* 四面体形状: メタンは四面体の形状を持ち、中心に炭素原子と四面体の角に4つの水素原子があります。この対称的な配置は、その非極性にとって重要です。
* 電気陰性度: 炭素と水素は、同様の電気陰性度値を持っています。電気陰性度とは、原子が結合中に電子を引き付ける能力です。 2つの原子間の電気陰性度の差が小さい場合、結合は非極性と見なされます。 C-H結合の違いは非常に小さなため、本質的に非極性です。
* 双極子のキャンセル: 個々のC-H結合はわずかな双極子モーメントを持っている可能性がありますが(電気陰性度のわずかな違いのため)、これらの双極子は対称性四面体構造のために互いにキャンセルします。双極子を表す四面体の中心を指す4つの矢印を想像してください。これらの双極子の力は互いに完全にバランスを取り、ゼロの正味の双極子モーメントをもたらします。
要約: メタンの対称形状と炭素と水素のほぼ同一の電気陰性度により、個々の結合双極子がキャンセルされ、CH4分子全体が非極性になります。