Hvad er betydningen af ​​farve i det periodiske system?

Enhver, der ser et moderne periodisk system, vil bemærke, at det næsten altid er meget farverigt. Når du sammenligner flere tabeller med hinanden, vil du også bemærke, at selvom farverne kan være forskellige, følger de altid det samme mønster. Dette skyldes, at det periodiske system er farvekodet, hvor de atomer, der deler fysiske eller kemiske egenskaber med hinanden, også deler samme farve. Denne farve er forskellig fra farven på andre atomer, der udviser forskellig adfærd.

I de følgende afsnit vil vi diskutere, hvorfor grundstofferne i det periodiske system er farvekodede, og hvad er vigtigheden af ​​denne kodning. Men for at give mere kontekst til denne diskussion, lad os starte med en kort kommentar om vigtigheden af ​​det periodiske system i kemi og videnskab generelt.

Betydningen af ​​det periodiske system

Det periodiske system er et af de vigtigste værktøjer kemikere har. Det repræsenterer kulminationen og sammenfatningen af ​​århundreders videnskabelig forskning om sammensætning og egenskaber af stof generelt og af de kemiske grundstoffer i særdeleshed.

Siden den russiske kemiker Dmitri Mendeleyev foreslog sin model af det periodiske system i 1869, er den blevet afsluttet med opdagelsen eller syntesen af ​​nye grundstoffer, indtil vi i dag har en tabel med 118 forskellige grundstoffer ordnet efter deres atomnummer. i grupper og perioder .

Den måde, grundstoffer er arrangeret på i det periodiske system, giver os mulighed for pålideligt at forudsige de fleste af grundstoffernes fysiske og kemiske egenskaber sammenlignet med andre medlemmer af deres gruppe. Mange egenskaber såsom effektiv nuklear ladning, fælles valenser, atom- og ionradius, ioniseringsenergi og elektronaffinitet varierer forudsigeligt over en gruppe eller periode. Denne information er yderst nyttig til at forudsige typen af ​​kemiske forbindelser, der vil dannes, når et grundstof kombineres med et andet, og endda til at forudsige typen af ​​kemisk binding, der vil dannes mellem dem.

Hvorfor er det periodiske system farvekodet?

Mængden af ​​information, som vi besidder i dag om hvert element, er meget stor, og det er upraktisk og endda umuligt at komprimere al denne information i en lille boks på ikke meget mere end 1 cm 2 ^areal . Dette gør det nødvendigt at finde kreative måder at kode informationen på, for at tillade inkorporering af mere information i det samme rum. Brug af farvekoder er en af ​​de enkleste og mest visuelt effektive måder at opnå dette på.

Hvordan er grundstofferne farvekodet i det periodiske system?

Der er forskellige måder at farvekode det periodiske system på. Nogle er baseret på grundstoffernes fysiske egenskaber og metalliske karakter, andre er baseret på den familie eller gruppe af grundstoffer, som de tilhører, mens andre er relateret til værdierne af nogle periodiske egenskaber såsom elektronegativitet. Her er nogle af de mere almindelige måder at farvekode det periodiske system på.

Metallisk tegnkodning

Den mest almindelige måde at kode det periodiske system på er baseret på de forskellige grundstoffers metalliske karakter. Ifølge dette kriterium er grundstofferne bredt klassificeret i metaller, ikke-metaller, metalloider og ædelgasser, men der kan også foretages underopdelinger inden for disse store grupper. Følgende tabel viser denne underinddeling fremhævet ved brug af forskellige farver:

I denne farvekodning, som i øvrigt er den mest almindelige, kan vi bemærke 11 forskellige farver. I denne særlige kodning er de varmere farver tildelt elementer med en højere metallisk karakter, mens de køligere farver tildeles dem med en mindre metallisk karakter, selvom dette ikke er strengt nødvendigt.

Som det ses i legenden, svarer den orange gruppe af grundstoffer til alkalimetallerne, den til højre for den svarer til jordalkalierne , og grundstofferne i midterblokken kaldes overgangsmetaller eller d-blokelementer (som angivet med den blå blok i den lille periodiske tabel-formede indsats nederst til venstre i figuren ovenfor).

De to separate rækker af grundstoffer i det periodiske system, der har forskellige nuancer af lysegrøn, svarer til de indre overgangsmetaller (også kendt som sjældne jordarter eller f-blokelementer, som angivet med den gule blok i indsatsen).

På den anden side er de dybere gule grundstoffer til højre for overgangsmetallerne p-blokmetallerne. De dybgrønne grundstoffer er grundstoffer, der besidder egenskaber af både metaller og ikke-metaller, hvorfor de kaldes metalloider eller halvmetaller. De lilla svarer til ikke-metallerne og de lyserøde svarer til halogenerne (som også er ikke-metaller, selvom de er identificeret separat i denne tabel).

Endelig svarer gruppen af ​​blå grundstoffer til ædelgasserne og de grå grundstoffer er syntetiske grundstoffer, hvis egenskaber er ukendte, så de kan ikke klassificeres i nogen af ​​de andre grupper.

blokkodning

Nogle periodiske tabeller er kodet på en sådan måde, at farven repræsenterer den blok, som hvert element tilhører, som vist i følgende figur:

I dette tilfælde søger koden at lette genkendelsen af ​​den type orbital eller subshell, hvori de yderste valenselektroner findes . Med andre ord angiver det det sidste underniveau (og derfor det sekundære kvantetal ), hvori de sidste elektroner, der udfylder den elektroniske konfiguration af et grundstof, findes. Der er kun fire underniveauer, hvor atomerne i deres grundtilstand lokaliserer elektroner, som er s, p, d og f underniveauer, som giver anledning til de fire respektive enslydende blokke.

Således udgør de to første grupper i det periodiske system (alkali- og jordalkalimetaller) samt brint og helium s-blokken i det periodiske system (intense orange grundstoffer). Derefter svarer de gulfarvede elementer, som danner gruppe 13 til 18 (ikke inklusive helium), til p-blokken (gul farvet blok).

De centrale blokelementer svarer til d-blokelementerne (som fylder orbitaler, der let danner ioner med delvist fyldte d-orbitaler), og endelig danner lanthaniderne og actiniderne (i grøn farve) f-blokken af ​​de indre overgangsmetaller. , som nævnt tidligere.

Kodning efter gruppe eller familie af elementer

En anden relativt almindelig måde at kode elementerne på er kun at give betydning for den gruppe, som den tilhører. Disse grupper omtales ofte som familier af elementer og er karakteriseret ved at have samme eller lignende valensskalkonfigurationer. Det følgende periodiske system viser denne indkodning, og legenden viser navnet på hver familie, hvoraf nogle har særlige navne, mens familien i tilfælde af overgangsmetaller er opkaldt efter det første element i den respektive gruppe.

Elektronegativitetskodning

Ud over de ovenfor nævnte farvegrupper bruger nogle bestemte periodiske tabeller en farvekode justeret til en skala, der repræsenterer en fysisk eller kemisk periodisk egenskab. Sådan er tilfældet med det periodiske system over elektronegativiteter, der er præsenteret nedenfor.

I tilfælde som dette tildeles en specifik farve normalt til hver værdi af den pågældende egenskab (i dette tilfælde elektronegativitet) eller til hvert værdiområde. Farverne kan være vilkårlige (som i tilfældet med dette billede), eller de kan tildeles ved hjælp af en matematisk funktion af den egenskab, du ønsker at indkode.

For eksempel kan du tildele en enkelt farve og variere dens nuance baseret på elektronegativitetsværdien, så bare ved at se på farverne er det tydeligt, hvilke elementer der har højere elektronegativitet, og hvilke der har lavere.

Referencer

411 svar. (nd). Hvad er et farvekodet periodisk system? 411ANSWERS.COM. https://en.411answers.com/a/what-is-a-color-coded-periodic-table.html

Chang, R. (2012). Kemi (11. ^udgave ). McGraw-Hill uddannelse.

Organisationselementer (2022, 13. marts). Grundstoffernes periodiske system . https://elementos.org.es/tabla-periodica

Hernández, L. (2012, 25. august). Pas på farverne i det periodiske system. Videnskab online. https://www.cienciaonline.com/2012/08/25/cuidado-con-los-colores-de-la-tabla-periodica/

Les Kanaris. (nd). Hvorfor er det periodiske system farvekodet? https://us.leskanaris.com/2735-what-is-the-importance-of-color-on-the-periodic-tabl.html

Lille.Er. (2021, 14. juli). Farver i grundstoffernes periodiske system . Proco.es. https://proco.es/arte-y-diseno/colores-de-la-tabla-periodica-de-los-elementos/