Il metallo liquido, il mercurio, crea dimostrazioni drammatiche di densità e galleggiamento. È possibile, ad esempio, far galleggiare oggetti pesanti come mattoni e manubri in un contenitore sufficientemente grande di mercurio perché la sua densità è maggiore di quella del piombo. Alcuni elementi, tuttavia, sono ancora più densi, e oggetti fatti di queste sostanze affonderanno nel mercurio.
Densità di una sostanza
Tutte le sostanze possiedono una proprietà chiamata densità, che è una massa divisa per volume . Se si conosce la sostanza dalla quale viene creato un oggetto, è possibile cercare la densità, misurare il volume e trovare la massa moltiplicando il volume per densità. Gli elementi nella parte superiore della tavola periodica tendono ad avere densità inferiori; quelli verso il basso hanno le maggiori densità. La densità del mercurio, che è l'elemento numero 80 del 118 elencato nella tavola periodica, è di 13,55 grammi per centimetro cubo.
Perché le cose galleggiano?
Esempi di cose che galleggiano abbondano in natura e vita di tutti i giorni: si possono vedere nuvole che fluttuano nel cielo o un tappo che galleggia sull'acqua. Ogni volta che vedi un oggetto fluttuante, la sua densità è inferiore a quella della sostanza sottostante. Secondo il principio di Archimede, un oggetto posto in un liquido ne sostituirà un po '; il peso del liquido spostato produce una forza di galleggiamento la cui forza è uguale al peso. Se la forza è maggiore del peso dell'oggetto, l'oggetto galleggia. Dato che la densità del mercurio è molto alta, gli oggetti che potresti considerare pesanti, come pesi di piombo o cuscinetti a sfere in acciaio, galleggiano in esso.
Galleggiante nel mercurio
Poiché la densità del mercurio è elevata, la maggior parte delle altre sostanze galleggiano in essa. Questo include metalli come nichel, ferro e rame, nonché sostanze miste come la maggior parte dei tipi di pietra e materiali organici come plastica e legno. Quei liquidi e gas che sono meno densi del mercurio galleggiano anche in esso.
Cosa non galleggerà
Una manciata di elementi sono più densi del mercurio e gli oggetti fatti di queste sostanze sprofonderanno in esso. Diversi metalli preziosi - compreso l'oro, con una densità di 19,3 grammi per centimetro cubo, platino con 21,4 e iridio con 22,65 - affonderanno in un bagno di mercurio. Molti degli elementi attinidi, sostanze radioattive che risiedono in fondo alla tavola periodica, hanno anche densità molto elevate e affonderanno nel mercurio. Il plutonio, per esempio, ha una densità di 19,84 grammi per centimetro cubo. L'americio, un altro elemento attinide, è leggermente più denso del mercurio a 13,84 grammi per centimetro cubo.
