febrero 25, 2024
Notas de química

Esquema de colores CPK

Tiempo de lectura estimado: 6 minutos

Todos hemos visto modelos de moléculas. Los departamentos de química a menudo tienen kits de modelos moleculares de plástico que se ensamblan para representar átomos y su disposición en las moléculas. Estos kits vienen con varios colores diferentes para distinguir fácilmente un elemento de otro.

Sin embargo, la elección del color para cada átomo no es arbitraria. Existe una convención que asigna colores a los elementos conocida como colores CPK (por las iniciales de los químicos Corey, Pauling y Koltun).


Historia del esquema de colores CPK

August Wilhelm von Hofmann fue aparentemente el primero en introducir modelos moleculares en la química orgánica, siguiendo la introducción de la teoría de la estructura química por parte de August Kekulé en 1858 y la introducción de las fórmulas estructurales impresas por Alexander Crum Brown en 1861.

En una charla en la Real Institución de Londres el 7 de abril de 1865, presentó modelos moleculares de sustancias orgánicas simples como metano, etano y cloruro de metilo, que había construido con bolas de croquet de diferentes colores conectadas por tubos de latón delgados.

 El esquema de colores original de Hofmann (carbono = negro, hidrógeno = blanco, nitrógeno = azul, oxígeno = rojo, cloro = verde y azufre = amarillo) ha evolucionado en los esquemas de colores posteriores.

En 1952, Corey y Pauling publicaron una descripción de modelos de relleno de espacio de proteínas y otras biomoléculas que habían estado construyendo en Caltech. Sus modelos representaban átomos mediante bolas de madera facetadas, pintadas con diferentes colores brillantes para indicar los respectivos elementos químicos.

Su esquema de colores consistía en la convención de color blanco para hidrógeno, negro para carbono, azul celeste para nitrógeno y rojo para oxígeno. También construyeron modelos más pequeños utilizando bolas de plástico con el mismo esquema de colores.

Anuncio que apareció en Chemical and Engineering News sobre los modelos con esquema de colores CPK
Anuncio que apareció en Chemical and Engineering News sobre los modelos con esquema de colores CPK

Mejora de Kulton

En 1965, el químico Walter Koltun obtuvo una patente para una versión mejorada de la técnica de modelado de Corey y Pauling. La patente detallaba asignaciones de colores de la siguiente manera: el blanco representaba el hidrógeno, el negro denotaba el carbono, el azul indicaba el nitrógeno, el rojo simbolizaba el oxígeno, el amarillo intenso representaba el azufre, el morado representaba el fósforo y diferentes tonos de verde (claro, medio, medio oscuro y oscuro) se asignaban a los halógenos (F, Cl, Br, I), mientras que el plateado se designaba a los metales (Co, Fe, Ni, Cu).

Colores típicos en el esquema CPK

Varios de los colores del esquema CPK se refieren de manera nemotécnica a los colores de los elementos puros o compuestos notables. Por ejemplo, el hidrógeno es un gas incoloro, el carbono como el carbón vegetal, el grafito o el coque es negro, el azufre en polvo es amarillo, el cloro es un gas verdoso, el bromo es un líquido rojo oscuro, el yodo en éter es violeta, el fósforo amorfo es rojo, el óxido es naranja-rojo oscuro, etc.

Para algunos colores, como los del oxígeno y el nitrógeno, la inspiración es menos clara. Quizás el rojo para el oxígeno está inspirado en el hecho de que normalmente se requiere oxígeno para la combustión o que el componente químico que lleva oxígeno en la sangre, la hemoglobina, es de color rojo brillante, y el azul para el nitrógeno por el hecho de que el nitrógeno es el principal componente de la atmósfera de la Tierra, que a los ojos humanos parece tener un color azul celeste.

Es probable que los colores CPK estuvieran inspirados en modelos del siglo XIX. En 1865, August Wilhelm von Hofmann, en una charla en la Royal Institution de Londres, usó modelos hechos con bolas de croquet para ilustrar la valencia, por lo que usó las bolas de colores disponibles para él. (En ese momento, el croquet era el deporte más popular en Inglaterra, por lo que las bolas eran abundantes).

En «Sobre el Poder de Combinación de los Átomos», Chemical News, 12 (1865, 176-9, 189), establece que «Hofmann, en una conferencia dada en la Royal Institution en abril de 1865, utilizó bolas de croquet de diferentes colores para representar varios tipos de átomos (por ejemplo, carbono negro, hidrógeno blanco, cloro verde, oxígeno ‘ardiente’ rojo, nitrógeno azul).»

Tabla de la asignación de colores más común en el esquema de colores CPK
Tabla de la asignación de colores más común en el esquema de colores CPK
Tabla de esquema de colores CPK (1715 descargas )

Variantes modernas y colores en software de modelación

En la actualidad existen multiples software de modelado que permiten recrear moleculas quimicas en la pantalla. Y gracias a esto se pueden visualizar moleculas complejas y con una gran variedad de atomos, asi que se hizo necesario la inclusion de una mayor cantidad de colores en el esquema CPK para poder incluir a todos o a la mayoria de elementos conocidos.

Para los sistemas informaticos no es un desafio asignar un color o un tono a cada uno de los elementos de la tabla periodica, pero se debe asegurar que los colores sean facilmente comprensibles e identificables para el usuario.

La siguiente tabla muestra los colores asignados a cada elemento por algunos productos de software populares.

  • La Columna C es la asignación original de Corey y Pauling.
  • La Columna K es la de la patente de Koltun.[4]
  • La Columna J es el esquema de colores utilizado por el visualizador molecular Jmol.[7]
  • La Columna R es el esquema utilizado por Rasmol; cuando se muestran dos colores, el segundo es válido para las versiones 2.7.3 y posteriores.[7][8]
  • La Columna P consiste en los colores de la base de datos PubChem administrada por el Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos.

Todos los colores son aproximados y pueden depender del hardware de visualización y las condiciones de visualización.

Tabla de asignacion de colores en el esquema CPK y en software populares de modelado
Tabla de asignacion de colores en el esquema CPK y en software populares de modelado
Tabla ampliada de esquema de colores CPK (1882 descargas )

Para más información Colors

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Como citar este artículo:

APA: (2024-02-01). Esquema de colores CPK. Recuperado de https://quimicafacil.net/notas-de-quimica/esquema-de-colores-cpk/

ACS: . Esquema de colores CPK. https://quimicafacil.net/notas-de-quimica/esquema-de-colores-cpk/. Fecha de consulta 2024-02-26.

IEEE: , "Esquema de colores CPK," https://quimicafacil.net/notas-de-quimica/esquema-de-colores-cpk/, fecha de consulta 2024-02-26.

Vancouver: . Esquema de colores CPK. [Internet]. 2024-02-01 [citado 2024-02-26]. Disponible en: https://quimicafacil.net/notas-de-quimica/esquema-de-colores-cpk/.

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