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El metal líquido, el mercurio, hace demostraciones dramáticas de densidad y flotabilidad. Puede, por ejemplo, flotar objetos pesados como ladrillos y pesas en un recipiente suficientemente grande de mercurio porque su densidad es mayor que la del plomo. Sin embargo, algunos elementos son aún más densos y los objetos hechos de estas sustancias se hundirán en mercurio.
Densidad de una sustancia
Todas las sustancias poseen una propiedad llamada densidad, que es la masa dividida por el volumen. Si conoce la sustancia de la que está hecho un objeto, puede buscar la densidad, medir el volumen y encontrar la masa multiplicando el volumen por la densidad. Los elementos en la parte superior de la tabla periódica tienden a tener densidades más bajas; aquellos hacia el fondo tienen las mayores densidades. La densidad del mercurio, que es el elemento número 80 de los 118 enumerados en la tabla periódica, es de 13.55 gramos por centímetro cúbico.
¿Por qué flotan las cosas?
Ejemplos de cosas que flotan abundan en la naturaleza y la vida cotidiana: puede ver nubes flotando en el cielo o un corcho flotando en el agua. Cada vez que ve un objeto flotante, su densidad es menor que la de la sustancia debajo. Según el principio de Arquímedes, un objeto colocado en un líquido desplazará parte de él; El peso del líquido desplazado produce una fuerza de flotación cuya fuerza es igual al peso. Si la fuerza es mayor que el peso del objeto, el objeto flota. Debido a que la densidad del mercurio es muy alta, los objetos que podría considerar pesados, como los pesos de plomo o un rodamiento de bolas de acero, flotarán en él.
Flotando en mercurio
Como la densidad del mercurio es alta, la mayoría de las otras sustancias flotarán en ella. Esto incluye metales como el níquel, el hierro y el cobre, así como sustancias mixtas como la mayoría de los tipos de piedra y materiales orgánicos como el plástico y la madera. Esos líquidos y gases que son menos densos que el mercurio también flotarán en él.
Lo que no flotará
Un puñado de elementos son más densos que el mercurio y los objetos hechos de estas sustancias se hundirán en él. Varios metales preciosos, incluido el oro, con una densidad de 19,3 gramos por centímetro cúbico, platino con 21,4 e iridio con 22,65, se hundirán en un baño de mercurio. Muchos de los elementos actínidos, sustancias radiactivas que residen en la parte inferior de la tabla periódica, también tienen densidades muy altas y se hundirán en mercurio. El plutonio, por ejemplo, tiene una densidad de 19.84 gramos por centímetro cúbico. El americio, otro elemento actínido, es ligeramente más denso que el mercurio a 13.84 gramos por centímetro cúbico.