碳原子的电子层布局是：C，1S22S22P2
要是把一个2S电子发到2PZ轨道，使布局酿成：C，1S22S12PX12PY12Pz2，则就有四个未成对的价电子，与外界接洽可以形成四个共价键。理论和实践都可以阐明，当碳原子与外界形成四个共价键时，它外层的四个轨道（2S，2Px，2Py，2Py）要相互混淆重新构成四个等同的新轨道，称之为杂化轨道SP3。这四个轨道的偏向是指向正四面体的四个角。由此可见，当许多碳原子要与四个相邻的碳原子形成四个共价键，因而很 形成了金刚石布局。这阐明白碳原子之以是能形成金刚石布局，是与碳原子的外层电子布局和它们的相互作用成键的状态有关。

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