碳原子為什麼是四階的

簡單來説，因為分子為電中性，鈣在碳酸鈣中顯正二價，所以碳酸根整體顯負二價，而在其中每個氧原子顯負二價，所以碳原子顯正四價。事實上，這裏的化合價應該稱為氧化數，碳酸根應該是一個離子團，其結構呢，應該是碳原子在三個氧原子中間，碳原子電負性小於氧原子，所以碳原子與氧原子共用的電子對偏向氧原子，又因為碳酸根整體顯-2價，所以中心碳原子的氧化數應該是正四。

碳原子最外層四個價電子，雖然基態C原子只有兩個成單電子，但可以通過軌道雜化形成四個成單電子，所以碳在有機物中總是四價。