Энергия p-электронов углерода выше, чем энергия s-электрона. Форма электронного облака для s-электрона является сферической, в то время как для p-электронов форма электронного облака представляет собой трехмерную фигуру, называемую "шаровой шапкой" или "орбиталью p".
Связи, образованные этими электронами в молекуле метана, одинаковы по энергии и расположению в пространстве из-за принципа эквивалентности электронных облаков. В молекуле метана все 4 валентных электрона углерода расположены в одинаковых p-орбиталях, образующих четырехугольную плоскость вокруг углерода. Это позволяет образовывать ковалентные связи с четырьмя атомами водорода, что делает связи одинаковыми по энергии и расположению в пространстве.
Объяснение этого явления связано с симметрией и симметричным распределением зарядов в молекуле метана. Когда электроны находятся в одинаковых орбиталях, они обладают одинаковой энергией и могут образовывать связи с одинаковой силой и направлением. Это обеспечивает стабильность и симметрию молекулы метана.