Pernahkah Anda bertanya-tanya elemen mana yang paling tinggi massa jenis atau massa per satuan volume? Sementara osmium umumnya dikutip sebagai elemen dengan kepadatan tertinggi, jawabannya tidak selalu benar. Inilah penjelasan tentang kepadatan dan bagaimana nilai ditentukan.
Kepadatan adalah massa per satuan volume. Ia dapat diukur secara eksperimental atau diprediksi berdasarkan sifat-sifat materi dan bagaimana ia berperilaku dalam kondisi tertentu. Ternyata, salah satu dari dua elemen dapat dianggap elemen dengan kepadatan tertinggi: osmium atau iridium. Baik osmium dan iridium logam yang sangat padat, masing-masing beratnya kira-kira dua kali lipat timbal. Di suhu kamar dan tekanan, kepadatan dihitung osmium adalah 22,61 g / cm3 dan kepadatan iridium yang dihitung adalah 22,65 g / cm3. Namun, nilai yang diukur secara eksperimental (menggunakan kristalografi sinar-x) untuk osmium adalah 22,59 g / cm3, sedangkan iridium hanya 22,56 g / cm3. Biasanya, osmium adalah unsur terpadat.
Namun, kepadatan elemen tergantung pada banyak faktor. Ini termasuk allotrope (bentuk) elemen, tekanan, dan suhu, jadi tidak ada nilai tunggal untuk kepadatan. Sebagai contoh, gas hidrogen di bumi memiliki kerapatan yang sangat rendah, namun unsur yang sama di Matahari memiliki kerapatan yang melampaui osmium atau iridium di Bumi. Jika kepadatan osmium dan iridium diukur dalam kondisi biasa, osmium menerima hadiah. Namun, kondisi yang sedikit berbeda dapat menyebabkan iridium unggul.
Pada suhu kamar dan tekanan di atas 2,98 GPa, iridium lebih padat daripada osmium, dengan kepadatan 22,75 gram per sentimeter kubik.
Mengapa Osmium Terkonsentrasi Saat Unsur Yang Lebih Berat Ada
Dengan asumsi osmium memiliki kepadatan tertinggi, Anda mungkin bertanya-tanya mengapa elemen dengan nomor atom lebih tinggi tidak lebih padat. Lagipula, setiap atom memiliki bobot lebih. Tapi, kepadatan adalah massa per satuan volume. Osmium (dan iridium) memiliki jari-jari atom yang sangat kecil, sehingga massa dikemas dalam volume kecil. Alasan ini terjadi adalah orbital f elektron dikontrak pada orbital n = 5 dan n = 6 karena elektron di dalamnya tidak terlindungi dengan baik dari gaya tarik inti bermuatan positif. Juga, jumlah atom osmium yang tinggi membawa efek relativistik. Elektron-elektron mengorbit inti atom dengan begitu cepat sehingga massa semula bertambah dan jari-jari orbitnya menurun.
Bingung? Singkatnya, osmium dan iridium lebih padat daripada timbal dan unsur-unsur lain dengan nomor atom lebih tinggi karena logam ini menggabungkan nomor atom besar dengan kecil. jari-jari atom.
Bahan Lain Dengan Nilai Kepadatan Tinggi
Basalt adalah jenis batu dengan kepadatan tertinggi. Dengan nilai rata-rata sekitar 3 gram per sentimeter kubik, itu bahkan tidak mendekati logam, tetapi masih berat. Tergantung pada komposisinya, diorit juga dapat dianggap sebagai pesaing.
Cairan terpadat di Bumi adalah merkuri unsur cair, yang memiliki kepadatan 13,5 gram per sentimeter kubik.