Вопрос школьника
Опытным путем доказано, что у метана тетраэдрическая форма строения молекул. Как этот экспериментальный факт объясняет учение о формах электронных облаков и их гибридизации?
Ответ от учителя
Метан (CH4) — это молекула, состоящая из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Она имеет тетраэдрическую форму, то есть ее атомы расположены в вершинах правильной тетраэдра. Этот факт был экспериментально доказан методами рентгеноструктурного анализа и спектроскопии.
Учение о формах электронных облаков и их гибридизации объясняет этот факт следующим образом. Атом углерода имеет четыре валентных электрона, которые могут образовывать связи с другими атомами. В метане каждый из этих электронов образует связь с атомом водорода, образуя четыре одинаковых связи.
Согласно учению о формах электронных облаков, электроны в атоме углерода располагаются в четырех гибридизованных орбиталях, которые образуются из смешивания s- и p-орбиталей. Эти орбитали имеют форму, близкую к тетраэдру, что объясняет тетраэдрическую форму молекулы метана.
Таким образом, экспериментальный факт о тетраэдрической форме молекулы метана подтверждает учение о формах электронных облаков и их гибридизации, которое объясняет, как электроны в атомах образуют связи и определяют форму молекул.
