密度最大的金屬是什么?:你有沒有想過哪種元素密度最高?雖然鋨通常被認為是密度最高的元素,但答案并不總是正確的。密度是單位體積的質量。它可以通過實:-密度
你有沒有想過哪種元素密度最高?雖然鋨通常被認為是密度最高的元素,但答案并不總是正確的。
密度是單位體積的質量。它可以通過實驗來測量,也可以根據物質的性質和它在特定條件下的行為來預測。事實證明,以下兩個元素中的任何一個都可以被認為是密度最高的元素:自然鋨或者銥。鋨和銥都是非常致密的金屬,每種金屬的重量大約是鉛的兩倍。在室溫和正常大氣壓力下,鋨的計算密度為22.61克/cm3,銥的計算密度為22.65克/cm3。
然而,鋨的實驗測量值(使用x射線結晶學)是22.59克/cm3 ,銥的含量僅為22.56克/cm3。通常,鋨是密度最大的元素。
然而,元素的密度取決于許多因素。這些包括元素的同素異形體(形式)、壓力和溫度,所以密度沒有單一的值。例如,地球上的氫氣密度很低,但太陽中同樣的氫元素密度超過地球上的鋨或銥。如果鋨和銥的密度都是在普通條件下測量的,鋨會獲得冠軍。然而,稍微不同的條件可能會導致銥奪冠。
在室溫和2.98 GPa以上的壓力下,銥比鋨密度大,密度為22.75克/cm3。
假設鋨的密度最高,你可能會奇怪為什么原子序數較高的元素密度不高。畢竟,每個原子都更重。但是,密度是每一單位體積質量。鋨和銥的原子半徑非常小,所以質量被壓縮成很小的體積。發(fā)生這種情況的原因是電子軌道在n=5和n=6軌道上收縮,因為其中的電子沒有很好地屏蔽正電荷原子核的吸引力。此外,鋨的高原子數也發(fā)揮了相對論效應。
電子繞原子核旋轉的速度之快,以至于它們的質量增大,s軌道半徑減小。
簡而言之,鋨和銥比鉛和其他原子序數更高的元素密度更大,因為這些金屬結合了大原子序數和小原子序數。
玄武巖是密度最高的巖石類型。平均值約為3克/cm3,甚至離金屬密度差距較遠,但仍然很重。根據其組成,閃長巖也可能被認為是玄武巖的競爭者。
地球上密度最大的液體是液態(tài)元素汞,其密度為13.5克/cm3。
在我們常見的物質中,金屬的密度都比較高,那么密度最大的金屬是哪種呢?它就是鉑族金屬中的鋨了。
鋨看上去是灰藍色金屬,組成結構為六方密集晶格,質硬而脆,用錘子可將其輕松砸成粉末,鋨粉呈藍黑色,有易燃屬性,所以鋨金屬粉末可自燃。固態(tài)的鋨熔點為3045℃,沸點在5300℃以上,但變成蒸氣的鋨有劇毒,會強烈地刺激人眼部的粘膜,嚴重時甚至會造成失明。
地球地殼中約有萬分之一的鋨,自然界中的鋨存在于鋨銥礦中。提煉時可將含鋨的固體焙燒,這時會揮發(fā)出四氧化鋨,利用醇堿溶液過濾就可吸收并得到鋨酸鹽,再用氫氣還原就能制成金屬鋨。
提煉出來的金屬鋨有著很多的應用,工業(yè)生產中可以將其作為催化劑,也可以用來制造超高硬度的合金。比如它同銠、釕、銥或鉑的合金,就很堅硬耐磨,在鉑里摻進一點鋨,就可做成硬度大且十分鋒利的鋨鉑合金手術刀,是如今重要的醫(yī)療器械。而利用鋨與一定量的銥可制成鋨銥合金,常用作電唱機、自來水筆尖以及鐘表和儀器中的軸承等。比如某些高級鋼筆的筆尖上有顆銀白色的小圓點,那就是鋨銥合金,相對于其他金屬,其使用年限很長。
密度最大的金屬是什么呢?有地球上自然存在著常溫常壓下密度最大的金屬;也有我們人造的金屬物質,密度更大;此外宇宙中還有超常溫、超高壓下的物質,密度高的驚人。當然這些物質里有可能不是金屬,是另一種特殊存在。那么什么是金屬呢?
我們生活中常常用到的、與我們息息相關的有金、銀、鐵、猛、鋅等物質,這些都是金屬,它們有一個共同特征是:多數是固體,有金屬光澤,大多數為電和熱的導體,有延展性,密度較大,熔點較高,如果從微觀角度去觀察,金屬的核外電子一般不超過4個,當受外界條件影響時,往往脫離原子核的束縛,成為自由移動電子,為此具有導電性。金屬種類較多,人們又把它分為:黑色金屬、有色金屬、重金屬、稀有金屬等。
常溫常壓下,地球上自然界存在著密度最大的金屬是”鋨“,密度為22.6g/cm3,化學元素周期表中原子序數76,符號為Os,首次發(fā)現(xiàn)于1804年,這種金屬不常見。黃金的密度是19.32克/立方厘米,它的密度比黃金還大不少,但相差不是很大,如果憑手感的話,恐怕難以區(qū)分。
鋨的熔點較高,能達到3045℃,而鎢的熔點3400℃,與它相差不大,大發(fā)明家愛迪生發(fā)明電燈就是用鎢做的燈絲,那么鋨可以做燈絲嗎?這個不行,鋨在高溫下有劇毒,會強烈的刺激人的眼部粘膜,嚴重時導致人失明,所以說是不能做燈絲的。
鋨在自然界中含量非常少,相當于地殼中萬分之一,它與銥伴生,形成伴生礦,這種金屬提煉出來以后,與其它金屬融合,形成硬度非常高又非常鋒力的合金材料,比如醫(yī)院用的手術刀,廣泛地應用到我們生活中。
鋨還是我們工業(yè)生產用到的密度最高金屬。我們還可以人工造出密度比鋨還高的金屬,1984年,德國人用鐵離子照射鉛,得到了108號元素,這種金屬叫“钅黑”,預計這種元素密度為40.9.克/厘米。這是我們發(fā)現(xiàn)密度最高的金屬了,此外人類造出來了一個109號元素“钅麥”,這是以女科學家邁特納命名的,密度為37.4克/厘米。
這二種金屬都比鋨的密度要高很多,只是自然界中不存在,只存在我們的實驗中。但在宇宙中,有的物質密度高得驚人,比如超固態(tài)的白矮星,還有中子態(tài)的中子星,密度為10億噸/立方厘米,一個指甲大的物質,比幾百座樓還要重,幾十列火車都拖不動。
還有密度更大的物質。我們學過化學都知道,物質的質量主要集中在原子核中,原子核的密度為10^17千克/立方米,當外界條件發(fā)生變化,超高溫,超高壓的情況下,大量的原子核受到外力而聚集在一起的時候,就能產生比原子核密度還高的物質——夸克,溫度達到了4萬億攝氏度,它的密度比中子星還大,一立方厘米就有400億噸重,相當于一座三峽水庫蓄水的重量。
當然中子星與我們所說夸克都不屬于金屬范疇了,因為原子核外面無法存在著可移動的電子,失去了金屬屬性,我們前面已經講的很明白,物質因核外有自由移動的電子,才會有導電性,我們才稱得上是金屬。這些物質是沒有導電性的,所以不是金屬。對于我們地球上來說,沒有太高的使用價值,其它價值這要看航天領域的發(fā)展了。
總結 一下,我們地球上存在密度最大的金屬是鋨,但人工造出來的金屬還有比鋨密度更高的兩種金屬是“钅黑”和“钅麥”(沒有這兩個漢字),至于宇宙中還有密度更高的物質,如中子星、夸克等物質,不是金屬,是一種特殊的物質。
感謝邀請,我愿意回答:密度最大的金屬是餓,密度非常之大。
感謝邀請,由于銥和鋨能跟這個問題扯上關系,而銥又是館長我最喜歡的金屬(沒有之一。,很高興回答這個問題!
在歷史上,由于測量精度問題,常溫(20°C)常壓下,鋨,銥密度哪個大?一直有不同看法。
在常溫常壓下,基于最新數據,密度最大的金屬是鋨(22.589 ± 0.005 g/cm3),其次是銥(22.562±0.011 g/cm3) ,但密度差非常小,該數據是否還需要修訂,目前不得而知。
溫度和壓強會影響金屬的密度。
壓力常壓,溫度改變時,目前已知實驗數據表明,鋨的密度都比銥要大。
在常溫下,當壓力超過約3萬個大氣壓后,銥的密度,大于鋨。
下面詳細說明!
我們知道,密度 = 質量 ÷ 體積, 對金屬理論密度的測量也是遵循這個原理,只不過手段更為高明,它是在晶體結構層面進行計算的,其基本思路,是:求得單個原子的質量,以及單個原子的占據空間(準確說是在單個晶胞內,原子平均分配到的晶胞體積)細節(jié)不表,我們來說說決定密度的幾個參數。
原子量: 該參數影響單個原子的質量,其數值需要測量。
晶格常數: 該參數影響單個原子的占據空間,其數值需要測量
晶體結構:影響單個原子的占據空間,其數值是準確的,銥是面心立方結構,鋨是密排六方結構。
由上面參數可見,原子量和晶格常數的測試結果,直接影響到金屬理論密度的數值。
由于測量手段和測量精度問題,歷史上銥,鋨理論密度的數值(常溫常壓下),經歷過很多改變,具體如下。
目前來看在常溫常壓下,鋨的密度暫時領先,但不排除未來是否有新數據出現(xiàn)。
上述的密度值只是在常溫常壓下的測量數據,隨著溫度的改變,銥有可能奪冠么?
在室溫下,銥的熱膨脹系數比鋨要高,因此人們曾經設想:如果把溫度降低,銥是不是”收縮“的更厲害一些?體積變小的更強烈,以至于密度超過鋨? 經過驗證,這種猜測似乎不準確。
下圖是在常壓,低溫范圍內,鋨,銥的密度對比(從接近絕對零度開始到300K【即27℃】
可見,這種條件下,鋨的密度總是高于銥。并且有研究表明,在從室溫到溫度1027℃以下時,鋨的熱膨脹系數都比銥要低(再高就沒數據了),因此可推斷至少在這個范圍內,鋨的密度仍舊比銥大。
可以直觀想象,壓強增大,物體會被壓縮,體積變小。由于在常溫下,鋨比銥更難以壓縮(這兩者的體積模量都很大,鋨是所有金屬中最大的,銥排第二)。當重量一定時,隨著壓強的增加,銥的體積小的更快! 密度增幅更大!那么是否有可能,在壓強達到一定值后,銥的密度會超過鋨呢?
答案是,會的!
在常溫下,當壓強超過約3萬個大氣壓(3GPa)時,銥的密度約為 22.750 g/cm3,開始超過鋨。
由于雜質含量,熔煉缺陷,加工缺陷或多或少都存在,在實際生活中我們能接觸的銥,鋨制品,都達不到理論密度。
例如,下面是館長這些年來制作,或收藏的一些銥,鋨制品。
這是使用氣相沉積技術制造的鋨晶體,密度較高,但還是達不到理論密度的。(原諒館長手機的渣像素^_^)
這是采用電弧熔煉法制造的“鋨丹”(Osnium pellet),由于外部與內部均有熔煉缺陷,密度沒法達到理論密度,當然了,一般情況下,鋨丹的密度還是較高的,而且,體積小的相對會圓,制造缺陷相對也會少一些。
“銥丹”,這件制造缺陷少一些,致密性相對好。但是在放大鏡觀察下,局部還是可以看到缺陷的。
無定形的碎銥塊,致密度也還可以,但不如前者。
前年制造的銥戒指,致密度還可以吧。
好了,就這樣。
密度最大的金屬是鋨,鋨是元素周期表第六周期Ⅷ族元素,鉑族金屬成員之一。元素符號為Os,原子序數76,相對原子質量190.2。屬于重鉑族金屬,它是已知的密度最大的金屬。
應該是金屬鋨,鋨的密度比較大
不是瓦坎達的振金么
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