Ποια είναι η σημασία του χρώματος στον περιοδικό πίνακα;

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Όποιος δει έναν σύγχρονο περιοδικό πίνακα θα παρατηρήσει ότι είναι σχεδόν πάντα πολύχρωμο. Επίσης, όταν συγκρίνετε πολλούς πίνακες μεταξύ τους, θα παρατηρήσετε επίσης ότι παρόλο που τα χρώματα μπορεί να είναι διαφορετικά, ακολουθούν πάντα το ίδιο μοτίβο. Αυτό συμβαίνει επειδή ο περιοδικός πίνακας είναι χρωματικά κωδικοποιημένος, με τα άτομα που μοιράζονται φυσικές ή χημικές ιδιότητες μεταξύ τους να έχουν επίσης το ίδιο χρώμα. Αυτό το χρώμα είναι διαφορετικό από το χρώμα άλλων ατόμων που παρουσιάζουν διαφορετική συμπεριφορά.

Στις επόμενες ενότητες θα συζητήσουμε γιατί τα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα είναι χρωματικά κωδικοποιημένα και ποια είναι η σημασία αυτής της κωδικοποίησης. Ωστόσο, για να δώσουμε περισσότερο πλαίσιο σε αυτή τη συζήτηση, ας ξεκινήσουμε με ένα σύντομο σχόλιο σχετικά με τη σημασία του περιοδικού πίνακα στη χημεία και στην επιστήμη γενικότερα.

Σημασία του περιοδικού πίνακα

Ο περιοδικός πίνακας είναι ένα από τα πιο σημαντικά εργαλεία που διαθέτουν οι χημικοί. Αντιπροσωπεύει το αποκορύφωμα και τη σύνοψη αιώνων επιστημονικής έρευνας σχετικά με τη σύνθεση και τις ιδιότητες της ύλης γενικά, και των χημικών στοιχείων ειδικότερα.

Από τότε που ο Ρώσος χημικός Ντμίτρι Μεντελέγιεφ πρότεινε το μοντέλο του περιοδικού πίνακα το 1869, ολοκληρώθηκε με την ανακάλυψη ή σύνθεση νέων στοιχείων μέχρι που σήμερα έχουμε έναν πίνακα με 118 διαφορετικά στοιχεία ταξινομημένα με βάση τον ατομικό τους αριθμό. σε ομάδες και περιόδους .

Ο τρόπος με τον οποίο τα στοιχεία είναι διατεταγμένα στον περιοδικό πίνακα μας επιτρέπει να προβλέψουμε αξιόπιστα τις περισσότερες φυσικές και χημικές ιδιότητες των στοιχείων σε σύγκριση με άλλα μέλη της ομάδας τους. Πολλές ιδιότητες όπως το ενεργό πυρηνικό φορτίο, τα κοινά σθένη, η ατομική και ιοντική ακτίνα, η ενέργεια ιονισμού και η συγγένεια ηλεκτρονίων ποικίλλουν προβλέψιμα σε μια ομάδα ή περίοδο. Αυτές οι πληροφορίες είναι εξαιρετικά χρήσιμες για την πρόβλεψη του τύπου των χημικών ενώσεων που θα σχηματιστούν όταν ένα στοιχείο συνδυάζεται με ένα άλλο, ακόμη και για την πρόβλεψη του τύπου του χημικού δεσμού που θα σχηματιστεί μεταξύ τους.

Γιατί ο περιοδικός πίνακας είναι χρωματικός;

Ο όγκος των πληροφοριών που διαθέτουμε σήμερα για κάθε στοιχείο είναι πολύ μεγάλος και δεν είναι πρακτικό έως και αδύνατο να συμπιεστούν όλες αυτές οι πληροφορίες σε ένα μικρό κουτί εμβαδού όχι πολύ μεγαλύτερου από 1 cm 2 . Αυτό καθιστά απαραίτητο να βρεθούν δημιουργικοί τρόποι για την κωδικοποίηση των πληροφοριών, ώστε να επιτραπεί η ενσωμάτωση περισσότερων πληροφοριών στον ίδιο χώρο. Η χρήση χρωματικών κωδικών είναι ένας από τους απλούστερους και πιο αποτελεσματικούς τρόπους για να το πετύχετε αυτό.

Πώς κωδικοποιούνται τα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα;

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι χρωματικής κωδικοποίησης του περιοδικού πίνακα. Ορισμένα βασίζονται στις φυσικές ιδιότητες και τον μεταλλικό χαρακτήρα των στοιχείων, άλλα βασίζονται στην οικογένεια ή την ομάδα στοιχείων στα οποία ανήκει, ενώ άλλα σχετίζονται με τις τιμές ορισμένων περιοδικών ιδιοτήτων όπως η ηλεκτραρνητικότητα. Ακολουθούν μερικοί από τους πιο συνηθισμένους τρόπους χρωματικής κωδικοποίησης του περιοδικού πίνακα.

Μεταλλική κωδικοποίηση χαρακτήρων

Ο πιο συνηθισμένος τρόπος κωδικοποίησης του περιοδικού πίνακα βασίζεται στον μεταλλικό χαρακτήρα των διαφορετικών στοιχείων. Σύμφωνα με αυτό το κριτήριο, τα στοιχεία ταξινομούνται ευρέως σε μέταλλα, αμέταλλα, μεταλλοειδή και ευγενή αέρια, αλλά μπορούν επίσης να γίνουν υποδιαιρέσεις σε αυτές τις μεγάλες ομάδες. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει αυτή την υποδιαίρεση που τονίζεται με τη χρήση διαφορετικών χρωμάτων:

Χρώματα περιοδικού πίνακα

Σε αυτή τη χρωματική κωδικοποίηση, η οποία, παρεμπιπτόντως, είναι η πιο κοινή, μπορούμε να παρατηρήσουμε 11 διαφορετικά χρώματα. Στη συγκεκριμένη κωδικοποίηση, τα πιο ζεστά χρώματα αποδίδονται σε στοιχεία με υψηλότερο μεταλλικό χαρακτήρα, ενώ τα ψυχρότερα σε αυτά με λιγότερο μεταλλικό χαρακτήρα, αν και αυτό δεν είναι απολύτως απαραίτητο.

Όπως φαίνεται στο μύθο, η πορτοκαλί ομάδα στοιχείων αντιστοιχεί στα αλκαλικά μέταλλα, η δεξιά της αντιστοιχεί στις αλκαλικές γαίες και τα στοιχεία στο κεντρικό μπλοκ ονομάζονται μέταλλα μετάπτωσης ή στοιχεία d-block (όπως υποδεικνύεται από το μπλε μπλοκ στο μικρό ένθετο σε σχήμα περιοδικού πίνακα κάτω αριστερά στο παραπάνω σχήμα).

Οι δύο ξεχωριστές σειρές στοιχείων στον περιοδικό πίνακα που έχουν διαφορετικές αποχρώσεις του ανοιχτού πράσινου αντιστοιχούν στα εσωτερικά μέταλλα μετάπτωσης (γνωστά και ως σπάνιες γαίες ή στοιχεία f-block, όπως υποδεικνύεται από το κίτρινο μπλοκ στο ένθετο).

Από την άλλη πλευρά, τα βαθύτερα κίτρινα στοιχεία στα δεξιά των μετάλλων μετάπτωσης είναι τα μέταλλα p-block. Τα βαθυπράσινα στοιχεία είναι στοιχεία που διαθέτουν ιδιότητες τόσο των μετάλλων όσο και των αμετάλλων, γι’ αυτό και ονομάζονται μεταλλοειδή ή ημιμέταλλα. Τα μωβ αντιστοιχούν στα αμέταλλα και τα ροζ αντιστοιχούν στα αλογόνα (τα οποία είναι και αμέταλλα, αν και προσδιορίζονται ξεχωριστά σε αυτόν τον πίνακα).

Τέλος, η ομάδα των μπλε στοιχείων αντιστοιχεί στα ευγενή αέρια και τα γκρίζα στοιχεία είναι συνθετικά στοιχεία των οποίων οι ιδιότητες είναι άγνωστες, επομένως δεν μπορούν να ταξινομηθούν σε καμία από τις άλλες ομάδες.

κωδικοποίηση μπλοκ

Ορισμένοι περιοδικοί πίνακες κωδικοποιούνται με τέτοιο τρόπο ώστε το χρώμα να αντιπροσωπεύει το μπλοκ στο οποίο ανήκει κάθε στοιχείο, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

σημασία του χρώματος στον περιοδικό πίνακα

Σε αυτή την περίπτωση, ο κώδικας επιδιώκει να διευκολύνει την αναγνώριση του τύπου τροχιακού ή υποκοίλου στο οποίο βρίσκονται τα εξώτατα ηλεκτρόνια σθένους. Με άλλα λόγια, υποδηλώνει το τελευταίο υποεπίπεδο (και επομένως τον δευτερεύοντα κβαντικό αριθμό ) στο οποίο βρίσκονται τα τελευταία ηλεκτρόνια που γεμίζουν την ηλεκτρονική διαμόρφωση ενός στοιχείου. Υπάρχουν μόνο τέσσερα υποεπίπεδα στα οποία τα άτομα στη θεμελιώδη τους κατάσταση εντοπίζουν ηλεκτρόνια, τα οποία είναι τα υποεπίπεδα s, p, d και f, τα οποία δημιουργούν τα τέσσερα αντίστοιχα ομώνυμα μπλοκ.

Έτσι, οι δύο πρώτες ομάδες του περιοδικού πίνακα (μέταλλα αλκαλίων και αλκαλικών γαιών) καθώς και το υδρογόνο και το ήλιο, αποτελούν το μπλοκ s του περιοδικού πίνακα (έντονα πορτοκαλί στοιχεία). Στη συνέχεια, τα κίτρινα στοιχεία, τα οποία σχηματίζουν τις ομάδες 13 έως 18 (χωρίς το ήλιο), αντιστοιχούν στο μπλοκ p (κίτρινο μπλοκ).

Τα στοιχεία του κεντρικού μπλοκ αντιστοιχούν στα στοιχεία d μπλοκ (τα οποία γεμίζουν τροχιακά do που σχηματίζουν εύκολα ιόντα με μερικώς γεμάτα d τροχιακά) και τέλος, οι λανθανίδες και οι ακτινίδες (σε πράσινο χρώμα) σχηματίζουν το μπλοκ f των εσωτερικών μετάλλων μετάπτωσης. αναφέρθηκε προηγουμένως.

Κωδικοποίηση ανά ομάδα ή οικογένεια στοιχείων

Ένας άλλος σχετικά κοινός τρόπος κωδικοποίησης των στοιχείων είναι να δίνουμε σημασία μόνο στην ομάδα στην οποία ανήκει. Αυτές οι ομάδες αναφέρονται συχνά ως οικογένειες στοιχείων και χαρακτηρίζονται από το ότι έχουν τις ίδιες ή παρόμοιες διαμορφώσεις κελύφους σθένους. Ο ακόλουθος περιοδικός πίνακας δείχνει αυτήν την κωδικοποίηση και το υπόμνημα δείχνει το όνομα κάθε οικογένειας, μερικά από τα οποία έχουν συγκεκριμένα ονόματα, ενώ στην περίπτωση των μετάλλων μετάπτωσης, η οικογένεια φέρει το όνομα του πρώτου στοιχείου της αντίστοιχης ομάδας.

σημασία του χρώματος στον περιοδικό πίνακα

Κωδικοποίηση ηλεκτροαρνητικότητας

Εκτός από τις ομάδες χρωμάτων που αναφέρονται παραπάνω, ορισμένοι συγκεκριμένοι περιοδικοί πίνακες χρησιμοποιούν έναν χρωματικό κώδικα προσαρμοσμένο σε κάποια κλίμακα που αντιπροσωπεύει μια φυσική ή χημική περιοδική ιδιότητα. Τέτοια είναι η περίπτωση του περιοδικού πίνακα ηλεκτραρνητικοτήτων που παρουσιάζεται παρακάτω.

σημασία του χρώματος στον περιοδικό πίνακα

Σε περιπτώσεις όπως αυτή, συνήθως αποδίδεται ένα συγκεκριμένο χρώμα σε κάθε τιμή της εν λόγω ιδιότητας (στην περίπτωση αυτή, ηλεκτραρνητικότητα) ή σε κάθε εύρος τιμών. Τα χρώματα μπορεί να είναι αυθαίρετα (όπως στην περίπτωση αυτής της εικόνας) ή μπορούν να αντιστοιχιστούν χρησιμοποιώντας κάποια μαθηματική συνάρτηση της ιδιότητας που θέλετε να κωδικοποιήσετε.

Για παράδειγμα, μπορείτε να αντιστοιχίσετε ένα μόνο χρώμα και να διαφοροποιήσετε την απόχρωση του με βάση την τιμή ηλεκτραρνητικότητας, επομένως κοιτάζοντας μόνο τα χρώματα είναι σαφές ποια στοιχεία έχουν μεγαλύτερη ηλεκτραρνητικότητα και ποια έχουν χαμηλότερη.

βιβλιογραφικές αναφορές

411 Απαντήσεις. (ν). Τι είναι ένας χρωματικά κωδικοποιημένος περιοδικός πίνακας; 411ANSWERS.COM. https://en.411answers.com/a/what-is-a-color-coded-periodic-table.html

Chang, R. (2012). Χημεία (11η έκδ .). Εκπαίδευση McGraw-Hill.

Στοιχεία Οργανισμού (2022, 13 Μαρτίου). Περιοδικός Πίνακας των Στοιχείων . https://elementos.org.es/tabla-periodica

Hernández, L. (2012, 25 Αυγούστου). Προσοχή στα χρώματα του περιοδικού πίνακα. Science Online. https://www.cienciaonline.com/2012/08/25/cuidado-con-los-colores-de-la-tabla-periodica/

Λες Κανάρης. (ν). Γιατί ο περιοδικός πίνακας είναι χρωματικός; https://us.leskanaris.com/2735-what-is-the-importance-of-color-on-the-periodic-tabl.html

Μικρό.Είναι. (2021, 14 Ιουλίου). Χρώματα του περιοδικού πίνακα των στοιχείων . Proco.es. https://proco.es/arte-y-diseno/colores-de-la-tabla-periodica-de-los-elementos/

-Διαφήμιση-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados