氮原子核外一共7個電子，核外電子排布是分層的，每一層還分為亞層，每個亞層還分為幾個軌道，而每個軌道最多排兩個電子。氮原子的7個電子第一層又2個電子，第二層5個電子分兩層，s亞層有一個軌道，排兩個電子，p亞層有三個軌道，剩下的三個電子佔領了每個軌道。因此氮原子的一對孤對電子指的就是第二層的s亞層的兩個電子。
氮原子的最外層的電子排布式為2S22P3，s能級一個軌道佔有2個電子，P能級3個軌道，分佔3個電子，所以氮原子有一對孤電子對
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