Welche Stoffe haben welche Dichte?

Dichtes Wissen: Ein Einblick in die Welt der Dichten verschiedener Stoffe

Die Dichte eines Stoffes ist eine grundlegende physikalische Eigenschaft, die das Verhältnis von Masse zu Volumen beschreibt. Sie gibt an, wie viel Masse in einem bestimmten Volumen eines Stoffes enthalten ist und wird in der Regel in kg/m³ oder g/cm³ angegeben. Die Dichte variiert enorm zwischen verschiedenen Stoffen, von extrem leichten Gasen bis hin zu extrem dichten Metallen. Diese Variationen lassen sich auf die unterschiedliche Anordnung und Art der Atome und Moleküle zurückführen.

Im Gegensatz zum oft zitierten Beispiel Gold (mit einer Dichte von 19,3 g/cm³), welches aufgrund seines hohen Atomgewichts und der dichten Packung seiner Atome eine hohe Dichte aufweist, finden sich zahlreiche weitere Beispiele für beeindruckende Unterschiede in der Dichte. Betrachten wir beispielsweise folgende Stoffe und ihre ungefähren Dichten:

Diese Tabelle zeigt die enorme Spannbreite der Dichten. Die hohe Dichte von Metallen wie Osmium und Iridium ist auf ihre starke Atombindung und die kompakte Kristallstruktur zurückzuführen. Im Gegensatz dazu sind Gase wie Wasserstoff aufgrund der großen Abstände zwischen ihren Atomen und der geringen intermolekularen Kräfte extrem leicht und weisen daher eine sehr geringe Dichte auf. Die Dichte von Wasser ist ein wichtiger Referenzpunkt, wobei die anomale Dichteanomalie des Wassers (höchste Dichte bei 4°C) lebenswichtige Konsequenzen für das Ökosystem hat.

Die Kenntnis der Dichte verschiedener Stoffe ist in vielen Bereichen unerlässlich. In der Ingenieurswissenschaft wird sie für die Materialauswahl und -berechnung verwendet. In der Chemie ist sie wichtig für die Bestimmung von Konzentrationen und für die Berechnung von Stoffmengen. Sogar in der Geologie spielt die Dichte eine Rolle bei der Bestimmung der Zusammensetzung von Gesteinen und Mineralien.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Dichte eine fundamentale Eigenschaft von Stoffen ist, die von ihrer atomaren und molekularen Struktur abhängt und in verschiedenen wissenschaftlichen und technischen Disziplinen eine wichtige Rolle spielt. Die hier gezeigte Auswahl an Stoffen und deren Dichten dient lediglich als Illustration der weiten Spannbreite an möglichen Werten. Eine umfassende Datenbank mit Dichten von Stoffen findet sich in diversen chemischen und physikalischen Handbüchern und online-Datenbanken.