Tabla de Contenidos
Bárki, aki lát egy modern periódusos rendszert, észre fogja venni, hogy az szinte mindig nagyon színes. Ha több táblázatot is összehasonlít egymással, azt is észre fogja venni, hogy bár a színek eltérőek lehetnek, mindig ugyanazt a mintát követik. Ennek az az oka, hogy a periódusos rendszer színkódolt, és azok az atomok, amelyek fizikai vagy kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, szintén ugyanazt a színt osztják meg. Ez a szín különbözik a többi atom színétől, amelyek eltérő viselkedést mutatnak.
A következő részekben megvitatjuk, hogy a periódusos rendszer elemei miért vannak színkódolva, és mi ennek a kódolásnak a jelentősége. Mindazonáltal, hogy bővebb kontextust biztosítsunk ennek a vitának, kezdjük egy rövid megjegyzéssel a periódusos rendszer fontosságáról a kémiában és általában a tudományban.
A periódusos rendszer jelentősége
A periódusos rendszer a vegyészek egyik legfontosabb eszköze. Évszázados tudományos kutatások csúcspontja és összefoglalója általában az anyag összetételével és tulajdonságaival, különös tekintettel a kémiai elemekre .
Amióta Dmitrij Mengyelejev orosz kémikus 1869-ben javasolta a periódusos rendszer modelljét, új elemek felfedezésével vagy szintézisével egészült ki, míg ma már 118 különböző elemet tartalmazó táblázat áll rendelkezésünkre, amelyek rendszámuk szerint vannak rendezve csoportokban és periódusokban . .
Az elemek periódusos rendszerben való elrendezése lehetővé teszi, hogy megbízhatóan megjósoljuk az elemek fizikai és kémiai tulajdonságait a csoport többi tagjával összehasonlítva. Számos tulajdonság, például az effektív magtöltés, a közös vegyértékek, az atom- és ionsugár, az ionizációs energia és az elektronaffinitás megjósolhatóan változó csoportonként vagy periódusonként. Ez az információ rendkívül hasznos a kémiai vegyületek típusának előrejelzésében, amelyek akkor képződnek, amikor az egyik elem egy másikkal kombinálódik, és még a közöttük kialakuló kémiai kötés típusának előrejelzésére is.
Miért van színkódolva a periódusos rendszer?
Az egyes elemekről ma birtokunkban lévő információmennyiség nagyon nagy, és nem praktikus, sőt lehetetlen mindezt az információt egy kis, legfeljebb 1 cm 2 területű dobozba tömöríteni . Ez szükségessé teszi, hogy kreatív módszereket találjunk az információ kódolására, hogy több információ beépülhessen ugyanabban a térben. A színkódok használata az egyik legegyszerűbb és vizuálisan leghatékonyabb módja ennek elérésére.
Hogyan vannak színkódolva az elemek a periódusos rendszerben?
A periódusos rendszer színkódolásának különböző módjai vannak. Egyesek az elemek fizikai tulajdonságain és fémes jellegén alapulnak, mások az elemek családján vagy csoportján alapulnak, amelyekhez tartoznak, míg mások bizonyos periodikus tulajdonságok, például az elektronegativitás értékéhez kapcsolódnak. Íme néhány gyakoribb módszer a periódusos rendszer színkódolására.
Fémes karakterkódolás
A periódusos rendszer kódolásának legáltalánosabb módja a különböző elemek fémes jellegén alapul. E kritérium szerint az elemeket nagy vonalakban fémekre, nemfémekre, metalloidokra és nemesgázokra osztják, de ezeken a nagy csoportokon belül is feloszthatók. A következő táblázat ezt a felosztást mutatja, különböző színek használatával kiemelve:
Ebben a színkódolásban, ami egyébként a legelterjedtebb, 11 különböző színt vehetünk észre. Ennél a konkrét kódolásnál a melegebb színeket a magasabb fémes karakterű elemekhez, míg a hidegebb színeket a kevésbé fémes karakterű elemekhez rendeljük, bár ez nem feltétlenül szükséges.
A jelmagyarázat szerint a narancssárga elemcsoport az alkálifémeknek, a jobb oldali az alkáliföldfémeknek felel meg , a középső blokk elemeit pedig átmeneti fémeknek vagy d-blokk elemeknek nevezik (amint azt a kék jelzi blokk a fenti ábra bal alsó részén található kis periódusos táblázat alakú betétben).
A periódusos rendszer két különálló, világoszöld árnyalatú elemsora a belső átmenetifémeknek felel meg (más néven ritkaföldfémek vagy f-blokk elemek, amint azt a betét sárga blokkja jelzi).
Másrészt az átmeneti fémektől jobbra lévő mélyebb sárga elemek a p-blokk fémek. A mélyzöld elemek olyan elemek, amelyek fémek és nemfémek tulajdonságaival is rendelkeznek, ezért nevezik őket metalloidoknak vagy félfémeknek. A lilák a nemfémeknek, a rózsaszínűek pedig a halogéneknek (amelyek szintén nemfémek, bár ebben a táblázatban külön vannak feltüntetve).
Végül a kék elemek csoportja a nemesgázoknak, a szürke elemek pedig olyan szintetikus elemek, amelyek tulajdonságai ismeretlenek, így nem sorolhatók be a többi csoportba.
blokk kódolás
Egyes periódusos táblák kódolása oly módon történik, hogy a szín azt a blokkot jelöli, amelyhez az egyes elemek tartoznak, amint az a következő ábrán látható:
Ebben az esetben a kód arra törekszik, hogy megkönnyítse annak a pályának vagy alhéjnak a felismerését, amelyben a legkülső vegyértékelektronok találhatók . Más szavakkal, azt az utolsó alszintet (és így a másodlagos kvantumszámot ) jelzi, amelyben az utolsó elektronok találhatók, amelyek egy elem elektronikus konfigurációját kitöltik. Csak négy olyan alszint létezik, amelyekben az atomok alapállapotukban elektronokat helyeznek el, ezek az s, p, d és f alszintek, amelyek a négy megfelelő homonim blokkot eredményezik.
Így a periódusos rendszer első két csoportja (alkáli és alkáliföldfémek), valamint a hidrogén és a hélium alkotja a periódusos rendszer s blokkját (intenzív narancssárga elemek). Ezután a sárga színű elemek, amelyek a 13-tól 18-ig terjedő csoportokat alkotják (hélium nélkül), megfelelnek a p blokknak (sárga színű blokk).
A központi blokkelemek megfelelnek a d blokkelemeknek (amelyek olyan pályákat töltenek be, amelyek könnyen ionokat képeznek részben kitöltött d pályákkal), végül a lantanidok és aktinidák (zöld színben) alkotják a belső átmeneti fémek f blokkját. korábban említett.
Kódolás elemcsoport vagy -család szerint
Egy másik viszonylag gyakori módja az elemek kódolásának, hogy csak annak a csoportnak tulajdonítanak jelentőséget, amelyhez tartoznak. Ezeket a csoportokat gyakran elemcsaládoknak nevezik, és azonos vagy hasonló vegyértékhéj-konfigurációval rendelkeznek. A következő periódusos táblázat ezt a kódolást mutatja, a jelmagyarázat pedig az egyes családok nevét mutatja, amelyek közül néhánynak sajátos neve van, míg az átmenetifémek esetében a család az adott csoport első eleméről kapta a nevét.
Elektronegativitás kódolás
A fent említett színcsoportokon kívül bizonyos periódusos táblázatok valamilyen skálához igazított színkódot használnak, amely egy fizikai vagy kémiai periodikus tulajdonságot képvisel. Ilyen például az elektronegativitások periódusos táblázata , amelyet alább mutatunk be.
Ilyen esetekben általában a szóban forgó tulajdonság minden értékéhez (jelen esetben elektronegativitás) vagy minden értéktartományhoz egy adott színt rendelnek. A színek tetszőlegesek lehetnek (mint ezen a képen), vagy hozzárendelhetők a kódolni kívánt tulajdonság valamilyen matematikai függvényével.
Például hozzárendelhet egy színt, és változtathatja annak árnyalatát az elektronegativitás értéke alapján, így a színek megtekintésével egyértelmű, hogy melyik elem elektronegativitása nagyobb és melyik alacsonyabb.
Hivatkozások
411 válasz. (nd). Mi az a színkódolt periódusos rendszer? 411ANSWERS.COM. https://en.411answers.com/a/what-is-a-color-coded-periodic-table.html
Chang, R. (2012). Kémia (11. kiadás ). McGraw-Hill oktatás.
Szervezeti elemek (2022, március 13.). Az elemek periódusos rendszere . https://elementos.org.es/tabla-periodica
Hernández, L. (2012, augusztus 25.). Ügyeljen a periódusos rendszer színeire. Science Online. https://www.cienciaonline.com/2012/08/25/cuidado-con-los-colores-de-la-tabla-periodica/
Les Kanaris. (nd). Miért van színkódolva a periódusos rendszer? https://us.leskanaris.com/2735-what-is-the-importance-of-color-on-the-periodic-tabl.html
Kicsi.Van. (2021, július 14.). Az elemek periódusos rendszerének színei . Proco.es. https://proco.es/arte-y-diseno/colores-de-la-tabla-periodica-de-los-elementos/
