एल्केन श्रेणी का सामान्य सूत्र दीजिए और मीथेन की संरचना की चर्चा कीजिए।

(N/A) एल्केन का सामान्य सूत्र $C_{n}H_{2n+2}$ है, जहाँ $n$ कार्बन परमाणुओं की संख्या है और $(2n+2)$ अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या है। उदाहरण के लिए, ब्यूटेन में $4$ कार्बन और $10$ हाइड्रोजन होते हैं, इसलिए इसका सूत्र $C_{4}H_{10}$ है।
आबंधन और संरचना: मीथेन की संरचना $\text{चतुष्फलकीय (tetrahedral)}$ होती है। कार्बन परमाणु केंद्र में स्थित होता है और चार हाइड्रोजन परमाणु एक नियमित चतुष्फलक के चार कोनों पर स्थित होते हैं।
$(i)$ मीथेन में $H-C-H$ बंध कोण $109.5^{\circ}$ होता है।
(ii) मीथेन में $C-H$ बंध की लंबाई $112 \text{ pm}$ होती है।
(iii) $C-H$ बंध कार्बन के $sp^{3}$ संकरित कक्षकों और हाइड्रोजन के $1s$ कक्षकों के $\text{सम्मुख अतिव्यापन (head-on overlapping)}$ द्वारा बनते हैं।
एल्केन में, चतुष्फलक एक साथ जुड़े होते हैं जहाँ $C-C$ और $C-H$ बंध की लंबाई क्रमशः $154 \text{ pm}$ और $112 \text{ pm}$ होती है। ये सभी सिग्मा $(\sigma)$ बंध हैं। $C-C$ सिग्मा बंध $sp^{3}-sp^{3}$ अतिव्यापन द्वारा और $C-H$ सिग्मा बंध $sp^{3}-1s$ अतिव्यापन द्वारा बनते हैं।