元素週期表
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密度是指在給定的體積中塞進了多少質量。這張表以克每立方公分(g/cm³)顯示每個元素的密度,氣體則以克每公升(g/L)給出。密度一般隨週期表往下而增加,密度最大的元素鋨和銥位於第 6 週期的中間。
密度 從第 1 號到第 118 號元素的變化
每個元素一根長條,依原子序排列。虛線標出結束每個週期的惰性氣體,所以反覆出現的峰值顯示出週期性規律。把游標移到長條上可看到它的數值;下方的表格列出全部數值。
密度衡量什麼
密度是質量除以體積(ρ = m/V)。固體和液體以 g/cm³ 表示,在接近室溫時測量。氣體的密度大約小一千倍,所以它們的數值以 0 °C 和 1 atm 下的 g/L 給出;1 g/L 等於 0.001 g/cm³。任何比水(約 1 g/cm³)密度大的東西會在水中下沉,比水密度小的則會浮起。鐨以及更重的元素的密度未知。
為什麼顏色採用對數標度
元素的密度範圍很廣,從氫氣到密度大數十萬倍的金屬都有。在一般的標度上,所有氣體和大多數輕元素看起來幾乎是同一種顏色,所以這張表使用對數標度,顏色每增加一階,代表密度乘以相近的倍數,而不是加上固定的量。表格下方的圖例顯示最低值和最高值。
密度的趨勢
密度一般在同一族中由上到下增加,因為原子質量增長的速度比原子大小更快。它在每個週期中也朝中間上升:過渡金屬把很重的原子緊密地堆在一起,而右邊的許多非金屬是氣體。高峰出現在第 6 週期,那裡的鑭系收縮讓鋨、銥和鉑等原子在質量很大的同時仍保持很小。例如,鎢的密度幾乎是它正上方的鉬的兩倍。
也有例外。鋰、鈉和鉀的密度比水小,所以它們在反應時會浮在水上,而且鉀雖然在第 1 族的位置較低,密度卻比鈉小。
實例演算:金
金的密度是 19.3 g/cm³,所以一個 1 cm³ 的金立方體質量是 19.3 g。一塊體積為 500 cm³ 的金條,質量會是 500 × 19.3 = 9650 g,約 9.65 kg。相同體積的鋁,密度為 2.7 g/cm³,只有 1350 g,這就是為什麼從飛機到飲料罐,凡是重量輕很重要的地方都使用鋁。
全部 118 種元素的密度
點擊欄位標題即可排序。
| 1 | 氫 | H | 0.09 g/L |
| 2 | 氦 | He | 0.179 g/L |
| 3 | 鋰 | Li | 0.534 g/cm³ |
| 4 | 鈹 | 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 | 鈉 | Na | 0.968 g/cm³ |
| 12 | 鎂 | Mg | 1.738 g/cm³ |
| 13 | 鋁 | Al | 2.7 g/cm³ |
| 14 | 矽 | 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 | 氬 | Ar | 1.784 g/L |
| 19 | 鉀 | K | 0.862 g/cm³ |
| 20 | 鈣 | Ca | 1.54 g/cm³ |
| 21 | 鈧 | Sc | 2.989 g/cm³ |
| 22 | 鈦 | Ti | 4.506 g/cm³ |
| 23 | 釩 | V | 6 g/cm³ |
| 24 | 鉻 | Cr | 7.19 g/cm³ |
| 25 | 錳 | Mn | 7.21 g/cm³ |
| 26 | 鐵 | Fe | 7.874 g/cm³ |
| 27 | 鈷 | Co | 8.9 g/cm³ |
| 28 | 鎳 | Ni | 8.908 g/cm³ |
| 29 | 銅 | Cu | 8.96 g/cm³ |
| 30 | 鋅 | Zn | 7.14 g/cm³ |
| 31 | 鎵 | Ga | 5.91 g/cm³ |
| 32 | 鍺 | 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 | 銣 | Rb | 1.532 g/cm³ |
| 38 | 鍶 | Sr | 2.64 g/cm³ |
| 39 | 釔 | Y | 4.469 g/cm³ |
| 40 | 鋯 | Zr | 6.52 g/cm³ |
| 41 | 鈮 | Nb | 8.57 g/cm³ |
| 42 | 鉬 | Mo | 10.28 g/cm³ |
| 43 | 鎝 | Tc | 11 g/cm³ |
| 44 | 釕 | Ru | 12.45 g/cm³ |
| 45 | 銠 | Rh | 12.41 g/cm³ |
| 46 | 鈀 | Pd | 12.023 g/cm³ |
| 47 | 銀 | Ag | 10.49 g/cm³ |
| 48 | 鎘 | Cd | 8.65 g/cm³ |
| 49 | 銦 | In | 7.31 g/cm³ |
| 50 | 錫 | Sn | 7.287 g/cm³ |
| 51 | 銻 | 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 | 銫 | Cs | 1.93 g/cm³ |
| 56 | 鋇 | Ba | 3.51 g/cm³ |
| 57 | 鑭 | La | 6.162 g/cm³ |
| 58 | 鈰 | Ce | 6.77 g/cm³ |
| 59 | 鐠 | Pr | 6.77 g/cm³ |
| 60 | 釹 | Nd | 7.01 g/cm³ |
| 61 | 鉕 | Pm | 7.26 g/cm³ |
| 62 | 釤 | Sm | 7.52 g/cm³ |
| 63 | 銪 | Eu | 5.264 g/cm³ |
| 64 | 釓 | Gd | 7.9 g/cm³ |
| 65 | 鋱 | Tb | 8.23 g/cm³ |
| 66 | 鏑 | Dy | 8.54 g/cm³ |
| 67 | 鈥 | Ho | 8.79 g/cm³ |
| 68 | 鉺 | Er | 9.066 g/cm³ |
| 69 | 銩 | Tm | 9.32 g/cm³ |
| 70 | 鐿 | Yb | 6.9 g/cm³ |
| 71 | 鎦 | Lu | 9.841 g/cm³ |
| 72 | 鉿 | Hf | 13.31 g/cm³ |
| 73 | 鉭 | Ta | 16.69 g/cm³ |
| 74 | 鎢 | W | 19.25 g/cm³ |
| 75 | 錸 | Re | 21.02 g/cm³ |
| 76 | 鋨 | Os | 22.59 g/cm³ |
| 77 | 銥 | Ir | 22.56 g/cm³ |
| 78 | 鉑 | Pt | 21.45 g/cm³ |
| 79 | 金 | Au | 19.3 g/cm³ |
| 80 | 汞 | Hg | 13.534 g/cm³ |
| 81 | 鉈 | Tl | 11.85 g/cm³ |
| 82 | 鉛 | Pb | 11.34 g/cm³ |
| 83 | 鉍 | Bi | 9.78 g/cm³ |
| 84 | 釙 | Po | 9.196 g/cm³ |
| 85 | 砈 | At | 7 g/cm³ |
| 86 | 氡 | Rn | 9.73 g/L |
| 87 | 鍅 | Fr | 1.87 g/cm³ |
| 88 | 鐳 | Ra | 5.5 g/cm³ |
| 89 | 錒 | Ac | 10.07 g/cm³ |
| 90 | 釷 | Th | 11.72 g/cm³ |
| 91 | 鏷 | Pa | 15.37 g/cm³ |
| 92 | 鈾 | U | 19.1 g/cm³ |
| 93 | 錼 | Np | 20.45 g/cm³ |
| 94 | 鈽 | Pu | 19.82 g/cm³ |
| 95 | 鋂 | Am | 12 g/cm³ |
| 96 | 鋦 | Cm | 13.51 g/cm³ |
| 97 | 鉳 | Bk | 14.78 g/cm³ |
| 98 | 鉲 | Cf | 15.1 g/cm³ |
| 99 | 鑀 | Es | 8.84 g/cm³ |
| 100 | 鐨 | Fm | — |
| 101 | 鍆 | Md | — |
| 102 | 鍩 | No | — |
| 103 | 鐒 | Lr | — |
| 104 | 鑪 | Rf | — |
| 105 | 𨧀 | Db | — |
| 106 | 𨭎 | Sg | — |
| 107 | 𨨏 | Bh | — |
| 108 | 𨭆 | Hs | — |
| 109 | 䥑 | Mt | — |
| 110 | 鐽 | Ds | — |
| 111 | 錀 | Rg | — |
| 112 | 鎶 | Cn | — |
| 113 | 鉨 | Nh | — |
| 114 | 鈇 | Fl | — |
| 115 | 鏌 | Mc | — |
| 116 | 鉝 | Lv | — |
| 117 | 鿬 | Ts | — |
| 118 | 鿫 | Og | — |