Wat is het zwaarste element?

Waarom het moeilijk is om het element met de hoogste dichtheid te identificeren

Dit is een foto van een kristal van ultrapuur osmiummetaal. Het osmiumkristal werd geproduceerd door een chemische transportreactie in chloorgas. Alchemist-hp, Creative Commons-licentie

Vraag je je af welk element het zwaarst is? Er zijn drie mogelijke antwoorden op deze vraag, afhankelijk van hoe je 'zwaarste' definieert en de voorwaarden van de meting. Osmium en iridium zijn de elementen met de hoogste dichtheid, terwijl oganesson het element is met het grootste atoomgewicht.

Belangrijkste afhaalrestaurants: zwaarste element

• Er zijn verschillende manieren om het zwaarste chemische element te definiëren.
• Het zwaarste element, in termen van atoomgewicht, is element 118 of oganesson.
• Het element met de hoogste dichtheid is osmium of iridium. Dichtheid hangt af van temperatuur en kristalstructuur, dus welk element het meest dicht is, hangt af van de omstandigheden.

Zwaarste element in termen van atoomgewicht

Het zwaarste element in termen van zwaarste per een bepaald aantal atomen is het element met het hoogste atoomgewicht. Dit is het element met het grootste aantal protonen, momenteel element 118, oganesson of een nacht . Wanneer een zwaarder element wordt ontdekt (bijvoorbeeld element 120), wordt dat het nieuwe zwaarste element. Ununoctium is het zwaarste element, maar het is door de mens gemaakt. Het zwaarste natuurlijk voorkomende element is: uranium (atoomnummer 92, atoomgewicht 238.0289).

Zwaarste element in termen van dichtheid

Een andere manier om naar zwaarte te kijken is in termen van dichtheid, dat is massa per volume-eenheid. Een van de twee elementen kan worden beschouwd als de element met de hoogste dichtheid : osmium en iridium . De dichtheid van het element hangt van veel factoren af, dus er is geen enkel getal voor dichtheid waarmee we het ene of het andere element als het meest dichte kunnen identificeren. Elk van deze elementen weegt ongeveer twee keer zoveel als lood. De berekende dichtheid van osmium is 22,61 g/cm³en de berekende dichtheid van iridium is 22,65 g/cm³, hoewel de dichtheid van iridium niet experimenteel is gemeten om die van osmium te overschrijden.

Waarom Osmium en Iridium zo zwaar zijn?

Hoewel er veel elementen zijn met hogere atoomgewichten, zijn osmium en iridium het zwaarst. Dit komt omdat hun atomen in vaste vorm steviger samenpakken. De reden hiervoor is dat hun f-elektron-orbitalen verdicht zijn wanneer n=5 en n=6. Hierdoor voelen de orbitalen de aantrekkingskracht van de positief geladen kern, waardoor de atoomgrootte krimpt. Ook relativistische effecten spelen een rol. De elektronen in deze orbitalen gaan zo snel rond de atoomkern dat hun schijnbare massa toeneemt. Wanneer dit gebeurt, krimpt de s-orbitaal.

Bron

• KCH: Kuchling, Horst (1991) Paperback van de natuurkunde , 13e editie, Verlag Harri Deutsch, Thun en Frankfurt/Main, Duitse editie. ISBN 3-8171-1020-0.