Một tứ diện thuộc loại kim tự tháp có bốn cạnh hoặc mặt tam giác “bằng nhau” nếu chúng ta đang nói về hình học.
Đôi khi nó được gọi là kim tự tháp tam giác vì đáy của nó có thể là bất kỳ mặt nào trong số đó. Nó cũng có thể đề cập đến một phân tử chứa một nguyên tử bốn electron trên mỗi nguyên tử.
Hai electron này được liên kết với nhau, dẫn đến một cấu trúc hoàn toàn bằng nhau.
Chìa khóa chính
- Các phân tử tứ diện có bốn nguyên tử cách đều nhau bao quanh một nguyên tử trung tâm, trong khi các phân tử hình chóp tam giác có ba nguyên tử bao quanh một nguyên tử trung tâm.
- Góc liên kết trong cấu trúc tứ diện đo được là 109.5 độ, trong khi cấu trúc hình chóp tam giác thể hiện góc liên kết xấp xỉ 107 độ.
- Tứ diện không phân cực do tính chất đối xứng của chúng, trong khi các phân tử hình chóp tam giác thể hiện sự phân cực do hình học bất đối xứng của chúng.
Tứ diện so với TKim tự tháp nghiêm ngặt
Hình tứ diện có bốn nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử liên kết với một nguyên tử trung tâm. Hình chóp tam giác có ba nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử liên kết với một nguyên tử trung tâm. Hình tứ diện có một góc 109.5 độ và hình chóp tam giác có một góc xấp xỉ 107 độ.
Mặc dù hầu hết các nguyên tố tứ diện có tính đối xứng kém hơn, nhóm điểm Td bao gồm carbon và các hợp chất tứ diện đối xứng hoàn hảo khác. Có thể tạo ra các chất tứ diện bất đối.
Bốn nguyên tử bổ sung bao quanh phần tử lõi của một vật thể tứ diện. Mỗi nguyên tử xung quanh có góc liên kết 109.5 độ vì nguyên tố trung tâm.
Hình học cặp electron tứ diện dẫn đến kim tự tháp lượng giác Hình học phân tử của NH3 là một ví dụ phổ biến được sử dụng của hình học cặp electron tứ diện dẫn đến hình học phân tử kim tự tháp lượng giác.
Do có năm electron hóa trị, nitơ cần thêm ba electron do ba nguyên tử hydro khác thu được để hoàn thành bộ tám của nó.
Nó dẫn đến một cặp electron đơn độc không có nguyên tử nào khác để tạo liên kết.
Bảng so sánh
| Các thông số so sánh | Tứ diện Kim tự tháp | Kim tự tháp tam giác |
|---|---|---|
| Structure | Cấu trúc tứ diện là một loại hình chóp có bốn cạnh bằng nhau có dạng hình tam giác. | Một kim tự tháp tam giác có một nguyên tử ở mỗi góc và ba nguyên tử giống nhau. |
| Polarity | Cấu trúc tứ diện là các hợp chất không phân cực. | Kim tự tháp tam giác thuộc về các hợp chất phân cực. |
| Chiều dài | Cấu trúc tứ diện luôn có chiều dài bằng nhau. | Cấu trúc của kim tự tháp tam giác sẽ bị ảnh hưởng bởi nguyên tử duy nhất ở đỉnh của nó. |
| lực hút điện | Không có lực hút điện trong các hợp chất tứ diện. | Có một lực hút điện trong các hợp chất kim tự tháp lượng giác. |
| Hiến pháp của các nguyên tử | Tất cả bốn nguyên tử thay thế đều giống nhau. | Một nguyên tử đơn độc có thể có ảnh hưởng đến hình dạng của kim tự tháp lượng giác. |
Kim tự tháp tứ diện là gì?
Một nguyên tử trung tâm được định vị ở tâm của hình học phân tử tứ diện, với bốn nhóm thế nằm ngay tại các góc của tứ diện.
Khi cả bốn nhóm thế đều giống nhau, chẳng hạn như trong metan (CH4) [1][2] và các nhóm thế nặng hơn, góc liên kết là cos1(13) = 109.4712206…° 109.5°.
Nhóm điểm Td bao gồm carbon và các hợp chất tứ diện đối xứng hoàn toàn khác, mặc dù hầu hết các nguyên tử tứ diện có tính đối xứng thấp hơn. Hợp chất tứ diện chirus là có thể.
Vật phẩm tứ diện là vật phẩm trong đó bốn nguyên tử khác bao quanh phần tử lõi.
Phần tử trung tâm tạo thành các góc liên kết 109.5 độ cho mỗi nguyên tử xung quanh.
Mêtan, CH4, amoniac, NH3 và nước, H2O đều chứa bốn nhóm electron bao quanh nguyên tử lõi của chúng, khiến chúng có dạng tứ diện với các góc liên kết xấp xỉ 109.5°.
Khí thiên nhiên chứa phân tử hiđrocacbon đơn giản nhất là metan. Hình học tứ diện ở mỗi carbon trong chuỗi hydrocarbon dựa trên phân tử này.
Biểu đồ Lewis cho NH4+ hiển thị N ở trung tâm, không có cặp electron đơn độc.
Để so sánh, amoniac, NH3, không chứa một cặp duy nhất. Nguyên tử hydro thứ tư gắn vào phân tử amoniac dưới dạng ion hydro (không có electron) với cặp đơn độc của nitơ.
T là gìKim tự tháp nghiêm ngặt?
Hình học phân tử kim tự tháp lượng giác của NH3 là một ví dụ về hình học cặp electron tứ diện dẫn đến hình học phân tử kim tự tháp lượng giác.
Vì nitơ có năm electron hóa trị nên nó cần thêm ba electron từ ba nguyên tử hydro để hoàn thành bộ tám của nó.
Điều này để lại một cặp electron đơn độc không có nguyên tử nào khác liên kết với. Ở góc liên kết xấp xỉ 109o, ba nguyên tử hydro và cặp electron độc thân càng cách xa nhau càng tốt.
Đây là dạng hình học của các cặp electron tứ diện.
Ba nguyên tử hydro liên kết chịu thêm một chút lực đẩy từ các cặp electron đơn độc, dẫn đến một lực nén nhỏ thành góc liên kết 107o.
Bởi vì cặp electron đơn độc, trong khi vẫn phát huy tác dụng của nó, không thể phát hiện được khi nhìn vào hình dạng phân tử, nên phân tử có dạng hình học phân tử kim tự tháp lượng giác.
Hình học cặp electron là tứ diện, trong khi hình học phân tử là một kim tự tháp tam giác.
Ion hydro được liên kết với các đặc tính axit của một số hợp chất trong dung dịch nước được hiển thị bằng cách sử dụng ion hydronium, đây là một cách chính xác hơn.
Một bộ tám electron tồn tại trong các nguyên tử Lưu huỳnh và tất cả các nguyên tử oxy. Trong rượu vang, sulfit và các ion bisulfite được sử dụng làm chất bảo quản.
Nó cũng là một thành phần của mưa axit, được tạo ra khi các phân tử Lưu huỳnh điôxit và nước trộn lẫn với nhau.
Sự khác biệt chính giữa Tđa diện và TKim tự tháp nghiêm ngặt
- Cấu trúc tứ diện là một loại kim tự tháp có bốn cạnh hoặc mặt tam giác “bằng nhau”, trong khi Mặt khác, kim tự tháp tam giác có một nguyên tử duy nhất ở mỗi góc và ba nguyên tử giống hệt nhau.
- Tứ diện là các hợp chất không phân cực, trong khi các kim tự tháp tam giác là các hợp chất phân cực.
- Cấu trúc tứ diện luôn có chiều dài bằng nhau, trong khi Nguyên tử đơn độc ở đỉnh của nó sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc của kim tự tháp tam giác.
- Không có lực hút điện trong các hợp chất tứ diện, trong khi đó Có một lực hút điện trong các hợp chất hình chóp tam giác.
- Tất cả bốn nguyên tử nhóm thế đều giống nhau, trong khi nguyên tử Đơn độc có thể có ảnh hưởng đến hình dạng của kim tự tháp tam giác.
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.accounts.8b00257
- https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/nr/c2nr31071f/unauth
Cập nhật lần cuối: ngày 13 tháng 2023 năm XNUMX
Tôi đã nỗ lực rất nhiều để viết bài đăng trên blog này nhằm cung cấp giá trị cho bạn. Nó sẽ rất hữu ích cho tôi, nếu bạn cân nhắc chia sẻ nó trên mạng xã hội hoặc với bạn bè/gia đình của bạn. CHIA SẺ LÀ ♥️
Emma Smith có bằng Thạc sĩ tiếng Anh của Cao đẳng Irvine Valley. Cô là Nhà báo từ năm 2002, viết các bài về tiếng Anh, Thể thao và Pháp luật. Đọc thêm về tôi trên cô ấy trang sinh học.
Tôi đã phát hiện ra rất nhiều sự thật thú vị về Tứ diện và Kim tự tháp lượng giác, tôi cần tìm hiểu thêm về những điều này.
Bảng so sánh là một bổ sung tuyệt vời để làm rõ sự khác biệt. Làm tốt lắm về một bài viết rất khai sáng!
Hình học phân tử của tứ diện và kim tự tháp lượng giác có vẻ hấp dẫn. Hiểu được sự khác biệt thực sự quan trọng trong hóa học.
Lời giải thích của bạn về cấu trúc kim tự tháp tứ diện và lượng giác thực sự mang tính khai sáng. Tôi đề nghị bổ sung thêm hỗ trợ trực quan để tương tác hiệu quả hơn với độc giả.
Hình học phân tử của kim tự tháp tứ diện và lượng giác là điều cần thiết để hiểu các tương tác hóa học. Mỗi sinh viên hóa học nên biết những khái niệm này.
Mặc dù bài viết có nhiều thông tin nhưng có vẻ hơi dài nhưng tôi nghĩ nó có thể được tóm tắt ngắn gọn hơn.
Các chi tiết về sự khác biệt giữa hình học điện tử và hình học phân tử rất hữu ích cho nghiên cứu của tôi. Tôi thực sự đánh giá cao việc tìm hiểu về chủ đề này.