Mi a legnehezebb elem?

Kíváncsi, melyik elem a legnehezebb? Három lehetséges válasz van erre a kérdésre, attól függően, hogy hogyan határozza meg a "legnehezebb", és a mérés körülményeit. Az ozmium és az iridium a legnagyobb sűrűségű elem, míg az oganesson a legnagyobb atomtömegű elem.

Kulcsfontosságú elvihetőség: a legnehezebb elem

Egy adott atomszámra vonatkoztatva a legnehezebb elem a legnagyobb atomtömegű elem. Ez az elem a legtöbb protonnal, amely jelenleg a 118 elem, oganesson vagy Ununoctium. Ha nehezebb elemet fedeznek fel (például 120 elem), akkor ez lesz az új legnehezebb elem. Az Ununoctium a legnehezebb elem, de ember alkotta. A legnehezebb természetben előforduló elem uránium (92-es atomszám, atomtömeg 238.0289).

A nehézségek vizsgálatának másik módja a sűrűség, azaz térfogatra eső tömeg. A két elem bármelyikét tekinthetjük a legnagyobb sűrűségű elem: ozmium és irídium. Az elem sűrűsége számos tényezőtől függ, tehát nincs egy olyan sűrűségszám, amely lehetővé tenné, hogy az egyik vagy a másik elem a legszorosabb legyen. Ezen elemek mindegyike körülbelül kétszer annyi, mint az ólom. Az ozmium számított sűrűsége 22,61 g / cm³ és az irídium számított sűrűsége 22,65 g / cm³, bár az irídium sűrűségét nem mértük kísérletileg úgy, hogy meghaladja az ozmium sűrűségét.

Annak ellenére, hogy sok elem magasabb atomtömegű, az ozmium és az iridium a legnehezebb. Ennek oka az, hogy atomjai szorosabban csomagolnak szilárd formában. Ennek oka az, hogy f-elektron-pályáik tömörülnek, ha n = 5 és n = 6. Az arbitális pályák ezért érzik a pozitív töltésű mag vonzását, tehát az atomméret csökken. A relativista hatások is szerepet játszanak. Ezekben az orbitálokban az elektronok olyan gyorsan mozognak az atommag körül, hogy látszólagos tömegük növekszik. Amikor ez megtörténik, az s keringés összehúzódik.

• KCH: Kuchling, Horst (1991) Taschenbuch der Physik, 13. Auflage, Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt / Main, német kiadás. ISBN 3-8171-1020-0.