Qu'est-ce qu'un tétraèdre?
Tétraèdre est un adjectif qui fait référence à un objet ayant la forme géométrique d'un tétraèdre. Un tétraèdre est une forme tridimensionnelle à quatre faces triangulaires. Les géométries tétraédriques sont courantes dans les liaisons carbone et autres liaisons chimiques. Le tétraèdre régulier, dans lequel les quatre faces sont identiques, présente plusieurs caractéristiques uniques.
Le tétraèdre est également appelé pyramide triangulaire, car les pyramides ont une base à quatre côtés, généralement un carré. Quatre faces forment la surface d'un tétraèdre solide. Trois arêtes se rejoignent à chaque sommet ou point. La forme a six bords et quatre sommets. Aucune des faces n'est parallèle à une autre. Les six arêtes sont de même longueur dans un tétraèdre régulier.
La forme tétraédrique peut être courte avec une base large, ou haute et étroite. La forme est très stable dans ses configurations plus courtes ou régulières. Même les grands tétraèdres sont stables si seule une pression descendante est exercée.
Jack se lève pour soulever des corps de voiture sont souvent des tétraèdres. Les trois sommets de base ne basculeront pas et la force verticale descendra également vers le bas de manière égale le long des trois jambes. Les pieds d'un trépied pour tenir une œuvre d'art, une caméra ou des lumières forment un tétraèdre. Un cône, avec un cercle comme base, est presque aussi stable si la base repose sur une surface plane. La Gateway Arch à St. Louis, dans le Missouri, est la forme extrudée d’un tétraèdre en rotation lente.
Essentiellement, tous les composés saturés de carbone, c'est-à-dire les composés ne comportant pas de double ou triple liaison, ont une forme tétraédrique. La molécule de méthane, CH 4 , le plus simple de ces composés, est un tétraèdre parfait, avec un atome de carbone au centre et un atome d'hydrogène à chaque sommet. De nombreux composés de silicium, de germanium et d'étain prennent des formes tétraédriques.
Les composés chimiques favorisent la forme tétraédrique car les atomes liés à l'atome central sont largement dispersés dans l'espace. Comme ils ont une polarité identique ou similaire, les atomes extérieurs se repoussent. Les angles de liaison sont de 109,5 degrés dans le méthane, le plus grand degré de séparation possible pour un atome à quatre liaisons. Pour trois atomes, le plus grand angle de liaison est de 120 degrés, pas beaucoup plus grand que celui de quatre atomes.
Les formes tétraédriques se marient bien et peuvent remplir complètement un espace cubique si toutes les autres couches sont inversées. Des sphères de rayons égaux, compactées aussi densément que possible, créent des cavités entre des sphères qui sont des tétraèdres réguliers. Ces types d'observations sont importants en cristallographie et pour élucider la structure de solides se répétant régulièrement.