Aký je najťažší kov v prírode? Najťažší kov. Neutrónové hviezdy - superhusté objekty vesmíru

Tento základný zoznam desiatich prvkov je z hľadiska hustoty na kubický centimeter „najťažší“. Všimnite si však, že hustota nie je hmotnosť, len udáva, ako tesne je hmota telesa zbalená.

Teraz, keď sme to pochopili, poďme sa pozrieť na to najťažšie v celom vesmíre, aké ľudstvo pozná.

10. Tantal

Hustota na 1 cm³ - 16,67 g

Tantal má atómové číslo 73. Tento modrošedý kov je veľmi tvrdý a má tiež super vysoký bod topenia.

9. Urán (Uranium)

Hustota na 1 cm³ - 19,05 g

Kov, ktorý v roku 1789 objavil nemecký chemik Martin H. Klaprot, sa stal skutočným uránom až takmer o sto rokov neskôr, v roku 1841, vďaka francúzskemu chemikovi Eugèneovi Melchiorovi Peligotovi.

8. Wolframium

Hustota na 1 cm³ - 19,26 g

Volfrám existuje v štyroch rôznych mineráloch a je tiež najťažší zo všetkých prvkov, ktoré hrajú dôležitú biologickú úlohu.

7. Zlato (Aurum)

Hustota na 1 cm³ - 19,29 g

Hovorí sa, že peniaze nerastú na stromoch, čo sa o zlate povedať nedá! Na listoch eukalyptov sa našli malé stopy zlata.

6. Plutónium (Plutónium)

Hustota na 1 cm³ - 20,26 g

Plutónium vykazuje vo vodnom roztoku farebný oxidačný stav a môže tiež spontánne meniť oxidačné stavy a farby! Toto je skutočný chameleón medzi živlami.

5. Neptúnium

Hustota na 1 cm³ - 20,47 g

Pomenovaný po planéte Neptún, objavil ho profesor Edwin McMillan v roku 1940. Stal sa tiež prvým objaveným syntetickým transuránovým prvkom z rodiny aktinidov.

4. Rhenium

Hustota na 1 cm³ - 21,01 g

Názov tohto chemického prvku pochádza z latinského slova „Rhenus“, čo znamená „Rýn“. Objavil ho Walter Noddack v Nemecku v roku 1925.

3. Platina (Platinum)

Hustota na 1 cm³ - 21,45 g

Jeden z najvzácnejších kovov na tomto zozname (spolu so zlatom) a vyrába sa z neho takmer všetko. Ako zvláštny fakt: všetka vyťažená platina (do poslednej častice) sa zmestila do stredne veľkej obývačky! Nie veľa, naozaj. (Skús tam dať všetko zlato.)

2. Iridium (Iridium)

Hustota na 1 cm³ - 22,56 g

Irídium objavil v Londýne v roku 1803 anglický chemik Smithson Tennant (Smithson Tennant) spolu s osmiom: prvky boli prítomné v prírodnej platine ako nečistoty. Áno, irídium bolo objavené čisto náhodou.

1. Osmium

Hustota na 1 cm³ - 22,59 g

Nie je nič ťažšie (na kubický centimeter) ako osmium. Názov tohto prvku pochádza zo starogréckeho slova "osme", čo znamená "vôňa", pretože chemické reakcie jeho rozpustenia v kyseline alebo vode sú sprevádzané nepríjemným, pretrvávajúcim zápachom.

Ak si myslíte, že najťažším kovom na Zemi je ortuť, tak sa mýlite! Faktom je, že dnes sú na túto „pozíciu“ dvaja hlavní kandidáti: Osmium (Os), ktoré má atómovú hmotnosť 76, ako aj irídium (Ir), ktoré má atómovú hmotnosť 77. Oba kovy patria medzi tzv. skupiny platinoidov, a preto (čo je celkom logické) majú extrémne vysokú hustotu. Úprimne povedané, je ťažké povedať, ktorý je najťažší kov: vzhľadom na všetky chyby môžeme predpokladať, že ich hmotnosť sa líši o tisíciny.

Iridium

Ak hovoríme o irídiu, potom bol tento nádherný kov objavený už v roku 1803. Tento veľký objav patrí Angličanovi menom Smithson Tennut. Je ľahké pochopiť, že tento talentovaný chemik po prvýkrát objavil stopy tohto kovu v polymetalickej rude obsahujúcej olovo, platinu, striebro... a tiež irídium. Samotný názov tejto látky, ktorá tvrdí, že je „najťažším kovom na svete“, možno preložiť zo starovekého gréckeho dialektu ako „dúha“.

Kde sa nachádza irídium

Treba povedať, že tento objav by bol jedinečný aj pre našu dobu, keďže zemská kôra irídia obsahuje zanedbateľné frakcie, pričom oveľa častejšie sa nachádza na miestach, kam padajú meteority. Vedci však tvrdia, že tento najťažší kov by sa mohol na povrchu našej planéty distribuovať v oveľa väčších objemoch, nebyť jeho atómovej hmotnosti. Predpokladá sa, že pri zrode Zeme väčšina jednoducho „odplávala“ v smere zemského jadra a pretlačila sa svojou hmotou cez vtedy mäkkú horninu.

Vlastnosti irídia

Zvláštnosťou tohto ťažkého kovu je, že je neuveriteľne ťažké akýmkoľvek spôsobom spracovať a má pôsobivú chemickú inertnosť. Aj keď mu pustíte kúsok irídia do slávnej „kráľovskej vodky“, nebude mu venovať najmenšiu pozornosť! Izotop irídia "192 m2" je široko distribuovaný v priemysle. Tento najťažší kov využívajú najmä paleontológovia, ktorí ho používajú na identifikáciu artefaktov umelého pôvodu, ktoré sa nachádzajú v hrúbke zeme.

Osmium

Mimochodom, osmium bolo objavené v roku 1804, teda presne rok po objavení irídia. Rovnako ako v predchádzajúcom prípade bol nájdený v polymetalickej rude. Objavili to náhodou: v roztoku aqua regia a rudy zostal nejaký sediment, ktorý tam nemohol byť. Osmium, v ničom sa nelíši od svojho „brata“, je takmer nemožné opracovať. Často sa vyskytuje aj v meteoritoch, ale na samotnej Zemi je ho veľa: u nás a v USA sú pomerne veľké ložiská a jeho najväčšia ťažba sa uskutočňuje v Južnej Afrike. Tento najťažší kov sa najčastejšie používa pri výrobe žiaroviek a iných zariadení, ktoré vyžadujú žiaruvzdorné materiály. Vďaka svojej výnimočnej sile sa používa aj na výrobu najlepších chirurgických nástrojov.

Použitie Osmium

Najčastejšie v priemysle a vede sa používa izotop osmia 187. Často sa používa na určenie veku meteoritov železnej povahy. Mimochodom, na rozdiel od „prírodného“ osmia je jeho jediné ložisko v Kazachstane a pre jeho vzácnosť stojí jeden gram tejto látky viac ako desaťtisíce dolárov.

Od nepamäti ľudia aktívne používajú rôzne kovy. Po preštudovaní ich vlastností látky zaujali svoje právoplatné miesto v tabuľke slávneho D. Mendelejeva. Až doteraz neutíchli spory vedcov o otázku, ktorý kov by mal dostať titul najťažšieho a najhustejšieho na svete. Na váhe sú dva prvky periodickej tabuľky - irídium, ako aj osmium. Čím sú zaujímavé, čítajte ďalej.

Po stáročia ľudia študujú prospešné vlastnosti najbežnejších kovov na planéte. Veda uchováva najviac informácií o zlate, striebre a medi. Postupom času sa ľudstvo zoznámilo so železom, ľahšími kovmi – cínom a olovom. Vo svete stredoveku ľudia aktívne používali arzén a choroby sa liečili ortuťou.

Vďaka rýchlemu pokroku sa dnes najťažšie a najhustejšie kovy nepovažujú za jeden prvok tabuľky, ale za dva naraz. Osmium (Os) sa nachádza na čísle 76 a irídium (Ir) na čísle 77, látky majú nasledujúce ukazovatele hustoty:

osmium je ťažké vďaka svojej hustote 22,62 g/cm³;
irídium nie je oveľa ľahšie - 22,53 g / cm³.

Hustota sa vzťahuje na fyzikálne vlastnosti kovov, je to pomer hmotnosti látky k jej objemu. Teoretické výpočty hustoty oboch prvkov majú určité chyby, takže oba kovy sa dnes považujú za najťažšie.

Pre názornosť si môžete porovnať hmotnosť obyčajného korku s hmotnosťou korku vyrobeného z najťažšieho kovu na svete. Na vyváženie váhy osmiovou alebo irídiovou zátkou bude potrebných viac ako sto obyčajných zátok.

História objavovania kovov

Oba prvky objavil na úsvite 19. storočia Smithson Tennant. Mnoho výskumníkov tej doby študovalo vlastnosti surovej platiny a spracovávalo ju „kráľovskou vodkou“. Iba Tennant dokázal vo výslednom sedimente odhaliť dve chemikálie:

sedimentárny prvok s pretrvávajúcim zápachom chlóru, vedec nazývaný osmium;
látka s meniacou sa farbou sa nazýva irídium (dúha).

Oba prvky zastupovala jedna zliatina, ktorú sa vedcom podarilo oddeliť. Ďalšiemu štúdiu platinových nugetov sa ujal ruský chemik K. Klaus, ktorý starostlivo študoval vlastnosti sedimentárnych prvkov. Náročnosť určenia najťažšieho kovu na svete spočíva v malom rozdiele ich hustoty, ktorá nie je konštantná.

Živé vlastnosti najhustejších kovov

Experimentálne získané látky sú práškové, pomerne ťažko spracovateľné, kovanie kovov vyžaduje veľmi vysoké teploty. Najbežnejšou formou spoločného spoločenstva irídia s osmiom je zliatina osmia irídia, ktorá sa ťaží v platinových ložiskách, zlatých lôžkach.

Meteority bohaté na železo sa považujú za najbežnejšie miesto na nájdenie irídia. Natívne osmium sa v prírodnom svete nenachádza, iba v spoločenstve s irídiom a ďalšími zložkami platinovej skupiny. Ložiská často obsahujú zlúčeniny síry s arzénom.

Vlastnosti najťažšieho a najdrahšieho kovu na svete

Medzi prvkami Mendelejevovej periodickej tabuľky je osmium považované za najdrahšie. Strieborný kov s modrastým nádychom patrí do platinovej skupiny ušľachtilých chemických zlúčenín. Najhustejší, ale veľmi krehký kov nestráca svoj lesk pod vplyvom indikátorov vysokej teploty.

Charakteristika

Prvok #76 Osmium má atómovú hmotnosť 190,23 amu;
Látka roztavená pri 3033 °C bude vrieť pri 5012 °C.
Najťažší materiál má hustotu 22,62 g/cm³;
Štruktúra kryštálovej mriežky má šesťuholníkový tvar.

Napriek úžasne studenému lesku striebristého lesku nie je osmium vhodné na výrobu šperkov pre jeho extrémnu toxicitu. Na roztavenie šperku by bola potrebná teplota ako na povrchu Slnka, pretože najhustejší kov na svete sa ničí mechanickým pôsobením.

Osum, ktoré sa mení na prášok, interaguje s kyslíkom, reaguje so sírou, fosforom, selénom, reakcia látky s aqua regia je veľmi pomalá. Osmium nemá magnetizmus, zliatiny majú tendenciu oxidovať a vytvárať klastrové zlúčeniny.

Kde uplatniť

Najťažší a neuveriteľne hustý kov má vysokú odolnosť proti opotrebeniu, takže jeho pridanie do zliatin výrazne zvyšuje ich pevnosť. Použitie osmia je spojené najmä s chemickým priemyslom. Okrem toho sa používa pre nasledujúce potreby:

výroba kontajnerov určených na skladovanie odpadu z jadrovej syntézy;
pre potreby raketovej vedy, výroby zbraní (hlavíc);
v hodinárskom priemysle na výrobu mechanizmov značkových modelov;
na výrobu chirurgických implantátov, častí kardiostimulátorov.

Je zaujímavé, že najhustejší kov sa považuje za jediný prvok na svete, ktorý nepodlieha agresii „pekelnej“ zmesi kyselín (dusičnej a chlorovodíkovej). Hliník v kombinácii s osmiom sa stáva tak ťažným, že ho možno ťahať bez porušenia.

Tajomstvo najvzácnejšieho a najhutnejšieho kovu na svete

Skutočnosť, že irídium patrí do skupiny platiny, mu dáva vlastnosť imunity voči liečbe kyselinami a ich zmesami. Vo svete sa irídium získava z anódových hlienov pri výrobe medi a niklu. Po spracovaní kalu s aqua regia sa zrazenina kalcinuje, čo vedie k extrakcii irídia.

Charakteristika

Najtvrdší strieborno-biely kov má nasledujúcu skupinu vlastností:

prvok periodickej tabuľky Irídium č. 77 má atómovú hmotnosť 192,22 amu;
látka roztavená pri 2466 °C bude vrieť pri 4428 °C;
hustota roztaveného irídia je do 19,39 g/cm³;
hustota prvku pri izbovej teplote - 22,7 g / cm³;
kryštálová mriežka irídia je spojená s tvárnicou centrovanou kockou.

Ťažké irídium sa vplyvom bežnej teploty vzduchu nemení. Výsledkom kalcinácie vplyvom zahrievania pri určitých teplotách je vznik polyvalentných zlúčenín. Prášok čerstvého sedimentu irídiovej čiernej je vhodný na čiastočné rozpustenie v aqua regia, ako aj v roztoku chlóru.

Oblasť použitia

Hoci je Iridium drahý kov, v šperkoch sa používa len zriedka. Ťažko spracovateľný prvok je veľmi žiadaný pri stavbe ciest, výrobe automobilových dielov. Zliatiny s najhustejším kovom, ktorý nie je náchylný na oxidáciu, sa používajú na tieto účely:

výroba téglikov na laboratórne pokusy;
výroba špeciálnych náustkov pre sklárov;
zakrývanie hrotov hrotov a náplní guľôčkových pier;
výroba odolných zapaľovacích sviečok pre automobily;

Zliatiny s izotopmi irídia sa používajú vo výrobe zvárania, v prístrojovej technike a na pestovanie kryštálov ako súčasť laserovej technológie. Použitie najťažšieho kovu umožnilo vykonávať laserovú korekciu zraku, drvenie obličkových kameňov a iné lekárske zákroky.

Hoci Iridium je bez toxicity a nie je nebezpečné pre biologické organizmy, jeho nebezpečný izotop, hexafluorid, možno nájsť v prírodnom prostredí. Vdýchnutie jedovatých výparov vedie k okamžitému uduseniu a smrti.

Miesta prirodzeného výskytu

Náleziská najhustejšieho kovu v prírodnom svete, Irídium, sú nepatrné, oveľa menšie ako ložiská platiny. Pravdepodobne sa najťažšia látka presunula do jadra planéty, takže objem priemyselnej výroby prvku je malý (asi tri tony ročne). Výrobky zo zliatiny irídia môžu vydržať až 200 rokov, šperky budú odolnejšie.

Nugety najťažšieho kovu s nepríjemným zápachom Osmium v prírode nenájdete. V zložení minerálov možno nájsť stopy osmičkového irídia spolu s platinou a paládiom, ruténiom. Ložiská osmicového irídia boli preskúmané na Sibíri (Rusko), niektorých štátoch Ameriky (Aljaška a Kalifornia), Austrálii a Južnej Afrike.

Ak sa nájdu ložiská platiny, bude možné izolovať osmium s irídiom, aby sa spevnili a spevnili fyzikálne alebo chemické zlúčeniny rôznych produktov.

Skupina chemických prvkov, ktoré majú vlastnosti kovov, sa nazývajú ťažké kovy. Ich charakteristickou črtou je vysoká atómová hmotnosť a vysoké hustoty.

Existuje niekoľko definícií tejto skupiny, ale v každej interpretácii je nevyhnutným ukazovateľom:

atómová hmotnosť (tento údaj by mal byť vyšší ako 50);
hustota (musí prekročiť hustotu železa - 8 g / cm3).

Vo všeobecnosti, kedy klasifikácia ťažkých kovov Dôležité metriky:

chemické vlastnosti;
fyzikálne vlastnosti;
biologická aktivita;
toxicita.

Nemenej relevantný je faktor prítomnosti v priemyselnej a ekonomickej sfére.

Najťažší kov

Vedci sa stále hádajú, ktorý kov je najťažší:

osmium (atómová hmotnosť - 76);
irídium (atómová hmotnosť - 77).

Hmotnosť oboch kovov sa líši doslova o tisíciny.

Iridium otvoril v roku 1803 Angličan Tennut.

Vedec pracoval s polymetalickou rudou, v ktorej bola pozorovaná prítomnosť striebra, platiny a olova v rôznych pomeroch.

Na počudovanie chemika tam bolo aj irídium. Nález anglického chemika bol jedinečný, keďže v zemskej kôre prakticky nie je žiadne irídium. Nájde sa iba vtedy, ak na miesto hľadania niekedy spadol meteorit. Vedci sa prikláňajú k názoru, že malá prítomnosť irídia v zemskej kôre je spôsobená práve jeho hmotnosťou. Existuje vedecký názor, že väčšina irídia doslova „vytiekla“ do stredu zemskej kôry v čase zrodu Zeme.

Hlavné vlastnosti irídia sú:

odolnosť voči akýmkoľvek mechanickým a chemickým účinkom (irídium prakticky nie je prístupné žiadnemu spracovaniu);
obrovská chemická inertnosť.

V priemysle izotop irídia používajú paleontológovia pri vykopávkach, aby určili, ktoré z nich sú umelé.

Osmium bolo objavené o rok neskôr - v roku 1804. Bol nájdený aj v polymetalickej rude. Tento kov sa tiež spracováva s najväčšími ťažkosťami, tak chemickými, ako aj mechanickými.

Na planéte Zem sa osmium nachádza podobne ako irídium na miestach, kde padajú meteority.

Existuje však niekoľko oblastí, v ktorých sú zaznamenané veľké ložiská osmia:

Kazachstan;
Amerika;
Južná Afrika (tu je ložisko osmia obzvlášť veľké).

V priemysle sa osmium používa pri výrobe žiaroviek. Okrem toho sa používa tam, kde sú potrebné žiaruvzdorné materiály. A kvôli zvýšenej hustote osmia ho lekári vzali do prevádzky - vyrábajú sa z neho chirurgické nástroje.

Ťažké kovy v pôde

Samotnú definíciu „ťažkého“ často zvažujú odborníci nie z chemického hľadiska, ale z lekárskeho hľadiska. Okrem toho je pre ekológov tento pojem relevantný aj pri určovaní stupňa nebezpečnosti objektu pre ochranu životného prostredia.

Prítomnosť ťažkých kovov v pôde závisí od zloženia horniny. Horniny zase vznikajú v procese rozvoja území. Chemické zloženie pôdy je reprezentované produktmi zvetrávania hornín a závisí od podmienok viacnásobnej premeny.

V modernom svete ľudská antropogénna činnosť do značnej miery určuje zloženie pôdy. Ťažké kovy sú faktorom znečistenia pôdy. Sú klasifikované ako toxické, pretože všetky sú do určitej miery toxické.

V procese ľudskej priemyselnej činnosti sa ťažké kovy často miešajú s:

Úlohou environmentálnych vedcov je vytvárať podmienky, ktoré zabraňujú šíreniu toxických látok v biosfére.

V súčasnosti je známych už 126 chemických prvkov. Ale za najťažšie z nich sa považuje Osmium (Os) a Iridium (Ir). Oba tieto prvky sú prechodné kovy a patria do skupiny platiny. Ich sériové čísla v Periodickom systéme I.P. Mendelejev 76 a 77. Keďže sú oba kovy veľmi tvrdé, možno ich hustotou navzájom porovnávať. Je to preto, že hodnoty hustoty boli odvodené čisto teoreticky (22,562 g/cm³ (Ir) a 22,587 g/cm³ (Os)). A pri takýchto výpočtoch vždy existuje chyba (± 0,009 g / cm³ pre oba výpočty).

História objavov

Objav týchto prvkov sa spája s menom anglického vedca S. Tennanta. V roku 1803 študoval vlastnosti platiny. A počas reakcie tohto kovu na zmes kyselín („aqua regia“) sa izolovala nerozpustná zrazenina pozostávajúca z nečistôt. Štúdiom tejto látky S. Tennant vyčlenil nové prvky, ktoré nazval „iridium“ a „osmium“.
Názov „iridium“ („dúha“) bol daný prvku, pretože jeho soli mali rôzne farby. A „osmium“ („vôňa“) bol tak pomenovaný kvôli ostrému, ozónu blízkemu zápachu oxidu osmičelého OsO4.

Vlastnosti

Osum aj irídium je takmer nemožné spracovať. Majú veľmi vysoký bod topenia. Vo svojej kompaktnej forme nereagujú s aktívnymi médiami ako sú kyseliny, zásady alebo zmesi kyselín. Tieto vlastnosti sa pozorujú pre osmium pri teplotách do 100 °C a pre irídium do 400 °C.

Rozširovanie, šírenie

Najčastejšie ťaženou formou týchto prvkov je osmium irídium. Táto zliatina sa nachádza najmä v oblastiach, kde sa ťaží prírodná platina a zlato. Ďalším miestom, kde sa často nachádza irídium a osmium, sú železné meteority. Osmium bez irídia sa v prírode takmer nikdy nenachádza. Zatiaľ čo irídium sa nachádza v kombinácii s inými kovmi. Napríklad v zlúčeninách s ruténiom alebo ródiom. Irídium však zostáva jedným z najvzácnejších chemických prvkov na našej planéte. Jeho priemyselná produkcia vo svete nepresahuje 3 tony ročne.
V súčasnosti sú regióny, ktoré sú hlavnými zdrojmi ťažby irídia a osmia, Kalifornia, Aljaška (USA), Sibír (Rusko), Bushveld (Južná Afrika), Austrália, Nová Guinea, Kanada.