Молекула CF4 имеет тетраэдрическую геометрию. Это означает, что четыре атома фтора равноудалены от центрального атома углерода и образуют углы между собой в 109.5 градусов.
Перевод атома углерода в возбужденное состояние необходим для образования четырех связей с атомами фтора. В основном состоянии атом углерода имеет электронную конфигурацию 1s^2 2s^2 2p^2, и он может образовать только две электронные связи. При возбуждении атом углерода переводится из 2s и 2p состояний в четыре эквивалентные sp3-гибридные орбитали, позволяющие образовать четыре электронные связи с атомами фтора.
При смешивании одной s-орбитали и трех p-орбиталей углерода возникает sp3-гибридизация. В результате гибридизации образуется четыре гибридные орбитали, каждая из которых содержит 25% s-характера и 75% p-характера. Эти орбитали равноудалены друг от друга и направлены к вершинам тетраэдра.
Гибридные орбитали sp3 углерода перекрываются с атомными p-орбиталями фтора. При этом образуется силу ненаправленной характера ковалентной связи. Образование связи происходит за счет перекрытия одной гибридной орбитали углерода с одной p-орбиталью фтора.
Таким образом, молекула CF4 имеет тетраэдрическую геометрию, а гибридизация атома углерода при смешивании s- и p-орбиталей приводит к образованию четырех sp3-гибридных орбиталей, которые перекрываются с атомными p-орбиталями фтора.