Ursprunglig fråga:
Osmium och Iridium är ju de tyngsta grundämnena vi känner till. Finns det någon fysikalisk förklaring till varför det förehåller sig så? Finns det materia på vår jord med ännu högre densitet eller går det att skapa på konstgjord väg. Går det s a s att "packa" i hop atomerna på samma sätt som man kramar en snöboll.
/Fredrick A

Svar:
Intressant fråga, men ganska svår att reda ut ordentligt.

Densiteten hos ett ämne beror dels på kärnans massa och dels på elektronskalens uppbyggnad. Så här ser densiteten av grundämnena ut: WebElements - density of elements . Du kan läsa av ämnet längst ner på sidan om du för musen över ämnet i det periodiska systemet.

Ämnena med störst densitet är

Ämne   Z   Densitet (g/cm3)
Os    76    22.61
Ir    77    22.65
Pt    78    21.09

Ökande laddning (Z) gör att atomskalen krymper och densiteten ökar. Massan ökar också med Z. Det kan då tyckas konstigt att platina har lägre densitet är iridium. Det måste bero på att "packningseffektiviteten" i kristallen är sämre för Pt än Ir.

Om vi tittar på elektronstrukturen finner vi Ir [Xe].4f¹⁴.5d⁷.6s² och Pt [Xe].4f¹⁴.5d⁹.6s¹. Troligtvis gör det större antalet 5d (9 mot 7) elektroner att den effektiva radien blir större för Pt än för Ir.

Densiteten ökar med trycket, men mycket lite. Som vi sett är det elektronerna som bestämmer densiteten. Enda sättet att öka densiteten väsentligt är att göra av med elektronerna. Detta sker i neutronstjärnor där den enorma gravitationen får elektronerna att slå sig ihop med protoner för att bilda neutroner.
/Peter E

Nyckelord: elektronskal [12]; atomradie [8];