Koji je najteži metal u prirodi? Najteži metal. Neutronske zvijezde su super-gusti svemirski objekti

Ovaj osnovni popis od deset elemenata je najteži u smislu gustoće po kubnom centimetru. Međutim, imajte na umu da gustoća nije masa, ona jednostavno mjeri koliko je zbijena masa nekog objekta.

Sad kad ovo razumijemo, pogledajmo one najteže u cijelom poznatom svemiru.

10. Tantal

Gustoća po 1 cm³ - 16,67 g

Atomski broj tantala je 73. Ovaj plavo-sivi metal je vrlo tvrd i također ima super visoko talište.

9. Uran

Gustoća po 1 cm³ - 19,05 g

Otkriven 1789. od strane njemačkog kemičara Martina H. Klaprota, metal je postao pravi uran tek gotovo sto godina kasnije, 1841., zahvaljujući francuskom kemičaru Eugeneu Melchioru Peligotu.

8. Volfram (Wolframium)

Gustoća po 1 cm³ - 19,26 g

Volfram postoji u četiri različita minerala i također je najteži od svih elemenata te ima važnu biološku ulogu.

7. Zlato (Aurum)

Gustoća po 1 cm³ - 19,29 g

Kažu da novac ne raste na drveću, ali to se ne može reći za zlato! Na lišću stabala eukaliptusa pronađeni su mali tragovi zlata.

6. Plutonij

Gustoća po 1 cm³ - 20,26 g

Plutonij pokazuje šareno oksidacijsko stanje u vodenoj otopini, a također može spontano promijeniti oksidacijsko stanje i boju! Ovo je pravi kameleon među elementima.

5. Neptunij

Gustoća po 1 cm³ - 20,47 g

Nazvan po planetu Neptunu, otkrio ga je profesor Edwin McMillan 1940. godine. Također je postao prvi sintetski transuranijev element iz obitelji aktinida koji je otkriven.

4. Renij

Gustoća po 1 cm³ - 21,01 g

Naziv ovog kemijskog elementa dolazi od latinske riječi "Rhenus", što znači "Rajna". Otkrio ga je Walter Noddack u Njemačkoj 1925. godine.

3. Platina

Gustoća po 1 cm³ - 21,45 g

Jedan od naj dragocjeni metali na ovom popisu (zajedno sa zlatom), a koristi se za izradu gotovo svega. Čudna je činjenica da bi sva iskopana platina (svaki komadić) mogla stati u dnevnu sobu prosječne veličine! Ne puno, zapravo. (Pokušajte staviti sve zlato u njega.)

2. Iridij

Gustoća po 1 cm³ - 22,56 g

Iridij je 1803. u Londonu otkrio engleski kemičar Smithson Tennant zajedno s osmijem: elementi prisutni u prirodnoj platini kao nečistoće. Da, iridij je otkriven sasvim slučajno.

1. Osmij

Gustoća po 1 cm³ - 22,59 g

Ne postoji ništa teže (po kubnom centimetru) od osmija. Naziv ovog elementa dolazi od starogrčke riječi "osme", što znači "miris", budući da kemijske reakcije njegovog otapanja u kiselini ili vodi prati neugodan, postojan miris.

Ako mislite da je najteži metal na Zemlji živa, varate se! Činjenica je da danas postoje dva glavna kandidata za ovu “poziciju”: Osmij (Os), koji ima atomsku težinu od 76, i iridij (Ir), koji ima atomsku težinu od 77. Oba metala pripadaju platini skupinu, te stoga (što je sasvim logično) imaju iznimno visoku gustoću. Iskreno govoreći, teško je reći koji je najteži metal: uzimajući u obzir sve pogreške, možemo pretpostaviti da se njihova masa razlikuje za tisućinke.

Iridij

Ako govorimo o iridiju, ovaj prekrasan metal otkriven je davne 1803. godine. Ovo veliko otkriće pripada Englezu po imenu Smithson Tennat. Lako je razumjeti da je ovaj talentirani kemičar prvi put otkrio tragove ovog metala u polimetalnim rudama koje sadrže olovo, platinu, srebro... ali i iridij. Samo ime ove supstance, za koju se tvrdi da je "najteži metal na svijetu", može se sa starogrčkog dijalekta prevesti kao "duga".

Gdje se nalazi iridij?

Mora se reći da bi ovaj nalaz bio jedinstven čak i za naše vrijeme, jer zemljina kora sadrži zanemarive udjele iridija, dok se mnogo češće nalazi na mjestima gdje padaju meteoriti. No znanstvenici kažu da bi ovaj najteži metal mogao biti raspoređen po površini našeg planeta u puno većim količinama da nije njegove atomske mase. Vjeruje se da je tijekom rađanja Zemlje veći dio jednostavno “otplivao” u smjeru zemljine jezgre, gurajući svojom masom tadašnje meke stijene.

Značajke iridija

Posebnost ovog teškog metala je da ga je nevjerojatno teško obraditi i ima impresivnu kemijsku inertnost. Čak i ako umočite komadić iridija u poznatu “regia votku”, on na to neće obratiti ni najmanju pozornost! Izotop iridija "192m2" naširoko se koristi u industriji. Ovaj najteži metal osobito široko koriste paleontolozi, koji ga koriste za identifikaciju artefakata umjetnog podrijetla pronađenih u zemlji.

Osmij

Inače, osmij je otkriven 1804. godine, dakle točno godinu dana kasnije od otkrića iridija. Kao iu prethodnom slučaju, otkriven je u polimetalnoj rudi. Otkriveno je slučajno: u otopini carske vodice i rude ostalo je nešto taloga, koji tamo nije mogao biti. Osmij, budući da se ne razlikuje od svog "brata", gotovo je nemoguće podvrgnuti strojna obrada. Također se često nalazi u meteoritima, ali ima ga dosta i na samoj zemlji: ima ih dosta velike naslage kod nas iu SAD-u, a najveća proizvodnja odvija se u Južnoj Africi. Ovaj najteži metal najčešće se koristi u proizvodnji žarulja sa žarnom niti i drugih uređaja koji zahtijevaju vatrostalne materijale. Zbog svoje iznimne čvrstoće koristi se i za izradu najboljih kirurških instrumenata.

Primjena osmija

Izotop koji se najčešće koristi u industriji i znanosti je osmij 187. Često se koristi za određivanje starosti željeznih meteorita. Usput, za razliku od "prirodnog" osmija, njegovo jedino ležište je u Kazahstanu, a zbog svoje rijetkosti jedan gram ove tvari košta više od deset tisuća dolara.

Od pamtivijeka ljudi su aktivno koristili razne metale. Nakon proučavanja njihovih svojstava, tvari su zauzele svoje pravo mjesto u tablici poznatog D. Mendeleeva. Znanstvenici se još uvijek raspravljaju o tome kojem metalu treba dati titulu najtežeg i najgušćeg na svijetu. Dva su elementa u ravnoteži periodnog sustava – iridij i osmij. Zašto su zanimljivi, čitajte dalje.

Stoljećima su ljudi proučavali korisna svojstva najčešćih metala na planetu. Znanost pohranjuje najviše informacija o zlatu, srebru i bakru. Tijekom vremena, čovječanstvo se više upoznalo sa željezom laki metali- kositar i olovo. U svijetu srednjeg vijeka ljudi su aktivno koristili arsen, a bolesti su se liječile živom.

Zahvaljujući brzom napretku, danas se najteži i najgušći metali ne smatraju samo jednim elementom stola, već dvama odjednom. Na broju 76 je osmij (Os), a na broju 77 je iridij (Ir), tvari imaju sljedeće pokazatelje gustoće:

osmij je težak zbog svoje gustoće od 22,62 g/cm³;
iridij nije mnogo lakši - 22,53 g/cm³.

Gustoća se odnosi na fizička svojstva metali, to je omjer mase tvari i njenog volumena. Teorijski proračuni gustoće oba elementa imaju određene pogreške, pa se oba metala danas smatraju najtežima.

Radi jasnoće, možete usporediti težinu običnog čepa s težinom čepa napravljenog od najtežeg metala na svijetu. Da biste uravnotežili vagu čepom od osmija ili iridija, trebat će vam više od stotinu običnih čepova.

Povijest otkrića metala

Oba elementa otkrio je početkom 19. stoljeća znanstvenik Smithson Tennant. Mnogi istraživači tog vremena proučavali su svojstva sirove platine, tretirajući je "regia votkom". Samo je Tennant uspio otkriti dvije kemijske tvari u nastalom sedimentu:

Znanstvenik je sedimentni element s postojanim mirisom nazvao osmij klora;
tvar s promjenjivim bojama nazvana je iridij (duga).

Oba su elementa predstavljena jednom legurom koju je znanstvenik uspio razdvojiti. Daljnja istraživanja grumena platine poduzeo je ruski kemičar K. Klaus, koji je pažljivo proučavao svojstva sedimentnih elemenata. Poteškoća u određivanju najtežeg metala na svijetu leži u niskoj razlici u njihovoj gustoći, koja nije konstantna vrijednost.

Živopisne karakteristike najgušćih metala

Eksperimentalno dobivene tvari su prahovi koje je prilično teško obraditi; kovanje metala zahtijeva vrlo visoke temperature. Najčešći oblik kombinacije iridija i osmija je legura osmičkog iridija, koja se vadi u ležištima platine i zlatnim slojevima.

Najčešća mjesta na kojima se nalazi iridij su meteoriti bogati željezom. Izvorni osmij ne može se naći u prirodnom svijetu, samo u suradnji s iridijem i drugim komponentama platinske skupine. Naslage često sadrže spojeve sumpora i arsena.

Značajke najtežeg i najskupljeg metala na svijetu

Među elementima Mendelejevljevog periodnog sustava osmij se smatra najskupljim. Srebrnasti metal s plavičastom nijansom pripada platinskoj skupini plemenitih kemijskih spojeva. Najgušći, ali vrlo krhki metal ne gubi sjaj pod utjecajem visokih temperatura.

Karakteristike

Element #76 Osmij ima atomsku masu od 190,23 amu;
Supstanca rastaljena na temperaturi od 3033°C vreće na 5012°C.
Najteži materijal ima gustoću od 22,62 g/cm³;
Struktura kristalne rešetke ima šesterokutni oblik.

Unatoč nevjerojatno hladnom sjaju srebrne nijanse, osmij nije prikladan za proizvodnju nakita zbog svoje visoke toksičnosti. Za topljenje nakita bila bi potrebna temperatura slična onoj na površini Sunca, budući da se najgušći metal na svijetu uništava mehaničkim stresom.

Pretvarajući se u prah, osmij stupa u interakciju s kisikom, reagira na sumpor, fosfor, selen; reakcija tvari na aqua regia je vrlo spora. Osmij nema magnetizam; legure su sklone oksidaciji i stvaranju klasterskih spojeva.

Gdje se koristi?

Najteži i nevjerojatno gusti metal ima visoku otpornost na habanje, pa se dodavanjem legura značajno povećava njihova čvrstoća. Upotreba osmija uglavnom se povezuje s kemijska industrija. Osim toga, koristi se za sljedeće potrebe:

proizvodni spremnici namijenjeni skladištenju otpada nuklearne fuzije;
za potrebe raketne znanosti, proizvodnja oružja (bojnih glava);
u industriji satova za proizvodnju mehanizama markiranih modela;
za proizvodnju kirurških implantata, dijelova srčanih stimulatora.

Zanimljivo je da se najgušći metal smatra jedinim elementom na svijetu koji nije podložan agresiji "paklene" mješavine kiselina (dušične i klorovodične). Aluminij u kombinaciji s osmijem postaje toliko duktilan da se može povući bez lomljenja.

Tajne najrjeđeg i najgušćeg metala na svijetu

Činjenica da iridij pripada platinskoj skupini daje mu svojstvo otpornosti na tretiranje kiselinama i njihovim smjesama. U svijetu se iridij dobiva iz anodnog mulja tijekom proizvodnje bakra i nikla. Nakon obrade mulja s aqua regia, dobiveni talog se kalcinira, što rezultira ekstrakcijom iridija.

Karakteristike

Najviše tvrdi metal srebrnobijele boje ima sljedeća grupa Svojstva:

element periodnog sustava iridij br. 77 ima atomsku masu od 192,22 amu;
tvar otopljena na temperaturi od 2466°C vreće na 4428°C;
gustoća rastaljenog iridija - unutar 19,39 g / cm³;
gustoća elemenata pri sobna temperatura– 22,7 g/cm³;
Kristalna rešetka iridija povezana je s kockom s licem u središtu.

Teški iridij se ne mijenja pod utjecajem normalne temperature zraka. Rezultat kalcinacije pod utjecajem topline pri određenim temperaturama je stvaranje viševalentnih spojeva. Prašak svježeg sedimenta iridijeve crnile može se djelomično otopiti s aqua regia, kao i s otopinom klora.

Područje primjene

Iako je iridij plemeniti metal, rijetko se koristi za nakit. Element koji se teško obrađuje, vrlo je tražen u izgradnji cesta i proizvodnji automobilskih dijelova. Legure s najgušćim metalom koji nije podložan oksidaciji koriste se u sljedeće svrhe:

proizvodnja lonaca za laboratorijske pokuse;
proizvodnja specijalnih usnika za puhače stakla;
pokrivanje vrhova hemijskih i kemijskih olovaka;
proizvodnja izdržljivih svjećica za automobile;

Legure s izotopima iridija koriste se za proizvodnja zavarivanja, u izradi instrumenata, za uzgoj kristala u sklopu laserske tehnologije. Korištenje najtežeg metala omogućilo je provođenje laserske korekcije vida, drobljenja bubrežnih kamenaca i drugih medicinskih zahvata.

Iako je iridij netoksičan i nije opasan za biološke organizme, njegov opasni izotop, heksafluorid, može se pronaći u prirodnom okruženju. Udisanje otrovnih para dovodi do trenutnog gušenja i smrti.

Mjesta prirodne pojave

Depoziti gusti metal Iridija u prirodnom svijetu je zanemarivo malo, ima ga daleko manje od rezervi platine. Vjerojatno se najteža tvar pomaknula u jezgru planeta, tako da je obujam industrijske proizvodnje elementa mali (oko tri tone godišnje). Proizvodi izrađeni od legura iridija mogu trajati do 200 godina, što nakit čini izdržljivijim.

Grumenčići najtežeg metala neugodnog mirisa, osmija, ne mogu se naći u prirodi. U sastavu minerala uz platinu, paladij i rutenij mogu se naći tragovi osmičkog iridija. Ležišta osmičkog iridija istražena su u Sibiru (Rusija), nekim američkim državama (Aljaska i Kalifornija), Australiji i Južnoj Africi.

Ako se otkriju naslage platine, bit će moguće izolirati osmij s iridijem za jačanje i jačanje fizičkih ili kemijskih spojeva raznih proizvoda.

Skupina kemijski elementi koji imaju svojstva metala nazivaju se teškim metalima. Njihova karakteristična osobina je velike atomske težine i velike gustoće.

Postoji nekoliko definicija ove skupine, ali u svakom tumačenju neizostavni pokazatelji su:

atomska težina (ovaj pokazatelj trebao bi biti iznad 50);
gustoća (mora prelaziti gustoću željeza - 8 g/cm3).

Općenito, sa klasifikacija teških metala važni pokazatelji:

kemijska svojstva;
fizička svojstva;
biološka aktivnost;
toksičnost.

Ništa manje relevantan je čimbenik prisutnosti u industrijskoj i gospodarskoj sferi.

Najteži metal

Znanstvenici se još uvijek raspravljaju koji je metal najteži:

osmij ( atomska masa - 76);
iridij (atomska masa - 77).

Masa oba metala razlikuje se doslovno za tisućinke.

Iridij otkrio 1803. Englez Tennat.

Znanstvenik je radio s polimetalnom rudom, u kojoj je uočena prisutnost srebra, platine i olova u različitim omjerima.

Na čuđenje kemičara, tamo je pronađen i iridij. Otkriće engleskog kemičara bilo je jedinstveno, jer u zemljinoj kori praktički nema iridija. Pronalazi se samo ako je meteorit ikada pao na područje pretrage. Znanstvenici su skloni vjerovati da je mala prisutnost iridija u zemljinoj kori posljedica upravo njegove mase. Postoji znanstveno mišljenje da je najveći dio iridija doslovno "iscurio" u središte zemljine kore u vrijeme rođenja Zemlje.

Glavne karakteristike iridija su:

otpornost na bilo koji mehanički i kemijski stres (iridij se praktički ne može obraditi ni na koji način);
kolosalna kemijska inertnost.

U industriji izotop iridija koriste paleontolozi na iskapanjima kako bi utvrdili koji su od njih umjetnog podrijetla.

Osmij je otkriven godinu dana kasnije - 1804. godine. Pronađen je i u polimetalnim rudama. Ovaj se metal također obrađuje s najvećim poteškoćama, kako kemijskim tako i mehaničkim.

Na planeti Zemlji, osmij se, poput iridija, nalazi na mjestima udara meteorita.

Međutim, postoji nekoliko regija u kojima su zabilježene velike naslage osmija:

Kazahstan;
Amerika;
Južna Afrika (ovdje je posebno veliko nalazište osmija).

U industriji se osmij koristi u proizvodnji žarulja sa žarnom niti. Osim toga, koristi se tamo gdje su potrebni vatrostalni materijali. A zbog povećane gustoće osmija usvojili su ga liječnici - od njega se izrađuju kirurški instrumenti.

Teški metali u tlu

Samu definiciju "teškog" stručnjaci često ne razmatraju s kemijskog, već s medicinskog aspekta. Osim toga, za ekologe je ovaj pojam relevantan i pri određivanju stupnja opasnosti pojedinog objekta za aktivnosti zaštite okoliša.

Prisutnost teških metala u tlu ovisi o sastavu stijene. Stijene, pak, nastaju u procesu razvoja teritorija. Kemijski sastav tlo je predstavljeno produktima trošenja stijena i ovisi o uvjetima ponavljane transformacije.

U suvremenom svijetu antropogena ljudska aktivnost uvelike određuje sastav tla. Teški metali su čimbenik onečišćenja tla. Klasificirani su kao otrovi jer su svi do jedne ili druge razine otrovni.

U procesu ljudske industrijske aktivnosti teški se metali često miješaju s:

Zadatak ekoloških znanstvenika je stvoriti uvjete koji sprječavaju raspršivanje toksikanata u biosferi.

Trenutno je već poznato 126 kemijskih elemenata. Ali najteži među njima smatraju se Osmij (Os) i Iridij (Ir). Oba ova elementa su prijelazni metali i pripadaju skupini platine. Njihovi serijski brojevi u Periodni sustav elemenata I.P. Mendeljejev 76 odnosno 77. Budući da su vrlo tvrdi, oba se metala mogu usporediti po gustoći. To je zbog činjenice da su vrijednosti gustoće izvedene čisto teoretski (22,562 g/cm³ (Ir) i 22,587 g/cm³ (Os)). A kod takvih izračuna uvijek postoji pogreška (± 0,009 g/cm³ za oba izračuna).

Povijest otkrića

Otkriće ovih elemenata povezuje se s imenom engleskog znanstvenika S. Tennanta. Godine 1803 proučavao je svojstva platine. A kada je ovaj metal reagirao sa smjesom kiselina ("aqua regia"), izoliran je netopljivi talog koji se sastoji od nečistoća. Proučavajući ovu tvar, S. Tennant je izdvojio nove elemente, koje je nazvao "iridij" i "osmij".
Element je dobio ime "iridij" ("duga") jer su njegove soli bile u raznim bojama. A "osmij" ("miris") je tako nazvan zbog oštrog mirisa osmijeva oksida OsO4, bliskog ozonu.

Svojstva

I osmij i iridij praktički se ne mogu preraditi. Imaju vrlo visoko talište. U kompaktnom obliku ne reagiraju s aktivnim medijima kao što su kiseline, lužine ili mješavine kiselina. Ova svojstva opažaju se kod osmija na temperaturama do 100°C, a kod iridija na temperaturama do 400°C.

Širenje

Najčešće iskopani oblik ovih elemenata je iridijev osmid. Ova se legura uglavnom nalazi u područjima prirodnih ruda platine i zlata. Još jedno mjesto gdje se iridij i osmij često nalaze su željezni meteoriti. Osmij bez iridija praktički se nikad ne nalazi u prirodi. Dok se iridij nalazi u kombinacijama s drugim metalima. Na primjer, u spojevima s rutenijem ili rodijem. Međutim, iridij ostaje jedan od najneuobičajenijih kemijskih elemenata na našem planetu. Njegova industrijska proizvodnja u svijetu ne prelazi 3 tone godišnje.
U ovom trenutku, regije koje su glavni izvori proizvodnje iridija i osmija su Kalifornija, Aljaska (SAD), Sibir (Rusija), Bushveld (Južna Afrika), Australija, Nova Gvineja, Kanada.