Metalul lichid, mercurul, face demonstrații dramatice de densitate și flotabilitate. De exemplu, puteți pluti obiecte grele precum cărămizi și gantere într-un recipient suficient de mare de mercur, deoarece densitatea sa este mai mare decât cea a plumbului. Unele elemente sunt totuși mai dense, iar obiectele din aceste substanțe se vor scufunda în mercur.
Densitatea unei substanțe
Toate substanțele posedă o proprietate numită densitate, care este masa împărțită la volum. Dacă cunoașteți substanța din care este făcut un obiect, puteți căuta densitatea, puteți măsura volumul și găsiți masa înmulțind volumul cu densitatea. Elementele din partea de sus a tabelului periodic tind să aibă densități mai mici; cei din partea de jos au cele mai mari densități. Densitatea mercurului, care este numărul elementului 80 din cele 118 enumerate în tabelul periodic, este de 13,55 grame pe centimetru cub.
De ce plutesc lucrurile?
Exemple de lucruri care plutesc abundă în natură și în viața de zi cu zi: puteți vedea nori plutind pe cer sau un plută plutind pe apă. Ori de câte ori vedeți un obiect plutitor, densitatea acestuia este mai mică decât cea a substanței de dedesubt. Conform principiului lui Arhimede, un obiect plasat într-un lichid va disloca o parte din acesta; greutatea lichidului deplasat produce o forță plutitoare a cărei rezistență este egală cu greutatea. Dacă forța este mai mare decât greutatea obiectului, obiectul plutește. Deoarece densitatea mercurului este foarte mare, obiectele pe care le-ați putea considera grele, cum ar fi greutățile de plumb sau un rulment cu bile de oțel, vor pluti în el.
Plutind în Mercur
Deoarece densitatea mercurului este mare, majoritatea celorlalte substanțe vor pluti în el. Aceasta include metale precum nichelul, fierul și cuprul, precum și substanțele mixte, cum ar fi majoritatea tipurilor de piatră și materialele organice, cum ar fi materialele plastice și lemnul. Acele lichide și gaze care sunt mai puțin dense decât mercurul vor pluti, de asemenea, în el.
Ce nu va pluti
O mână de elemente sunt mai dense decât mercurul și obiectele făcute din aceste substanțe se vor scufunda în el. Mai multe metale prețioase - inclusiv aurul, cu o densitate de 19,3 grame pe centimetru cub, platina cu 21,4 și iridiu cu 22,65 - se vor scufunda într-o baie de mercur. Multe dintre elementele actinidice, substanțe radioactive care se află chiar în partea de jos a tabelului periodic, au, de asemenea, densități foarte mari și se vor scufunda în mercur. Plutoniul, de exemplu, are o densitate de 19,84 grame pe centimetru cub. Americiul, un alt element actinidic, este ușor mai dens decât mercurul la 13,84 grame pe centimetru cub.