Тетраедра проти трикутної піраміди: різниця та порівняння

Тетраедр відноситься до типу піраміди, яка має чотири «рівні» трикутні сторони або грані, якщо ми говоримо про геометрію.

Її іноді називають трикутною пірамідою, оскільки її основа може бути будь-якою з цих граней. Це також може стосуватися молекули, що містить чотири електрони на атом.

Ці два електрони зв’язані разом, утворюючи ідеально рівну структуру. 

Ключові винесення

1. Тетраедричні молекули мають чотири рівновіддалені атоми, що оточують центральний атом, тоді як тригональні пірамідальні молекули мають три атоми, що оточують центральний атом.
2. Кути зв’язку в тетраедричній структурі становлять 109.5 градусів, тоді як у тригональних пірамідальних структурах кути зв’язку становлять приблизно 107 градусів.
3. Тетраедри є неполярними через їхню симетричну природу, тоді як тригональні пірамідальні молекули демонструють полярність через свою асиметричну геометрію.

Чотиригранний проти Тригональна піраміда 

Тетраедрична форма має чотири атоми або групи атомів, пов’язаних із центральним атомом. Форма тригональної піраміди має три атоми або групи атомів, пов’язаних з центральним атомом. Тетраедр має кут 109.5 градусів, а трикутна піраміда має кут приблизно 107 градусів.

Хоча більшість тетраедричних елементів мають меншу симетрію, точкова група Td включає вуглець та інші ідеально симетричні тетраедричні сполуки. Можливо створювати хіральні тетраедричні речовини.

Чотири додаткові атоми оточують основний елемент тетраедричного об'єкта. Кожен із навколишніх атомів має кут зв’язку 109.5 градусів завдяки центральному елементу. 

Геометрія тетраедричної електронної пари, що призводить до тригональної піраміди молекулярна геометрія NH3 є поширеним прикладом тетраедричної геометрії електронної пари, що призводить до молекулярної геометрії тригональної піраміди.

Завдяки своїм п’яти валентним електронам азот потребує ще трьох електронів, які отримують інші три атоми водню, щоб виконати свій октет.

Це призводить до утворення неподіленої електронної пари без іншого атома, з яким можна утворити зв’язок. 

Таблиця порівняння

Параметри порівняння	Чотиригранний Піраміда	Трикутна піраміда
структура	Чотиригранна структура - це тип піраміди, яка має чотири рівні сторони трикутної форми.	Трикутна піраміда має по одному атому в кожному куті та три інших атоми.
Полярність	Тетраедричні структури є неполярними сполуками.	Трикутна піраміда належить до полярних сполук.
довжина	Тетраедричні структури завжди рівні по довжині один одному.	На структуру тригональної піраміди впливатиме самотній атом на її вершині.
Електричне тяжіння	У тетраедричних сполуках немає електричного притягання.	У складі трикутної піраміди існує електричне притягання.
Будова атомів	Усі чотири атоми-замісники однакові.	Окремий атом може впливати на форму трикутної піраміди.

Що таке чотиригранна піраміда? 

Центральний атом розташований у центрі тетраедричної молекулярної геометрії з чотирма замісниками, розташованими в кутах тетраедра.

Коли всі чотири замісники однакові, як у метані (CH4) [1][2] та його важчих аналогах, зв’язувальні кути становлять cos1(13) = 109.4712206…° 109.5°.  

Точкова група Td включає вуглець та інші повністю симетричні тетраедричні сполуки, хоча більшість тетраедричних атомів мають нижчу симетрію. Можливі хіральні тетраедричні сполуки. 

Тетраедричний елемент – це такий, у якому чотири інші атоми оточують основний елемент.  

Центральний елемент утворює зв’язкові кути 109.5 градусів для кожного з навколишніх атомів.

Метан, CH4, аміак, NH3, і вода, H2O містять чотири електронні групи, що оточують їх ядро ​​атома, що надає їм тетраедричну форму з кутами зв’язку приблизно 109.5°. 

 Природний газ містить найпростішу молекулу вуглеводню — метан. Тетраедральна геометрія кожного вуглецю вуглеводневого ланцюга базується на цій молекулі.

Діаграма Льюїса для NH4+ відображає N у центрі без неподілених електронних пар. 

 Для порівняння, аміак, NH3, дійсно містить одну пару. Четвертий атом водню приєднується до молекули аміаку як іон водню (без електронів) до неподіленої пари азоту. 

Що таке Т.ригональна піраміда? 

Молекулярна геометрія тригональної піраміди NH3 є прикладом тетраедричної геометрії електронної пари, що призводить до тригональної пірамідальної геометрії молекули.

Оскільки азот має п’ять валентних електронів, йому потрібні три додаткові електрони від трьох атомів водню, щоб завершити свій октет.  

Це залишає неподілену електронну пару без іншого атома, з яким можна зв’язатися. Під кутом зв’язку приблизно 109° три атоми водню та неподілена електронна пара знаходяться на максимально великій відстані один від одного.

Це геометрія тетраедричних електронних пар. 

Три сполучні атоми водню відчувають дещо більше відштовхування від неподілених електронних пар, що призводить до невеликого стиснення до кута зв’язку 107°.

Оскільки неподілену електронну пару, хоч і чинить свій вплив, неможливо виявити при погляді на молекулярну геометрію, молекула має молекулярну геометрію тригональної піраміди.  

Геометрія електронної пари є тетраедрою, тоді як геометрія молекули є тригональною пірамідою.

Іон водню, пов’язаний з кислотними характеристиками певних сполук у водному розчині, показано за допомогою іона гідронію, що є більш точним способом. 

В атомах Сульфуру та всіх атомах Оксигену існує октет електронів. У винах, сульфіт а бісульфіт-іони використовуються як консерванти. 

Це також компонент кислотний дощ, який утворюється при змішуванні діоксиду сірки та молекул води. 

Основні відмінності між Tетраедричні і Тригональна піраміда 

1. Тетраедральна структура — це тип піраміди з чотирма «рівними» трикутними сторонами або гранями, тоді як тригональна піраміда, з іншого боку, має один атом на кожному куті та три ідентичні атоми. 
2. Тетраедри є неполярними сполуками, тоді як трикутні піраміди є полярними сполуками. 
3. Тетраедричні структури завжди мають однакову довжину одна одній, тоді як самотній атом на її вершині впливатиме на структуру трикутної піраміди. 
4. У тетраедричних сполуках немає електричного притягання, тоді як у сполуках тригональної піраміди існує електричне притягання. 
5. Усі чотири атоми-замісники однакові, тоді як Одинокий атом може впливати на форму трикутної піраміди. 

посилання

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

Останнє оновлення: 13 липня 2023 р