Densidade – propriedade periódica dos elementos

As propriedades periódicas dos elementos químicos são aquelas que aumentam ou diminuem em determinados intervalos ou períodos regulares de números atômicos. A densidade absoluta ou massa específica dos elementos pode ser medida experimentalmente e sua análise nos mostra que ela também atua como uma propriedade periódica.

Conforme dito no texto Densidade, essa grandeza corresponde ao quociente entre a massa do elemento e o seu volume:

densidade = massa (g)            ou     d = m
                   volume (mL)                         V

Usa-se a massa em gramas numericamente igual à massa atômica do elemento e o volume ocupado por esse átomo-grama. O volume varia de elemento para elemento, pois cada átomo tem um raio atômico e, consequentemente, um tamanho diferente, e também os seus átomos se arranjam de formas distintas nas substâncias simples. 

A densidade pode mudar de acordo com a pressão, com a temperatura e, consequentemente, com o estado de agregação no qual o elemento se encontra. Assim, costuma-se indicar a densidade dos elementos nos estados sólidos e líquidos ao nível do mar, isto é, a 25ºC e a 1 atm. Para elementos no estado gasoso, refere-se ao estado líquido no ponto de ebulição.

Abaixo temos as densidades dos elementos pertencentes a uma mesma família da Tabela Periódica. Veja como a densidade aumenta à medida que o período do elemento aumenta, ou seja, de cima para baixo:

Agora temos os valores experimentais da densidade de alguns elementos que pertencem ao mesmo período na Tabela Periódica:

Com base nesses e em outros valores de densidades dos elementos, percebemos que suas variações são facilmente relacionáveis na Tabela Periódica. A densidade aumenta das extremidades para o centro da Tabela, conforme representado abaixo:

O ósmio fica no centro e na parte inferior da Tabela Periódica, por isso a sua densidade é a maior de todos os elementos (22,5 g/cm³), seguida da densidade do irídio (22,4 g/cm³) que fica ao lado do ósmio na Tabela.