Tetraedri kuuluu pyramidin tyyppiin, jolla on neljä "tasa-arvoista" kolmion muotoista sivua tai pintaa, jos puhumme geometriasta. Sitä kutsutaan joskus kolmion muotoiseksi pyramidiksi, koska sen pohja voi olla mikä tahansa näistä kasvoista. Se voi viitata myös molekyyliin, joka sisältää neljä elektronia atomia kohti. Nämä kaksi elektronia ovat sitoutuneet yhteen, mikä johtaa täydelliseen yhtäläiseen rakenteeseen.
Tetrahedral vs Trigonal Pyramid
Ero tetraedrisen ja trigonaalisen pyramidin välillä on, että tetraedrirakenne on eräänlainen pyramidi, jolla on neljä yhtäläistä sivua, jotka ovat kolmion muotoisia, tai pinnat, joissa on 4 identtistä atomia. Trigonaalisen pyramidin jokaisessa kulmassa on yksi atomi ja kolme muuta samaa atomia.
Vaikka useimmilla tetraedrisillä elementeillä on vähemmän symmetriaa, pisteryhmä Td sisältää hiilen ja muut täysin symmetriset tetraedriyhdisteet. On mahdollista valmistaa kiraalisia tetraedrisiä aineita. Tetraederisen esineen ydinelementtiä ympäröi neljä ylimääräistä atomia. Jokaisen ympäröivän atomin sidoskulma on 109,5 astetta keskuselementin vuoksi.
NH3:n trigonaaliseen pyramidin molekyyligeometriaan johtava tetraedrinen elektroniparin geometria on yleinen esimerkki tetraedrisen elektroniparin geometriasta, joka johtaa trigonaaliseen pyramidin molekyyligeometriaan. Viiden valenssielektroninsa ansiosta typpi vaatii vielä kolme elektronia, jotka kolme muuta vetyatomia saavat oktettinsa täyttämiseksi. Se johtaa yksinäiseen elektronipariin, jossa ei ole muuta atomia, jonka kanssa sidos muodostuisi.
Vertailutaulukko tetraedrisen ja trigonaalisen pyramidin välillä
| Vertailuparametrit | Tetraedinen pyramidi | Trigonaalinen pyramidi |
| Rakenne | Tetraederinen rakenne on eräänlainen pyramidi, jolla on neljä samanlaista sivua, jotka ovat muodoltaan kolmion muotoisia. | Trigonaalisen pyramidin jokaisessa kulmassa on yksi atomi ja kolme muuta samaa atomia. |
| Vastakkaisuus | Tetraedriset rakenteet ovat ei-polaarisia yhdisteitä. | Trigonaalinen pyramidi kuuluu polaarisiin yhdisteisiin. |
| Pituus | Tetraedrirakenne on aina yhtä pitkä toistensa suhteen. | Trigonaalisen pyramidin rakenteeseen vaikuttaa sen huipussa oleva yksinäinen atomi. |
| Sähköinen vetovoima | Tetraedrisissä yhdisteissä ei ole sähköistä vetovoimaa. | Trigonaalisissa pyramidiyhdisteissä on sähköinen vetovoima. |
| Atomien rakenne | Kaikki neljä substituenttiatomia ovat samoja. | Yksinäinen atomi voi vaikuttaa trigonaalisen pyramidin muotoon. |
Mikä on Tetrahedral Pyramid?
Keskusatomi on sijoitettu tetraedrisen molekyyligeometrian sydämeen, ja neljä substituenttia sijaitsee aivan tetraedrin kulmissa. Kun kaikki neljä substituenttia ovat samat, kuten metaanissa (CH4) [1][2] ja sen raskaammissa vastineissa, sidoskulmat ovat cos1(13) = 109,4712206…° 109,5°.
Pisteryhmä Td sisältää hiilen ja muut täysin symmetriset tetraedriyhdisteet, vaikka useimmilla tetraedrisillä atomeilla on pienempi symmetria. Kiraaliset tetraedriyhdisteet ovat mahdollisia. Tetraederinen esine on sellainen, jossa ydinelementtiä ympäröi neljä muuta atomia.
Keskielementti muodostaa 109,5 asteen sidoskulmat kullekin ympäröivälle atomille. Metaani, CH4, ammoniakki, NH3 ja vesi, H2O, sisältävät kaikki neljä elektroniryhmää, jotka ympäröivät ydinatomiaan, mikä antaa niille tetraedrisen muodon, jonka sidoskulmat ovat noin 109,5°.
Maakaasu sisältää yksinkertaisimman hiilivetymolekyylin, metaanin. Hiilivetyketjun kunkin hiilen tetraedriset geometriat perustuvat tähän molekyyliin. NH4+:n Lewis-kaaviossa N on keskellä, ilman yksittäisiä elektronipareja.
Vertailun vuoksi, ammoniakki, NH3, sisältää yhden parin. Neljäs vetyatomi kiinnittyy ammoniakkimolekyyliin vety-ionina (ilman elektroneja) typen yksinäiseen pariin.
Mikä on Trigonal Pyramid?
NH3:n trigonaalinen pyramidimolekyyligeometria on esimerkki tetraedrisestä elektroniparin geometriasta, joka johtaa trigonaaliseen pyramidin molekyyligeometriaan. Koska typessä on viisi valenssielektronia, se vaatii kolme ylimääräistä elektronia kolmesta vetyatomista täydentääkseen oktettiaan.
Tämä jättää yksinäisen elektroniparin, jossa ei ole muuta atomia, johon sitoutua. Noin 109o sidoskulmassa kolme vetyatomia ja yksittäinen elektronipari ovat niin kaukana toisistaan kuin mahdollista. Tämä on tetraedristen elektroniparien geometria.
Kolme yhdistävää vetyatomia kokevat hieman enemmän hylkimistä yksinäisistä elektronipareista, mikä johtaa pieneen puristumiseen 107o sidoskulmaan. Koska yksinäinen elektronipari, vaikka se edelleen kohdistaa vaikutuksensa, on havaitsematon molekyyligeometriaa tarkasteltaessa, molekyylillä on trigonaalinen pyramidimolekyyligeometria.
Elektroniparin geometria on tetraedrinen, kun taas molekyyligeometria on trigonaalinen pyramidi. Vetyioni, joka liittyy tiettyjen yhdisteiden happoominaisuuksiin vesiliuoksessa, on esitetty käyttämällä hydronium-ionia, joka on tarkempi tapa.
Rikkiatomeissa ja kaikissa happiatomeissa on oktetti elektroneja. Viineissä sulfiitti- ja bisulfiitti-ioneja käytetään säilöntäaineina. Se on myös osa happosadetta, joka syntyy, kun rikkidioksidi ja vesimolekyylit sekoittuvat.
Tärkeimmät erot tetraedrisen ja trigonaalisen pyramidin välillä
Johtopäätös
Kemiallisesti sanottuna kärjessä olevien neljän atomin lisäksi on usein keskusatomi, kun näitä kahta muotoa käytetään molekyyligeometrioiden kuvailijoina. Keskusatomi on tetraedrin kiinteän tilavuuden sisällä ja yhtä kaukana kaikista neljästä kärkiatomista symmetrisesti oikeassa säännöllisessä tetraedrisessä geometriassa.
Elektroniparin geometria on tetraedrinen, kun taas molekyyligeometria on trigonaalinen pyramidi. Keskiatomi on trigonaalinen pyramidimuotoinen geometria voi olla kiinteän tilavuuden sisällä, rajoittunut trigonaalisen pyramidin/tetraedrin tason sisään tai jopa tetraedrin tilavuuden ulkopuolelle.
