Miksi vety pysyy koossa, mutta positronium ei?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Sama sähköinen varaus protonilla ja positronilla ja sama voima atomiydintä ja elektroneita pitää koossa, eikö?

Törmäileekö elektoni vedyssäkin protoniin? Jos ei, niin miksi sitten se tekee niin positronin kanssa?

Sivut

Kommentit (16)

IsoJussi
Seuraa 
Viestejä987
Liittynyt16.3.2005

Tarkoitatko mahdollisesti antivetyä, jossa on positroni ja antiprotoni? Sehän kyllä pysyy koossa, niin kauan kunnes se törmää vaikka säilytysastian reunaan ja annihiloituu. Koska se on sähköisesti neutraali, sitä ei voida pitää sähkökentällä tyhjössä paikallaan kuten esimerkiksi positroneja.

Same shit, different day...

Vierailija

elektroni kiertää positronia, spiraalimaisella radalla.

Oikeastaan tähän juuri haen vastausta, miksi se rata on spiraalimainen vaikka sähköinen varaus on sama kuin protonilla. Mikä voima tekee sen eron?

Vierailija
Menchi
elektroni kiertää positronia, spiraalimaisella radalla.

Oikeastaan tähän juuri haen vastausta, miksi se rata on spiraalimainen vaikka sähköinen varaus on sama kuin protonilla. Mikä voima tekee sen eron?

Todella uusi ja erikoinen aine, atomin massa 1/ 919 vetyatomin massasta.
Oikeastaan tuossa kaksi elektronia kiertää toisiaan. Positroniushan on
tilapäisessä antiprotonitilassa olevan protonin elektronissa aiheuttama tila.

Palstan teinit ovat ryhyneet tekemään löytöjä oikein joukolla. Aiemmin mm. on todettu gravitaatio kemialliseksi reaktioksi, ja myös Roswellin kuvitteellisen elokuvan lihapullia tekevän vaimon lihapullat nostettu
pöydälle. Kissa odottelee niitä pöydän alla, tai oliko se kännissä oleva mies?

Vierailija
ArKos itse
Menchi
elektroni kiertää positronia, spiraalimaisella radalla.

Oikeastaan tähän juuri haen vastausta, miksi se rata on spiraalimainen vaikka sähköinen varaus on sama kuin protonilla. Mikä voima tekee sen eron?




Todella uusi ja erikoinen aine, atomin massa 1/ 919 vetyatomin massasta.
Oikeastaan tuossa kaksi elektronia kiertää toisiaan. Positroniushan on
tilapäisessä antiprotonitilassa olevan protonin elektronissa aiheuttama tila.

Palstan teinit ovat ryhyneet tekemään löytöjä oikein joukolla. Aiemmin mm. on todettu gravitaatio kemialliseksi reaktioksi, ja myös Roswellin kuvitteellisen elokuvan lihapullia tekevän vaimon lihapullat nostettu
pöydälle. Kissa odottelee niitä pöydän alla, tai oliko se kännissä oleva mies?


Anyway, mutta ilmeisesti et osaa vastata?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26898
Liittynyt16.3.2005
Menchi
elektroni kiertää positronia, spiraalimaisella radalla.

Oikeastaan tähän juuri haen vastausta, miksi se rata on spiraalimainen vaikka sähköinen varaus on sama kuin protonilla. Mikä voima tekee sen eron?

Positroniumin elektronitilat ovat kvalitatiivisesti samanlaisia kuin vedyllä. Ajatus spiraalirataa kiertävästä elektronista on yksiselitteisesti väärä. Positronium on epäpysyvä, koska elektronin ja positronin tilat ovat osittain päällekkäin. Ne pääsevät vuorovaikuttamaan toistensa kanssa, mikä aiheuttaa annihilaation ja sitä kautta positroniumin tuhon.

Myös vedyssä s-elektronitilat ja protonin tilat ovat samalla tapaa osittain päällekkäin. Protoni ja elektroni eivät kuitenkaan voi vetyatomissa reagoida keskenään. Reaktioon vaadittaisiin paljon enemmän energiaa kuin millään vedyn elektronitilalla on käytettävissä. Eräillä protonirikkailla raskailla ytimillä tuollaiseen reaktioon vaadittava energia on pienempi. Sellaisilla ytimillä tapahtuu elektronisieppaukseksi kutsuttuja ydinreaktioita, joissa s-elektroni ja protoni muodostavat neutronin ja neutriinon.

hmk
Seuraa 
Viestejä867
Liittynyt31.3.2005
Menchi

Törmäileekö elektoni vedyssäkin protoniin?

"Törmääminen" on ehkä väärä sana käytettäväksi tässä yhteydessä, mutta perustilaisen vedyn elektroni on itse asiassa todennäköisemmin protonin sisällä kuin missään muualla samankokoisessa tilavuudessa.

Neutroni jo tuossa mainitsikin, että vetyatomilla ei ole riittävästi energiaa muodostaa neutronia...

In so far as quantum mechanics is correct, chemical questions are problems in applied mathematics. -- H. Eyring

Vierailija

Neutroni vastasi sen verran hyvin, että voin kai kysyä yhden off topic kysymyksen, koska en halua tehdä tästä uutta aihetta. Miten elektronit siirtyvät keskikohdan ohi p, d ja f orbitaaleissa? Tapahtuuko tunneloituminen tai joku vastaava vai miten ne pääsevät ytimen ohi kiertämättä sitä?

hmk
Seuraa 
Viestejä867
Liittynyt31.3.2005
Massi^-
Miten elektronit siirtyvät keskikohdan ohi p, d ja f orbitaaleissa? Tapahtuuko tunneloituminen tai joku vastaava vai miten ne pääsevät ytimen ohi kiertämättä sitä?

Tilanne on stationäärinen: voitaneen kai sanoa, että elektroni on "delokalisoitunut" ko. orbitaalin määräämän todennäköisyystiheyden mukaisesti. Ei siellä mitään elektronin "piilotettua" liikkumista puolelta toiselle tapahdu -- ainakaan jos elektronin paikkaa ei mitata. Ja jos mitataan, niin siinä yhteydessä elektronin tila projisoituu joksikin muuksi tilaksi kuin se alkuperäinen p, d tai f orbitaali...

In so far as quantum mechanics is correct, chemical questions are problems in applied mathematics. -- H. Eyring

Vierailija
Menchi
ArKos itse
Menchi
elektroni kiertää positronia, spiraalimaisella radalla.

Oikeastaan tähän juuri haen vastausta, miksi se rata on spiraalimainen vaikka sähköinen varaus on sama kuin protonilla. Mikä voima tekee sen eron?




Todella uusi ja erikoinen aine, atomin massa 1/ 919 vetyatomin massasta.
Oikeastaan tuossa kaksi elektronia kiertää toisiaan. Positroniushan on
tilapäisessä antiprotonitilassa olevan protonin elektronissa aiheuttama tila.

Palstan teinit ovat ryhyneet tekemään löytöjä oikein joukolla. Aiemmin mm. on todettu gravitaatio kemialliseksi reaktioksi, ja myös Roswellin kuvitteellisen elokuvan lihapullia tekevän vaimon lihapullat nostettu
pöydälle. Kissa odottelee niitä pöydän alla, tai oliko se kännissä oleva mies?


Anyway, mutta ilmeisesti et osaa vastata?

En löytämiesi aineiden käyttäytymiseen. Jospa vastaisit itse.

Elektroni kiertää atomin ydintä täsmärataa, vaan voipa vieras elektroni kiireissään ihan törmätäkin. Ja protonit keskenään. Ja kun vaikkapa lämpötilaa on 15 miljoonaa astetta, kaksi protonia sielä ja täällä kumahtaa yhten. Toinen litistyy, ja vapautuu tilan supistuessa ydinnergian gammafotoneja. Toisen pintaan kuimahta elektroni, ja siitä tulee neuttroni. Noin syntyy deuterium-atomi.

Vierailija
Neutroni
Menchi
elektroni kiertää positronia, spiraalimaisella radalla.

Oikeastaan tähän juuri haen vastausta, miksi se rata on spiraalimainen vaikka sähköinen varaus on sama kuin protonilla. Mikä voima tekee sen eron?




Positroniumin elektronitilat ovat kvalitatiivisesti samanlaisia kuin vedyllä. Ajatus spiraalirataa kiertävästä elektronista on yksiselitteisesti väärä. Positronium on epäpysyvä, koska elektronin ja positronin tilat ovat osittain päällekkäin. Ne pääsevät vuorovaikuttamaan toistensa kanssa, mikä aiheuttaa annihilaation ja sitä kautta positroniumin tuhon.

Myös vedyssä s-elektronitilat ja protonin tilat ovat samalla tapaa osittain päällekkäin. Protoni ja elektroni eivät kuitenkaan voi vetyatomissa reagoida keskenään. Reaktioon vaadittaisiin paljon enemmän energiaa kuin millään vedyn elektronitilalla on käytettävissä. Eräillä protonirikkailla raskailla ytimillä tuollaiseen reaktioon vaadittava energia on pienempi. Sellaisilla ytimillä tapahtuu elektronisieppaukseksi kutsuttuja ydinreaktioita, joissa s-elektroni ja protoni muodostavat neutronin ja neutriinon.

Minä olen puhunut spiraaliradasta, mutta se koskee vaikutushiukkasten
rataa protonista elektroniin ja jälleen protoniin. Ja ne kaartavat takaisin
protoniin, vaikka eivät kohtaisikaan elektronia. Koskee myös vaikutushiukkasten rataa johtimesta ja johtimeen. Sen sijaan juuri tästä syystä olen sanonut elektronin radan olevan täsmärata. Ehkä Menchi ihan alitajuisesti on sotkenut sanomiseni. Tai ehkä sotku tulee laitostieteestä, joka onkin hyvä sotkemaan.

Nuo "antihiukkaset" eivät ole pysyviä, vaan kyse on vain kotvasen kestävistä sekundäärisistä tiloista. Tila muuttuu perustilaksi ihan luonnollisesti. Kestävin joukosa lei neutriino, osa niistä lähteneinä Auruingoasta on tilassaan vielä Maahan tullessaan, niin kerrotaan.
Vai olsiko kyse Maan omista neutriinoista?

Vierailija
hmk
Tilanne on stationäärinen: voitaneen kai sanoa, että elektroni on "delokalisoitunut" ko. orbitaalin määräämän todennäköisyystiheyden mukaisesti.

Onko se niin, että ne kemiankirjoissa olevat orbitaalien kuvat ovat vain todennäköisin alue, jossa elektronit sijaitsevat? Eli orbitaalit jatkuvat periaatteessa äärettömän kauas, mutta mitä kauemmas mennään, sitä epätodennäköisemmäksi elektronin löytyminen sieltä tulee.

Pieneneekö todennäköisyys radikaalisti niissä kohdissa, mihin kirjojen orbitaalien kuvat loppuvat? Onko jotain alueita, joissa todennäköisyys on 0?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26898
Liittynyt16.3.2005
Massi^-

Onko se niin, että ne kemiankirjoissa olevat orbitaalien kuvat ovat vain todennäköisin alue, jossa elektronit sijaitsevat? Eli orbitaalit jatkuvat periaatteessa äärettömän kauas, mutta mitä kauemmas mennään, sitä epätodennäköisemmäksi elektronin löytyminen sieltä tulee.



Orbitaalien kuvat tehdään niin, että otetaan joku aaltofunktion vakioarvo ja piirretään sen kohdalle pinta. Usein se kuvaa aluetta, jolla elektroni on esimerkiksi 90 %:n todennäköisyydellä. Orbitaalit jatkuvat äärettämän kauas, mutta todennäköisyys (tilavuusyksikköä kohti) löytää elektroni kaukaa atomista on luokkaa exp(-a*r^jotain). Makroskooppisllla mittakaavoilla tuosta tulee hirvittävän pieniä lukuja.


Pieneneekö todennäköisyys radikaalisti niissä kohdissa, mihin kirjojen orbitaalien kuvat loppuvat? Onko jotain alueita, joissa todennäköisyys on 0?

Aaltofunktioilla on solmukohtia, joissa sen arvo menee nollaan. Solmut ovat tasoja, palloja tai kartioita ja niitä on eri määrä riippuen orbitaalin kvanttiluvuista.

Orbitaaleja on havainnollistettu erinomaisesti näillä sivuilla: http://winter.group.shef.ac.uk/orbitron/

hmk
Seuraa 
Viestejä867
Liittynyt31.3.2005
Massi^-

Onko se niin, että ne kemiankirjoissa olevat orbitaalien kuvat ovat vain todennäköisin alue, jossa elektronit sijaitsevat? Eli orbitaalit jatkuvat periaatteessa äärettömän kauas, mutta mitä kauemmas mennään, sitä epätodennäköisemmäksi elektronin löytyminen sieltä tulee.



Joo. Vetyatomin Schrödingerin yhtälön ratkaisuna saadaan ns. aaltofunktioita (=orbitaaleja), jotka kertovat millä todennäköisyydellä aaltofunktion kuvaama elektroni löytyy mistäkin päin avaruutta. Aaltofunktiot koostuvat "radiaaliosan" ja "kulmaosan" tulosta: esim. 1s orbitaalin radiaaliosa pienenee kun etäisyys ytimestä kasvaa, joten todennäköisyys löytää elektroni pienenee mitä kauemmas ytimestä mennään. Muiden orbitaalien radiaaliosa voi aluksi vuoron perään pienentyä ja kasvaa, mutta riittävän suurilla etäisyyksillä se alkaa niilläkin yksiselitteisesti pienentyä. Kulmaosa puolestaan riippuu suunnasta: esimerkiksi 2p_z orbitaalin kulmaosa on verrannollinen z-koordinaattiin (kun ydin on xyz-koordinaatiston origossa). Eli jos elektroni "on 2p_z orbitaalilla", niin todennäköisyys löytää elektroni xy-tasolta (jossa ydinkin sijaitsee) on nolla (koska z=0). Siis yhdistettynä: mitä kauempana ytimestä ollaan ja mitä lähempänä xy-tasoa ollaan, sitä pienempi on todennäköisyys löytää 2p_z orbitaalilla oleva elektroni. Se kemian kirjoissa annettu kuva näyttää ainoastaan suurimman todennäköisyyden alueen, mutta sen ulkopuoleltakin elektroni voi löytyä: ainoastaan xy-tasosta sitä ei voi löytää.

Massi^-

Pieneneekö todennäköisyys radikaalisti niissä kohdissa, mihin kirjojen orbitaalien kuvat loppuvat? Onko jotain alueita, joissa todennäköisyys on 0?

Mitään radikaalia ei tapahdu. Ne kuvat on piirretty näyttämään vain tietyn todennäköisyystiheyden rajaama alue. Välittömästi rajakohdan ulkopuolella tn-tiheys on nippa nappa pienempi kuin tämä (mielivaltaisesti) valittu arvo, ja siksi niitä ei piirretä.

Edit: Neutroni ehti näemmä ensin, ja antoi paljon selvemmän ja kompaktimman vastauksen.

Edit2: muok.

In so far as quantum mechanics is correct, chemical questions are problems in applied mathematics. -- H. Eyring

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat