Pitate se koji je element najteži? Tri su moguća odgovora na ovo pitanje, ovisno o tome kako definirate "najteže" i uvjetima mjerenja. Osmij i iridij su elementi s najvećom gustoćom, dok je oganesson element s najvećom atomskom masom.
Ključni odvodi: najteži element
- Postoje različiti načini definiranja najtežeg kemijskog elementa.
- Najteži element, u smislu atomske težine, je element 118 ili oganesson.
- Element s najvećom gustoćom je osmij ili iridij. Gustoća ovisi o temperaturi i strukturi kristala, tako da je najgušći element različit ovisno o uvjetima.
Najteži element u smislu atomske težine
Najteži element u odnosu na najteži po određenom broju atoma je element s najvećom atomskom masom. Ovo je element s najvećim brojem protona, koji je trenutno element 118, oganesson ili ununoktij. Kad se otkrije teži element (npr. Element 120), to će postati novi najteži element. Ununoctium je najteži element, ali ga je stvorio čovjek. Najteži element koji se javlja prirodno je uranijum (atomski broj 92, atomska težina 238.0289).
Najteži element u pogledu gustoće
Drugi način gledanja na težinu je u smislu gustoće, koja je masa po jedinici volumena. Bilo koji od dva elementa može se smatrati jedinom element s najvećom gustoćom: osmijum i iridijum. Gustoća elementa ovisi o mnogim čimbenicima, tako da ne postoji niti jedan broj za gustoću koji bi nam omogućio identifikaciju jednog ili drugog elementa kao najgušćeg. Svaki od ovih elemenata teži otprilike dvostruko više od olova. Izračunata gustoća osmija je 22,61 g / cm3 a izračunata gustoća iridija je 22,65 g / cm3, iako gustoća iridija nije eksperimentalno izmjerena da premašuje gustoću osmija.
Zašto su Osmium i Iridium toliko teški
Iako postoji mnogo elemenata s većim vrijednostima atomske težine, osmij i iridij su najteži. To je zato što se njihovi atomi skupljaju čvršće u čvrstom obliku. Razlog za to je što se njihove f elektronske orbitale zbijaju kada su n = 5 i n = 6. Orbitale zbog toga osjećaju privlačnost jezgre pozitivno nabijene, pa se veličina atoma steže. Relativistički efekti također igraju ulogu. Elektroni u tim orbitama obilaze atomsko jezgro tako brzo da se njihova prividna masa povećava. Kad se to dogodi, orbitala se smanjuje.
Izvor
- KCH: Kuchling, Horst (1991) Taschenbuch der Physik, 13. Auflage, Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt / Main, njemačko izdanje. ISBN 3-8171-1020-0.