Estructura tetraédrica

Cuatro orbitales equivalentes

En el metano, el carbono mezcla un orbital 2s y tres 2p para formar cuatro orbitales híbridos sp³ equivalentes, dirigidos a los vértices de un tetraedro. Cada uno se solapa con un orbital 1s de un hidrógeno y forma un enlace sigma C–H. El ángulo H–C–H es de 109.5° y la longitud del enlace, unos 109 pm.

Todo carbono con cuatro enlaces sencillos es sp³ y tetraédrico: el etano (CH₃–CH₃) tiene dos tetraedros unidos por un enlace C–C de 154 pm que puede girar libremente, y por eso las cadenas de alcanos no son rectas sino en zigzag.

La geometría tetraédrica también explica la quiralidad: un carbono con cuatro sustituyentes diferentes existe en dos formas que son imágenes especulares no superponibles, como la mano izquierda y la derecha.

Error típico

Dibujar el metano plano con ángulos de 90°. La molécula es tridimensional; en el papel se representa con cuñas y líneas punteadas, pero el ángulo real es de 109.5°.