Αναρωτιέστε ποιο στοιχείο είναι το βαρύτερο; Υπάρχουν τρεις πιθανές απαντήσεις σε αυτήν την ερώτηση, ανάλογα με τον τρόπο που ορίζετε το "βαρύτερο" και τις συνθήκες της μέτρησης. Το όσμιο και το ιρίδιο είναι τα στοιχεία με την υψηλότερη πυκνότητα, ενώ το oganesson είναι το στοιχείο με το μεγαλύτερο ατομικό βάρος.
Βασικές επιλογές: Υψηλότερο στοιχείο
- Υπάρχουν διαφορετικοί τρόποι προσδιορισμού του βαρύτερου χημικού στοιχείου.
- Το βαρύτερο στοιχείο, από την άποψη του ατομικού βάρους, είναι το στοιχείο 118 ή oganesson.
- Το στοιχείο με την υψηλότερη πυκνότητα είναι το όσμιο ή το ιρίδιο. Η πυκνότητα εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την κρυσταλλική δομή, οπότε ποιο στοιχείο είναι το πιο πυκνό ποικίλλει ανάλογα με τις συνθήκες.
Βαρύτερο στοιχείο σε όρους ατομικού βάρους
Το βαρύτερο στοιχείο από την άποψη του βαρύτερου ανά δεδομένο αριθμό ατόμων είναι το στοιχείο με το υψηλότερο ατομικό βάρος. Αυτό είναι το στοιχείο με τον μεγαλύτερο αριθμό πρωτονίων, το οποίο είναι επί του παρόντος το στοιχείο 118,
oganesson ή ununoctium. Όταν ανακαλυφθεί ένα βαρύτερο στοιχείο (π.χ. στοιχείο 120), τότε αυτό θα γίνει το νέο βαρύτερο στοιχείο. Το Ununoctium είναι το βαρύτερο στοιχείο, αλλά είναι τεχνητό. Το βαρύτερο φυσικό στοιχείο είναι ουράνιο (ατομικός αριθμός 92, ατομικό βάρος 238.0289).Βαρύτερο στοιχείο σε όρους πυκνότητας
Ένας άλλος τρόπος να δούμε τη βαρύτητα είναι από την άποψη της πυκνότητας, που είναι η μάζα ανά μονάδα όγκου. Ένα από τα δύο στοιχεία μπορεί να θεωρηθεί το στοιχείο με την υψηλότερη πυκνότητα: ωσμίο και ιρίδιο. Η πυκνότητα του στοιχείου εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, επομένως δεν υπάρχει ούτε ένας αριθμός για πυκνότητα που θα μας επέτρεπε να αναγνωρίσουμε το ένα στοιχείο ή το άλλο ως το πιο πυκνό. Κάθε ένα από αυτά τα στοιχεία ζυγίζει περίπου διπλάσιο από τον μόλυβδο. Η υπολογισμένη πυκνότητα του οσμίου είναι 22,61 g / cm3 και η υπολογισμένη πυκνότητα του ιριδίου είναι 22,65 g / cm3, αν και η πυκνότητα του ιριδίου δεν έχει μετρηθεί πειραματικά για να υπερβεί εκείνη του οσμίου.
Γιατί το Όσμιο και το Ιρίδιο είναι τόσο βαριά
Παρόλο που υπάρχουν πολλά στοιχεία με υψηλότερες τιμές ατομικού βάρους, το όσμιο και το ιρίδιο είναι τα βαρύτερα. Αυτό συμβαίνει επειδή τα άτομα τους συγκεντρώνονται πιο σφιχτά σε στερεά μορφή. Ο λόγος για αυτό είναι ότι τα τροχιακά τους ηλεκτρονίων συμπιέζονται όταν n = 5 και n = 6. Τα τροχιακά αισθάνονται την έλξη του θετικού φορτισμένου πυρήνα λόγω αυτού, έτσι το μέγεθος του ατόμου συστέλλεται. Οι σχετικιστικές επιδράσεις παίζουν επίσης ρόλο. Τα ηλεκτρόνια σε αυτά τα τροχιακά κινούνται γύρω από τον ατομικό πυρήνα τόσο γρήγορα αυξάνεται η φαινόμενη μάζα τους. Όταν συμβεί αυτό, η τροχιακή συρρίκνωση.
Πηγή
- KCH: Kuchling, Horst (1991) Taschenbuch der Physik, 13. Auflage, Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt / Main, γερμανική έκδοση. ISBN 3-8171-1020-0.