Question

密度最大的金属是什么？

Answer 1

密度最大的金属是什么呢？有地球上自然存在着常温常压下密度最大的金属；也有我们人造的金属物质，密度更大；此外宇宙中还有超常温、超高压下的物质，密度高的惊人。当然这些物质里有可能不是金属，是另一种特殊存在。那么什么是金属呢？

我们生活中常常用到的、与我们息息相关的有金、银、铁、猛、锌等物质，这些都是金属，它们有一个共同特征是：多数是固体，有金属光泽，大多数为电和热的导体，有延展性，密度较大，熔点较高，如果从微观角度去观察，金属的核外电子一般不超过4个，当受外界条件影响时，往往脱离原子核的束缚，成为自由移动电子，为此具有导电性。金属种类较多，人们又把它分为：黑色金属、有色金属、重金属、稀有金属等。

常温常压下，地球上自然界存在着密度最大的金属是”锇“，密度为22.6g/cm3，化学元素周期表中原子序数76，符号为Os，首次发现于1804年，这种金属不常见。黄金的密度是19.32克/立方厘米，它的密度比黄金还大不少，但相差不是很大，如果凭手感的话，恐怕难以区分。

锇的熔点较高，能达到3045 ，而钨的熔点3400 ，与它相差不大，大发明家爱迪生发明电灯就是用钨做的灯丝，那么锇可以做灯丝吗？这个不行，锇在高温下有剧毒，会强烈的刺激人的眼部粘膜，严重时导致人失明，所以说是不能做灯丝的。
锇在自然界中含量非常少，相当于地壳中万分之一，它与铱伴生，形成伴生矿，这种金属提炼出来以后，与其它金属融合，形成硬度非常高又非常锋力的合金材料，比如医院用的手术刀，广泛地应用到我们生活中。

锇还是我们工业生产用到的密度最高金属。我们还可以人工造出密度比锇还高的金属，1984年，德国人用铁离子照射铅，得到了108号元素，这种金属叫“钅黑”，预计这种元素密度为40.9.克/厘米。这是我们发现密度最高的金属了，此外人类造出来了一个109号元素“钅麦”，这是以女科学家迈特纳命名的，密度为37.4克/厘米。

这二种金属都比锇的密度要高很多，只是自然界中不存在，只存在我们的实验中。但在宇宙中，有的物质密度高得惊人，比如超固态的白矮星，还有中子态的中子星，密度为10亿吨/立方厘米，一个指甲大的物质，比几百座楼还要重，几十列火车都拖不动。

还有密度更大的物质。我们学过化学都知道，物质的质量主要集中在原子核中，原子核的密度为10^17千克/立方米，当外界条件发生变化，超高温，超高压的情况下，大量的原子核受到外力而聚集在一起的时候，就能产生比原子核密度还高的物质——夸克，温度达到了4万亿摄氏度，它的密度比中子星还大，一立方厘米就有400亿吨重，相当于一座三峡水库蓄水的重量。

当然中子星与我们所说夸克都不属于金属范畴了，因为原子核外面无法存在着可移动的电子，失去了金属属性，我们前面已经讲的很明白，物质因核外有自由移动的电子，才会有导电性，我们才称得上是金属。这些物质是没有导电性的，所以不是金属。对于我们地球上来说，没有太高的使用价值，其它价值这要看航天领域的发展了。

总结 一下，我们地球上存在密度最大的金属是锇，但人工造出来的金属还有比锇密度更高的两种金属是“钅黑”和“钅麦”（没有这两个汉字），至于宇宙中还有密度更高的物质，如中子星、夸克等物质，不是金属，是一种特殊的物质。

你有没有想过哪种元素密度最高？虽然锇通常被认为是密度最高的元素，但答案并不总是正确的。

密度是单位体积的质量。它可以通过实验来测量，也可以根据物质的性质和它在特定条件下的行为来预测。事实证明，以下两个元素中的任何一个都可以被认为是密度最高的元素:自然锇或者铱。锇和铱都是非常致密的金属，每种金属的重量大约是铅的两倍。在室温和正常大气压力下，锇的计算密度为22.61克/cm³，铱的计算密度为22.65克/cm³。

然而，锇的实验测量值(使用x射线结晶学)是22.59克/cm³ ，铱的含量仅为22.56克/cm³。通常，锇是密度最大的元素。

然而，元素的密度取决于许多因素。这些包括元素的同素异形体(形式)、压力和温度，所以密度没有单一的值。例如，地球上的氢气密度很低，但太阳中同样的氢元素密度超过地球上的锇或铱。如果锇和铱的密度都是在普通条件下测量的，锇会获得冠军。然而，稍微不同的条件可能会导致铱夺冠。

在室温和2.98 GPa以上的压力下，铱比锇密度大，密度为22.75克/cm³。

假设锇的密度最高，你可能会奇怪为什么原子序数较高的元素密度不高。毕竟，每个原子都更重。但是，密度是每一单位体积质量。锇和铱的原子半径非常小，所以质量被压缩成很小的体积。发生这种情况的原因是电子轨道在n=5和n=6轨道上收缩，因为其中的电子没有很好地屏蔽正电荷原子核的吸引力。此外，锇的高原子数也发挥了相对论效应。

电子绕原子核旋转的速度之快，以至于它们的质量增大，s轨道半径减小。

简而言之，锇和铱比铅和其他原子序数更高的元素密度更大，因为这些金属结合了大原子序数和小原子序数。

玄武岩是密度最高的岩石类型。平均值约为3克/cm³，甚至离金属密度差距较远，但仍然很重。根据其组成，闪长岩也可能被认为是玄武岩的竞争者。

地球上密度最大的液体是液态元素汞，其密度为13.5克/cm³。

在我们常见的物质中，金属的密度都比较高，那么密度最大的金属是哪种呢？它就是铂族金属中的锇了。

锇看上去是灰蓝色金属，组成结构为六方密集晶格，质硬而脆，用锤子可将其轻松砸成粉末，锇粉呈蓝黑色，有易燃属性，所以锇金属粉末可自燃。固态的锇熔点为3045 ，沸点在5300 以上，但变成蒸气的锇有剧毒，会强烈地刺激人眼部的粘膜，严重时甚至会造成失明。

地球地壳中约有万分之一的锇，自然界中的锇存在于锇铱矿中。提炼时可将含锇的固体焙烧，这时会挥发出四氧化锇，利用醇碱溶液过滤就可吸收并得到锇酸盐，再用氢气还原就能制成金属锇。

提炼出来的金属锇有着很多的应用，工业生产中可以将其作为催化剂，也可以用来制造超高硬度的合金。比如它同铑、钌、铱或铂的合金，就很坚硬耐磨，在铂里掺进一点锇，就可做成硬度大且十分锋利的锇铂合金手术刀，是如今重要的医疗器械。而利用锇与一定量的铱可制成锇铱合金，常用作电唱机、自来水笔尖以及钟表和仪器中的轴承等。比如某些高级钢笔的笔尖上有颗银白色的小圆点，那就是锇铱合金，相对于其他金属，其使用年限很长。