元素周期表
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密度是单位体积中所含的质量。这张表以克每立方厘米(g/cm³)为单位显示每种元素的密度,气体则以克每升(g/L)给出。密度总体上在表中自上而下增大,密度最大的元素锇和铱位于第 6 周期的中部。
密度从第 1 号到第 118 号元素的变化
每种元素一根柱,按原子序数排列。虚线标出结束每个周期的稀有气体,所以重复出现的峰值显示了周期性规律。将鼠标悬停在柱上可查看其数值;下表列出了全部数值。
密度衡量什么
密度是质量除以体积(ρ = m/V)。固体和液体的密度以 g/cm³ 给出,在接近室温时测量。气体的密度小约一千倍,所以它们的数值以 g/L 给出,条件是 0 °C 和 1 atm;1 g/L 等于 0.001 g/cm³。任何比水(约 1 g/cm³)密度大的东西会在水中下沉,比水密度小的则会漂浮。镄及更重的元素没有已知的密度。
为什么颜色使用对数标度
元素的密度范围从氢气到比它大几十万倍的金属。在普通标度下,所有气体和大多数轻元素看起来颜色几乎一样,所以这张表使用对数标度,颜色每前进一步代表密度乘以一个相近的倍数,而不是加上一个固定的量。表格下方的图例显示最低值和最高值。
密度的变化趋势
密度总体上在同一族中自上而下增大,因为原子质量的增长比原子大小的增长更快。它也向每个周期的中部升高:过渡金属把重原子紧密地堆积在一起,而右侧的许多非金属是气体。峰值出现在第 6 周期,那里的镧系收缩使锇、铱和铂等原子在质量很大的同时保持较小。例如钨的密度几乎是它正上方钼的两倍。
也有例外。锂、钠和钾的密度比水小,所以它们在反应时会漂浮在水面上,而钾虽然在第 1 族中位置更靠下,密度却比钠小。
实例:金
金的密度是 19.3 g/cm³,所以 1 cm³ 的金立方体质量为 19.3 g。体积为 500 cm³ 的金条质量为 500 × 19.3 = 9650 g,约 9.65 kg。同样体积的铝,密度为 2.7 g/cm³,只有 1350 g,这就是从飞机到饮料罐,凡是需要重量轻的地方都使用铝的原因。
全部 118 种元素的密度
点击列标题可排序。
| 1 | 氢 | H | 0.09 g/L |
| 2 | 氦 | He | 0.179 g/L |
| 3 | 锂 | Li | 0.534 g/cm³ |
| 4 | 铍 | Be | 1.85 g/cm³ |
| 5 | 硼 | B | 2.34 g/cm³ |
| 6 | 碳 | C | 2.267 g/cm³ |
| 7 | 氮 | N | 1.251 g/L |
| 8 | 氧 | O | 1.429 g/L |
| 9 | 氟 | F | 1.696 g/L |
| 10 | 氖 | Ne | 0.9 g/L |
| 11 | 钠 | Na | 0.968 g/cm³ |
| 12 | 镁 | Mg | 1.738 g/cm³ |
| 13 | 铝 | Al | 2.7 g/cm³ |
| 14 | 硅 | Si | 2.329 g/cm³ |
| 15 | 磷 | P | 1.823 g/cm³ |
| 16 | 硫 | S | 2.07 g/cm³ |
| 17 | 氯 | Cl | 3.214 g/L |
| 18 | 氩 | Ar | 1.784 g/L |
| 19 | 钾 | K | 0.862 g/cm³ |
| 20 | 钙 | Ca | 1.54 g/cm³ |
| 21 | 钪 | Sc | 2.989 g/cm³ |
| 22 | 钛 | Ti | 4.506 g/cm³ |
| 23 | 钒 | V | 6 g/cm³ |
| 24 | 铬 | Cr | 7.19 g/cm³ |
| 25 | 锰 | Mn | 7.21 g/cm³ |
| 26 | 铁 | Fe | 7.874 g/cm³ |
| 27 | 钴 | Co | 8.9 g/cm³ |
| 28 | 镍 | Ni | 8.908 g/cm³ |
| 29 | 铜 | Cu | 8.96 g/cm³ |
| 30 | 锌 | Zn | 7.14 g/cm³ |
| 31 | 镓 | Ga | 5.91 g/cm³ |
| 32 | 锗 | Ge | 5.323 g/cm³ |
| 33 | 砷 | As | 5.727 g/cm³ |
| 34 | 硒 | Se | 4.81 g/cm³ |
| 35 | 溴 | Br | 3.103 g/cm³ |
| 36 | 氪 | Kr | 3.733 g/L |
| 37 | 铷 | Rb | 1.532 g/cm³ |
| 38 | 锶 | Sr | 2.64 g/cm³ |
| 39 | 钇 | Y | 4.469 g/cm³ |
| 40 | 锆 | Zr | 6.52 g/cm³ |
| 41 | 铌 | Nb | 8.57 g/cm³ |
| 42 | 钼 | Mo | 10.28 g/cm³ |
| 43 | 锝 | Tc | 11 g/cm³ |
| 44 | 钌 | Ru | 12.45 g/cm³ |
| 45 | 铑 | Rh | 12.41 g/cm³ |
| 46 | 钯 | Pd | 12.023 g/cm³ |
| 47 | 银 | Ag | 10.49 g/cm³ |
| 48 | 镉 | Cd | 8.65 g/cm³ |
| 49 | 铟 | In | 7.31 g/cm³ |
| 50 | 锡 | Sn | 7.287 g/cm³ |
| 51 | 锑 | Sb | 6.697 g/cm³ |
| 52 | 碲 | Te | 6.24 g/cm³ |
| 53 | 碘 | I | 4.933 g/cm³ |
| 54 | 氙 | Xe | 5.894 g/L |
| 55 | 铯 | Cs | 1.93 g/cm³ |
| 56 | 钡 | Ba | 3.51 g/cm³ |
| 57 | 镧 | La | 6.162 g/cm³ |
| 58 | 铈 | Ce | 6.77 g/cm³ |
| 59 | 镨 | Pr | 6.77 g/cm³ |
| 60 | 钕 | Nd | 7.01 g/cm³ |
| 61 | 钷 | Pm | 7.26 g/cm³ |
| 62 | 钐 | Sm | 7.52 g/cm³ |
| 63 | 铕 | Eu | 5.264 g/cm³ |
| 64 | 钆 | Gd | 7.9 g/cm³ |
| 65 | 铽 | Tb | 8.23 g/cm³ |
| 66 | 镝 | Dy | 8.54 g/cm³ |
| 67 | 钬 | Ho | 8.79 g/cm³ |
| 68 | 铒 | Er | 9.066 g/cm³ |
| 69 | 铥 | Tm | 9.32 g/cm³ |
| 70 | 镱 | Yb | 6.9 g/cm³ |
| 71 | 镥 | Lu | 9.841 g/cm³ |
| 72 | 铪 | Hf | 13.31 g/cm³ |
| 73 | 钽 | Ta | 16.69 g/cm³ |
| 74 | 钨 | W | 19.25 g/cm³ |
| 75 | 铼 | Re | 21.02 g/cm³ |
| 76 | 锇 | Os | 22.59 g/cm³ |
| 77 | 铱 | Ir | 22.56 g/cm³ |
| 78 | 铂 | Pt | 21.45 g/cm³ |
| 79 | 金 | Au | 19.3 g/cm³ |
| 80 | 汞 | Hg | 13.534 g/cm³ |
| 81 | 铊 | Tl | 11.85 g/cm³ |
| 82 | 铅 | Pb | 11.34 g/cm³ |
| 83 | 铋 | Bi | 9.78 g/cm³ |
| 84 | 钋 | Po | 9.196 g/cm³ |
| 85 | 砹 | At | 7 g/cm³ |
| 86 | 氡 | Rn | 9.73 g/L |
| 87 | 钫 | Fr | 1.87 g/cm³ |
| 88 | 镭 | Ra | 5.5 g/cm³ |
| 89 | 锕 | Ac | 10.07 g/cm³ |
| 90 | 钍 | Th | 11.72 g/cm³ |
| 91 | 镤 | Pa | 15.37 g/cm³ |
| 92 | 铀 | U | 19.1 g/cm³ |
| 93 | 镎 | Np | 20.45 g/cm³ |
| 94 | 钚 | Pu | 19.82 g/cm³ |
| 95 | 镅 | Am | 12 g/cm³ |
| 96 | 锔 | Cm | 13.51 g/cm³ |
| 97 | 锫 | Bk | 14.78 g/cm³ |
| 98 | 锎 | Cf | 15.1 g/cm³ |
| 99 | 锿 | Es | 8.84 g/cm³ |
| 100 | 镄 | Fm | — |
| 101 | 钔 | Md | — |
| 102 | 锘 | No | — |
| 103 | 铹 | Lr | — |
| 104 | 𬬻 | Rf | — |
| 105 | 𬭊 | Db | — |
| 106 | 𬭳 | Sg | — |
| 107 | 𬭛 | Bh | — |
| 108 | 𬭶 | Hs | — |
| 109 | 鿏 | Mt | — |
| 110 | 𫟼 | Ds | — |
| 111 | 𬬭 | Rg | — |
| 112 | 鿔 | Cn | — |
| 113 | 鿭 | Nh | — |
| 114 | 鈇 | Fl | — |
| 115 | 镆 | Mc | — |
| 116 | 鉝 | Lv | — |
| 117 | 鿬 | Ts | — |
| 118 | 鿫 | Og | — |