Tabla de Contenidos
Bất cứ ai nhìn thấy một bảng tuần hoàn hiện đại sẽ nhận thấy rằng nó hầu như luôn có rất nhiều màu sắc. Ngoài ra, khi so sánh nhiều bảng với nhau, bạn cũng sẽ nhận thấy rằng mặc dù màu sắc có thể khác nhau nhưng chúng luôn theo cùng một mẫu. Điều này là do bảng tuần hoàn hóa học được mã hóa bằng màu, với những nguyên tử có chung tính chất vật lý hoặc hóa học với nhau cũng có cùng màu. Màu này khác với màu của các nguyên tử khác thể hiện hành vi khác nhau.
Trong các phần sau, chúng ta sẽ thảo luận về lý do tại sao các nguyên tố trong bảng tuần hoàn được mã hóa bằng màu sắc và tầm quan trọng của mã hóa này là gì. Tuy nhiên, để cung cấp thêm ngữ cảnh cho cuộc thảo luận này, hãy bắt đầu bằng một nhận xét ngắn gọn về tầm quan trọng của bảng tuần hoàn trong hóa học và khoa học nói chung.
Tầm quan trọng của bảng tuần hoàn
Bảng tuần hoàn là một trong những công cụ quan trọng nhất mà các nhà hóa học có. Nó đại diện cho đỉnh cao và bản tóm tắt của nhiều thế kỷ nghiên cứu khoa học về thành phần và tính chất của vật chất nói chung và của các nguyên tố hóa học nói riêng.
Kể từ khi nhà hóa học người Nga Dmitri Mendeleyev đề xuất mô hình bảng tuần hoàn của mình vào năm 1869, nó đã được hoàn thiện với việc khám phá hoặc tổng hợp các nguyên tố mới cho đến ngày nay, chúng ta có một bảng với 118 nguyên tố khác nhau được sắp xếp theo số nguyên tử của chúng trong các nhóm và chu kỳ . .
Cách các nguyên tố được sắp xếp trên bảng tuần hoàn cho phép chúng ta dự đoán một cách đáng tin cậy hầu hết các tính chất vật lý và hóa học của các nguyên tố khi so sánh với các thành viên khác trong nhóm của chúng. Nhiều tính chất như điện tích hạt nhân hiệu quả, hóa trị chung, bán kính nguyên tử và ion, năng lượng ion hóa và ái lực điện tử thay đổi có thể dự đoán được trong một nhóm hoặc một khoảng thời gian. Thông tin này cực kỳ hữu ích để dự đoán loại hợp chất hóa học sẽ hình thành khi một nguyên tố kết hợp với nguyên tố khác và thậm chí để dự đoán loại liên kết hóa học sẽ hình thành giữa chúng.
Tại sao bảng tuần hoàn được mã hóa màu?
Lượng thông tin mà chúng ta có ngày nay liên quan đến từng yếu tố là rất lớn và không thực tế và thậm chí không thể nén tất cả thông tin này trong một hộp nhỏ có diện tích không quá 1 cm 2 . Điều này buộc phải tìm ra những cách sáng tạo để mã hóa thông tin, cho phép kết hợp nhiều thông tin hơn trong cùng một không gian. Sử dụng mã màu là một trong những cách đơn giản và hiệu quả nhất để đạt được điều này.
Màu của các nguyên tố được mã hóa như thế nào trong bảng tuần hoàn?
Có nhiều cách khác nhau để mã màu bảng tuần hoàn. Một số dựa trên tính chất vật lý và đặc tính kim loại của các nguyên tố, một số khác dựa trên họ hoặc nhóm nguyên tố mà nó thuộc về, trong khi một số khác liên quan đến giá trị của một số tính chất tuần hoàn như độ âm điện. Dưới đây là một số cách phổ biến hơn để mã màu bảng tuần hoàn.
Mã hóa ký tự kim loại
Cách phổ biến nhất để mã hóa bảng tuần hoàn dựa trên đặc tính kim loại của các nguyên tố khác nhau. Theo tiêu chí này, các nguyên tố được phân loại rộng rãi thành kim loại, phi kim, á kim và khí hiếm, nhưng các phân khu cũng có thể được thực hiện trong các nhóm lớn này. Bảng sau đây cho thấy phân khu này được làm nổi bật thông qua việc sử dụng các màu khác nhau:
Nhân tiện, trong bảng mã màu này, phổ biến nhất, chúng ta có thể nhận thấy 11 màu khác nhau. Trong cách mã hóa cụ thể này, các màu ấm hơn được gán cho các nguyên tố có tính chất kim loại cao hơn, trong khi các màu lạnh hơn được gán cho các màu có tính chất kim loại ít hơn, mặc dù điều này không thực sự cần thiết.
Như đã thấy trong truyền thuyết, nhóm nguyên tố màu cam tương ứng với kim loại kiềm, nhóm bên phải tương ứng với kiềm thổ và các nguyên tố trong khối trung tâm được gọi là kim loại chuyển tiếp hoặc nguyên tố khối d (được biểu thị bằng màu xanh trong phần nhỏ hình bảng tuần hoàn ở phía dưới bên trái trong hình trên).
Hai hàng riêng biệt của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn có các sắc thái khác nhau của màu lục nhạt tương ứng với các kim loại chuyển tiếp bên trong (còn được gọi là các nguyên tố đất hiếm hoặc khối f, như được biểu thị bằng khối màu vàng trong phần phụ trang).
Mặt khác, các nguyên tố màu vàng đậm hơn ở bên phải của các kim loại chuyển tiếp là các kim loại khối p. Các nguyên tố màu lục đậm là những nguyên tố có tính chất của cả kim loại và phi kim, đó là lý do tại sao chúng được gọi là á kim hoặc bán kim loại. Màu tím tương ứng với phi kim và màu hồng tương ứng với halogen (cũng là phi kim, mặc dù chúng được xác định riêng trong bảng này).
Cuối cùng, nhóm các nguyên tố màu lam tương ứng với các khí hiếm và các nguyên tố màu xám là các nguyên tố tổng hợp có tính chất chưa được biết, vì vậy chúng không thể được phân loại trong bất kỳ nhóm nào khác.
mã hóa khối
Một số bảng tuần hoàn được mã hóa theo cách mà màu đại diện cho khối mà mỗi phần tử thuộc về, như thể hiện trong hình sau:
Trong trường hợp này, mã tìm cách tạo thuận lợi cho việc nhận biết loại quỹ đạo hoặc lớp con trong đó các electron hóa trị ngoài cùng được tìm thấy. Nói cách khác, nó biểu thị mức con cuối cùng (và do đó là số lượng tử thứ cấp ) trong đó các electron cuối cùng điền vào cấu hình điện tử của một nguyên tố được tìm thấy. Chỉ có bốn phân lớp trong đó các nguyên tử ở trạng thái cơ bản định vị các electron, đó là các phân lớp s, p, d và f, làm phát sinh bốn khối đồng âm tương ứng.
Do đó, hai nhóm đầu tiên của bảng tuần hoàn (kim loại kiềm và kiềm thổ) cũng như hydro và heli, tạo nên khối s của bảng tuần hoàn (các nguyên tố màu da cam đậm). Sau đó, các nguyên tố màu vàng, tạo thành các nhóm từ 13 đến 18 (không bao gồm heli), tương ứng với khối p (khối màu vàng).
Các phần tử khối trung tâm tương ứng với các phần tử khối d (đang lấp đầy các quỹ đạo dễ dàng tạo thành các ion với các quỹ đạo d được lấp đầy một phần) và cuối cùng, lanthanide và actinide (có màu xanh lá cây) tạo thành khối f của các kim loại chuyển tiếp bên trong. , như đã đề cập trước đó.
Mã hóa theo nhóm hoặc họ các phần tử
Một cách tương đối phổ biến khác để mã hóa các phần tử là chỉ coi trọng nhóm mà nó thuộc về. Các nhóm này thường được gọi là họ các nguyên tố và được đặc trưng bởi có cấu hình lớp vỏ hóa trị giống hoặc tương tự nhau. Bảng tuần hoàn sau đây cho thấy cách mã hóa này và phần chú giải cho biết tên của mỗi họ, một số có tên cụ thể, trong khi đối với các kim loại chuyển tiếp, họ được đặt tên theo nguyên tố đầu tiên của nhóm tương ứng.
mã hóa độ âm điện
Ngoài các nhóm màu được đề cập ở trên, một số bảng tuần hoàn cụ thể sử dụng mã màu được điều chỉnh theo một số thang đại diện cho một đặc tính tuần hoàn vật lý hoặc hóa học. Đó là trường hợp của bảng tuần hoàn độ âm điện được trình bày dưới đây.
Trong những trường hợp như thế này, một màu cụ thể thường được gán cho từng giá trị của thuộc tính được đề cập (trong trường hợp này là độ âm điện) hoặc cho từng phạm vi giá trị. Màu sắc có thể tùy ý (như trong trường hợp của hình ảnh này) hoặc chúng có thể được chỉ định bằng cách sử dụng một số hàm toán học của thuộc tính mà bạn đang muốn mã hóa.
Ví dụ: bạn có thể chỉ định một màu duy nhất và thay đổi màu sắc của nó dựa trên giá trị độ âm điện, do đó, chỉ cần nhìn vào màu sắc sẽ biết rõ nguyên tố nào có độ âm điện cao hơn và nguyên tố nào có độ âm điện thấp hơn.
Người giới thiệu
411 Câu Trả Lời. (nd). một bảng tuần hoàn được mã hóa màu là gì? 411ANSWERS.COM. https://en.411answers.com/a/what-is-a-color-coded-periodic-table.html
Chang, R. (2012). Hóa học ( tái bản lần thứ 11 .). Giáo dục McGraw-Hill.
Yếu tố tổ chức (2022, ngày 13 tháng 3). Bảng tuần hoàn các nguyên tố . https://elementos.org.es/tabla-periodica
Hernández, L. (2012, ngày 25 tháng 8). Cẩn thận với màu sắc của bảng tuần hoàn. Khoa học trực tuyến. https://www.cienciaonline.com/2012/08/25/cuidado-con-los-colores-de-la-tabla-periodica/
Les Kanaris. (nd). Tại sao bảng tuần hoàn được mã hóa màu? https://us.leskanaris.com/2735-what-is-the-importance-of-color-on-the-periodic-tabl.html
Ít.Is. (2021, ngày 14 tháng 7). Màu sắc của bảng tuần hoàn các nguyên tố . Proco.es. https://proco.es/arte-y-diseno/colores-de-la-tabla-periodica-de-los-elementos/
