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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，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NH3.NF3.NCl3等。 若形成四個共價單鍵，則分子構型為正四面體型，例如NH4+離子。
⑵N原子采取sp2雜化態，形成2個共價鍵和一個鍵，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HNO3分子或NO3-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原子的表觀氧化數為+5，由于存在大π鍵，硝酸鹽在常況下是足夠穩定的。
⑶N原子形成一個共價叁鍵，并保留有一對孤電子對，分子構型為直線形，例如N2分子和CN中N原子的結構。(N原子不形成雜化軌道)
