Metalik hidrojen, hidrojenin iletken gibi davrandığı bir fazdır. Bu faz 1935 yılında Eugene Wigner ve tarafından teorik olarak öngörülmüştür.
Yüksek basınç ve sıcaklıklarda metalik hidrojen katıdan ziyade kısmi sıvı olarak bulunabilir. Araştırmacılar Jüpiter ve Satürn'ün sıcak ve iç kısımlarında ve bazı ötegezegenlerde yüksek miktarlarda bulunabileceğini düşünmektedir.
Teorik tahminler
Basınç altındaki hidrojen
Hidrojen genellikle periyodik tablodaki alkali metal sütununun en üstüne yerleştirilmesine rağmen, normal şartlar altında bir alkali metalin özelliklerini sergilemez. Bunun yerine, halojenler ve periyodik tablonun ikinci periyodundaki azot ve oksijen gibi bazı ametallere benzer şekilde iki atomlu H
2 molekülleri oluşturur. İki atomlu hidrojen, atmosfer basıncında yalnızca çok düşük sıcaklıklarda (sırasıyla 20 K ve 14 K) sıvılaşan ve katılaşan bir gazdır.
1935'te fizikçiler Eugene Wigner ve , yaklaşık 25 GPa (250.000 atm; 3.600.000 psi) gibi aşırı yüksek bir basınç altında hidrojenin metalik özellikler göstereceğini öngördüler: ayrık H2 molekülleri (iki proton arasına bağlanmış iki elektrondan oluşur) yerine, protonlardan oluşan katı bir kafes ve baştan sona delokalize olmuş elektronlarla bir yığın faz oluşacaktı. O zamandan beri, laboratuvarda metalik hidrojen üretmek “yüksek basınç fiziğinin kutsal kasesi” olarak tanımlanmaktadır.
Gerekli basınç miktarı hakkındaki ilk tahminin çok düşük olduğu sonunda ortaya çıkmıştır. Wigner ve Huntington'ın ilk çalışmalarından bu yana daha modern teorik hesaplamalar, yaklaşık 400 GPa (3.900.000 atm; 58.000.000 psi) gibi daha yüksek, fakat potansiyel olarak ulaşılabilir metalizasyon basınçlarına işaret etmektedir.
Sıvı metalik hidrojen
Helyum-4, yüksek sıfır noktası enerjisinin (ZPE) bir sonucu olarak mutlak sıfıra yakın normal basınçta sıvı hâldedir. Yoğun hâldeki protonların sıfır noktası enerjisi de yüksektir ve yüksek basınçlarda sıralama enerjisinde (sıfır noktası enerjisine göre) bir düşüş beklenir. Neil Ashcroft ve diğerleri tarafından sıkıştırılmış hidrojende bir maksimum erime noktası olduğu ancak aynı zamanda 400 GPa civarındaki basınçlarda hidrojenin düşük sıcaklıklarda bile sıvı metal olabileceği bir dizi yoğunluk olabileceği yönünde argümanlar ileri sürülmüştür.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ a b Wigner, E.; Huntington, H. B. (1935). "On the possibility of a metallic modification of hydrogen". Journal of Chemical Physics. 3 (12): 764. doi:10.1063/1.1749590.
- ^ Guillot, T.; Stevenson, D. J.; Hubbard, W. B.; Saumon, D. (2004). "Chapter 3: The Interior of Jupiter". Bagenal, Fran; Dowling, Timothy E.; McKinnon, William B. (Ed.). Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere. Cambridge University Press. ISBN .
- ^ "High-pressure scientists 'journey' to the center of the Earth, but can't find elusive metallic hydrogen" (Basın açıklaması). . 6 Mayıs 1998. Erişim tarihi: 28 Ocak 2017.
- ^ Loubeyre, P.; ve diğerleri. (1996). "X-ray diffraction and equation of state of hydrogen at megabar pressures". Nature. 383 (6602). ss. 702-704. Bibcode:1996Natur.383..702L. doi:10.1038/383702a0.
- ^ Azadi, S.; Monserrat, B.; Foulkes, W.M.C.; Needs, R.J. (2014). "Dissociation of High-Pressure Solid Molecular Hydrogen: A Quantum Monte Carlo and Anharmonic Vibrational Study". Physical Review Letters. 112 (16). s. 165501. arXiv:1403.3681 $2. Bibcode:2014PhRvL.112p5501A. doi:10.1103/PhysRevLett.112.165501. (PMID) 24815656.
- ^ McMinis, J.; Clay, R.C.; Lee, D.; Morales, M.A. (2015). "Molecular to Atomic Phase Transition in Hydrogen under High Pressure". Physical Review Letters. 114 (10). s. 105305. Bibcode:2015PhRvL.114j5305M. doi:10.1103/PhysRevLett.114.105305
. (PMID) 25815944.
- ^ Geng, Hua Y. (17 Kasım 2022). "Full Temperature-Dependent Potential and Anharmonicity in Metallic Hydrogen: Colossal NQE and the Consequences". The Journal of Physical Chemistry C (İngilizce). 126 (45): 19355-19366. arXiv:2211.14474 $2. doi:10.1021/acs.jpcc.2c05027. ISSN 1932-7447.
- ^ Ashcroft, N. W. (2000). "The hydrogen liquids". . 12 (8A): A129-A137. doi:10.1088/0953-8984/12/8A/314.
- ^ Bonev, S. A.; ve diğerleri. (2004). "A quantum fluid of metallic hydrogen suggested by first-principles calculations". Nature. 431 (7009): 669-672. arXiv:cond-mat/0410425 $2. doi:10.1038/nature02968. (PMID) 15470423.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Metalik hidrojen hidrojenin iletken gibi davrandigi bir fazdir Bu faz 1935 yilinda Eugene Wigner ve tarafindan teorik olarak ongorulmustur Yuksek basinc ve sicakliklarda metalik hidrojen katidan ziyade kismi sivi olarak bulunabilir Arastirmacilar Jupiter ve Saturn un sicak ve ic kisimlarinda ve bazi otegezegenlerde yuksek miktarlarda bulunabilecegini dusunmektedir Teorik tahminlerJupiter in der in bir sivi metalik hidrojen tabakasi eflatun renkle gosterilmistir ve agirlikli olarak molekuler hidrojenden olusan bir dis tabakayla kaplanmis kayac cekirdege sahip ic modelini gosteren bir sema Jupiter in gercek ic bilesimi belirsizdir Ornegin sicak sivi metalik hidrojenin konveksiyon akimlari erimis cekirdekle karisip cekirdegin icerigini gezegenin ic kismindaki daha yuksek seviyelere tasidikca cekirdek buzulmus olabilir Ayrica hidrojen katmanlari arasinda net bir fiziksel sinir yoktur derinlik arttikca gaz sicaklik ve yogunluk bakimindan duzenli bir sekilde artar ve nihayetinde sivi hale donusur Auroralar ve Galilei uydularinin yorungeleri disindaki ozellikler olcekli olarak gosterilmistir Basinc altindaki hidrojen Hidrojen genellikle periyodik tablodaki alkali metal sutununun en ustune yerlestirilmesine ragmen normal sartlar altinda bir alkali metalin ozelliklerini sergilemez Bunun yerine halojenler ve periyodik tablonun ikinci periyodundaki azot ve oksijen gibi bazi ametallere benzer sekilde iki atomlu H2 molekulleri olusturur Iki atomlu hidrojen atmosfer basincinda yalnizca cok dusuk sicakliklarda sirasiyla 20 K ve 14 K sivilasan ve katilasan bir gazdir 1935 te fizikciler Eugene Wigner ve yaklasik 25 GPa 250 000 atm 3 600 000 psi gibi asiri yuksek bir basinc altinda hidrojenin metalik ozellikler gosterecegini ongorduler ayrik H2 molekulleri iki proton arasina baglanmis iki elektrondan olusur yerine protonlardan olusan kati bir kafes ve bastan sona delokalize olmus elektronlarla bir yigin faz olusacakti O zamandan beri laboratuvarda metalik hidrojen uretmek yuksek basinc fiziginin kutsal kasesi olarak tanimlanmaktadir Gerekli basinc miktari hakkindaki ilk tahminin cok dusuk oldugu sonunda ortaya cikmistir Wigner ve Huntington in ilk calismalarindan bu yana daha modern teorik hesaplamalar yaklasik 400 GPa 3 900 000 atm 58 000 000 psi gibi daha yuksek fakat potansiyel olarak ulasilabilir metalizasyon basinclarina isaret etmektedir Sivi metalik hidrojen Helyum 4 yuksek sifir noktasi enerjisinin ZPE bir sonucu olarak mutlak sifira yakin normal basincta sivi haldedir Yogun haldeki protonlarin sifir noktasi enerjisi de yuksektir ve yuksek basinclarda siralama enerjisinde sifir noktasi enerjisine gore bir dusus beklenir Neil Ashcroft ve digerleri tarafindan sikistirilmis hidrojende bir maksimum erime noktasi oldugu ancak ayni zamanda 400 GPa civarindaki basinclarda hidrojenin dusuk sicakliklarda bile sivi metal olabilecegi bir dizi yogunluk olabilecegi yonunde argumanlar ileri surulmustur Ayrica bakinizHidrit Ara hidritler veya metalik hidritler Juno uzay araci Kaynakca a b Wigner E Huntington H B 1935 On the possibility of a metallic modification of hydrogen Journal of Chemical Physics 3 12 764 doi 10 1063 1 1749590 Guillot T Stevenson D J Hubbard W B Saumon D 2004 Chapter 3 The Interior of Jupiter Bagenal Fran Dowling Timothy E McKinnon William B Ed Jupiter The Planet Satellites and Magnetosphere Cambridge University Press ISBN 978 0 521 81808 7 High pressure scientists journey to the center of the Earth but can t find elusive metallic hydrogen Basin aciklamasi 6 Mayis 1998 Erisim tarihi 28 Ocak 2017 Loubeyre P ve digerleri 1996 X ray diffraction and equation of state of hydrogen at megabar pressures Nature 383 6602 ss 702 704 Bibcode 1996Natur 383 702L doi 10 1038 383702a0 Azadi S Monserrat B Foulkes W M C Needs R J 2014 Dissociation of High Pressure Solid Molecular Hydrogen A Quantum Monte Carlo and Anharmonic Vibrational Study Physical Review Letters 112 16 s 165501 arXiv 1403 3681 2 Bibcode 2014PhRvL 112p5501A doi 10 1103 PhysRevLett 112 165501 PMID 24815656 McMinis J Clay R C Lee D Morales M A 2015 Molecular to Atomic Phase Transition in Hydrogen under High Pressure Physical Review Letters 114 10 s 105305 Bibcode 2015PhRvL 114j5305M doi 10 1103 PhysRevLett 114 105305 PMID 25815944 Geng Hua Y 17 Kasim 2022 Full Temperature Dependent Potential and Anharmonicity in Metallic Hydrogen Colossal NQE and the Consequences The Journal of Physical Chemistry C Ingilizce 126 45 19355 19366 arXiv 2211 14474 2 doi 10 1021 acs jpcc 2c05027 ISSN 1932 7447 Ashcroft N W 2000 The hydrogen liquids 12 8A A129 A137 doi 10 1088 0953 8984 12 8A 314 Bonev S A ve digerleri 2004 A quantum fluid of metallic hydrogen suggested by first principles calculations Nature 431 7009 669 672 arXiv cond mat 0410425 2 doi 10 1038 nature02968 PMID 15470423