¿Por qué es el osmio tan densa a pesar de ser más pesado de los elementos en la tabla periódica?
Respuesta
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La densidad de un elemento está relacionado con cuántos átomos pueden ser colocados en un determinado volumen y el peso de los núcleos. Por lo tanto, el más pequeño es el radio atómico de un átomo y el más alto es el número atómico del núcleo, mayor es la densidad del elemento. El muy pequeño radio atómico de tetróxido de resultados en un pequeño metal-metal de separación. Este pequeño atómica de separación junto con tetróxido de relativamente alta de número atómico da lugar a tetróxido de alta densidad.
El pequeño radio atómico se puede atribuir a los siguientes factores:
f orbitales son muy difusos y, por tanto, resultar en una mala detección de los electrones más alejados. En el caso de osmio ($\ce{[Xe] 4f^{14} 5d^6 6s^2}$) a los pobres de detección por sus orbitales 4f conduce a una contracción en el n=5 y n=6 orbitales.
Debido a tetróxido de alto número atómico, efectos relativistas entran en juego. Estos efectos relativistas han sido discutidos con anterioridad en SE Chem para el oro y el mercurio. Una discusión general, así como las matemáticas que describen el efecto relativista se puede encontrar en estos primeros puestos. Básicamente, para los núcleos pesados de la s electrones debe circular a velocidades relativistas en el fin de mantener una órbita estable (no caer en el núcleo). Por lo tanto, la masa del electrón aumenta y el s radio orbital disminuye (p radio orbital también disminuye, pero en menor grado).
El orbital de la contracción causada por estos dos efectos conduce a un pequeño radio atómico para el osmio. Por lo tanto, a corto metal-metal de los bonos de resultado. Esto se refleja en la pequeña unidad de volumen de la célula de osmio (27.96 cúbicos angstroms). Para la comparación de la unidad de volumen de la célula de plomo es 121.3 cúbicos angstroms! Como resultado, más de osmio átomos pueden empaquetar en un determinado volumen en comparación con otros elementos
El osmio es relativamente alto número atómico, junto con su pequeño radio atómico, como se explicó anteriormente, da lugar a tetróxido de alta densidad.
