Student World

pravidelné páteční přetištění staršího článku

Existence pevného kovového vodíku byla předpovězena už ve 30. letech, a to za tlaku 25 GPa. V pevném stavu by za tohoto tlaku měl být kovový vodík supravodivý i za pokojové teploty a měl by i celou řadu dalších technologicky zajímavých vlastností. Potíž je však v tom, že se jej dosud v žádné laboratoři nepodařilo připravit. Pevný vodík, který v laboratořích připravit umíme, žádné kovové vlastnosti nemá – existuje stále ve formě molekul H2 a je izolant. Pokud zvyšujeme tlak, měl by podle teorie vzniknout kov (protože by nakonec zmizel zakázaný pás mezi valenčním a vodivostním pásem). Jenže na rozdíl od předpokladů se to neděje, a to ani při tlaku stovek GPa (při experimentu v roce 2002 až 350 GPa). O tom, kde je problém, se zatím stále jen spekuluje.

Naopak ale umíme připravit kovový vodík kapalný. Podmínky jsou ovšem opět poněkud extrémní: tlak 140 GPa a teplota 3000 K. Kapalný kovový vodík pak svými vlastnostmi údajně připomíná kapalné cesium či rubidium. Překvapivé na tom všem je, že docílit kovových vlastností je u vodíku snadnější v kapalné než v pevné fázi.

To, v jaké podobě se vodík vyskytuje v nitru Saturnu nebo Jupitera, tedy po pravdě řečeno dnes přesně nevíme. Snad zde v rozporu s tím, co se běžně uvádí, bude kovový vodík spíše v kapalné podobě než v pevné fázi (existence samotné kovové fáze se předpokládá na základě magnetických vlastností velkých planet). Kovový vodík by měl být i hlavním stavebním materiálem hnědých trpaslíků.

Zdroj: Petr Kulhánek, Jakub Rozehnal: Hvězdy, planety, magnety, Mladá fronta, Praha 2007

Poznámka:

V periodické tabulce se vodík nachází nad alkalickými kovy, z čehož jakoby vyplývá, že by se jako kov za určitých podmínek chovat měl. Jenomže umístění vodíku je tak trochu věcí konvence – skoro stejně oprávněně bychom ho mohli posunout vedle hélia, tedy nad halogeny (byť převládajícím oxidačním číslem vodíku je +1, má ovšem podobně jako halogeny dvouatomovou molekulu a s prvky sedmého sloupce ho spojují i další vlastnosti).

autor Pavel Houser