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N原子同电负性较高的非金属形成化合物时，形成如下几种共价键:
⑴N原子采取sp3杂化态，形成三个共价键，保留一对孤电子对，分子构型为三角锥型，例如NH3.NF3.NCl3等。 若形成四个共价单键，则分子构型为正四面体型，例如NH4+离子。
⑵N原子采取sp2杂化态，形成2个共价键和一个键，并保留有一对孤电子对，分子构型为角形，例如Cl-N=O 。(N原子与Cl 原子形成一个σ 键和一个π键，N原子上的一对孤电子对使分子成为角形。) 若没有孤电子对时，则分子构型为三角形，例如HNO3分子或NO3-离子。硝酸分子中N原子分别与三个O原子形成三个σ键，它的π轨道上的一对电子和两个O原子的成单π电子形成一个三中心四电子的不定域π键。在硝酸根离子中，三个O原子和中心N原子之间形成一个四中心六电子的不定域大π键。
这种结构使硝酸中N原子的表观氧化数为+5，由于存在大π键，硝酸盐在常况下是足够稳定的。
⑶N原子形成一个共价叁键，并保留有一对孤电子对，分子构型为直线形，例如N2分子和CN中N原子的结构。(N原子不形成杂化轨道)
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