Ковалентность атома элемента определяется числом неспаренных электронов на внешнем уровне. В нормальном состоянии атом геримания имеет два s-парных и два р-непарных электрона. Соответственно в нормальном состоянии германий может образовать 2 химические связи. При переходе в возбужденное состояние один из s-электронов покидает свою орбиталь и занимает вакантное место на р-подуровне. Получается 4 неспаренных электрона, значит в этом состоянии атом германия способен образовать 4 связи по обменному механизму.