如何绘制化学元素海德图?

如何绘制化学元素海德图?

在化学中,使用元素周期表来预测反应是很常见的。这是一个很棒的工具,大多数学生在学校里很早就学会了使用。然而,作为一名生物学家,我发现元素周期表海德图比传统的元素周期表有用得多。据我所知,化学家对海德图有些不满,因为它没有准确描述原子序数较高的元素(主要是假设的或人工创造的),但在生物学中,将碳和硅置于中心位置是很有意义的。我不太在意他将硅与一切联系起来的线条,那只是因为海德自己有一个围绕硅化学的整个产业。

我想将 Hyde 图表纳入我的基于 Beamer 的演示文稿中。现在,我可以将其拉入 GIMP 或 Inkscape(维基百科有一个 SVG) 来突出显示我想要突出显示的部分(通常在某些特定元素周围添加框架),但如果我可以在 Tikz(或等效程序)中自己在文档中渲染它,那就太好了。弄清楚如何使用 TikZ 或 pstricks(或其他东西)绘制比表格形状更高级的东西也将非常有教育意义。

TeXample.net有一个非常好的例子,说明如何使用 tikz 和 tikz 样式(以及 pstricks?)绘制传统的元素周期表。还有一个StackExchange 上的示例可以很好地添加轨道信息。但在我看来,它们在信息可视化方面并不像海德图那么好。

TeXample.net 中的元素周期表示例使用单个节点以一种非常好的方式相互锚定,每个节点都有名称等等。我当时正在看关于弯曲矩形的另一个问题在 TikZ 中尝试获取 Hyde 图表。但我就是得不到任何接近合理的结果。我还在看这个问题得到一个螺旋,后面跟着文字,但我搞不清楚如何将它与周期元素示例使用的 minipage 一起使用。我真的不知道自己在做什么;我通常只使用 LaTeX 来编写文本,而对 TikZ 一无所知。只是试图将示例拼凑在一起,但效果并不好。

我有一个想法,修改元素周期表的示例,使其遵循海德图的螺旋形状,因此我从对每个元素使用的迷你页面进行修改开始:

% #1 = Name (Hydrogen)
% #2 = Atomic number (1)
% #3 = Symbol (H)
% #4 = Valence (1)
% #5 = Atomic weight (1.00797)
% #6 = Metallic radius
\newcommand{\CommonElementTextFormat}[4]
{
  \begin{minipage}{2.2cm}
  \textbf{#1}
    \centering
      {\textbf{#2} \hfill #3 \hfill #4}%
      \linebreak 
      {\textbf{#5}}
  \end{minipage}
}

...但我不知道如何在其中放置一个正确大小的圆圈,也不知道如何正确弯曲矩形。基本上,之后的一切都一团糟,所以我发布“最小工作示例”没有多大意义,因为我没有任何工作。我链接的示例是可以工作的……我只是需要帮助来拼凑起来。拜托。

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