Ero sivun ”Vety” versioiden välillä
| [katsottu versio] | [katsottu versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Ei muokkausyhteenvetoa |
p Wikipedian ohjeen mukaisesti korjattu viivoja |
||
Rivi 80:
==== Orto- ja paravety ====
[[Kuva:Vetymolekyylin spin-isomeerit.png|thumb|250px|left|Orto- ja paravedyn spinit]]
Useampiatomisilla molekyyleillä voi olla niin kutsuttuja [[spin-isomeeri|spin-isomeerejä]]. Vedyllä niitä on kaksi: orto- ja paravety. Niiden olemassaolon havaitsi R. Mecke vuonna 1924 spektroskooppisesti, ja [[Werner Heisenberg]] selitti ne kvanttimekaniikan avulla vuonna 1927. Ortovedyssä vetymolekyylin atomien [[spin]]it ovat toisiinsa nähden samansuuntaiset ja paravedyssä vastakkaiset. Näiden isomeerien fysikaalisissa ominaisuuksissa on eroja, ja niiden sulamis- ja kiehumispisteet, höyrystymislämmöt ja lämpökapasiteetit eroavat toisistaan. Esimerkiksi ortovedyn kiehumispiste on 0,24 °C korkeampi kuin paravedyllä. Myös vety-yhdisteillä, kuten vedellä on orto- ja paraisomeerinsä.<ref>{{Lehtiviite | Tekijä =Vladimir I. Tikhonov & Alexander A. Volkov | Otsikko =Separation of Water into Its Ortho and Para Isomers | Julkaisu =Science | Ajankohta =2002 | Vuosikerta =296 | Numero =5577 | Sivut =2363 | Julkaisupaikka = | Julkaisija = | Selite= | Tunniste= | www =http://www.sciencemag.org/cgi/content/citation/296/5577/2363 | www-teksti =Artikkelin verkkoversio | Tiedostomuoto = | Viitattu = 25.5.2010 | Kieli ={{en}} | Lopetusmerkki = }}</ref><ref name="GA2">Greenwood & Earnshaw s.
Huoneenlämpötilassa vedystä 75 % on ortomuodossa ja loput on paravetyä. Nestemäisessä vedyssä paramuoto on sen sijaan vallitseva, koska se on silloin stabiilimpi, ja absoluuttisessa nollapisteessä kaikki vety on paravetynä. Orto- ja paravety ovat kineettisessä tasapainossa. Ortovety voi muuntua para-isomeerikseen. Muuntuminen on eksotermistä eli lämpöä vapauttavaa, minkä vuoksi vetykaasua haihtuu säilytyspulloistaan. Häviön minimoimiseksi vetykaasu johdetaan nesteytysvaiheessa vesipitoisen [[rauta(III)oksidi]]n lävitse. Rauta(III)oksidi, platina, palladium tai typpimonoksidi toimivat katalyytteinä ja muuntavat ortovedyn paravedyksi.<ref>{{Verkkoviite | Osoite =http://www.tkk.fi/Units/AES/courses/crspages/Tfy-56.170_03/Tfy-56.170_03-Loppuraportti.pdf | Nimeke =Teknillisen korkeakoulun teknillisen fysiikan julkaisuja: Vetyteknologiat | Tekijä =Jesper Lundbom | Tiedostomuoto =PDF | Selite =s. 68 | Julkaisu = | Ajankohta =2003 | Julkaisupaikka = | Julkaisija =Teknillinen korkeakoulu | Viitattu = 25.5.2010 | Kieli = }}</ref><ref>{{Verkkoviite | Osoite =http://www.uigi.com/hydrogen.html| Nimeke =Interesting Facts and Information about Hydrogen (H<sub>2</sub>) | Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija =Universal Industril Gases, Inc | Viitattu = 25.5.2010 | Kieli ={{en}} }}</ref><ref name="GA2" /><ref name="GA3" />
Rivi 142:
[[Spektroskopia]]n perusperiaatteet loivat 1850-luvun lopulla [[Robert Bunsen]] ja [[Gustav Kirchhoff]]. [[Johann Balmer]] keksi vuonna [[1885]] yksinkertaisen kaavan, jonka avulla voitiin laskea vedyn spektriviivojen aallonpituudet. Samanlaisia kaavoja yritettiin kehitellä muillekin alkuaineille, mutta mitään yhtenäistä kaavaa, jota kaikki alkuaineet noudattaisivat, ei pystytty rakentamaan.<ref>{{Verkkoviite | Tekijä = Hannu Karttunen| Nimeke = Spektroskopia| Osoite = http://www.astro.utu.fi/zubi/history/astroph.htm| Selite = | Ajankohta = | Julkaisija =Turun yliopisto | Viitattu =29.6.2007 | Kieli = }}</ref> Spektriviivojen syytä ei myöskään osattu vielä selittää tyhjentävästi.
[[Niels Bohr]] kuitenkin kykeni selittämään [[Bohrin malli|omalla atomimallillaan]] vedyn spektriviivat. Bohrin mukaan elektronit kulkevat tietyillä radoilla atomin ytimen ympärillä, mutta ne pystyvät myös siirtymään korkeammalle tai alemmalle [[energiataso]]lle. Kun elektroni [[absorptio (sähkömagneettinen säteily)|absorboi]] fotonin, elektroni siirtyy ylempään energiatilaan, jos sen absorboima energia on sama kuin kahden energiatilan vaatimien energioiden erotus. Atomin sanotaan virittyneen. Tämän seurauksena havaitsijaa kohti tuleva säteily heikkenee sellaisilla aallonpituuksilla, jotka vastaavat perustilan ja viritystilojen energioiden erotuksia. Spektriin ilmestyy joukko tummia viivoja, absorptioviivoja.<ref>{{Verkkoviite | Tekijä = Hannu Karttunen| Nimeke = Spektriviivat| Osoite = http://www.astro.utu.fi/zubi/radiat/specline.htm| Selite = | Ajankohta = | Julkaisija =Turun yliopisto | Viitattu =29.6.2007 | Kieli = }}</ref> Emissioviivoja eli kirkkaita viivoja tumman pohjan päällä esiintyy kaasuilla. Tavallisesti tutkittavat kaasut ovat hyvin kuumia, jolloin ne ovat virittäytyneitä. Viritystila ei kuitenkaan kestä kauan, ja elektroni siirtyy alemmalle energiatasolle luovuttaen fotonin. Tämä havaitaan emissioviivana. Bohrin malli kykeni ensimmäistä kertaa selittämään vedyn spektriviivat.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Richard Wolfson | Nimeke =Essential University Physics:Volume 2 | Sivu =
</ref>
| |||