Жидкий металл, ртуть, демонстрирует поразительную плотность и плавучесть. Вы можете, например, плавать тяжелые предметы, такие как кирпичи и гантели, в достаточно большом контейнере с ртутью, потому что ее плотность больше, чем у свинца. Однако некоторые элементы еще плотнее, и предметы, сделанные из этих веществ, будут погружаться в ртуть.
Плотность вещества
Все вещества обладают свойством, называемым плотностью, т.е. массой, деленной на объем. Если вы знаете вещество, из которого сделан объект, вы можете посмотреть плотность, измерить объем и найти массу, умножив объем на плотность. Элементы в верхней части таблицы Менделеева обычно имеют более низкую плотность; те, что ближе к низу, имеют наибольшую плотность. Плотность ртути, которая является элементом номер 80 из 118, перечисленных в периодической таблице, составляет 13,55 грамма на кубический сантиметр.
Почему вещи плавают?
Примеры плавающих вещей изобилуют в природе и повседневной жизни: вы можете увидеть плывущие по небу облака или плавающую по воде пробку. Всякий раз, когда вы видите плавающий объект, его плотность ниже, чем у вещества под ним. Согласно принципу Архимеда, объект, помещенный в жидкость, вытесняет ее часть; вес вытесненной жидкости создает выталкивающую силу, сила которой равна весу. Если сила превышает вес объекта, объект плавает. Поскольку плотность ртути очень высока, предметы, которые вы можете считать тяжелыми, например свинцовые грузы или стальные шарикоподшипники, будут плавать в ней.
Плавающий в Меркурии
Поскольку плотность ртути высока, большинство других веществ будет в ней плавать. Сюда входят металлы, такие как никель, железо и медь, а также смешанные вещества, такие как большинство видов камня и органических материалов, таких как пластмассы и дерево. Те жидкости и газы, которые менее плотны, чем ртуть, также будут плавать в нем.
Что не будет плавать
Некоторые элементы плотнее ртути, и предметы из этих веществ погружаются в нее. Несколько драгоценных металлов, в том числе золото с плотностью 19,3 грамма на кубический сантиметр, платина с 21,4 и иридий с 22,65, утонут в ртутной ванне. Многие из актинидных элементов, радиоактивных веществ, которые находятся в самом низу периодической таблицы, также имеют очень высокую плотность и тонут в ртути. Плутоний, например, имеет плотность 19,84 грамма на кубический сантиметр. Америций, другой элемент актинида, немного плотнее ртути и составляет 13,84 грамма на кубический сантиметр.