Mietitkö mikä elementti on raskain? Tähän kysymykseen on kolme mahdollista vastausta riippuen siitä, kuinka määrittelet "raskaimman" ja mittausolosuhteista. Osmium ja iridium ovat elementtejä, joilla on suurin tiheys, kun taas oganesson on alkuaine, jolla on suurin atomipaino.
Avaintyypit: raskain elementti
- On olemassa erilaisia tapoja määritellä raskain kemiallinen elementti.
- Raskain alkuaine, atomipainon suhteen, on alkuaine 118 tai oganessoni.
- Elementti, jolla on suurin tiheys, on osmium tai iridium. Tiheys riippuu lämpötilasta ja kiderakenteesta, joten mikä elementti on tihein, vaihtelee olosuhteiden mukaan.
Raskain alkuaine atomipainon suhteen
Raskain alkuaine tietyn atomien lukumäärän suhteen raskaimpana on alkuaine, jolla on suurin atomipaino. Tämä on eniten protoneja sisältävä elementti, joka on tällä hetkellä elementti 118, oganesson tai Ununoktium. Kun löydetään raskaampi elementti (esim. Elementti 120), siitä tulee uusi raskain elementti. Ununoctium on raskain elementti, mutta se on ihmisen luomaa. Raskain luonnossa esiintyvä elementti on
uraani (atominumero 92, atomipaino 238.0289).Raskain elementti tiheydessä
Toinen tapa katsoa raskautta on tiheydessä, joka on massa tilavuusyksikköä kohti. Kumpaakaan kahdesta osasta voidaan pitää elementti, jolla on suurin tiheys: osmium ja Iridium. Elementin tiheys riippuu monista tekijöistä, joten tiheydelle ei ole yhtä numeroa, jonka avulla voisimme tunnistaa yhden tai toisen elementin tiheimmäksi. Jokainen näistä elementeistä painaa noin kaksi kertaa niin paljon kuin lyijy. Osmiumin laskettu tiheys on 22,61 g / cm3 ja iridiumin laskettu tiheys on 22,65 g / cm3, vaikka iridiumin tiheyttä ei ole kokeellisesti mitattu ylittämään osmiumin tiheyttä.
Miksi Osmium ja Iridium ovat niin raskaita
Vaikka on olemassa monia alkuaineita, joilla on korkeammat atomipainoarvot, osmium ja iridium ovat raskaimpia. Tämä johtuu siitä, että niiden atomit pakautuvat tiiviimmin kiinteään muotoon. Syynä tähän on, että niiden f-elektronien kiertoradat tiivistyvät, kun n = 5 ja n = 6. Orbitaalit kokevat tästä johtuen positiivisesti varautuneen ytimen vetovoiman, joten atomin koko supistuu. Relativistisilla vaikutuksilla on myös merkitys. Näissä orbitaaleissa olevat elektronit kiertävät atomin ytimen ympäri niin nopeasti, että niiden näennäinen massa kasvaa. Kun tämä tapahtuu, kiertorata kutistuu.
Lähde
- KCH: Kuchling, Horst (1991) Taschenbuch der Physik, 13. Auflage, Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt / Main, saksalainen painos. ISBN 3-8171-1020-0.