メタンの結合：sp³ 混成軌道

図をクリック（タップ）すると、三次元の図が表示されます。読み込むのに少し時間がかかります。

メタンの分子モデル

最初はメタンの分子モデルです。三次元の図が表示されると、「Spin ON」「Spacefill ON」のボタンが現れます。Spin ON をクリックすると、自動的にゆっくり回転します。また、三次元の図をドラッグすると、自由に回転させることができます。

Spacefill ON をクリックすると、「原子の van der Waals 半径」を示す図になります。van der Waals 半径とは、「これ以上原子同士が近づくと反発力が働く」距離を表します。原子は、今まで普通にイメージしていたよりもずっと大きいことがわかりますね。

メタンの sp³ 混成軌道

原子核と結合は、小さな点・細い線で示してあります。Surface OFF をクリックすると、軌道の図が表示されなくなり、上の分子モデルと同じような表示になります。

メタンの C–H 結合性軌道

次は、メタンの C–H 結合性軌道です。C–H 結合は４本あるので、結合性軌道も４つあります。それぞれに電子が２個ずつ入って、共有結合を作っています。

メタンの C–H 反結合性軌道

最後に、メタンの C–H 反結合性軌道です。C–H 結合１本ごとに、反結合性軌道が１つあります。ここには電子は入っておらず、「空き部屋」になっています。「空き部屋がある」ということは、「必要な場合はそこに電子を入れることができる」ということですから、この「空き部屋」も化学反応に関わることがあります。あとでいろいろ実例が出てきます。