碳碳四键（即 C2）是否存在？

对于你提出的关于C2是否存在的问题，我可以明确回答你：确实存在。不过，值得注意的是，C2的基态并不呈现为碳碳四键的结构。

依据分子轨道理论的分析，C2的基态组态可描述为：(σg1s)²(σu*1s)²(σg2s)²(σu*2s)²(πu2p)⁴。这种表述可能在手机阅读时略显紧凑，但核心信息仍然清晰。

关于C2的键级，我们可以计算为：成键轨道电子数减去反键轨道电子数，再除以2，即(8-4)/2=2。这意味着在基态下，C2分子之间的键是双键。

当然，如果考虑到激发态，C2的键级是可以达到4的。通过激发σu*2s反键轨道上的两个电子到更高的成键轨道，我们可以得到10个电子处于成键轨道，2个电子处于反键轨道的状态（这里为了简化表述，我们采用了直观的方式描述，实际上涉及全同粒子的波函数和Slater行列式）。但需要注意，这种激发态并不稳定。

对于C2的基态，尽管键级大于0表明其作为双原子分子的基态能量低于两个独立碳原子的基态能量，但在一般环境下，C2仍然是不稳定的。这主要是因为存在其他更稳定的状态（如金刚石、石墨等），并且C2易与其他物质（如氧气）迅速反应形成更稳定的化合物。因此，我们通常只能在极端实验条件或太空中观测到C2分子。

至于某些观点提出的由于几何原因C2不能形成碳碳四键的说法，我对此持保留意见。我认为这种说法过于表象化，未能深入揭示其背后的物理机制。实际上，碳原子只有在特定杂化状态下（如sp3杂化）才呈现四面体构型，因此简单地用四面体构型来类比C2的键合情况并不恰当。