碳-碳键
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碳-碳键是一连接两个碳原子的共价键。[1]其中最普通的形式是单键:即一个键是由两个电子组成,其中两个原子分别提供一个电子。碳-碳单键属于σ键,组成单键的两个碳原子自身的电子先形成混成轨域,然后两个混成轨域之间形成碳-碳单键,例如乙烷的两个碳原子就是形成sp3混成轨域,但碳的单键也有形成其他混成轨域的例子(例如sp2对sp2)。其实单键二端的的碳原子不一定要形成相同的混成轨域。在烯烃中碳原子会形成双键,在炔烃中碳原子会形成三键。双键的组成是一个σ键(由两个形成sp2混成轨域的电子)和一个π键(由两个未参与混成的p轨域电子所构成)。三键则是一个sp混成轨域和二个p轨域所构成,其中二个原子各提供一个p轨域。双键及三键中使用的p轨域会形成π键[2]。当碳-碳键数愈多,键能愈大,键长愈短。
碳有一个很特殊的性质,那就是碳原子可以互相键结形成长链,此性质称为“成链”。有了这个性质,碳原子就可以连结在一起形成众多不同类型的分子,其中一些化合物对这个世界上的生命和人类的生活有极大的意义,有机化学就是专门研究有机分子的化学特性。