Zastanawiasz się, który element jest najcięższy? Istnieją trzy możliwe odpowiedzi na to pytanie, w zależności od tego, jak zdefiniujesz „najcięższy” i warunków pomiaru. Osm i iryd to pierwiastki o największej gęstości, natomiast oganesson to pierwiastek o największej masie atomowej.
Kluczowe rzeczy na wynos: najcięższy element
- Istnieją różne sposoby definiowania najcięższego pierwiastka chemicznego.
- Najcięższym pierwiastkiem pod względem masy atomowej jest pierwiastek 118 lub oganesson.
- Pierwiastkiem o największej gęstości jest osm lub iryd. Gęstość zależy od temperatury i struktury krystalicznej, więc który element jest najbardziej gęsty, zmienia się w zależności od warunków.
Najcięższy pierwiastek pod względem masy atomowej
Najcięższym pierwiastkiem pod względem ciężkości na określoną liczbę atomów jest pierwiastek o największej masie atomowej. Jest to element o największej liczbie protonów, którym jest obecnie element 118, oganesson lub ununoctium. Kiedy zostanie wykryty cięższy element (np. Element 120), stanie się on nowym najcięższym elementem. Ununoctium jest najcięższym pierwiastkiem, ale został stworzony przez człowieka. Najcięższym naturalnie występującym pierwiastkiem jest
uran (liczba atomowa 92, masa atomowa 238.0289).Najcięższy element pod względem gęstości
Innym sposobem spojrzenia na ciężar jest gęstość, czyli masa na jednostkę objętości. Każdy z dwóch elementów można uznać za element o najwyższej gęstości: osm i iryd. Gęstość elementu zależy od wielu czynników, więc nie ma jednej liczby dla gęstości, która pozwoliłaby nam zidentyfikować jeden element lub drugi jako najbardziej gęsty. Każdy z tych pierwiastków waży około dwa razy więcej niż ołów. Obliczona gęstość osmu wynosi 22,61 g / cm3 a obliczona gęstość irydu wynosi 22,65 g / cm3, chociaż eksperymentalnie nie zmierzono gęstości irydu, aby przekroczyć gęstość osmu.
Dlaczego osm i iryd są tak ciężkie
Chociaż istnieje wiele pierwiastków o wyższych wartościach masy atomowej, osm i iryd są najcięższe. Wynika to z tego, że ich atomy upakowane są ściślej w postaci stałej. Powodem tego jest to, że ich orbitale elektronowe f są kompaktowane, gdy n = 5 in = 6. Z tego powodu orbitale odczuwają przyciąganie dodatnio naładowanego jądra, więc rozmiar atomu się kurczy. Istotną rolę odgrywają także efekty relatywistyczne. Elektrony na tych orbitach krążą wokół jądra atomowego tak szybko, że ich pozorna masa rośnie. Kiedy tak się dzieje, orbital kurczy się.
Źródło
- KCH: Kuchling, Horst (1991) Taschenbuch der Physik, 13. Auflage, Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt / Main, wydanie niemieckie. ISBN 3-8171-1020-0.