Se sollevando un bilanciere da 50 chilogrammi in palestra avete pensato che non esista nulla di più pesante, ricordatevi che se i dischi che avete caricato (in termine di volume) fossero di piombo anziché di ferro, il peso che avreste dovuto sopportare sarebbe stato di oltre 72 chilogrammi.
Se gli stessi dischi fossero stati invece d’oro, vi sareste trovati sulle spalle ben 123 chilogrammi. Ancora nulla in confronto a quanto avreste dovuto sollevare se i dischi del vostro bilanciere fossero stati di osmio, il metallo più denso del mondo: oltre 144 chilogrammi!
Densità o massa atomica?
Quando si parla di quanto sia pesante un metallo, si parla di densità, cioè di massa per unità di volume. Si tratta della misura di quanto la materia sia concentrata. Ma in altri contesti, si fa riferimento alla massa atomica, cioè a quanto sia pesante il singolo atomo.
Naturalmente, la densità di un metallo ne caratterizza il comportamento nelle più diverse situazioni. Ad esempio, molti metalli affondano perché hanno una densità maggiore dell’acqua. Al contrario alcuni metalli, come il potassio, galleggiano perché sono meno densi dell’acqua.
In ogni caso, se ancora qualcuno pensa che sia il piombo il metallo più pesante (o denso), si sbaglia di grosso. Infatti, esistono metalli che hanno una densità molto maggiore.
È l’osmio il metallo più pesante del pianeta
L’osmio, l’iridio e il platino sono i metalli più pesanti (densi) del mondo, mentre quelli più pesanti in termini di massa atomica sono il plutonio e l’uranio.
L’osmio, che fa parte del gruppo del platino, è decisamente raro tra gli elementi stabili: è presente sulla crosta terrestre in una quantità media di circa 1 grammo ogni 200 tonnellate. Inoltre, tutta la produzione mondiale di un anno intero potrebbe facilmente essere trasportata nel baule di un’auto dal momento che si tratta di circa 500 chilogrammi.
Anche se nessuno può stupirsi di trovare tra i metalli densi il piombo, l’oro o il platino, le cose cambiano quando si scoprono elementi come il nettunio o l’americio. Ammesso che ci sia qualcuno che abbia mai sentito parlare di questi due metalli… Entrambi sono elementi transuranici che hanno applicazioni di nicchia in campo ospedaliero (nettunio) e nei rivelatori di fumo e nei parafulmini (americio).
Infine, nel linguaggio comune, quando si parla di metalli pesanti non ci si riferisce nello specifico alla densità o al peso o alla massa atomica. Per metallo pesante si intende infatti un elemento chimico metallico che sia tossico in basse concentrazioni, come per esempio lo sono il piombo, il mercurio, l’arsenico, il cadmio, il cesio, il cromo, il selenio, etc. etc.
I 10 metalli più pesanti (densi)
| Metallo | Numero atomico | Densità (g/cm³) | Massa atomica (u) |
|---|---|---|---|
| 1˚Osmio | 76 | 22,59 | 190,23 |
| 2˚Iridio | 77 | 22,56 | 192,22 |
| 3˚Platino | 78 | 21,45 | 195,08 |
| 4˚Renio | 75 | 21,02 | 186,21 |
| 5˚Plutonio | 94 | ~19,84 | 244 |
| 6˚Oro | 79 | 19,32 | 196,97 |
| 7˚Tungsteno | 74 | 19,25 | 183,84 |
| 8˚Uranio | 92 | 18,95 | 238,03 |
| 9˚Tantalio | 73 | 16,65 | 180,95 |
| 10˚Rodio | 45 | 12,41 | 102,91 |
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Domande frequenti sui metalli più pesanti
Qual è il metallo più pesante del mondo?
Dipende dal criterio: se si parla di densità, il primato spetta all’osmio, con 22,59 g/cm³, seguito da vicino dall’iridio (22,56 g/cm³) e dal platino (21,45 g/cm³). Se invece si considera la massa atomica del singolo atomo, tra i più pesanti figurano il plutonio (244 u) e l’uranio (238,03 u), elementi radioattivi meno densi dell’osmio ma con atomi molto più massivi.
L’osmio è più pesante dell’uranio?
In termini di densità sì: l’osmio ha una densità di 22,59 g/cm³ contro i 18,95 g/cm³ dell’uranio, quindi a parità di volume l’osmio pesa di più. Se invece si guarda alla massa atomica del singolo atomo, l’uranio (238,03 u) supera ampiamente l’osmio (190,23 u), perché il suo nucleo contiene molti più protoni e neutroni.
Perché piombo e oro non sono i metalli più pesanti?
Il piombo ha una densità di soli 11,34 g/cm³, molto lontana dal podio: è un luogo comune associarlo al peso massimo, ma numerosi metalli del gruppo del platino lo superano nettamente. L’oro, con 19,32 g/cm³, è effettivamente denso ma si ferma al sesto posto, superato da osmio, iridio, platino, renio e plutonio.
Qual è la differenza tra metallo denso e metallo pesante tossico?
Sono due concetti diversi che spesso si confondono. La densità è una proprietà fisica (massa per unità di volume) che riguarda elementi come osmio, iridio e platino, generalmente non tossici. L’espressione “metallo pesante“, nel linguaggio chimico-tossicologico, indica invece elementi metallici dannosi anche a basse concentrazioni, come piombo, mercurio, arsenico, cadmio e cromo, indipendentemente dalla loro densità effettiva.
A cosa serve il tantalio, il quarto metallo più denso?
Il tantalio, con una densità di circa 16,65-16,69 g/cm³, è impiegato soprattutto nella produzione di condensatori elettronici ad alta capacità e dimensioni ridotte: si trovano in smartphone, laptop, dispositivi medici come pacemaker e defibrillatori, e nell’elettronica automobilistica e aerospaziale, grazie alla sua eccezionale stabilità e resistenza alla corrosione.
Perché il rodio, nonostante la densità più bassa in classifica, è così costoso?
Il rodio ha una densità di 12,41 g/cm³, la più bassa tra i dieci metalli della classifica, ma è tra i metalli più costosi al mondo per la sua estrema rarità e per l’uso essenziale nelle marmitte catalitiche delle automobili, dove trasforma gas tossici come monossido di carbonio e ossidi di azoto in sostanze meno nocive. È utilizzato anche in gioielleria per la placcatura dell’oro bianco.
