Gęstość rtęci — 13,6 g/cm³

Gęstość rtęci wynosi 13,6 g/cm³, czyli 13 600 kilogramów na metr sześcienny. To najgęstsza ciecz spotykana w warunkach pokojowych.

Podstawowe dane

• Gęstość — 13,6 g/cm³
• Symbol — Hg, od łacińskiego hydrargyrum
• Temperatura topnienia — minus 39 stopni Celsjusza
• Stan skupienia — ciecz w temperaturze pokojowej

Rtęć jest jedynym metalem ciekłym w zwykłych warunkach. Nazwa łacińska znaczy dosłownie woda srebrna, co dobrze oddaje wygląd tego pierwiastka — połysk metalu przy zachowaniu płynności.

Dlaczego rtęć jest tak gęsta

Atomy rtęci mają dużą masę, a jednocześnie są ciasno upakowane. Litr rtęci waży 13,6 kilograma, czyli tyle co wiadro wody.

Przedmioty z żelaza i ołowiu pływają po jej powierzchni. Tonie w niej dopiero złoto, platyna oraz kilka innych metali — porównanie gęstości rozstrzyga tu tak samo jak przy wodzie, tylko przy zupełnie innych wartościach.

Barometr rtęciowy

Ciśnienie atmosferyczne równoważy słup rtęci o wysokości około 76 centymetrów. Gdyby użyć wody, słup musiałby mieć ponad dziesięć metrów.

Duża gęstość pozwoliła zbudować przyrząd mieszczący się w pomieszczeniu. Wybór substancji wynikał więc wprost z wygody pomiaru, a jednostka milimetrów słupa rtęci przetrwała w medycynie do dziś.

Toksyczność

Rtęć i jej związki są trujące, a pary wdychane przez dłuższy czas uszkadzają układ nerwowy. Dlatego wycofano ją z termometrów domowych.

Rozlana rtęć rozpada się na drobne kropelki, trudne do zebrania. Właśnie ta właściwość czyni ją niebezpieczną w użyciu domowym — kropelki wnikają w szczeliny i parują przez długi czas.

Obliczenia

Masę wyznacza się jak zawsze, mnożąc gęstość przez objętość. Sto centymetrów sześciennych rtęci waży 1360 gramów.

W zadaniach rtęć pojawia się przy ciśnieniu hydrostatycznym oraz przy porównywaniu gęstości. Warto zapamiętać wartość 13,6, bo powraca w wielu obliczeniach — od barometru po zadania o wyporze.

Porównanie gęstości metali

• Glin — 2,7 g/cm³
• Żelazo — 7,87 g/cm³
• Ołów — 11,3 g/cm³
• Rtęć — 13,6 g/cm³
• Złoto — 19,3 g/cm³

Rtęć jest gęstsza od ołowiu, choć ten kojarzy się z ciężkością. Wrażenie ciężaru bierze się z masy trzymanego przedmiotu, a nie z gęstości samego materiału, dlatego intuicja bywa tu myląca.

Zastosowania dawne i dzisiejsze

Rtęć stosowano w termometrach, barometrach, lampach oraz przy wydobyciu złota. Dziś większość tych zastosowań ograniczono albo zastąpiono.

Termometry lekarskie wypełnia się cieczą barwioną albo zastępuje przyrządami elektronicznymi. Wycofywanie rtęci jest przykładem sytuacji, w której względy zdrowotne przeważyły nad wygodą techniczną — dawne rozwiązanie działało dobrze, ale okazało się zbyt kosztowne w innym wymiarze.

Rtęć w przyrodzie

Pierwiastek występuje głównie w postaci siarczku, zwanego cynobrem. Minerał ten miał niegdyś zastosowanie jako czerwony barwnik.

Rtęć uwalniana przy spalaniu węgla trafia do atmosfery, a stamtąd do wód i organizmów. Kumuluje się w łańcuchu pokarmowym, osiągając najwyższe stężenia u drapieżników — dlatego zaleca się ostrożność przy spożywaniu dużych ryb morskich.