Densidad de los elementos de la tabla periódica

La densidad es una de las propiedades principales de cualquier elemento químico, y es muy útil tanto a nivel de elementos, como de sustancias compuestas. Al igual que la dureza, el peso, el volumen, caracterizan un elemento, de manera que se pueda diferenciar de otros.

En este artículo te enseñamos desde su concepto básico, hasta cómo se calcula y la utilidad que tiene.

Tabla de contenidos

¿Qué es la densidad de un elemento?

Al igual que en física, la densidad de un elemento se define como la magnitud escalar que hace referencia a la cantidad de masa que existe en una cantidad específica de volumen. En otras palabras se puede definir como la relación que existe entre la masa (peso) y el volumen que está ocupando.

¿En qué unidad se expresa la densidad de un elemento?

Generalmente, la unidad varía de acuerdo al estado del elemento:

  • Sólidos: Kg/m3 o g/cm3.
  • Líquidos o gases: Kg/l o g/ml.

Cabe resaltar que g/ml es igual que g/cc, y su equivalencia es de 1000 g/l y 1000 kg/m3.

¿Cómo calcular la densidad de un elemento?

Si deseas conocer la densidad de un elemento químico en particular, solo tienes que revisar sus referencias en la tabla periódica, y otras fuentes bibliográficas, ya que están definidas. Mira los siguientes ejemplos:

  • Hidrógeno: 0.082 kg/m3
  • Helio 0.164 kg/m3
  • Iridio 22562.2 kg/m3
  • Osmio 22587.2 kg/m3

Fórmula para calcular la densidad de sustancias

También se puede hablar del cálculo de la densidad de aleaciones. En términos generales, la fórmula para calcular la densidad de una sustancia es la siguiente: p=m/V. Donde “V” representa el volumen y “m” la masa. De manera que si quieres calcular la densidad que existe en una aleación compuesta por 10cm3 de cobre y 10cm3 de plata, se debe hacer lo siguiente:

  • p= (10cm3 x 8.9g/cm3 + 10cm3 x 10.5 g/cm3) / 10cm3 + 10cm3 = 9.7g /cm3

¿Para qué sirve la densidad?

Gracias a la densidad se puede determinar el tipo de sustancia que se utiliza en un proceso. Por ejemplo, es un valor importante para determinar la cantidad de alcohol que existe en un vino. Al igual que otras propiedades, es una característica que nos ayuda a diferenciar un elemento de otro. 

Por ejemplo, la densidad de un líquido ayuda siempre a determinar el volumen de una sustancia. Incluso de la fórmula que compartimos anteriormente, solo se requiere despejar para que la densidad se convierta en una variable para determinar el valor de cualquier otra variable.

¿Con qué instrumento se mide la densidad?

El nombre del instrumento que se utiliza para medir la densidad de forma rápida sin muchas fórmulas, recibe el nombre de densímetro, o también aerómetro, y determina exactamente la densidad relativa del líquido. Por otro lado tenemos los siguientes instrumentos:

  • Picnómetro: mide la densidad de líquidos.
  • Balanza hidrostática: ayuda a medir la densidad tanto de líquidos como de sólidos.
  • Balanza de Mohr: generalmente se utiliza para medir la densidad de líquidos.
  • Lactómetro: también conocido como galactómetro, ayuda a determinar la densidad de la leche.
  • Aerómetro: mide la densidad del gas.

Las ventajas de estos instrumentos, es que nos ayuda a medir de forma rápida y sin mucho esfuerzo la densidad de una sustancia. Además, es mucho más exacta y real.

¿Cuál es la diferencia entre densidad y peso específico?

En términos simples, el peso específico se refiere al peso de una sustancia por cada unidad de volumen, mientras que, la densidad no se enfoca en el peso sino en la masa de la sustancia por unidad de volumen.

¿Cuáles son los tipos de densidad que existen?

Podemos mencionar por lo menos 4 tipos de densidad: absoluta, relativa, media, aparente. Veamos algunos conceptos:

  • Densidad absoluta: se refiere a la relación que existe entre la masa y el volumen de una sustancia.
  • Densidad relativa: hace referencia a la relación entre la densidad de una sustancia con otra.
  • Densidad media y densidad puntual: debido a que los sistemas heterogéneos no tienen la misma densidad en las diferentes partes, se mide la densidad media (masa entre volumen), o la densidad puntual que varía de acuerdo a la posición.
  • Densidad aparente: no es una propiedad propia del material, sino que depende de su compactación. Se cálcula en materiales heterogeneos. Un ejemplo muy común son los suelos.

¿Cuál es la importancia de la densidad?

La importancia de la densidad radica en que nos permite comprobar que tan pura es una sustancia, o qué tan concentrado está. En términos generales nos brinda información de su composición. En muchos laboratorios y fábricas, la densidad es muy importante porque permite asegurar la calidad de ciertos productos y materiales.

A nivel de elementos químicos, es la propiedad base para el cálculo de sustancias más complejas.

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