En la siguiente tabla se muestra la densidad de todos los elementos de la tabla periódica. En muchos casos se da la densidad de los elementos en más de un estado físico. Por ejemplo, se da la densidad del uranio tanto en estado sólido (indicado con S) como en esta líquido (indicado con L). En algunos casos se da la densidad de más de una variedad alotrópica. Por ejemplo, se da la del carbono grafito) y la del carbono diamante, y así se indica expresamente. Otro caso es el del fósforo, cuyas densidades de sus variedades alotrópicas blanca, roja y negra son bastante diferentes.
Para los gases (G) la densidad se ha medido a 0 oC y 1 atm. Para los sólidos, a “temperatura ambiente” (t. a.), aunque la fuente no especifica si esta temperatura es 20 oC, 25 oC o una temperatura que se halla aproximadamente entre esas dos. Para los elementos que a temperatura ambiente son sólidos, la densidad en estado líquido se da a su temperatura de fusión (p. f.).
También se dan a “temperatura ambiente” las densidades del bromo líquido y del mercurio. La del cloro líquido se da a –35 oC.
No se indica la densidad de los elementos de mayor número atómico (Z) porque son radiactivos y por ello sus propiedades son difíciles de medir. Sí se indica la de alguno radiactivo, pero de forma aproximada porque en la fuente no está claro el isótopo al que se refiere (ejemplo: del tecnecio se da como densidad 11 g cm–3, aparentemente referida al isótopo Tc-98).
(Nota: si se trata de ordenar los elementos de la siguiente tabla por orden de densidad, la ordenación no será correcta del todo porque el programa no maneja bien la existencia de dos o más datos por fila).
| Z | Símb. | Nombre | Estado físico | ρ / g cm–3 |
|---|---|---|---|---|
| 89 | Ac | Actinio | S | 10 |
| 13 | Al | Aluminio | S L (p. f.) | 2,70 2,375 |
| 95 | Am | Americio | S | 12 |
| 51 | Sb | Antimonio | S L (p. f.) | 6,697 6,53 |
| 18 | Ar | Argón | G (Ar, 0 oC, 1 atm) | 1,784 |
| 33 | As | Arsénico | S L (p. f.) | 5,727 5,22 |
| 85 | At | Astato | S | 7 |
| 16 | S | Azufre | S (ortorrómbico, α) S (monoclínico, β) S (γ) L (p. f.) | 2,08 1,96 1,92 1,819 |
| 56 | Ba | Bario | S L (p. f.) | 3,51 3,338 |
| 4 | Be | Berilio | S L (p. f.) | 1,85 1,690 |
| 97 | Bk | Berkelio | S (α) S (β) | 14,78 13,25 |
| 83 | Bi | Bismuto | S L (p. f.) | 9,78 10,05 |
| 107 | Bh | Bohrio | ||
| 5 | B | Boro | S L (p. f.) | 2,34 2,08 |
| 35 | Br | Bromo | L (Br2, t. a.) | 3,1023 |
| 48 | Cd | Cadmio | S L (p. f.) | 8,65 7,996 |
| 20 | Ca | Calcio | S L (p. f.) | 1,55 1,378 |
| 98 | Cf | Californio | S | 15,1 |
| 6 | C | Carbono | S (grafito) S (diamante) | 2,267 3,513 |
| 58 | Ce | Cerio | S L (p. f.) | 6,770 6,55 |
| 55 | Cs | Cesio | S L (p. f.) | 1,93 1,843 |
| 17 | Cl | Cloro | G (Cl2, 0 oC, 1 atm) L (−35 °C) | 3,2 1,5649 |
| 27 | Co | Cobalto | S L (p. f.) | 8,90 7,75 |
| 29 | Cu | Cobre | S L (p. f.) | 8,96 8,02 |
| 112 | Cn | Copernicio | ||
| 24 | Cr | Cromo | S L (p. f.) | 7,15 6,3 |
| 96 | Cm | Curio | S | 13,51 |
| 110 | Ds | Darmstatio | ||
| 66 | Dy | Disprosio | S L (p. f.) | 8,540 8,37 |
| 105 | Db | Dubnio | ||
| 99 | Es | Einstenio | S | 8,84 |
| 68 | Er | Erbio | S L (p. f.) | 9,066 8,86 |
| 21 | Sc | Escandio | S L (p. f.) | 2,985 2,80 |
| 50 | Sn | Estaño | S (blanco) S (gris) L (p. f.) | 7,265 5,769 6,99 |
| 38 | Sr | Estroncio | S L (p. f.) | 2,64 2,375 |
| 63 | Eu | Europio | S L (p. f.) | 5,244 5,13 |
| 100 | Fm | Fermio | ||
| 114 | Fl | Flerovio | ||
| 9 | F | Flúor | G (F, 0 oC, 1 atm) | 1,7 |
| 15 | P | Fósforo | S (blanco) S (rojo) S (negro) | 1,823 2,34 2,69 |
| 87 | Fr | Francio | S | 2,48 |
| 64 | Gd | Gadolinio | S L (p. f.) | 7,90 7,4 |
| 31 | Ga | Galio | S L (p. f.) | 5,91 6,095 |
| 32 | Ge | Germanio | S L (p. f.) | 5,323 5,60 |
| 72 | Hf | Hafnio | S L (p. f.) | 13,31 12 |
| 108 | Hs | Hasio | ||
| 2 | He | Helio | S (He-4, 0,884 K, 25,00 atm) L (He-4, 0,699 K, 24,993 atm) G (He, 0 oC, 1 atm) | 0,19083 0,17308 0,1786 |
| 1 | H | Hidrógeno | G (H2, 0 oC, 1 atm) | 0,08988 |
| 26 | Fe | Hierro | S L (p. f.) | 7,86 6,98 |
| 67 | Ho | Holmio | S L (p. f.) | 8,79 8,34 |
| 49 | In | Indio | S L (p. f.) | 7,31 7,02 |
| 77 | Ir | Iridio | S L (p. f.) | 22,56 19 |
| 70 | Yb | Iterbio | S L (p. f.) | 6,90 6,21 |
| 39 | Y | Itrio | S L (p. f.) | 4,472 4,24 |
| 36 | Kr | Kriptón | G (Kr, 0 oC, 1 atm) | 3,749 |
| 57 | La | Lantano | S L (p. f.) | 6,162 5,94 |
| 103 | Lw | Lawrencio | ||
| 3 | Li | Litio | S L (p. f.) | 0,534 0,512 |
| 116 | Lv | Livermorio | ||
| 71 | Lu | Lutecio | S L (p. f.) | 9,841 9,3 |
| 12 | Mg | Magnesio | S L (p. f.) | 1,738 1,584 |
| 25 | Mn | Manganeso | S L (p. f.) | 7,21 5,95 |
| 109 | Mt | Meitnerio | ||
| 101 | Md | Mendelevio | ||
| 80 | Hg | Mercurio | L (t. a.) | 13,534 |
| 42 | Mo | Molibdeno | S L (p. f.) | 10,28 9,33 |
| 115 | Mc | Moscovio | ||
| 60 | Nd | Neodimio | S L (p. f.) | 7,01 6,89 |
| 10 | Ne | Neón | G (Ne, 0 oC, 1 atm) | 0,9002 |
| 93 | Np | Neptunio | S | 20,2 |
| 113 | Nh | Nihonio | ||
| 41 | Nb | Niobio | S | 8,57 |
| 28 | Ni | Níquel | S L (p. f.) | 8,908 7,81 |
| 7 | N | Nitrógeno | G (N2, 0 oC, 1 atm) | 1,251 |
| 102 | No | Nobelio | ||
| 118 | Og | Oganesón | ||
| 79 | Au | Oro | S L (p. f.) | 19,3 17,31 |
| 76 | Os | Osmio | S L (p. f.) | 22,59 20 |
| 8 | O | Oxígeno | G (O2, 0 oC, 1 atm) | 1,429 |
| 46 | Pd | Paladio | S L (p. f.) | 12,023 10,38 |
| 47 | Ag | Plata | S L (p. f.) | 10,49 9,320 |
| 78 | Pt | Platino | S L (p. f.) | 21,45 19,77 |
| 82 | Pb | Plomo | S L (p. f.) | 11,34 10,66 |
| 94 | Pu | Plutonio | S L (p. f.) | 19,816 16,63 |
| 84 | Po | Polonio | S (α) S (β) | 9,196 9,398 |
| 19 | K | Potasio | S L (p. f.) | 0,89 0,828 |
| 59 | Pr | Praseodimio | S L (p. f.) | 6,77 6,50 |
| 61 | Pm | Prometio | S | 7,26 |
| 91 | Pa | Protactinio | S | 15,37 |
| 88 | Ra | Radio | S | 5,5 |
| 86 | Rn | Radón | G (Rn, 0 oC, 1 atm) | 9,73 |
| 75 | Re | Renio | S L (p. f.) | 21,02 18,9 |
| 45 | Rh | Rodio | S L (p. f.) | 12,41 10,7 |
| 111 | Rg | Roentgenio | ||
| 37 | Rb | Rubidio | S L (p. f.) | 1,532 1,46 |
| 44 | Ru | Rutenio | S L (p. f.) | 12,45 10,65 |
| 104 | Rf | Rutherfordio | ||
| 62 | Sm | Samario | S L (p. f.) | 7,52 7,16 |
| 106 | Sg | Seaborgio | ||
| 34 | Se | Selenio | S (hexagonal, gris) S (α) S (vítreo) L (p. f.) | 4,81 4,39 4,28 3,99 |
| 14 | Si | Silicio | S L (p. f.) | 2,33 2,57 |
| 11 | Na | Sodio | S L (p. f.) | 0,968 0,927 |
| 81 | Tl | Talio | S L (p. f.) | 11,85 11,22 |
| 73 | Ta | Tántalo | S L (p. f.) | 16,69 15 |
| 43 | Tc | Tecnecio | S | 11 |
| 52 | Te | Telurio | S L (p. f.) | 6,24 5,70 |
| 117 | Ts | Teneso | ||
| 65 | Tb | Terbio | S L (p. f.) | 8,23 7,65 |
| 22 | Ti | Titanio | S L (p. f.) | 4,506 4,11 g |
| 90 | Th | Torio | S | 11,7 |
| 69 | Tm | Tulio | S L (p. f.) | 9,32 8,56 |
| 92 | U | Uranio | S L (p. f.) | 19,1 17,3 |
| 23 | V | Vanadio | S L (p. f.) | 6,11 5,5 |
| 74 | W | Wolframio | S L (p. f.) | 19,25 17,6 |
| 54 | Xe | Xenón | G (Xe, 0 oC, 1 atm) | 5,894 |
| 53 | I | Yodo | S (I2) | 4,933 |
| 30 | Zn | Zinc | S L (p. f.) | 7,14 6,57 |
| 40 | Zr | Zirconio | S L (p. f.) | 6,52 5,8 |
Abreviaturas usadas en la tabla: S: sólido; L: líquido; G: Gas; p. f.: punto de fusión; t. a.: temperatura ambiente (20 – 25 ºC).
Variación de la densidad en la tabla periódica
La densidad es lo que se llama una propiedad periódica, pues va cambiando siguiendo aproximadamente un patrón, como se muestra en la siguiente imagen, en la que se han destacado tres metales típicos y tres metales pesados a título de comparación.
La densidad como propiedad física
La densidad es una propiedad física fundamental de un material, de gran importancia en la ciencia y la ingeniería, y desempeña un papel crucial en una variedad de aplicaciones y campos. Estas son algunas razones clave por las cuales la densidad es una propiedad significativa:
- Identificación de sustancias. La densidad es una característica distintiva de cada material, lo que significa que diferentes sustancias tienen densidades diferentes. Esto permite la identificación de sustancias desconocidas o la verificación de la composición de una muestra a través de mediciones de densidad. Por ejemplo, se puede determinar si un metal es oro o cobre comparando sus densidades.
- Diseño de materiales. En la ingeniería y la fabricación, la densidad es un factor importante en el diseño de materiales. La elección de materiales con densidades específicas puede influir en la resistencia, la durabilidad, la flotabilidad y otros aspectos del rendimiento de un producto.
- Control de calidad. En la producción de productos manufacturados, la densidad se utiliza para garantizar la calidad y consistencia de los materiales. La variación en la densidad de un material puede indicar defectos en la fabricación o impurezas en la materia prima.
- Cálculos de masa y volumen. La densidad es esencial para realizar cálculos de masa y volumen en una amplia gama de aplicaciones, desde la determinación del peso de un objeto hasta el diseño de sistemas de transporte de fluidos. La relación entre la densidad, la masa y el volumen se expresa en la fórmula ρ = m / V.
- Diseño de estructuras y arquitectura: En la construcción y la arquitectura, la densidad es un factor importante al seleccionar materiales de construcción. La elección de materiales con densidades adecuadas puede influir en la estabilidad, la resistencia y la eficiencia de las estructuras.
- Estudio de fluidos y gases: En la mecánica de fluidos, la densidad es una propiedad esencial para comprender el comportamiento de líquidos y gases. La densidad influye en la flotabilidad, la presión, la viscosidad y otros parámetros importantes en el estudio de fluidos.
- Ciencia medioambiental: La densidad también es relevante en la ciencia medioambiental, ya que puede utilizarse para evaluar la contaminación del agua, la calidad del aire y la composición de los suelos. Las variaciones en la densidad pueden ser indicativas de la presencia de contaminantes.
- Ciencia de los materiales: En la ciencia de los materiales, la densidad es un parámetro fundamental para comprender las propiedades y comportamientos de los materiales. La densidad se relaciona con la estructura cristalina, la porosidad y la compacidad de un material, lo que influye en sus propiedades mecánicas y térmicas.
