Кіріспе
Көміртек-көміртек байланысы – екі көміртек атомы арасындағы ковалентті байланыс. Ең көп кездесетін түрі – жай байланыс: екі атомның әрқайсысынан бір электроннан тұратын байланыс. Көміртек-көміртек жай байланысы сигма байланысы болып табылады және әрбір көміртек атомынан бір гибридтелген орбитальдың арасында қалыптасады. Этанның орбиталдары sp3 гибридтелген орбиталдар болып табылады, бірақ көміртек атомдары арасында басқа гибридтеулермен де жай байланыстар кездеседі (мысалы, sp2-ден sp2-ге). Шындығында, жай байланыстағы көміртек атомдарының гибридтеуі бірдей болуы міндетті емес. Көміртек атомдары алкендер деп аталатын қосылыстарда қос, ал алкиндер деп аталатын қосылыстарда үштік байланыстарды да құра алады. Қос байланыс sp2 гибридтелген орбиталь және гибридтеуге қатыспаған p орбитальдан тұрады. Үштік байланыс sp гибридтелген орбиталь және әр атомнан екі p орбиталь арқылы қалыптасады. P орбиталдарын пайдалану пи байланысын жасайды.
A carbon–carbon bond is a covalent bond between two carbon atoms. The most common form is the single bond: a bond composed of two electrons, one from each of the two atoms. The carbon–carbon single bond is a sigma bond and is formed between one hybridized orbital from each of the carbon atoms. In ethane, the orbitals are sp3 hybridized orbitals, but single bonds formed between carbon atoms with other hybridizations do occur (e. g. sp2 to sp2). In fact, the carbon atoms in the single bond need not be of the same hybridization. Carbon atoms can also form double bonds in compounds called alkenes or triple bonds in compounds called alkynes. A double bond is formed with an sp2 hybridized orbital and a p orbital that is not involved in the hybridization. A triple bond is formed with an sp hybridized orbital and two p orbitals from each atom. The use of the p orbitals forms a pi bond.
Ұзын, әлсіз C-C бірлік байланыстары
Түрлі экстремалды жағдайларда C-C байланысының ұзаруы анықталды. Гомберг димерінде бір СС байланысы 159,7 пикометрге дейін созылған. Дәл осы байланыс бөлме температурасында ерітіндіде оңай және қайтымды түрде үзіледі:
Одан да тығыз молекула болып табылатын гексакис(3,5-ди-трет-бутилфенил)этан молекуласында, тұрақталған триарилметил радикалын қалыптастыру үшін байланыс диссоциация энергиясы бар болғаны 8 ккал/моль-ға тең. Сонымен қатар, оның өте күшті стерикалық кедергісінің салдарынан гексакис(3,5-ди-трет-бутилфенил)этанның орталық байланысы 167 пм ұзындығымен едәуір созылған.
С-С екілік байланыстары: бұрмаланған, әлсіз
Тетракис(диметиламино)этиленнің (TDAE) құрылымы күрт бұрмаланған. Екі N2C ұштары арасындағы диэдрлік бұрыш 28º, ал C=C арақашықтығы қалыпты 135 пм. Шамамен изоструктуралық тетраизопропилэтиленнің де C=C арақашықтығы 135 пм, бірақ оның C6 ядросы жазық.
Қысқа, мықты C-C үштік байланыстар
Екінші жағынан, диацетиленнің орталық көміртек-көміртек бір байланысы 160 ккал/моль-ге өте күшті, себебі бұл бір байланыс sp гибридтенген екі көміртекті қосады. Көміртек-көміртек көптік байланыстары әдетте күштірек болады; этиленнің қос байланысы мен ацетиленнің үштік байланысының байланыс үзілу энергиясы тиісінше 174 және 230 ккал/моль болып анықталған. Иодондық түбіртек [HC≡C–I+Ph] [CF3SO3–] үшін 115 пм-ге дейін өте қысқа үштік байланыс байқалды, бұл иодтың күшті электрондарды тартып алу қабілетіне байланысты.