Тетраэдрическая и тригональная пирамида: разница и сравнение

Тетраэдр относится к типу пирамиды, которая имеет четыре «равные» треугольные стороны или грани, если мы говорим о геометрии.

Иногда ее называют треугольной пирамидой, поскольку ее основание может быть любой из этих граней. Это также может относиться к молекуле, содержащей атом с четырьмя электронами на атом.

Эти два электрона связаны вместе, что приводит к совершенно равной структуре. 

Основные выводы

1. Тетраэдрические молекулы имеют четыре равноотстоящих атома, окружающих центральный атом, в то время как тригональные пирамидальные молекулы имеют три атома, окружающих центральный атом.
2. Валютные углы в тетраэдрической структуре составляют 109.5 градусов, тогда как тригональные пирамидальные структуры имеют валентные углы примерно 107 градусов.
3. Тетраэдрические молекулы неполярны из-за их симметричной природы, в то время как тригональные пирамидальные молекулы демонстрируют полярность из-за их асимметричной геометрии.

четырехгранный против Тригональная пирамида 

Тетраэдрическая форма имеет четыре атома или группы атомов, связанных с центральным атомом. Форма тригональной пирамиды состоит из трех атомов или групп атомов, связанных с центральным атомом. Тетраэдр имеет угол 109.5 градусов, а треугольная пирамида имеет угол примерно 107 градусов.

Хотя большинство тетраэдрических элементов имеют меньшую симметрию, точечная группа Td включает углерод и другие идеально симметричные тетраэдрические соединения. Возможно получение хиральных тетраэдрических веществ.

Четыре дополнительных атома окружают основной элемент тетраэдрического объекта. Каждый из окружающих атомов имеет валентный угол 109.5 градусов из-за центрального элемента. 

Геометрия тетраэдрической электронной пары, которая приводит к тригональной пирамиде молекулярная геометрия NH3 является распространенным примером использования геометрии тетраэдрической электронной пары, которая приводит к молекулярной геометрии тригональной пирамиды.

Из-за своих пяти валентных электронов азоту требуется еще три электрона, которые получены от трех других атомов водорода, чтобы выполнить свой октет.

Это приводит к неподеленной электронной паре без другого атома, с которым можно было бы образовать связь. 

Сравнительная таблица

Параметры сравнения	четырехгранный Пирамида	Треугольная пирамида
Структура	Тетраэдрическая структура представляет собой тип пирамиды с четырьмя равными сторонами треугольной формы.	Треугольная пирамида имеет по одному атому в каждом углу и три других таких же атома.
Полярность	Тетраэдрические структуры являются неполярными соединениями.	Тригональная пирамида относится к полярным соединениям.
Длина	Тетраэдрические структуры всегда равны по длине друг другу.	На структуру треугольной пирамиды будет влиять одинокий атом на ее вершине.
Электрический аттракцион	В тетраэдрических соединениях нет электрического притяжения.	В соединениях тригональной пирамиды существует электрическое притяжение.
Состав атомов	Все четыре атома-заместителя одинаковы.	Одинокий атом может влиять на форму треугольной пирамиды.

Что такое тетраэдрическая пирамида? 

Центральный атом расположен в центре тетраэдрической молекулярной геометрии, а четыре заместителя расположены по углам тетраэдра.

Когда все четыре заместителя одинаковы, как в метане (СН4) [1][2] и его более тяжелых аналогах, валентные углы равны cos1(13) = 109.4712206…° 109.5°.  

Группа точек Td включает углерод и другие полностью симметричные тетраэдрические соединения, хотя большинство тетраэдрических атомов имеют более низкую симметрию. Возможны хиральные тетраэдрические соединения. 

Тетраэдрический элемент — это элемент, в котором четыре других атома окружают основной элемент.  

Центральный элемент образует валентные углы 109.5 градусов для каждого из окружающих атомов.

Метан, CH4, аммиак, NH3 и вода, H2O содержат четыре электронные группы, окружающие атом ядра, что придает им тетраэдрическую форму с валентными углами примерно 109.5°. 

 Природный газ содержит простейшую молекулу углеводорода – метан. Тетраэдрическая геометрия каждого атома углерода в углеводородной цепи основана на этой молекуле.

Диаграмма Льюиса для NH4+ показывает N в центре без неподеленных электронных пар. 

 Для сравнения, аммиак NH3 содержит одну пару. Четвертый атом водорода присоединяется к молекуле аммиака как ион водорода (без электронов) к неподеленной паре азота. 

Что такое Тригональная пирамида? 

Молекулярная геометрия тригональной пирамиды NH3 является примером геометрии тетраэдрической электронной пары, приводящей к молекулярной геометрии тригональной пирамиды.

Поскольку азот имеет пять валентных электронов, ему требуется три дополнительных электрона от трех атомов водорода, чтобы завершить свой октет.  

Это оставляет одинокую электронную пару без другого атома, с которым можно было бы связаться. При валентном угле примерно 109° три атома водорода и неподеленная электронная пара находятся настолько далеко друг от друга, насколько это возможно.

Это геометрия тетраэдрических электронных пар. 

Три соединенных атома водорода испытывают немного большее отталкивание от неподеленных электронных пар, что приводит к небольшому сжатию до валентного угла 107°.

Поскольку неподеленная электронная пара, хотя и оказывает свое влияние, не обнаруживается при рассмотрении молекулярной геометрии, молекула имеет молекулярную геометрию тригональной пирамиды.  

Геометрия электронной пары представляет собой тетраэдр, а молекулярная геометрия представляет собой тригональную пирамиду.

Ион водорода, связанный с кислотными характеристиками некоторых соединений в водном растворе, показан с помощью иона гидроксония, что является более точным способом. 

Октет электронов существует в атомах серы и всех атомах кислорода. В винах, сульфит и бисульфит-ионы используются в качестве консервантов. 

Это также компонент кислотный дождь, который создается при смешивании молекул диоксида серы и воды. 

Основные различия между Тчетырехгранный и тригональная пирамида 

1. Тетраэдрическая структура представляет собой тип пирамиды с четырьмя «равными» треугольными сторонами или гранями, тогда как треугольная пирамида, с другой стороны, имеет один единственный атом в каждом углу и три одинаковых атома. 
2. Тетраэдры — неполярные соединения, тогда как тригональные пирамиды — полярные соединения. 
3. Тетраэдрические структуры всегда равны друг другу по длине, тогда как одинокий атом на вершине будет влиять на структуру тригональной пирамиды. 
4. В тетраэдрических соединениях нет электрического притяжения, тогда как в соединениях тригональной пирамиды электрическое притяжение есть. 
5. Все четыре атома-заместителя одинаковы, тогда как одинокий атом может влиять на форму тригональной пирамиды. 

Рекомендации

1. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.accounts.8b00257
2. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/nr/c2nr31071f/unauth

Последнее обновление: 13 июля 2023 г.