El metal líquido, el mercurio, produce espectaculares demostraciones de densidad y flotabilidad. Puede, por ejemplo, flotar objetos pesados como ladrillos y pesas en un recipiente de mercurio suficientemente grande porque su densidad es mayor que la del plomo. Algunos elementos, sin embargo, son más densos aún, y los objetos hechos de estas sustancias se hundirán en el mercurio.
Densidad de una sustancia
Todas las sustancias poseen una propiedad llamada densidad, que es masa dividida por volumen . Si conoce la sustancia a partir de la cual se fabrica 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 densidades más grandes. La densidad del mercurio, que es el elemento número 80 de los 118 enumerados en la tabla periódica, es 13.55 gramos por centímetro cúbico.
¿Por qué flotan las cosas?
Ejemplos de cosas flotantes abundan en naturaleza y 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 que está debajo. De acuerdo con 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 considere pesados, como el plomo o los cojinetes de bolas de acero, flotarán en él.
Flotando en Mercurio
Debido a que la densidad del mercurio es alta, la mayoría de las otras sustancias flotarán en él. Esto incluye metales como níquel, hierro y cobre, así como sustancias mezcladas, como la mayoría de los tipos de piedra y materiales orgánicos como plásticos y madera. Los líquidos y gases que son menos densos que el mercurio también flotarán en él.
Lo que no flotará
Un puñado de elementos es más denso que el mercurio y los objetos hechos de estas sustancias se hundirán en eso. 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 el 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 con 13.84 gramos por centímetro cúbico.