Мобильная версия пока недоступна

Все вещества состоят из молекул, атомов и подобных им частиц, а значит корни всех их физических свойств стоит искать в этой молекулярной структуре. Связь плотности со свойствами молекул и атомов довольно проста и очевидна. Плотность вещества зависит от того,

• Как близко друг к другу расположены его молекулы (или атомы).
• Насколько тяжелы сами эти молекулы (или атомы).

Обратите внимание: оба вопроса играют ключевую роль. Например, лёд и жидкая вода состоят из совершенно одинаковых молекул, но в случае льда больше расстояния, разделяющие эти молекулы. Кристаллическая структура этого вещества такова, что между молекулами образуются заметные пустоты, поэтому молекулы занимают сравнительно большой объём. А в жидкой воде они подходят друг к другу в среднем ближе. Это довольно редкая аномалия: у большинства веществ твёрдое состояние плотнее жидкого.

С другой стороны, не правы те, кто утверждает, что плотность вещества зависит только от расстояний между его молекулами. Например, в одинаковом объёме железа и меди содержится практически одинаковое количество атомов (с точностью до долей процента), и тем не менее плотность меди ощутимо (более, чем на 10%) выше плотности железа, поскольку сами атомы меди тяжелее атомов железа. Ещё примечательнее пример золота и алюминия. Среднее расстояние между атомами алюминия немного меньше, чем между атомами золота, то есть можно было бы сказать, что эти атомы уложены "плотнее". Но плотность золота выше плотности алюминия в семь с лишним раз, поскольку сами атомы золота очень тяжёлые, а атомы алюминия — очень лёгкие по меркам большинства металлов.

Это немного сбивает с толку, поскольку в повседневной жизни мы часто говорим, что что-то плотнее, если промежутки между элементами этого чего-то меньше. Например, мы можем сказать, что буквы одного почерка лежат плотнее, чем буквы другого, если они разделены меньшими расстояниями. Но в случае плотности как физической величины такая близость расположения частиц — это лишь половина дела. Помимо неё важна и масса отдельных частиц.