El metal líquido, mercurio, es una demostración espectacular de densidad y flotabilidad. Puede, por ejemplo, hacer flotar objetos pesados como ladrillos y mancuernas en un recipiente de mercurio suficientemente grande porque su densidad es mayor que la del plomo. Sin embargo, algunos elementos son aún más densos y los objetos hechos de estas sustancias se hundirán en mercurio.
Densidad de una sustancia
Todas las sustancias poseen una propiedad llamada densidad, que es masa dividida por volumen. Si conoce la sustancia de la que está hecho un objeto, puede buscar la densidad, medir el volumen y encontrar la masa multiplicando el volumen por la densidad. Los elementos en la parte superior de la tabla periódica tienden a tener densidades más bajas; los de la parte inferior tienen las mayores densidades. La densidad del mercurio, que es el elemento número 80 de los 118 enumerados en la tabla periódica, es de 13,55 gramos por centímetro cúbico.
¿Por qué flotan las cosas?
Los ejemplos de cosas que flotan abundan en la naturaleza y en la vida cotidiana: es posible que vea nubes flotando en el cielo o un corcho flotando en el agua. Siempre que vea un objeto flotante, su densidad es menor que la de la sustancia que se encuentra debajo. Según el principio de Arquímedes, un objeto colocado en un líquido desplazará parte de él; el peso del líquido desplazado produce una fuerza de flotación cuya fuerza es igual al peso. Si la fuerza es mayor que el peso del objeto, el objeto flota. Debido a que la densidad del mercurio es muy alta, los objetos que podría considerar pesados, como pesos de plomo o un cojinete de bolas de acero, flotarán en él.
Flotando en Mercurio
Debido a que la densidad del mercurio es alta, la mayoría de las otras sustancias flotarán en él. Esto incluye metales como níquel, hierro y cobre, así como sustancias mixtas como la mayoría de los tipos de piedra y materiales orgánicos como plásticos y madera. Los líquidos y gases que son menos densos que el mercurio también flotarán en él.
Qué no flotará
Un puñado de elementos son más densos que el mercurio y los objetos hechos de estas sustancias se hundirán en ellos. Varios metales preciosos, incluido el oro, con una densidad de 19,3 gramos por centímetro cúbico, el platino con 21,4 y el iridio con 22,65, se hundirán en un baño de mercurio. Muchos de los elementos actínidos, sustancias radiactivas que se encuentran en la parte inferior de la tabla periódica, también tienen densidades muy altas y se hundirán en el mercurio. El plutonio, por ejemplo, tiene una densidad de 19,84 gramos por centímetro cúbico. El americio, otro elemento actínido, es ligeramente más denso que el mercurio a 13,84 gramos por centímetro cúbico.