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VSEPR（バランスシェル電子対反発）による理論中心原子の周りのすべての電子対が孤立電子対であり、孤立電子対がない場合、分子の形状は混成のタイプによって異なります。たとえば、CH4はsp3混成です。
すべての電子対が中心原子の周りは孤立電子対ではなく、孤立電子対も存在し、孤立電子対-孤立電子対、孤立電子対-結合対、結合対-結合対の反発により分子の形状が歪む。反発分子内の結合角も変化します。中心原子の混成が同じ場合、中心原子の孤立電子対を計算します。中心原子で孤立電子対が増加すると、結合角が減少します。
例：NH3とH2Oは同じ混成軌道を持ちますが、アンモニアでは窒素原子に1つの孤立電子対が存在し、H2Oでは2つの孤立電子対が存在します。酸素原子では、アンモニアの結合角は水分子よりも大きくなります。
答え
混成軌道は、それらが構築されている基本軌道とは異なる対称性を持つ可能性があります。
s軌道は球対称ですが、ap軌道は、ノード平面を横切る反射および平面に垂直な軸を中心とした半径方向の対称性に関して非対称です。 2つのハイブリッドは、p軌道と同じ半径方向の対称性を持ちますが、その軸に垂直に対称でも反対称でもありません。 s波動関数とp z 波動関数は、p節面の片側で同じ符号を共有しますが、反対側では反対の符号を持っているため、2つの合計波動関数は、核の反対側よりも片側の方が大きな値になります。結果はap軌道に似ていますが、一方のローブはもう一方のローブよりもはるかに大きくなります。
（同じ原子の）共存する軌道は直交波動関数を持っている必要があるため、sまたはpだけをで置き換えることはできません。新しいハイブリッド：（s + p z ）/ sqrt（2）および（sp z ）/ sqrt（2）。これらは両方とも同じs軌道とp軌道の線形結合であるため、同じ軸に沿って放射状の対称性を共有しますが、一方の大きなローブは正の z 軸で、他の塗りつぶしの大きなローブは負の z 軸にあります。いずれかの方向から z 軸に沿って接近する原子は、小さいローブよりも大きいローブと相互作用するため、これらの軌道はの反対側でシグマ結合を形成する傾向があります中心原子、結合角は180度です。
混合に基本軌道を追加すると、計算（およびジオメトリ）はより複雑になります。
結合を見ると、分子軌道は、ある原子の軌道と別の原子の軌道が端から端まで接触した結果です。シグマ結合軌道には節面がありません。パイ結合は、結合軸に沿って節面を持ち、その面に対して反対称です。 z 軸上で互いに近接する2つの原子のp軌道を見ると、相互作用は次のようになります。
- 両方の原子のp z 軌道は端から端まで接触し、シグマ結合軌道と反結合性軌道を形成します。
- p y 軌道（および同様にp x 軌道）は、ノード平面を共有するように整列され、形成されます。パイ結合および反結合軌道。この重なりが発生するには、前の場合よりも原子を近づける必要があることに注意してください。これが、多重結合が単結合よりも短くなる傾向がある理由です。
- 他の組み合わせ（p y with p x 、p y with p z 、およびp x とp z ）それぞれに少なくとも1つの平面があり、一方の軌道は非対称で、もう一方は対称です（p yにはそのような平面が2つ存在します。 とp x の組み合わせ）。これらの場合、分子軌道は形成されません。
同じ論理がハイブリッド原子軌道からの分子軌道の形成にも当てはまります。それらの非対称性は、軌道の最大のローブを使用してシグマ結合をかなりうまく形成する傾向があることを意味しますが、シグマ結合が形成されると、1つの原子からの節面は一般にからの節面と一致しません。他の原子の軌道なので、パイ結合を形成するにはジオメトリがかなりお粗末です。