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N原子同電負性較高的非金屬形成化合物時，形成如下幾種共價鍵：

⑴N原子采取sp3雜化態(tài)，形成三個共價鍵，保留一對孤電子對，分子構型為三角錐型，例如NH?、NF?、NCl?等。

若形成四個共價單鍵，則分子構型為正四面體型，例如NH?+離子。

⑵N原子采取sp2雜化態(tài)，形成2個共價雙鍵和1個單鍵，并保留有一對孤電子對，分子構型為角形，例如Cl—N=O。（N原子與Cl 原子形成一個σ 鍵和一個π鍵，N原子上的一對孤電子對使分子成為角形。）

若沒有孤電子對時，則分子構型為三角形，例如HNO?分子或NO?-離子。硝酸分子中N原子分別與三個O原子形成三個σ鍵，它的π軌道上的一對電子和兩個O原子的成單π電子形成一個三中心四電子的不定域π鍵。在硝酸根離子中，三個O原子和中心N原子之間形成一個四中心六電子的不定域大π鍵。

這種結構使硝酸中N原子的表觀氧化數(shù)為+5，由于存在大π鍵，硝酸鹽在常況下是足夠穩(wěn)定的。