Care este elementul cel mai dens din tabelul periodic?

V-ați întrebat vreodată ce element are cea mai mare densitate sau masă pe unitate de volum? Deși osmiu este în general menționat ca element cu cea mai mare densitate, răspunsul nu este întotdeauna adevărat. Iată o explicație a densității și a modului în care este determinată valoarea.

Densitatea este masa pe unitate de volum. Poate fi măsurat experimental sau prevăzut pe baza proprietăților materiei și a modului în care se comportă în anumite condiții. După cum se dovedește, oricare din două elemente poate fi considerat elementul cu cea mai mare densitate: osmiu sau iridiu. Atât osmiul cât și iridiul sunt metale foarte dense, fiecare cântărind aproximativ de două ori mai mult decât plumbul. La temperatura și presiunea camerei, densitatea calculată a osmiei este de 22,61 g / cm³ iar densitatea calculată de iridiu este de 22,65 g / cm³. Cu toate acestea, valoarea măsurată experimental (folosind cristalografie cu raze X) pentru osmiu este de 22,59 g / cm³, în timp ce cea a iridiului este de numai 22,56 g / cm³. În mod normal, osmiul este cel mai dens element.

Cu toate acestea, densitatea elementului depinde de mulți factori. Acestea includ alotropul (forma) elementului, presiunea și temperatura, astfel încât nu există o valoare unică pentru densitate. De exemplu, gazul de hidrogen de pe Pământ are o densitate foarte mică, totuși același element la Soare are o densitate care o depășește pe cea a osmiei sau a iridiului de pe Pământ. Dacă densitatea de osmiu și iridiu sunt măsurate în condiții obișnuite, osmiul primește premiul. Cu toate acestea, condiții ușor diferite ar putea determina iridiul să iasă în față.

La temperatura camerei și la o presiune mai mare de 2,98 GPa, iridiul este mai dens decât osmiu, cu o densitate de 22,75 grame pe centimetru cub.

De ce Osmiul este mai dens atunci când există elemente mai grele

Presupunând că osmiul are cea mai mare densitate, s-ar putea să vă întrebați de ce elementele cu un număr atomic mai mare nu sunt mai dense. La urma urmei, fiecare atom cântărește mai mult. Dar, densitatea este masa pe volum de unitate. Osmiu (și iridiul) au o rază atomică foarte mică, deci masa este împachetată într-un volum mic. Motivul pentru care se întâmplă acest lucru este că orbitalele electronilor f sunt contractate la orbitalele n = 5 și n = 6, deoarece electronii din ele nu sunt bine protejați de forța atractivă a nucleului încărcat pozitiv. De asemenea, numărul atomic ridicat de osmiu aduce efecte relativiste. Electronii orbitează nucleul atomic crește atât de repede masa aparentă a acestora, iar raza orbitală scade.

Confuz? Pe scurt, osmiul și iridiul sunt mai dense decât plumbul și alte elemente cu un număr atomic mai mare, deoarece aceste metale combină un număr atomic mare cu o rază atomică mică.

Alte materiale cu valori de înaltă densitate

Bazaltul este tipul de rocă cu cea mai mare densitate. Cu o valoare medie în jur de 3 grame pe centimetru cub, nu este chiar aproape de cea a metalelor, dar este totuși greu. În funcție de compoziția sa, diorita ar putea fi considerată și un pretendent.

Cel mai dens lichid de pe Pământ este elementul lichid mercur, care are o densitate de 13,5 grame pe centimetru cub.