Gibt es Metalle, die leichter sind als Wasser?

Dieser Artikel dreht sich um die Frage „Gibt es Metalle, die leichter als Wasser sind?“. Er stellt die Anwendungen und Eigenschaften von Leichtmetallen vor, erläutert, dass Leichtigkeit und Schwere relativ sind, und weist darauf hin, dass die Dichte von drei Metallen in der Periodentabelle – Lithium, Natrium und Kalium – geringer ist als die von Wasser. Lithium hat dabei die geringste Dichte. Außerdem werden die unterschiedlichen Aufbewahrungsweisen dieser drei chemisch reaktiven Metalle erläutert.

Gibt es Metalle, die leichter sind als Wasser?

Viele Geräte aus Metall, von antiken Bronzeobjekten über die in modernen Fabriken dröhnenden großen Maschinen bis hin zu den beim Sportunterricht so schwer zu werfenden Kugeln, scheinen „schwerfällig“ und „robust“ zu sein. Haben Metallmaterialien denn keine „elegante“ „Haltung“?

Das ist nicht der Fall. Viele Metalle sind auch „leicht wie eine Schwalbe“, wie z. B. Aluminiumlegierungen und Titanlegierungen, die zur Herstellung von Luft- und Raumfahrzeugen wie Flugzeugen und Satelliten verwendet werden, oder Magnesiumlegierungen, die zur Herstellung von Handy- und Laptopgehäusen verwendet werden. Sie werden als Leichtmetalle bezeichnet, d. h. Metalllegierungen mit einer relativ geringen Dichte. Ihre Dichte ist viel geringer als die von traditionellen Metallmaterialien wie Kupfer und Eisen. Schließlich möchte niemand den ganzen Tag ein Handy mit der Gewichtsklasse eines Kugelwerfers bei sich tragen.

Natürlich sind „leicht“ und „schwer“ relativ. Normalerweise beträgt die Dichte von Wasser etwa 1 g/cm³. Selbst das sehr leichte Metall Magnesium hat eine Dichte von 1,7 g/cm³ und ist damit schwerer als Wasser. Gibt es also Metalle, die noch leichter als Wasser sind?

Im Periodensystem gibt es fast 100 Metalle, von denen drei eine geringere Dichte als Wasser haben: Lithium, Natrium und Kalium. Die Dichte von Natrium beträgt etwa 0,97 g/cm³, die von Kalium etwa 0,86 g/cm³, und die von Lithium nur 0,53 g/cm³, was viel leichter als Wasser ist und es zum wahren König der leichten Metalle macht. Wenn man diese drei Metalle ins Wasser wirft, werden sie auf keinen Fall sinken. Allerdings reagieren Lithium, Natrium und Kalium sehr heftig mit Wasser. Im Labor können Natrium und Kalium nur in Kerosin mit einer Dichte von nur 0,8 g/cm³ aufbewahrt werden. Natrium und Kalium können in Kerosin sinken und so der Luft ferngehalten werden, während Lithium zu leicht ist und selbst im festen Wachs nicht „gehalten“ werden kann.