30 266 subscribers

Какое вещество самое тяжелое?

40k full reads

Все помнят старую задачку-подловку из учебника физики 7 класса, где спрашивается "Что тяжелее: килограмм пуха или килограмм свинца"?

Есть более адекватная разновидность этой задачи, где нас спрашивают тяжелее ли ведро грибов или ведро гвоздей? И там, и там мы анализируем результат по косвенным признакам и своим ощущениям. Хотя задачка должна решаться, исходя из оценки плотностей рассматриваемых материалов и чем больше "вещества" в единице объема, тем тяжелее материал. Плотность - это и есть количество вещества в единице объема.

Человек несёт кусок осмия
Человек несёт кусок осмия

Когда мы отвечаем на вопрос, какое вещество самое тяжелое, нас интересует масса. Масса и вес - понятия различные, но связанные. Вес - это сила, порождаемая массой из-за воздействия гравитации. Масса же зависит от плотности, как мы уже отметили выше. Значит, нужно найти вещество с самой высокой плотностью. В общем-то, его уже нашли без нас!

Вы наверное подумаете, что речь пойдёт про какие-то заведомо тяжелые элементы типа урана. Логика, отчасти, правильная. Чем "дальше" вещество в таблице Менделеева, тем большую оно должно иметь массу. Но важно ведь ещё понимать, как распределены атомные ядра внутри самого материала, а это не всегда связано с таблицей Менделеева.

На данный момент, самая высокая масса в мире зафиксирована у осмия. Значительная масса достигается благодаря тому, что осмий - очень плотный материал. Он является самым плотным из всех простых веществ, немного превосходя по этому параметру иридий.

Занятно, что металл этот открыли совершенно случайно. Ученые исследовали особенности самородков, содержащих платину и вдруг обнаружили, что из них можно выделить некоторый новый металл, не являющейся платиной. Они назвали эту штуку "птен", но в последствии оказалось, что открытая субстанция представляет собой смесь иридия и осмия.

Осмий - металл, обладающий стандартными металлическими свойствами и характеристиками. Отличается высокой тугоплавкостью и значительной твёрдостью. Эти особенности объясняются также высокой плотностью. Внутри структуры материала очень много связей благодаря плотной упаковке и это влияет на механику. Связи между атомами не позволяют впихивать индентор или оперативно разрушить их нагревом.

Поскольку осмий - металл тугоплавкий, его смешивают с вольфрамом и изготавливают сплавы OSRAM. Вероятно, вам доводилось встречать лампочки для автомобиля с такой маркировкой. Это означает, что нить лампы изготовлена из такого сплава, а сам этот сплав способен светиться в несколько раз ярче обычной нити.

Кстати говоря, чистый осмий - штука довольно редкая. Причем не для природы редкая, где он всегда в самородках с чем-нибудь, а даже для лаборатории редкая. Его получают в лаборатории и содержат в специальных условиях и в чистом виде практически не используют. На воздухе этот материал окисляется до оксида осмия и является чрезвычайно токсичным. Оказывает поражающие действие на все биологические организмы, вызывая раздражения глаз и болезни почек. Это ответ на следующий рациональный вопрос - почему бы не делать из осмия грузила для рыбалки?! Сделать-то можно, но они будут отравлять всё живое вокруг :)

Полезная книга от меня по основам физики (механики)

------------

Обязательно оцените статью лайком, напишите комментарий и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала.

-------------

Советую также прочитать на нашем канале:

-----

Смотрите нас на YouTube и присоединяйтесь к телеге!