Tabla de Contenidos
Każdy, kto zobaczy nowoczesny układ okresowy, zauważy, że prawie zawsze jest bardzo kolorowy. Ponadto, porównując ze sobą wiele tabel, zauważysz, że chociaż kolory mogą się różnić, zawsze mają ten sam wzór. Dzieje się tak, ponieważ układ okresowy pierwiastków jest oznaczony kolorami, a atomy, które mają wspólne właściwości fizyczne lub chemiczne, również mają ten sam kolor. Ten kolor różni się od koloru innych atomów, które wykazują odmienne zachowanie.
W kolejnych sekcjach omówimy, dlaczego pierwiastki w układzie okresowym są oznaczone kolorami i jakie jest znaczenie tego kodowania. Jednak, aby nadać tej dyskusji szerszy kontekst, zacznijmy od krótkiego komentarza na temat znaczenia układu okresowego pierwiastków w chemii i nauce w ogóle.
Znaczenie układu okresowego
Układ okresowy pierwiastków jest jednym z najważniejszych narzędzi chemików. Stanowi zwieńczenie i podsumowanie stuleci badań naukowych nad składem i właściwościami materii w ogóle, a pierwiastków chemicznych w szczególności.
Od czasu, gdy rosyjski chemik Dmitrij Mendelejew zaproponował swój model układu okresowego pierwiastków w 1869 r., został on uzupełniony o odkrycie lub syntezę nowych pierwiastków, aż do dnia dzisiejszego mamy tablicę zawierającą 118 różnych pierwiastków uporządkowanych według ich liczby atomowej . .
Sposób ułożenia pierwiastków w układzie okresowym pozwala nam wiarygodnie przewidzieć większość fizycznych i chemicznych właściwości pierwiastków w porównaniu z innymi członkami ich grupy. Wiele właściwości, takich jak efektywny ładunek jądrowy, wspólne wartościowości, promień atomowy i jonowy, energia jonizacji i powinowactwo elektronowe, zmienia się w przewidywalny sposób w grupie lub okresie. Informacje te są niezwykle przydatne do przewidywania rodzaju związków chemicznych, które powstaną, gdy jeden pierwiastek połączy się z innym, a nawet do przewidywania rodzaju wiązania chemicznego, które powstanie między nimi.
Dlaczego układ okresowy jest kodowany kolorami?
Ilość informacji, które posiadamy dzisiaj na temat każdego pierwiastka jest bardzo duża i niepraktyczne, a nawet niemożliwe jest skompresowanie wszystkich tych informacji w małym pudełku o powierzchni niewiele większej niż 1 cm 2 . Powoduje to konieczność znalezienia kreatywnych sposobów kodowania informacji, aby umożliwić włączenie większej liczby informacji w tej samej przestrzeni. Używanie kodów kolorystycznych jest jednym z najprostszych i najbardziej efektywnych wizualnie sposobów osiągnięcia tego celu.
W jaki sposób pierwiastki są oznaczone kolorami w układzie okresowym?
Istnieją różne sposoby oznaczania kolorami układu okresowego. Niektóre opierają się na właściwościach fizycznych i metalicznym charakterze pierwiastków, inne na rodzinie lub grupie pierwiastków, do której należy, jeszcze inne są związane z wartościami niektórych właściwości okresowych, takich jak elektroujemność. Oto niektóre z bardziej powszechnych sposobów kolorowania układu okresowego pierwiastków.
Metaliczne kodowanie znaków
Najczęstszy sposób kodowania układu okresowego opiera się na metalicznym charakterze różnych pierwiastków. Zgodnie z tym kryterium pierwiastki można ogólnie podzielić na metale, niemetale, metaloidy i gazy szlachetne, ale w ramach tych dużych grup można również dokonać podziału. Poniższa tabela przedstawia ten podział wyróżniony różnymi kolorami:
W tym kodowaniu kolorystycznym, które notabene jest najczęstsze, możemy zauważyć 11 różnych kolorów. W tym konkretnym kodowaniu cieplejsze kolory są przypisywane elementom o bardziej metalicznym charakterze, natomiast chłodniejsze kolory są przypisywane elementom o mniej metalicznym charakterze, chociaż nie jest to bezwzględnie konieczne.
Jak widać w legendzie, pomarańczowa grupa pierwiastków odpowiada metalom alkalicznym, ta po prawej odpowiada ziem alkalicznych , a pierwiastki w środkowym bloku nazywane są metalami przejściowymi lub pierwiastkami z bloku d (jak wskazano niebieskim blok w małej wstawce w kształcie układu okresowego w lewym dolnym rogu powyższego rysunku).
Dwa oddzielne rzędy pierwiastków w układzie okresowym, które mają różne odcienie jasnozielonego, odpowiadają wewnętrznym metalom przejściowym (znanym również jako pierwiastki ziem rzadkich lub pierwiastki z bloku f, jak wskazano żółtym blokiem we wkładce).
Z drugiej strony głębsze żółte pierwiastki na prawo od metali przejściowych to metale p-blokowe. Ciemnozielone pierwiastki to pierwiastki, które posiadają właściwości zarówno metali, jak i niemetali, dlatego nazywane są metaloidami lub półmetalami. Fioletowe odpowiadają niemetalom, a różowe halogenom (które również są niemetalami, chociaż w tej tabeli zostały zidentyfikowane osobno).
Wreszcie grupa pierwiastków niebieskich odpowiada gazom szlachetnym, a pierwiastki szare to pierwiastki syntetyczne, których właściwości są nieznane, więc nie można ich zaklasyfikować do żadnej z pozostałych grup.
kodowanie blokowe
Niektóre układy okresowe są kodowane w taki sposób, że kolor reprezentuje blok, do którego należy każdy pierwiastek, jak pokazano na poniższym rysunku:
W tym przypadku kod ma na celu ułatwienie rozpoznania typu orbity lub podpowłoki, w której znajdują się najbardziej zewnętrzne elektrony walencyjne . Innymi słowy, wskazuje ostatni podpoziom (a więc drugorzędną liczbę kwantową ), w którym znajdują się ostatnie elektrony wypełniające konfigurację elektronową pierwiastka. Istnieją tylko cztery podpoziomy, w których atomy w stanie podstawowym lokują elektrony, które są podpoziomami s, p, d i f, co daje początek czterem odpowiednim homonimicznym blokom.
Tak więc pierwsze dwie grupy układu okresowego (metale alkaliczne i metale ziem alkalicznych) oraz wodór i hel tworzą blok s układu okresowego (pierwiastki intensywnie pomarańczowe). Następnie żółte elementy, które tworzą grupy od 13 do 18 (bez helu), odpowiadają blokowi p (żółty blok).
Centralne elementy bloku odpowiadają elementom bloku d (które wypełniają orbitale do, które łatwo tworzą jony z częściowo wypełnionymi orbitalami d), a ostatecznie lantanowce i aktynowce (w kolorze zielonym) tworzą blok f wewnętrznych metali przejściowych. , jak wspomniano wcześniej.
Kodowanie według grupy lub rodziny elementów
Innym stosunkowo powszechnym sposobem kodowania elementów jest nadawanie znaczenia tylko grupie, do której należą. Grupy te są często określane jako rodziny pierwiastków i charakteryzują się takimi samymi lub podobnymi konfiguracjami powłok walencyjnych. Poniższy układ okresowy pokazuje to kodowanie, a legenda pokazuje nazwę każdej rodziny, z których niektóre mają określone nazwy, podczas gdy w przypadku metali przejściowych rodzina nosi nazwę pierwszego pierwiastka z odpowiedniej grupy.
Kodowanie elektroujemności
Oprócz grup kolorów wymienionych powyżej, niektóre określone układy okresowe używają kodu koloru dostosowanego do pewnej skali, która reprezentuje fizyczną lub chemiczną właściwość okresową. Tak jest w przypadku układu okresowego elektroujemności, który przedstawiono poniżej.
W takich przypadkach określony kolor jest zwykle przypisywany do każdej wartości danej właściwości (w tym przypadku elektroujemności) lub do każdego zakresu wartości. Kolory mogą być dowolne (jak w przypadku tego obrazu) lub mogą być przypisane za pomocą funkcji matematycznej właściwości, którą chcesz zakodować.
Na przykład można przypisać pojedynczy kolor i zmieniać jego odcień w oparciu o wartość elektroujemności, więc wystarczy spojrzeć na kolory, aby było jasne, które pierwiastki mają wyższą elektroujemność, a które niższą.
Bibliografia
411 odpowiedzi. (nd). Co to jest oznaczony kolorami układ okresowy? 411ODPOWIEDZI.COM. https://en.411answers.com/a/co-jest-zakodowane-kolorami-tabela-okresow.html
Chang, R. (2012). Chemia ( wyd . 11 ). Edukacja McGraw-Hill.
Elementy organizacji (2022, 13 marca). Układ okresowy pierwiastków . https://elementos.org.es/tabla-periodica
Hernández, L. (2012, 25 sierpnia). Uważaj na kolory układu okresowego. Nauka w Internecie. https://www.cienciaonline.com/2012/08/25/cuidado-con-los-colores-de-la-tabla-periodica/
Les Kanaris. (nd). Dlaczego układ okresowy jest kodowany kolorami? https://us.leskanaris.com/2735-what-is-the-importance-of-color-on-the-periodic-tabl.html
Little.Is. (2021, 14 lipca). Kolory układu okresowego pierwiastków . Proco.es. https://proco.es/arte-y-diseno/colores-de-la-tabla-periodica-de-los-elementos/
