分子中兩個原子之間由共用一對電子而形成的共價鍵，叫做單鍵。單鍵通常在代表兩個原子的元素符號間畫上一條短線表示。含有單鍵的有機物具有飽和性。單鍵通常是比較穩定的σ鍵。在環丙烷、環丁烷等張力較大的小環分子中的碳碳單鍵，不是以核間直線為對稱軸的σ鍵，軌道重疊程度不及一般σ鍵，所以不穩定，容易斷裂。碳、氮、氧等原子在形成單鍵時，通常利用雜化軌道。例如，在CH4、和分子中，碳、氮、氧都以sp3雜化軌道跟氫的s軌道重疊而形成σ鍵，NH3和H2O分子中孤對電子處在未參加成鍵的sp3雜化軌道中。
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