Phân tử Carbyne thường được tìm thấy được ở trong trạng thái bộ đôi: các electron không liên kết trên carbon được sắp xếp như một gốc tự do (electron chưa căp; electron tự do) và một cặp electron, để lại một orbital nguyên tử trống rỗng, chứ không phải là một gốc ba (bộ tứ). Trường hợp đơn giản nhất là gốc CH, có một cấu hình electron 1σ2 2σ2 3σ2 1π. Ở đây orbital phân tử 1σ cơ bản là orbital nguyên tử carbon 1s, và 2σ là orbital liên kết C-H hình thành bởi chồng chéo orbital của một orbital lai carbon s-p với orbital hydro 1s. 3σ là một orbital không liên kết carbon chỉ dọc theo trục C-H đi từ hydro, trong khi có hai orbital không liên kết 1π vuông góc với trục C-H. Tuy nhiên, 3σ là một s-p lai có năng lượng thấp hơn so với orbital 1π, là p tinh khiết, vì thế 3σ được lấp đầy trước 1π. Gốc CH trong thực tế đồng electron với nguyên tử nitơ có ba electron tự do dựa theo Quy tắc Hund thứ nhất. Tuy nhiên nguyên tử nitơ có ba orbital p thoái hóa, trái ngược với gốc CH với sự lai hóa của một orbital (3σ) dẫn đến một sự khác biệt năng lượng.