Runājot par to, cik smags ir metāls, jūs patiešām runājat par to, cik tas ir blīvs. Blīvums ir mērījums tam, cik cieši viela ir iepakota kopā. Aplūkojot dažādu metālu blīvumu, jūs varat būt pārsteigts. Jūs domājat, ka svins ir ļoti blīvs, bet daudziem citiem metāliem ir daudz lielāks blīvums.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Osmijs un irīdijs ir blīvākie metāli pasaulē, bet relatīvā atomu masa ir vēl viens veids, kā izmērīt "svaru". Smagākie metāli relatīvās atomu masas ziņā ir plutonijs un urāns.
Blīvums vs. Atomu svars
Runājot par smagajiem metāliem, jums ir jānošķir blīvums un atomu svars. Materiāla blīvums ir masa uz tilpuma vienību. Blīvumu mēra kilogramos uz kubikmetru (kg / m3) vai gramus uz kubikcentimetru (g / cm3). Blīvums ietekmē dažādu materiālu mijiedarbību. Piemēram, daudzi metāla veidi iegrimst ūdenī, jo metālam ir lielāks blīvums (t.i., tas ir blīvāks) nekā ūdenim.
No otras puses, atomu svars ir elementa vidējā atomu masa. Atomu svara vienība, kas ir bez dimensijām, ir balstīta uz vienu divpadsmito daļu (0,0833) no oglekļa-12 atoma svara pamatstāvoklī. Citiem vārdiem sakot, 12 oglekļa atomam tiek piešķirtas 12 atomu masas vienības. Atomu svars ir vairāk pazīstams kā relatīvā atomu masa, lai izvairītos no neskaidrībām, jo atomu masa nav gluži vienāda lieta kā atomu svars, un "svars" nozīmē gravitācijas laukā izdarītu spēku, mērot spēka vienībās, piemēram, ņūtoni.
Blīvākie metāli
Osmijs un irīdijs ir visblīvākie metāli. Citiem vārdiem sakot, to atomi ir stingrāk salikti kopā nekā citi metāli. Ar blīvumu 22,6 g / cm3 un 22,4 g / cm3 attiecīgi osmijs un irīdijs ir apmēram divas reizes blīvāki par svinu, kura blīvums ir 11,3 g / cm3. Osmiju un irīdiju abus atklāja angļu ķīmiķis Smitsons Tennants 1803. gadā. Osmijs tiek reti izmantots tīrā veidā un galvenokārt tiek sajaukts ar citiem blīviem metāliem, piemēram, platīnu, lai izveidotu ļoti cietu, spēcīgu ķirurģisku aprīkojumu. Irīdiju galvenokārt izmanto kā cietinātāju platīna sakausējumiem iekārtām, kurām jāiztur augsta temperatūra. Platīna blīvums ir 21,45 g / cm3. Tas viegli nesajaucas ar citiem elementiem un tīrā veidā tiek izmantots katalītiskajos neitralizatoros, laboratorijas iekārtās, zobārstniecības iekārtās un rotaslietās.
Relatīvas atomu masas smagākais metāls
Smagākais dabā sastopamais elements ir plutonijs (atomu skaitlis 94, relatīvā atomu masa 244,0). Citi smagie metāli relatīvās atomu masas izteiksmē ir urāns (atomskaitlis 92, relatīvā atomu masa) Radijs (atoma skaitlis 88, relatīvā atomu masa 226,0254) un radons (atoma numurs 86, relatīvais atoms) masa 222,0). Oganessons (atomu numurs 118) ir smagākais elements periodiskajā tabulā, taču tas ir sintētisks elements, kuru dabā nevar novērot. Litijs (atomu skaitlis 3, relatīvā atomu masa 6,941) ir vieglākais metāls relatīvās atomu masas izteiksmē.
Smago metālu definīcija
Pareizai smago metālu definīcijai faktiski nav nekāda sakara ar relatīvo atomu masu vai blīvumu. Jebkuru toksisku metālu var saukt par smago metālu, ieskaitot svinu, dzīvsudrabu, arsēnu, kadmiju, cēziju, hromu, selēnu, sudrabu, niķelis, varš, alumīnijs, molibdēns, stroncijs, urāns, kobalts, cinks un mangāns, kas visi dabiski pastāv uz Zemes.