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5 - 键合轨道和杂化
杂化，即轨道重叠形成新的杂化轨道，是我们理解共价键的宝贵缺失部分。
来源:Flux Science轨道图显示了这些电子的排列方式。在上图的最后一列中，我们看到了数字、字母、方框和箭头。每个数字（在本例中为 1 或 2）代表一个电子壳层（主量子数），数字旁边的字母（s 或 p）代表子壳层（轨道量子数），每个方框代表一个单独的轨道，每个箭头代表两个电子“自旋”之一（自旋量子数）。具有完整轨道图的原子，即每个轨道都填充有两个相反的箭头，被称为稀有气体（如上图中的 Ne - 氖），是自然界中最稳定的原子。但是，那些没有完整轨道图的原子可以与其他原子形成键，从而使相关原子的能量进一步低于其各自的基态，通常会形成与稀有气体一样稳定的分子。当原子具有能量为负的价电子（最外层轨道上的电子）“感知”到另一个原子核的正有效电荷时，就会形成键。该电荷由原子核中的质子数减去最内层的“核心”电子而产生，它将价电子拉到两个原子之间，使它们结合在一起。我们称这种键为“共价键”（共表示“联合”；-valent 表示“价”）。
有效电荷“电子”问题
“电子”问题有了这些总结，我们就可以开始学习新知识了。但你可能还没有准备好迎接被强行扔进我们美丽的科学机器的扳手。让我们来看看一个简单的甲烷分子，更具体地说，是它的中心原子——碳。