1. 혼성화 :
* SP3 하이브리드 화 : 사면체 형태는 중앙 원자가 SP3 혼성화를 겪는 화합물에서 가장 흔합니다. SP3 하이브리드 화에서, 중심 원자의 S 궤도 및 3 개의 P 궤도는 4 개의 동등한 SP3 하이브리드 궤도를 형성합니다. 이들 하이브리드 궤도는 사면체의 모서리를 향해 방향을 향하여 전자 쌍 사이의 거리를 최대화하고 반발을 최소화한다.
2. VSEPR 이론 :
* 전자 쌍 반발 : 원자가 쉘 전자 쌍 반발 (VSEPR) 이론은 중앙 원자 주위의 전자 쌍이 반발을 최소화하기 위해 스스로 배열 될 것이라고 명시한다.
* 4 개의 전자 쌍 : 중앙 원자 주위에 4 개의 전자 쌍 (결합 및 고독 쌍 포함)을 갖는 화합물에서, 사면체 기하학은 이들 전자 쌍 사이의 반발을 최소화한다.
3. 예 :
* 메탄 (CH4) : 탄소는 4 개의 원자가 전자를 가지며, 4 개의 수소 원자로 4 개의 단일 결합을 형성한다. 탄소 주변의 4 개의 전자 쌍은 사면체 형태로 자신을 배열합니다.
* 물 (H2O) : 산소는 6 개의 원자가 전자를 가지며, 2 개의 수소 원자로 2 개의 단일 결합을 형성하고 2 개의 고독한 쌍을 갖는다. 산소 주변의 4 개의 전자 쌍은 또한 사면체 형상을 채택하지만 분자의 모양은 고독한 쌍으로 인해 구부러진 것으로 묘사된다.
중요한 참고 :
* 모든 화합물은 아닙니다 : SP3 혼성화를 갖는 많은 화합물은 사면체 형태를 나타내지 만 예외가있다. 고독한 쌍, 이중 결합 및 삼중 결합과 같은 요인은 분자의 모양에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 암모니아 (NH3)는 질소 원자에 고독한 쌍의 존재로 인해 삼각 피라미드 형태를 갖는다.
요약하면, 화합물의 사면체 형상은 SP3 혼성화 및 VSEPR 이론의 조합의 결과이다. 결합 및 고독한 쌍을 포함한 중앙 원자의 전자 쌍은 반발을 최소화하기 위해 스스로를 마련하여 많은 경우에 사면체 배열을 초래합니다. 그러나 이것은 일반적인 추세이며 특정 분자와 그 결합 특성에 따라 편차가있을 수 있습니다.
