Một tứ diện thuộc loại hình chóp 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 có chứa một nguyên tử bốn electron-mỗi nguyên tử. Hai electron này được liên kết với nhau, dẫn đến một cấu trúc hoàn hảo bằng nhau.
Tứ diện vs Kim tự tháp tam giác
Sự khác biệt giữa hình chóp tứ diện và hình chóp tam giác là cấu trúc tứ diện là loại hình chóp có bốn cạnh bằng nhau là hình tam giác hoặc các mặt có 4 nguyên tử giống nhau. Một hình chóp tam giác có một nguyên tử ở mỗi góc và ba nguyên tử khác giống nhau.
Mặc dù hầu hết các nguyên tố tứ diện có tính đối xứng kém hơn, nhóm điểm Td bao gồm cacbon và các hợp chất tứ diện đối xứng hoàn toàn khác. Khả thi để tạo ra các chất tứ diện đều. Phần tử cốt lõi của một vật thể tứ diện được bao quanh bởi bốn nguyên tử bổ sung. Mỗi nguyên tử xung quanh có góc liên kết là 109,5 độ vì nguyên tố trung tâm.
Dạng hình học cặp electron tứ diện dẫn đến dạng hình học phân tử hình chóp tam giác của NH3 là một ví dụ phổ biến được sử dụng cho dạng hình học cặp electron tứ diện dẫn đến dạng hình học phân tử kim tự tháp tam giác. Do có năm điện tử hóa trị, nitơ cần thêm ba điện tử mà ba nguyên tử hydro kia thu được để hoàn thành octet của nó. Nó dẫn đến một cặp electron duy nhất không có nguyên tử nào khác để tạo thành liên kết.
Bảng so sánh giữa kim tự tháp tứ diện và tam giác
| Các thông số so sánh | Kim tự tháp tứ diện | Kim tự tháp tam giác |
| Kết cấu | Cấu trúc tứ diện là loại hình chóp có bốn cạnh bằng nhau là hình tam giác. | Một hình chóp tam giác có một nguyên tử ở mỗi góc và ba nguyên tử khác giống nhau. |
| Phân cực | Cấu trúc tứ diện là những hợp chất không phân cực. | Kim tự tháp Tam giác thuộc loại hợp chất phân cực. |
| Chiều dài | Cấu trúc tứ diện luôn có độ dài cạnh nhau bằng nhau. | Cấu trúc của một kim tự tháp tam giác sẽ bị ảnh hưởng bởi một nguyên tử duy nhất ở đỉnh của nó. |
| Lực hút điện | Không có lực hút điện trong hợp chất tứ diện. | Có một lực hút điện trong các hợp chất hình chóp tam giác. |
| Hiến pháp của nguyên tử | Tất cả bốn nguyên tử nhóm thế đều giống nhau. | Một nguyên tử đơn lẻ có thể ảnh hưởng đến hình dạng của một kim tự tháp tam giác. |
Kim tự tháp tứ diện là gì?
Một nguyên tử trung tâm được đặt ở trung tâm của hình học phân tử tứ diện, với bốn nhóm thế nằm ngay ở các góc của tứ diện. Khi tất cả bốn nhóm thế đều giống nhau, như trong metan (CH4) [1] [2] và các đối trọng nặng hơn của nó, các góc liên kết là cos1 (13) = 109,4712206… ° 109,5 °.
Nhóm điểm Td bao gồm cacbon và các hợp chất tứ diện hoàn toàn đối xứng khác, mặc dù hầu hết các nguyên tử tứ diện có tính đối xứng thấp hơn. Các hợp chất tứ diện đều có thể. Vật phẩm tứ diện là vật phẩm trong đó phần tử cốt lõi được bao quanh bởi bốn nguyên tử khác.
Phần tử trung tâm tạo thành các góc liên kết là 109,5 độ đối với mỗi nguyên tử xung quanh. Mêtan, CH4, amoniac, NH3 và nước, H2O, tất cả đều chứa bốn nhóm điện tử bao quanh nguyên tử lõi của chúng, tạo cho chúng một dạng tứ diện với các góc liên kết xấp xỉ 109,5 °.
Khí thiên nhiên chứa phân tử hiđrocacbon đơn giản nhất là metan. Các dạng hình học tứ diện ở mỗi cacbon trong chuỗi hiđrocacbon dựa trên phân tử này. Biểu đồ Lewis cho NH4 + hiển thị N ở trung tâm, không có cặp electron đơn lẻ.
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 điện tử) thành cặp nitơ duy nhất.
Kim tự tháp Tam giác là gì?
Dạng hình học phân tử kim tự tháp tam giác của NH3 là một ví dụ về dạng hình học cặp electron tứ diện dẫn đến dạng hình học phân tử kim tự tháp tam giác. Bởi vì nitơ có năm điện tử hóa trị, nó cần thêm ba điện tử từ ba nguyên tử hydro để hoàn thành octet của nó.
Điều này để lại một cặp electron duy nhất không có nguyên tử nào khác để liên kết. Ở góc liên kết xấp xỉ 109o, ba nguyên tử hydro và cặp electron đơn lẻ càng xa nhau càng tốt. Đây là dạng hình học của các cặp electron tứ diện.
Ba nguyên tử hydro liên kết chịu lực đẩy nhiều hơn một chút từ các cặp electron đơn lẻ, dẫn đến một lực nén nhỏ đến một góc liên kết 107o. Bởi vì cặp electron duy nhất, trong khi vẫn còn tác dụng của nó, không thể phát hiện được khi nhìn vào hình học phân tử, nên phân tử có dạng hình học phân tử hình tháp tam giác.
Hình học cặp electron là tứ diện, còn hình học phân tử là hình chóp tam giác. Ion hydro liên kết với 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 octet electron tồn tại trong nguyên tử Lưu huỳnh và tất cả các nguyên tử oxy. Trong rượu vang, các ion sulfit và bisulfit được sử dụng làm chất bảo quản. Nó cũng là một thành phần của mưa axit, được tạo ra khi Sulfur dioxide và các phân tử nước trộn lẫn.
Sự khác biệt chính giữa kim tự tháp tứ diện và tam giác
Sự kết luận
Trong thuật ngữ hóa học, thường có một nguyên tử trung tâm ngoài bốn nguyên tử ở các đỉnh khi hai dạng này được sử dụng làm mô tả hình học phân tử. Nguyên tử trung tâm nằm bên trong thể tích rắn của tứ diện và cách đều cả bốn nguyên tử đỉnh trong hình học tứ diện đều, đối xứng.
Hình học cặp electron là tứ diện, còn hình học phân tử là hình chóp tam giác. Nguyên tử tâm là hình học hình chóp tam giác có thể nằm bên trong thể tích rắn, giới hạn bên trong một mặt phẳng của hình chóp tam giác / tứ diện, hoặc thậm chí bên ngoài thể tích tứ diện.
