Welke metalen zijn het zwaarst?

Als je het hebt over hoe zwaar een metaal is, heb je het echt over hoe dicht het is. Dichtheid is een maat voor hoe dicht materie bij elkaar zit. Als je kijkt naar de dichtheid van verschillende metalen, zul je misschien verrast zijn. Je zou kunnen denken dat lood erg dicht is, maar veel andere metalen hebben een veel grotere dichtheid.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Osmium en iridium zijn de dichtste metalen ter wereld, maar relatieve atoommassa is een andere manier om 'gewicht' te meten. De zwaarste metalen in termen van relatieve atoommassa zijn plutonium en uranium.

Als je het hebt over zware metalen, moet je onderscheid maken tussen dichtheid en atoomgewicht. De dichtheid van een materiaal is massa per volume-eenheid. Dichtheid wordt gemeten in kilogram per kubieke meter (kg/m³) of gram per kubieke cm (g/cm³). Dichtheid beïnvloedt hoe verschillende materialen op elkaar inwerken. Veel soorten metaal zinken bijvoorbeeld in water omdat het metaal een hogere dichtheid heeft (d.w.z. het is dichter) dan water.

Aan de andere kant is atoomgewicht de gemiddelde massa van atomen van een element. Een eenheid van atoomgewicht, die dimensieloos is, is gebaseerd op een twaalfde (0,0833) van het gewicht van een koolstof-12-atoom in zijn grondtoestand. Met andere woorden, een koolstof-12-atoom krijgt 12 atomaire massa-eenheden toegewezen. Atoomgewicht is beter bekend als relatieve atomaire massa om verwarring te voorkomen, omdat atomaire massa niet precies hetzelfde is ding als atoomgewicht, en "gewicht" impliceert een kracht uitgeoefend in een zwaartekrachtveld, gemeten in eenheden van kracht zoals newton.

Osmium en iridium zijn de meest dichte metalen. Met andere woorden, hun atomen zijn in vaste vorm strakker opeengepakt dan andere metalen. Met een dichtheid van 22,6 g/cm³ en 22,4 g/cm³ respectievelijk, osmium en iridium zijn ongeveer twee keer zo dicht als lood, dat een dichtheid heeft van 11,3 g/cm³. Osmium en iridium werden beide ontdekt door de Engelse chemicus Smithson Tennant in 1803. Osmium wordt zelden in zijn pure vorm gebruikt en meestal gemengd met andere dichte metalen zoals platina om zeer harde, sterke chirurgische apparatuur te maken. Iridium wordt voornamelijk gebruikt als verharder voor platinalegeringen voor apparatuur die bestand moet zijn tegen hoge temperaturen. Platina heeft een dichtheid van 21,45 g/cm³. Het vermengt zich niet gemakkelijk met andere elementen en wordt in zijn pure vorm gebruikt in katalysatoren, laboratoriumapparatuur, tandheelkundeapparatuur en sieraden.

Het zwaarste natuurlijk voorkomende element is plutonium (atoomnummer 94, relatieve atoommassa 244,0). Andere zware metalen in termen van relatieve atoommassa zijn uranium (atoomnummer 92, relatieve atoommassa) 238.0289), radium (atoomnummer 88, relatieve atoommassa 226.0254) en radon (atoomnummer 86, relatieve atoommassa massa 222,0). Oganesson (atoomnummer 118) is het zwaarste element op het periodiek systeem, maar het is een synthetisch element dat niet in de natuur kan worden waargenomen. Lithium (atoomnummer 3, relatieve atoommassa 6.941) is het lichtste metaal in termen van relatieve atoommassa.

De juiste definitie van een zwaar metaal heeft eigenlijk niets te maken met relatieve atomaire massa of dichtheid. Elk giftig metaal kan een zwaar metaal worden genoemd, inclusief lood, kwik, arseen, cadmium, cesium, chroom, selenium, zilver, nikkel, koper, aluminium, molybdeen, strontium, uranium, kobalt, zink en mangaan, die allemaal van nature op aarde voorkomen.