その理由は次のとおりです。
* 炭素の結合: 炭素には4つの価電子があり、4つの共有結合を形成することができます。
* ハイブリダイゼーション: アルカンでは、炭素の軌道がハイブリダイズして4つのsp³軌道を形成します。これらのsp³軌道は四面体の角を指しており、分子に四面体の形状を与えます。
* 結合角: 任意の2つのsp³軌道間の角度は109.5度です。
例外:
* リングひずみ: 環状アルカンでは、結合角は、リング構造の制約により、109.5度からわずかに逸脱する可能性があります。たとえば、シクロプロパンの結合角は60度です。
* 立体効果: 炭素上のより大きな置換基は、立体障害のために四面体角度にわずかな歪みを引き起こす可能性があります。
要約: アルカンのC-H結合間の結合角は、炭素のSP³ハイブリダイズ軌道の四面体の形状により、約109.5度です。