$CH_4$ (મિથેન) માં બંધારણીય રચનાનો ઉપયોગ કરીને તેની સમચતુષ્ફલકીય રચના સમજાવો.

(N/A) $CH_4$ માં,$C$ ની ધરા અવસ્થાની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[He] 2s^2 2p^2$ છે. $2s^2$ માંનો એક ઇલેક્ટ્રોન ઉત્તેજિત થઈને ખાલી $2p$ કક્ષકમાં જાય છે,જેથી ઉત્તેજિત કાર્બન પરમાણુ $(C^*)$ બને છે. આ ઉત્તેજન માટે જરૂરી ઊર્જા બંધ નિર્માણ દરમિયાન મુક્ત થતી ઊર્જા દ્વારા સરભર થાય છે.
આ ઉત્તેજિત કાર્બન પરમાણુમાં ચાર અર્ધ-ભરાયેલી કક્ષકો હોય છે. આ ચારેય અર્ધ-ભરાયેલી કક્ષકો $(2s, 2p_x, 2p_y, 2p_z)$ નું $sp^3$ સંકરણ થઈને ચાર $sp^3$ સંકૃત કક્ષકો બને છે.
આ ચાર $sp^3$ સંકૃત કક્ષકો સમચતુષ્ફલકીય દિકવિન્યાસમાં $109.5^{\circ}$ ના ખૂણે સમચતુષ્ફલકના ચાર ખૂણાઓ તરફ ગોઠવાયેલી હોય છે.
આ ચાર અર્ધ-ભરાયેલી સંકૃત કક્ષકો ચાર $H$ પરમાણુઓની અર્ધ-ભરાયેલી $1s$ કક્ષકો સાથે આંતર-કેન્દ્રિય ધરી પર સંમિશ્રણ પામીને ચાર $C-H$ $\sigma$ બંધ બનાવે છે.
પરિણામે,$CH_4$ માં ચારેય $C-H$ બંધ ત્રિ-પરિમાણીય અવકાશમાં સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિમાં $109.5^{\circ}$ ના બંધકોણ સાથે ગોઠવાય છે. આમ,$CH_4$ નો આકાર સમચતુષ્ફલકીય છે.