* 価電子: 炭素には4つの原子価電子(最も外側のシェル内の電子)があります。つまり、4つの共有結合を形成できます。これにより、4つの水素原子と結合でき、それぞれが1つの電子を寄与して共有ペアを形成します。
* 電気陰性度: 炭素は水素よりも電気陰です。これは、炭素が共有結合の共有電子をより強く引っ張っていることを意味します。その結果、共有された電子は炭素原子に近い時間を費やし、わずかな負電荷と水素原子がわずかな正電荷を与えます。これにより、分子はわずかに極性になりますが、対称性四面体の形状により極性のバランスが取れます。
* 幾何学的安定性: 中心に炭素があり、角に4つの水素原子があるメタン分子の四面体の形状が最も安定した構成です。この配置により、水素原子の電子雲の間の反発が最小限に抑えられ、より安定した分子につながります。
要約すると、4つの共有結合、その電気陰性度、および結果として生じる安定した四面体幾何学を形成する炭素の能力により、メタン分子の中心原子になります。