メタンの混成軌道について。

大学のレポートで出された課題なのですがわかりません。

メタンは通常ｓｐ3混成軌道ですが、なぜｓｐ2、ｓｐ1混成軌道がだめなのかを説明しなければなりません。
ちなみにキーワードは炭素の原子番号、電子軌道のエネルギー順位、パウリの法則、フントの法則です。

わかる方いらっしゃれば教えてください。切実です...泣

No.2 回答者： doc_sunday 回答日時： 2008/04/23 12:36

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丸投げ禁止！少しでも自分の頭で考えてから、それを付けて質問しましょう。
ヒントだけ、
原子番号→電子は幾つ？
電子軌道のエネルギー順位→１ｓ軌道はどうなっていますか？その上は何軌道？その中にどんな種類の軌道がある？
パウリの法則→同じ軌道(これも量子状態)に同じ量子状態のフェルミオンは１つしか入れない。電子はフェルミオン。
フントの法則→縮重した軌道に入る電子は縮重した軌道のうちの一つに二つ入るのは不利、さらに縮重した軌道のに入る電子のスピンは同じ向きに並ぶ方が有利。
(正四面体構造と直接は結びつかない、でもこの場合■と□は縮重していると考えろと言う、言外の指示のように思われる)
さらに付け加えれば、sp3って何のことか、もう一度教科書を読んでね。
sp3の四つの電子軌道は縮重しています、sp2では三つが縮重、spでは二つと二つがそれぞれ縮重。
結構良い質問なのかも知れない。^o^

No.1 回答者： htms42 回答日時： 2008/04/23 12:36

実測からメタンの対称性が決まります。

その対称性を満たすものはｓｐ３しかない。

というのが案外と本当かもしれません。
専門家が見ると怒るかもしれませんが。