Lähdekoodi sivulle Vety

{{tämä artikkeli|käsittelee alkuainetta. Artikkeli [[vety ja atomi]] käsittelee vety-nimistä ruokalajia.}}
{{Alkuaine
|nimi=vety
|edellinen=&mdash;
|seuraava=[[Helium]]
|edellinen-tunnus=&mdash;
|tunnus=H
|seuraava-tunnus=[[Litium|Li]]
|sijaintikuva=[[Kuva:H-TableImage.svg|250px]]
|järjestysluku=1
|luokka=[[epämetalli]]
|lohko=s-lohko
|ryhmä= luokitellaan yleensä kuuluvaksi [[alkalimetalli]]en kanssa samaan ryhmään
|jakso=1
|tiheys=0,0000899
|kovuus=
|väri=väritön
|löytövuosi=[[1766]]
|löytäjä=[[Henry Cavendish]]
|atomipaino=1,00794
|atomisäde=25 (53)
|kovalenttisäde=37
|van-der-waalsin-säde=120
|orbitaalirakenne=1s<sup>1</sup>
|elektroneja-elektronikuorilla=1
|hapetusluvut='''+I''', −I
|kiderakenne=heksagonaalinen
|olomuoto=kaasu
|sulamispiste-kelvin=14,01
|sulamispiste-celsius=−259,14
|kiehumispiste-kelvin=20,28
|kiehumispiste-celsius=−252,87
|moolitilavuus=11,42
|höyrystymislämpö=0,904
|sulamislämpö=0,117
|höyrynpaine=209
|höyrynpaine-lämpötila=23
|äänen-nopeus=1&nbsp;310
|äänen-nopeus-lämpötila=300
|elektronegatiivisuus=2,1
|ominaislämpökapasiteetti=14&nbsp;304
|sähkönjohtavuus=
|lämmönjohtavuus=0,1805
|CAS-numero=1333-74-0
}}

'''Vety''' on [[jaksollinen järjestelmä|jaksollisen järjestelmän]] ensimmäinen [[alkuaine]]. Sen [[kemiallinen merkki]] on '''H''' ({{k-la|hydrogenium}}). Vety on [[epämetalli]], mutta jaksollisessa järjestelmässä se on sijoitettu ensimmäiseen pääryhmään yhdessä [[alkalimetalli]]en kanssa. Vedyn [[elektroni]]t nimittäin jakautuvat [[energiataso]]ille samalla tavoin kuin alkalimetalleillakin yleensä: sillä on vain yksi elektroni, joka on siis sen [[valenssi (kemia)|valenssielektroni]]. [[Normaali ilmanpaine|Normaalissa ilmanpaineessa]] huoneenlämmössä vety on väritön, hajuton ja mauton, tulenarka, [[ilma]]a huomattavasti kevyempi [[kaasu]], joka esiintyy luonnossa kaksiatomisina [[molekyyli|molekyyleinä]] (H<sub>2</sub>). Vedyn [[sulamispiste]] on −259&nbsp;[[celsiusaste|°C]] ja [[kiehumispiste]] on −253&nbsp;°C (n. 14 ja 20&nbsp;[[kelvin|K]]). Vedyn [[moolimassa]] [[IUPAC]]in standardin mukaisesti on [1,00784; 1,00811]&nbsp;g/mol<ref>{{Lehtiviite|Otsikko=Atomic Weights of the Elements 2009 (IUPAC technical report) |Julkaisu=Pure and Applied Chemistry |Vuosikerta = 83 |Numero = 2| Sivu = 367-370 |Julkaisija = IUPAC |Tekijä=Michael T. Wieser & Tyler B. Coplen |Ajankohta=2011 |Kieli={{en}} |www=http://www.iupac.org/publications/pac/pdf/2011/pdf/8302x0359.pdf |Viitattu=15.6.2011}}</ref> .

Tunnetuin vety-yhdiste on [[vesi]], jonka molekyylikaava on H<sub>2</sub>O. Keveydestään huolimatta vesi esiintyy huoneenlämpötilassa nesteenä, mikä johtuu vesimolekyylien välisistä [[vetysidos|vetysidoksista]]. Vedellä on korkea kiehumispiste, mikä on tehnyt mahdolliseksi nykyisen kaltaisen elämän syntymisen. Vetyä on [[maa]]pallolla eniten nimenomaan vesimolekyyleissä, ja sitä on maapallon maankuoren kokonaismassasta 0,14&nbsp;%.<ref name ="Aga">{{Verkkoviite | Osoite =http://www.aga.fi/international/web/lg/fi/like35agafi.nsf/docbyalias/gasschool_h_prop  | Nimeke = Vety on yleisin kaasumme | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija =Aga Suomi | Viitattu = 3.1.2010 }}</ref> Vety on maailmankaikkeuden yleisin alkuaine, ja se toimii [[tähti]]en polttoaineena niissä tapahtuvissa [[fuusioreaktio]]issa.

== Esiintyminen ==
[[Kuva:Nursery of New Stars - GPN-2000-000972.jpg|250px|thumb|left|NGC 604 on suurikokoinen ionisoituneesta vedystä koostuva alue [[Kolmion galaksi]]ssa]]

=== Maailmankaikkeudessa ===
Vety on maailmankaikkeuden yleisin alkuaine ja sitä on noin 73&nbsp;% maailmankaikkeudessa esiintyvän aineen massasta. Maailmankaikkeuden atomeista 90&nbsp;% on vetyä, 9&nbsp;% [[helium]]ia ja 1&nbsp;% muita aineita. [[Spektroskopia|Spektroskooppisilla]] laitteilla tehdyillä mittauksilla on saatu selville, että Auringosta ja muista tähdistä suurin osa on vetyä.<ref name="encarta II">{{Verkkoviite| Tekijä = | Nimeke = Hydrogen| Osoite = http://web.archive.org/web/20080409084818/http://encarta.msn.com/encyclopedia_761552913/Hydrogen.html| Selite = Kohdassa ”II Occurrence”| Ajankohta = | Julkaisija = MSN| Viitattu = 28. kesäkuuta 2007| Kieli = {{en}}| arkisto = https://web.archive.org/web/20080409084818/http://encarta.msn.com/encyclopedia_761552913/Hydrogen.html| arkistoitu = 9.4.2008}}</ref> Auringossa vetyä [[fuusioreaktio|fuusioituu]] jatkuvasti heliumiksi. Reaktio on [[Maa]]ssa olevan elämän kannalta elintärkeä, sillä ilman Auringon tuottamaa energiaa Maassa ei olisi riittävästi lämpöä elämälle. Vety (ja helium) oli ensimmäinen alkuaine maailmankaikkeudessa, ja muut alkuaineet syntyivät myöhemmin tähdissä vedyn fuusioituessa <ref>{{Kirjaviite | Tekijä =Robert E. Krebs | Nimeke =The history and use of our earth's chemical elements | Vuosi =2006 | Sivu =2 |Julkaisija =Greenwood Publishing Group | Tunniste = | Isbn = 978-0313334382 | www =http://books.google.fi/books?id=yb9xTj72vNAC&pg=PA2&dq=hydrogen+%2B+first+element+in+the+universe&cd=3#v=onepage&q=hydrogen%20%2B%20first%20element%20in%20the%20universe&f=false | www-teksti =Kirja Googlen teoshaussa | Viitattu = 23.1.2010 | Kieli ={{en}}}}</ref>.

[[Metallinen vety]] on ainakin teoriassa mahdollinen suuressa paineessa kuten suurten planeettojen ytimissä, esimerkiksi [[Jupiter]]issa. On yritetty tosin saada aikaan kokeellisesti [[suprajohde|suprajohtavaa]] vetyä myös laboratorio-olosuhteissa alentamalla vaadittavaa painetta tuottamalla [[Litiumhydridi|litium]]- ja [[natriumhydridi|natriumhydridejä]].<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.tekniikkatalous.fi/innovaatiot/2011-06-14/Vety-metallisoituu-sittenkin-ihmisen-voimin-ja-muuttuu-suprajohtavaksi-3302774.html | Nimeke = Vety metallisoituu sittenkin ihmisen voimin ja muuttuu suprajohtavaksi| Tekijä = Raili Leino| Ajankohta = 14.6.2011| Julkaisu = Tekniikka & talous| Viitattu = 7.1.2019 }}</ref>

=== Maapallolla ===
Maapallolla vety on kymmenenneksi yleisin alkuaine, joten se on selvästi harvinaisempaa kuin muualla maailmankaikkeudessa. Vedyn keveyden vuoksi sen osuus Maan kokonaismassasta on vain 0,9 prosentin luokkaa ja maankuoren massasta vieläkin vähemmän, noin 0,15&nbsp;%. Universumin massasta vedyn osuuden on arveltu olevan jopa 75&nbsp;%.<ref name="Aga" /><ref name= "GE">N.N. Greenwood & A. Earnshaw, s. 32</ref> Vapaana alkuaineena vety on maapallolla harvinainen, ja se esiintyy lähes aina sitoutuneena [[kemiallinen yhdiste|kemiallisiksi yhdisteiksi]]. [[Tulivuorenpurkaus|Tulivuorenpurkauksissa]] ja [[öljy]]nporauksen yhteydessä saattaa kuitenkin vapautua pieniä määriä vetykaasua.<ref name="encarta II" />

Suurin osa maapallolla esiintyvästä vedystä on sitoutuneena [[vesi|veteen]], joka on vedyn ja hapen yhdiste. Muita luonnossakin esiintyviä epäorgaanisia vety-yhdisteitä ovat muun muassa maaperässä esiintyvät [[ammonium]]suolat.{{lähde}}

Vetyä esiintyy myös lähes jokaisessa [[orgaaninen yhdiste|orgaanisessa yhdisteessä]]. [[Hiilivety|Hiilivedyissä]] on vain [[hiili]]- ja vetyatomeja. Muissakin orgaanisissa yhdisteissä osa vetyatomeista on sitoutunut yleensä suoraan hiiliatomiin, mutta osa esimerkiksi [[happi]]atomiin, kuten [[alkoholit|alkoholeissa]] ja [[karboksyylihappo|karboksyylihapoissa]], tai [[typpi]]atomiin kuten [[amiini|amiineissa]]. Monimutkaisempia hiiltä, vetyä ja muitakin alkuaineita sisältäviä orgaanisia yhdisteitä ovat esimerkiksi sellaiset biologisesti tärkeät aineet kuin [[proteiini]]t, [[rasva]]t ja [[hiilihydraatit]] sekä myös [[DNA]].<ref name="encarta II" />

Vetyä on sitoutuneena myös [[fossiilinen polttoaine|fossiilisissa polttoaineissa]]<ref name ="ullman">Häussinger, P. & Lohmüller, R. & Watson, A: ''Hydrogen, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry'', John Wiley & Sons, New York, 2000</ref>, joista [[maaöljy]] ja [[maakaasu]] ovat pääosin [[hiilivety]]jä. Myös [[kivihiili|kivihiilen]] huokosissa on yleensä [[metaani]]a (kaivoskaasua), joka on yksinkertaisin hiilivety.{{lähde}}

Merivedestä voi tulla polttoainelähde, jos hallittu fuusiorektio saadaan maan päällä aikaan. Merivedestä saadaan vetyä fuusioreaktion polttoaineeksi.<ref>{{Verkkoviite | Osoite =http://www.tekniikkatalous.fi/incoming/article41891.ece | Nimeke =Isoa kalaa kannattaa pyytää | Tekijä =Raili Leino | Julkaisu =Tekniikka & Talous | Ajankohta =3.5.2007 | Viitattu =17.4.2010 | arkisto =https://web.archive.org/web/20111116204359/http://www.tekniikkatalous.fi/incoming/article41891.ece | arkistoitu =16.11.2011 }}</ref>

== Ominaisuudet ==
=== Fysikaaliset ominaisuudet ===
[[Kuva:Hydrogenglow.jpg|thumb|250px|Ultrapuhtaalla vedyllä on violetti hohde]]
Puhdas vety on normaalioloissa olomuodoltaan kaasua. Vetykaasu (H<sub>2</sub>) on huomattavasti ilmaa keveämpää: 0&nbsp;°C:n lämpötilassa ja normaalissa ilmanpaineessa vedyn [[tiheys]] on noin 0,09&nbsp;g/dm<sup>3</sup>, kun ilman tiheys vastaavissa olosuhteissa on 1,3&nbsp;g/dm<sup>3</sup>. Myös nestemäisenä ja kiinteänä vedyn tiheys on huomattavasti pienempi kuin muiden alkuaineiden tiheydet vastaavissa olomuodoissa. Nestemäisen vedyn tiheys kiehumispisteessään on noin 0,07&nbsp;g/cm<sup>3</sup> ja kiinteän vedyn tiheys sulamispisteessään on 0,0763&nbsp;g/cm<sup>3</sup>.<ref name="WWH1">Wiberg, Wiberg & Holleman, s. 240</ref>

Vedyn sulamis- ja kiehumispiste ovat alkuaineista toiseksi alhaisimmat, sillä ainoastaan heliumilla on vetyä alhaisempi sulamis- ja kiehumislämpötila. Vedyn sulamispiste 1,013 baarin paineessa on −259,4&nbsp;°C ja kiehumispiste −252,9&nbsp;°C. [[Nestevety|Nestemäinen vety]], jota tuotti ensimmäisen kerran brittiläinen kemisti James Dewar vuonna 1898, on väritöntä muuten paitsi suurina määrinä, jolloin se näyttää vaalean siniseltä. Kiinteä vety on väritöntä.<ref>{{Verkkoviite| Tekijä = | Nimeke = Hydrogen| Osoite = http://web.archive.org/web/20080409084818/http://encarta.msn.com/encyclopedia_761552913/Hydrogen.html| Selite = Kohdassa ”III Physical Properties”| Ajankohta = | Julkaisija = MSN| Viitattu = 30. kesäkuuta 2007| Kieli = {{en}}| arkisto = https://web.archive.org/web/20080409084818/http://encarta.msn.com/encyclopedia_761552913/Hydrogen.html| arkistoitu = 9.4.2008}}</ref>

==== Isotoopit ====
{{Pääartikkeli|[[Vedyn isotoopit]]}}
Vetyä esiintyy luonnossa kolmena [[isotooppi]]na: <sup>1</sup>H, <sup>2</sup>H ja <sup>3</sup>H. Laboratorioissa on kuitenkin pystytty syntetisoimaan myös muita vedyn isotooppeja, joita ovat <sup>4</sup>H, <sup>5</sup>H, <sup>6</sup>H ja <sup>7</sup>H. Ne ovat hyvin epävakaita, eikä niitä esiinny luonnossa.<ref>{{Verkkoviite| Osoite=http://physicsworld.com/cws/article/news/17107| Nimeke=Hydrogen-7 makes its debut| Julkaisu=Physics World | Ajankohta=7.3.2003| Viitattu=31.1.2010}}</ref><ref>{{Verkkoviite| Osoite=http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=APCPCS000610000001000920000001&idtype=cvips&gifs=yes&ref=no | Nimeke=Hydrogen-4 and Hydrogen-5 from t+t and t+d transfer reactions studied with a 57.5-MeV triton beam | Julkaisija=American Institute of Physics| Ajankohta=2.4.2002| Viitattu=31.1.2010}}</ref>
*'''<sup>1</sup>H''' eli protium ({{k-el|πρῶτον, proton, ”ensimmäinen”}}) eli tavallinen vety on yleisin vedyn isotooppi, jota on 99,98&nbsp;% kaikista vetyatomeista. Isotoopissa on vain yksi protoni, josta nimi protium tulee. Isotoopin ytimessä ei siis ole ainoatakaan [[neutroni]]a.
*'''<sup>2</sup>H''' tai '''D''', [[deuterium]], (”toinen”), on toiseksi yleisin vedyn isotooppi, jota on noin 0,015&nbsp;% Maassa olevasta vedystä. Isotoopin ytimessä on yhden protonin lisäksi yksi neutroni. Deuterium ei ole [[radioaktiivisuus|radioaktiivista]], eikä se aiheuta merkittävää myrkytysvaaraa. Vesimolekyyliä, jossa on tavallisen vedyn sijasta deuteriumia, kutsutaan [[raskas vesi|raskaaksi vedeksi]]. Raskasta vettä käytetään esimerkiksi [[ydinvoimala|ydinvoimaloissa]] [[CANDU]]-reaktoreissa hidastimena.<ref>{{Verkkoviite | Osoite =http://gallia.kajak.fi/opmateriaalit/yleinen/honHar/ma/STEK_YDINVOIMALAT.pdf | Nimeke =Ydinvoimalatekniikkaa | Tekijä =H. Honkanen | Tiedostomuoto =PDF | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija =Kajaanin ammattikorkeakoulu | Viitattu =10.1.2010 | Kieli = | arkisto =https://web.archive.org/web/20120112082203/http://gallia.kajak.fi/opmateriaalit/yleinen/honHar/ma/STEK_YDINVOIMALAT.pdf | arkistoitu =12.1.2012 }}</ref> Monia deuteroituja orgaanisia yhdisteitä, kuten deuteroitua [[kloroformi]]a, käytetään liuottimina [[NMR-spektroskopia]]ssa.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä =Donald L. Pavia & Gary M. Lampman & George S. Kriz | Nimeke =Introduction to spectroscopy | Vuosi =2008 | Sivu =199 |Julkaisija =Cengage Learning | Tunniste = | Isbn = 978-0495114789 | www =http://books.google.fi/books?id=FkaNOdwk0FQC&pg=PT215&dq=NMR+%2B+deuterium&cd=8#v=onepage&q=NMR%20%2B%20deuterium&f=false | www-teksti =Kirja Googlen teoshaussa | Viitattu = 10.01.2010 | Kieli ={{en}} }}</ref> Deuteriumia käytetään tulevaisuudessa myös fuusioreaktoreissa polttoaineena.<ref name ="fusion">{{Verkkoviite | Osoite =http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/nucene/fusion.html  | Nimeke =Nuclear Fusion | Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = Georgia State University | Viitattu = 6.1.2010 | Kieli ={{en}} }}</ref>
*'''<sup>3</sup>H''' tai '''T''', [[tritium]] (”kolmas”), on hyvin harvinainen vedyn isotooppi, jonka ytimessä on yksi protoni ja kaksi neutronia. Kaikesta vedystä sitä on {{murtoluku|1|10&nbsp;000}}. Tritium on [[radioaktiivisuus|radioaktiivista]], ja se hajoaa [[beetahajoaminen|beetahajoamisen]] kautta [[helium-3]]:ksi. Tritiumin puoliintumisaika on noin 12,32 vuotta.<ref name ="epa">{{Verkkoviite | Osoite =http://www.epa.gov/rpdweb00/radionuclides/tritium.html | Nimeke =Tritium | Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = U.S. Enviromental Protection Agemcy | Viitattu = 6.1.2010 | Kieli ={{en}} }}</ref> Tritiumin löysivät [[Ernest Rutherford]], M. L. Oliphant ja Harteck vuonna 1934 pommittaessaan deuterium-atomeja deuteroneilla eli deuterium-atomin ytimillä. Pieniä määriä tritiumia muodostuu yläilmakehässä, kun [[kosminen säteily|kosmiset säteet]] iskeytyvät typpimolekyyleihin.<ref name="epa" /> Tritiumia voidaan myös valmistaa reaktoreissa pommittamalla [[litium]]-6:ta neutroneilla.<ref name="fusion" /> Tritium voi esiintyä kaasumaisena, mutta yleisimmin muodossa, jossa yksi vesimolekyylin protium-atomeista on korvautunut sillä.<ref name="epa" /> Tritiumin hajoamisessa syntyvät elektronit voivat virittää muiden aineiden elektroneja, joten sitä käytetään itsevalaisevana aineena rannekellojen näytöissä ja poistumistiekylteissä.<ref name ="laboratory">{{Verkkoviite | Osoite =http://www.rsmas.miami.edu/groups/tritium/ | Nimeke =The Tritium Laboratory | Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija =University of Miami | Viitattu = 6.1.2010 | Kieli = {{en}} }}</ref> Muita käyttökohteita ovat merkkiaineena isotooppigeokemiassa ja lääketieteessä tutkittaessa lääkeaineiden [[metabolia]]a<ref name="epa" /><ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://wwwrcamnl.wr.usgs.gov/isoig/isopubs/itchch2.html#2.5.1 | Nimeke =Fundamentals of Isotope Geochemistry | Tekijä =Carol Kendall & Eric A. Caldwell | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija =U. S. Geological Survey | Viitattu = 6.1.2010 | Kieli ={{en}} }}</ref>. Yksi energiantuotannon kannalta lupaavimmista fuusioreaktioista on deuteriumin ja tritiumin fuusio. Siinä vapautuu energiaa 16 MeV, mutta se vaatii noin 40 miljoonan kelvinin lämpötilan.<ref name="fusion" />

==== Orto- ja paravety ====
[[File:Spinisomers_of_molecular_hydrogen.svg|lang=fi|thumb|300px|left|Orto- ja paravedyn spinit|linkki=Tiedosto:Spinisomers_of_molecular_hydrogen.svg%3Flang=fi]]
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&nbsp;°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}} }}</ref><ref name="GA2">Greenwood & Earnshaw s. 35–36</ref><ref name="GA3">Greenwood & Earnshaw s. 33</ref>

Huoneenlämpötilassa vedystä 75&nbsp;% 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 = | arkisto =https://web.archive.org/web/20081206020342/http://www.tkk.fi/Units/AES/courses/crspages/Tfy-56.170_03/Tfy-56.170_03-Loppuraportti.pdf | arkistoitu =6.12.2008 }}</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" />

=== Kemialliset ominaisuudet ===
==== Sijainti jaksollisessa järjestelmässä ====
[[Kuva:IUPAC Periodic Table modified.PNG|thumb|375px|Jaksollinen järjestelmä, jossa vety on sijoitettu IUPACin suosituksen mukaisesti keskelle.]]
Vakiintuneen käytännön mukaan vety sijoitetaan jaksollisessa järjestelmässä ensimmäiseen eli [[alkalimetalli]]en sarakkeeseen.  Vety kuitenkin poikkeaa monella tavalla muista ryhmään kuuluvista alkuaineista: esimerkiksi se ei reagoi veden kanssa kuten [[litium]], [[natrium]] tai [[kalium]], ja sitä pidetään yleensä [[epämetalli]]na. Kemialliselta kannalta vedyllä kuitenkin on myös metallimaisia ominaisuuksia kuten positiivinen [[hapetusluku]]. Joskus vety on sijoitettu [[halogeenit|halogeeneihin]] eli 17. ryhmään, koska vedyn rakenne on lähellä halogeenien rakennetta eli yhden elektronin päässä täydestä elektronikuoresta. [[IUPAC]] suosittelee nykyään vedyn sijoitettavaksi niin, että se on ensimmäisen jakson alkuaineena jaksollisen järjestelmän ylimmällä rivillä, taulukon keskellä niin ettei se kuulu mihinkään pääryhmistä.<ref>{{Verkkoviite | Tekijä = | Nimeke = A Central Position for Hydrogen in the Periodic Table| Osoite = http://www.iupac.org/publications/ci/2003/2506/ud.html| Selite = | Ajankohta =24. heinäkuuta 2004 | Julkaisija = IUPAC| Viitattu =28.6.2007 | Kieli = {{en}} }}</ref><ref>{{Verkkoviite | Tekijä = | Nimeke = VETY (Hydrogen)| Osoite = http://www.norssi.helsinki.fi/Home/FysKem/Kemia/Alkuaineet/Alkuaineet/Vety.htm| Selite = | Ajankohta = | Julkaisija = Helsingin normaalilyseo| Viitattu =28.6.2007 | Kieli = }}</ref> 
Vedyn tavallisin [[hapetusluku]] on +I, mutta muutamat metallit voivat yhtyä vedyn kanssa [[hydridi|hydrideiksi]], joissa sen hapetusluku on poikkeuksellisesti −I. Vedyn [[ionisoitumisenergia]] on noin 1&nbsp;310&nbsp;[[joule|kJ]]/[[mooli|mol]], siis paljon suurempi kuin varsinaisilla alkalimetalleilla, joilla se on noin 400–500&nbsp;kJ/mol. Tässä suhteessa vety muistuttaa enemmänkin [[halogeenit|halogeeneja]]. Myös vedyn [[elektronegatiivisuus]] on paljon suurempi kuin varsinaisten alkalimetallien.{{lähde}}

Vetyä yhdistää alkalimetalleihin kuitenkin sen alhainen [[elektroniaffiniteetti]], toisin sanoen energia, joka vapautuu tai sitoutuu, kun kaasumaisessa muodossa olevan alkuaineen atomiin lisätään yksi elektroni. Vedyn elektroniaffiniteetti on 73&nbsp;kJ/mol eli vetyyn sitoutuu energiaa 73&nbsp;kJ/mol. Muilla alkalimetalleilla vastaava arvo on 46–60&nbsp;kJ/mol ja halogeeneilla se on −270&nbsp;–&nbsp;−349&nbsp;kJ/mol. Yhdistävänä tekijänä on myös se, että vedyn uloin [[atomiorbitaali]] on alkalimetallien tapaan s-orbitaali, mutta halogeeneilla uloin orbitaali on p-orbitaali.{{lähde}}

==== Reaktiivisuus ====
Vety esiintyy kaksiatomisena molekyylinä, joka on tavallisissa lämpötiloissa hyvin pysyvä, eikä kovin reaktiivinen. Tämä johtuu osittain vetymolekyylin vetyatomien välisen kovalenttisen sidoksen suuresta sidosenergiasta, joka on 436&nbsp;kJ/mol. Molekyylin hajottamiseen tarvitaan suuri määrä energiaa, eivätkä kaikki vetymolekyylit ole hajonneet vetyatomeiksi edes yli 4&nbsp;700&nbsp;°C:n lämpötilassa. Hapen ja halogeenien kanssa se kuitenkin reagoi hyvin voimakkaasti, jopa räjähdysmäisesti, muodostaen vettä tai vetyhalogenideja.<ref name="R-CO">Rayner-Canham & Overton, s.</ref><ref name ="gupta">Ram B. Gupta, s. 8</ref>

Atomaarinen vety sen sijaan on hyvin reaktiivista. Se on voimakas pelkistin, joka pelkistää jopa natriummetallia natriumsuoloista, ja erityisen voimakkaasti se reagoi halogeenien ja muiden voimakkaiden hapettimien kanssa. Siksi atomaarista vetyä ei esiinny luonnossa vapaana.<ref name="gupta" />

==== Sidokset ====
[[Kuva:Liquid water hydrogen bond.png|250px|thumb|Kaavakuva nestemäisen veden molekyyleistä. Punaiset tikut kuvaavat happea ja valkoiset vetyä. Vety muodostaa hapen kanssa vetysidoksia (sidosten pituudet sinisellä). Veden poikkeuksellisen korkeat sulamis- ja kiehumispisteet johtuvat vetysidoksista.]]{{lähde}}

Vety muodostaa itsensä ja muiden alkuaineiden kanssa [[kovalenttinen sidos|kovalenttisen sidoksen]], koska vedyn elektronegatiivisuus on korkea 2,1. Vety muodostaa niin sanotun σ-sidoksen eli yksinkertaisen sidoksen. Sidos on pyörähdyssymmetrinen: vety pystyy pyörimään sidoksen suhteen ilman, että sidos katkeaa. [[Hybridisaatio]]mallissa vety on poikkeus siinä mielessä, että vedyn atomiorbitaali ei hybridisoidu muun orbitaalin kanssa.{{lähde}}

Vety on olennaisessa osassa myös [[vetysidos|vetysidoksen]] synnyssä molekyylien välille. Vetysidos on vahvin [[heikko sidos]], joka syntyy [[poolisuus|poolisessa molekyylissä]] olevien vedyn ja hapen (O), [[typpi|typen]] (N) tai [[fluori]]n (F) välille. (Molekyylin vety muodostaa vetysidoksen toisen molekyylin N, O tai F-atomin kanssa.) Yhdisteillä, joilla esiintyy vetysidoksia, on poikkeuksellisen korkea sulamis- ja kiehumispiste. Tämä johtuu vetysidosten voimakkuudesta. Erityisen korkea sulamis- ja kiehumispiste on vedellä, sillä vesimolekyyli muodostaa neljä vetysidosta. Elämän kannalta veden korkea sulamis- ja kiehumispiste ovat elintärkeitä.{{lähde}}

==== Hapot ja emäkset ====
[[Happo]] ja [[emäs]] on Brønsted–Lowry-teoriassa määritelty siten, että happo on aine, joka luovuttaa positiivisen vety[[ioni]]n (H<sup>+</sup>) eli [[protoni#protoni kemiassa|protonin]] emäkselle. Emäs taas on aine, joka vastaanottaa vetyionin hapolta. [[Happamuus|Happamat]] vesiliuokset syntyvät, kun happo luovuttaa yhden protonin vedelle, jolloin liuokseen syntyy [[oksoniumioni|oksoniumioneja]] (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>). Oksoniumionit aiheuttavat liuoksen happamuuden. Emäksiset vesiliuokset syntyvät, kun emäs reagoi veden kanssa muodostaen [[hydroksidi-ioni|hydroksidi-ioneja]] (OH<sup>−</sup>). Happamuus tai emäksisyys riippuu liuoksessa olevien oksonium- ja hydroksidi-ionien lukumäärästä.{{lähde}}

==== Vedyn yhdisteet ====
{{pääartikkeli|[[Hydridi]]}}
Vedyn binäärisiä yhdisteitä kutsutaan hydrideiksi ja ne voidaan jakaa sidosten perusteella kolmeen luokkaan kovalenttiset, ionisidokselliset ja metalliset yhdisteet. Kovalenttisia yhdisteitä ovat vedyn ja muiden epämetallien yhdisteet, kuten [[ammoniakki]], vesi ja vetyhalogenidit. Näistä monet ovat olomuodoltaan huoneenlämpötilassa kaasuja.<ref name="zumdahl2">Zumdahl & Zumdahl, s. 915</ref><ref name="descriptive">Rayner-Canham & Overton, s. 233–236</ref><ref name="chemistry2">Greenwood & Earnshaw, s. 65–67</ref>

Ionisidokselliset hydridit sisältävät anionina hydridi-ionin (H<sup>−</sup>). Näitä vety muodostaa elektropositiivisten alkali- ja maa-alkalimetallien kanssa. Ionisidokselliset hydridit reagoivat kiivaasti veden kanssa vapauttaen vetykaasua esimerkkinä [[natriumhydridi]]n reaktio<ref name="zumdahl2" /><ref name="descriptive" /><ref name="chemistry2" />
:<chem>NaH + H2O -> NaOH + H2</chem>

[[Siirtymämetalli]]en ja [[lantanoidi]]en sekä [[aktinoidi]]en kanssa vety muodostaa metallisia hydridejä. Metallisille hydrideille tyypillistä on metallimainen kiilto ja sähkönjohtokyky. Näissä yhdisteissä vety pienikokoisena pääsee diffundoitumaan metallihilaan ja muodostaa niin kutsuttuja [[välisijayhdiste]]itä. Nämä ovat useimmiten koostumukseltaan epästoikiometrisiä ja rakenteeltaan monimutkaisia. Metallisen hydridiin perustuu eräiden metallien tutkiminen vedyn varastointitapana, koska ne lämmitettäessä vapauttavat vedyn. Esimerkiksi platina pystyy näin sitomaan vetyä jopa 900 kertaa oman tilavuuteensa nähden. Vedyn varastoimiseen tutkitaan myös metalliseoshydridejä esimerkiksi lupaavimmiksi ovat osoittautuneet TiNi<sub>2</sub>- ja LaNi<sub>2</sub>-seokset.<ref name="zumdahl2" /><ref name="descriptive" /><ref name="chemistry2" />

Tärkeitä epäorgaanisia vety-yhdisteitä ovat esimerkiksi vesi, kaikki epäorgaaniset [[happo|hapot]], [[ammoniakki]] ja [[natriumhydroksidi]].<ref name="encarta II" />

== Historia ==
=== Vedyn löytäminen ===
Sveitsiläistä, 1500-luvulla elänyttä alkemistia [[Paracelsus]]ta pidetään ensimmäisenä vedyn havaitsijana. Liuottaessaan [[rauta]]a [[rikkihappo]]on hän huomasi kehittyvän kaasua, jota hän kuvaili sanoin ”ilmaa nousee ja hajoaa kuin tuuli”. Paracelsus ei ollut varma, mitä oli tuottanut, eikä hän myöskään selvittänyt vedyn ominaisuuksia.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Ebbe Almqvist | Nimeke = History of industrial gases | Vuosi = 2003 | Luku = | Sivu = 3 | Selite = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = Springer | Tunniste = | Isbn = 978-0-306-47277-0 | www = http://books.google.fi/books?id=OI0fTJhydh4C&pg=PA3&lpg=PA3&dq=Paracelsus+%2B+hydrogen&source=bl&ots=ofVwnZRc3H&sig=Gse9paHJtmHgbKlPbQhUnZsWi70&hl=fi&ei=6wBCS9i1N47J-Qakj9muCg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=7&ved=0CCQQ6AEwBg#v=onepage&q=Paracelsus%20%2B%20hydrogen&f=false | www-teksti = Kirja Googlen teoshaussa | Tiedostomuoto = | Viitattu = 4.1.2010 | Kieli = {{en}} }}</ref><ref name ="genius">{{Kirjaviite | Tekijä = Gavin D. J. Harper | Nimeke = Fuel Cell Projects for the Evil Genius | Vuosi = 2008 | Luku = | Sivu = 1 | Selite = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = McGraw-Hill Professional  | Tunniste = | Isbn = 978-0071496599 | www = http://books.google.fi/books?id=4oBGfJs0HIgC&pg=PT11&dq=Paracelsus+%2B+hydrogen&cd=7#v=onepage&q=Paracelsus%20%2B%20hydrogen&f=false | www-teksti = Kirja Googlen teoshaussa | Tiedostomuoto = | Viitattu = 4.1.2010 | Kieli = {{en}} }}</ref> Vuonna 1670 englantilainen [[Robert Boyle]] tuotti vetyä sekoittamalla rautaviilajauhoa laimeaan [[suolahappo]]on ja rikkihappoon. Boyle kuvasi vetyä tulenaraksi kaasuksi, jonka vertaista hän ei ollut koskaan aiemmin havainnut, ja nimitti sitä ”Marsin palavaksi liuokseksi”. Boyle huomasi syntyneen kaasun palavan ainoastaan, jos ilmaa oli saatavilla. Hän myös havaitsi, että palamisessa kului ilmaa ja palamistuotteet painoivat enemmän kuin palaneet aineet.<ref name="genius" /><ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.chemicool.com/elements/hydrogen.html | Nimeke =Hydrogen Element Facts | Julkaisija =Chemicool | Viitattu = 4.1.2010 | Kieli ={{en}} }}</ref>

Puhdasta vetyä valmisti ensimmäisenä englantilainen kemisti-fyysikko ja Britannian rikkaimpiin kuulunut [[Henry Cavendish]] vuonna 1766 antamalla [[rauta|raudan]] reagoida laimean [[rikkihappo|rikkihapon]] kanssa.<ref name=HS>{{Verkkoviite | Osoite = http://www2.hs.fi/extrat/teemasivut/tiedeluonto/alkuaineet/01.html | Nimeke = Vety on kaikkeudessa ykkösenä | Tekijä = Marko Hamilo | Ajankohta =  31.7.2007 | Julkaisu = Helsingin Sanomat | Viitattu = 14.7.2010 | Arkisto = https://web.archive.org/web/20100210140022/http://www2.hs.fi/extrat/teemasivut/tiedeluonto/alkuaineet/01.html | Arkistoitu = 10.2.2010}}</ref> Hän itse ei kuitenkaan uskonut löytäneensä vetyä, vaan oletti sen olevan ''[[Flogiston-teoria|flogistonia]]''. Hän arveli kaasun lähtevän metallista eikä haposta, ja käytti siitä nimeä ”metallien palava ilma”. Tutkimuksissaan Cavendish havaitsi vedyn ja ilman seoksen räjähtävän, ja hän päätti myös laskea vedyn tiheyden. Laskelmissaan hän pääsi lopputulokseen, että vety on keveämpää kuin [[ilma]]. Tutkittuaan räjähdyksessä tiivistynyttä pisaraa hän totesi sen olevan vettä. Tämän vuonna 1781 tehdyn kokeen ansiosta hän tuli todistaneeksi [[Aristoteles|Aristoteleen]] ja muiden antiikin luonnonfilosofien olleen väärässä, kun nämä väittivät veden olevan [[klassiset alkuaineet|alkuaine]].<ref name=HS />

Cavendishia pidetään vedyn löytäjänä, mutta nimen sille antoi ranskalainen kemisti [[Antoine Lavoisier]].<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://web1.caryacademy.org/chemistry/rushin/StudentProjects/ElementWebSites/hydrogen/interesting_facts.htm | Nimeke = History of Hydrogen | Tekijä = | Ajankohta = | Selite = | Julkaisija = | Viitattu = 29.6.2007 | Kieli = {{en}} | Arkisto = https://web.archive.org/web/20070927022046/http://web1.caryacademy.org/chemistry/rushin/StudentProjects/ElementWebSites/hydrogen/interesting_facts.htm | Arkistoitu = 27.9.2007}}</ref> Lavoisier todisti vuonna 1783, että vesi sisältää Cavendishin aiemmin löytämää ”palavaa ilmaa” ja [[happi|happea]]. Lavoisier antoi vedylle nimen hydrogène. Nimen lähtökohtana ovat kreikankieliset sanat ὕδωρ (''hydor'', vesi) ja γίγνομαι (''gignomai'', muodostaa, synnyttää) eli ''vedenmuodostaja''.<ref name=HS /> Nimi tulee vedyn [[palaminen|palamisreaktiosta]], josta syntyy reaktiotuotteena vettä. Myös suomenkielinen sana ''vety'' viittaa veden muodostamiseen; se esiintyi ensimmäisen kerran kirjakielessä vuonna 1851.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Kaisa Häkkinen | Nimeke = Nykysuomen etymologinen sanakirja | Vuosi = 2004 | Luku = | Sivu = 1478 | Selite = Hakusana ''vety'' | Julkaisupaikka = | Julkaisija = WSOY | Tunniste = }}</ref>

=== Kylmätutkimus ===
Vielä 1900-luvun alussa vedylle oli keksitty vain muutamia käyttökohteita: sitä käytettiin niin sanotuissa [[kalkkivalo]]issa, jotka olivat teatterien parrasvaloja, ja [[ilmalaiva|ilmalaivojen]] täyttökaasuna.

[[Kryogeniikka]] eli matalien lämpötilojen tutkiminen alkoi vuoden 1880 tienoilla. Ranskalainen kaivosinsinööri [[Louis Cailletet]] ilmoitti vuonna 1877 havainneensa nestemäisiä happipisaroita. Muutamaa päivää aiemmin sveitsiläinen fyysikko [[Raoul Pictet]] oli ilmoittanut myös onnistuneensa [[happi|hapen]] nesteyttämisessä, mutta eri tavalla. Matalien lämpötilojen tutkimus oli 1900-luvun vaihteessa hyvin kallista, ja vain harvat yliopistot kykenivät tarjoamaan tarvittavia laboratorio-olosuhteita. Hapen nesteyttämisen jälkeen alkoi kansainvälinen kilpailu siitä, kuka onnistuisi ensimmäisenä vedyn nesteyttämisessä. Kilpailua käytiin lähinnä Euroopassa, sillä suurin osa fyysikoista oli siihen aikaan eurooppalaisia. Kilpailu oli riitojen ja prioriteettikysymysten värittämää alusta alkaen, ja hätäiset tulokset olivat tavallisia arvovallasta kilpailtaessa. Ensimmäisenä onnistui vuonna 1898 skotlantilainen kemisti [[James Dewar]], jonka työtä helpotti hänen aiempi keksintönsä vakuumikryostaatti eli [[termospullo]].<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Helge Kragh | Nimeke = Kvanttisukupolvet | Vuosi = 2002 | Julkaisija = Terra Cognita | Tunniste = | Isbn = 952-5202-53-4}}</ref> Termospullo johtaa huonosti lämpöä, koska siinä on kaksi hopeoitua lasiseinää, joiden välissä on tyhjiö. Dewar käytti sitä pitääkseen hyvin kylmät nesteet kylminä ja onnistui valmistamaan nestemäistä vetyä yhteensä 20 millilitraa. Sen jälkeen Dewar halusi valmistaa kiinteää vetyä, missä hän onnistuikin jo seuraavana vuonna.<ref>{{Verkkoviite | Osoite= http://www.undiscoveredscotland.co.uk/usbiography/d/jamesdewar.html | Nimeke = James Dewar | Undiscovered Scotland | Kieli = {{en}} | Viitattu=31.1.2010}}</ref>

[[Harold Urey]] havaitsi [[Columbian yliopisto]]n kollegoidensa kanssa [[spektroskopia|spektroskooppisissa]] tutkimuksissaan höyrystyneessä vedyssä poikkeavaa ainetta, jonka rakenne oli muuten sama kuin vedyn, mutta sillä oli ytimessään yksi neutroni. [[Deuterium]]iksi nimetyn aineen atomimassa oli kaksinkertainen verrattuna vetyyn. Ureyn johdolla tutkijat tuottivat elektrolyysin avulla kahdesta deuteriumatomista ja yhdestä happiatomista koostuvaa [[raskas vesi|raskasta vettä]].<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = John Daintith | Nimeke = Biographical Encyclopedia of Scientists | Vuosi = 2008 | Luku = | Sivu = 759 | Selite = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = CRC Press | Tunniste = | Isbn = 9781420072716 | www = http://books.google.fi/books?id=vqTNfnKJVPAC&pg=PA759&dq=Deuterium+%2B+Urey&cd=5#v=onepage&q=Deuterium%20%2B%20Urey&f=false | www-teksti = Kirja Googlen teoshaussa | Tiedostomuoto = | Viitattu = 06.02.2010 | Kieli = {{en}} }}</ref> Raskaalla vedellä on sovelluksia muun muassa [[ydinvoimala|ydinvoimaloissa]].{{lähde}}

=== Rooli atomimallin kehittymisessä ===
[[Tiedosto:Emission spectrum-H.png|pienoiskuva|Vedyn emissiospektri näkyvän valon aallonpituudella. Emissioviivoja vastaavat aallonpituudet muodostavat [[Balmerin sarja]]n.]]
Vety on 1900-luvulla kehittyneen [[atomi]]mallin keskeisin alkuaine, sillä se on rakenteeltaan niistä yksinkertaisin. Vetyatomin ytimessä on yksi [[protoni]], jota kiertää alimmalla energiatasolla yksi [[elektroni]]. Vedyn yksinkertaisen rakenteen ansiosta vedyn tuottamaa [[spektri]]ä ja spektrissä näkyviä [[spektriviiva|spektriviivoja]] oli helppo tutkia.{{lähde}}

Valon hajaantuminen spektriin on tunnettu jo keskiajalta asti. [[William Wollaston]] tutki vuonna 1802 [[Aurinko|Auringon]] spektriä ja havaitsi siinä muutamia pieniä tummia viivoja, mutta hän luuli niitä värien rajoiksi eikä kiinnittänyt asiaan sen enempää huomiota.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www2.astro.utu.fi/edu/kurssit/ttpk1/ttpkI/14Astrofysiikka.html | Nimeke = Spektroskopia | Tekijä = Rami Rekola | Ajankohta = 2002 | Selite = | Julkaisija = Turun yliopisto | Viitattu = 29.6.2007}}</ref> Kaksitoista vuotta myöhemmin [[Joseph von Fraunhofer]] havaitsi Auringon spektriä tutkiessaan satoja viivoja, ja tutkiessaan Kuun ja planeettojen heijastaman valon spektriä hän totesi niidenkin spektreissä esiintyvän samoja viivoja. Hän havaitsi niitä myös tähtien spektreissä, mutta niiden paikka ja voimakkuus poikkesivat toisistaan. Fraunhoferin havainnot osoittivat, että spektriviivat liittyivät valonlähteen ominaisuuksiin.{{lähde}}

[[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.{{lähde}}

[[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 | Osoite = http://www.astro.utu.fi/zubi/radiat/specline.htm | Nimeke = Spektriviivat | Tekijä = Hannu Karttunen | Ajankohta = | Selite = | Julkaisija = Turun yliopisto | Viitattu = 29.6.2007}}</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 = 617–618 | Vuosi = 2007 | Julkaisija = Pearson Education | Tunniste = | Isbn = 0-321-43565-6 | Kieli = {{en}} }}</ref>

== Valmistus ==
[[Kuva:Electrolyser, front, B.jpg|thumb|250px|Laitteisto, jota käytetään tuotettaessa vetyä elektrolyyttisesti]]
Vetyä valmistetaan teollisuudessa usealla tavalla. Pääasiallisesti käytettyjä tapoja on viisi:

1) Vetyä voidaan valmistaa maakaasusta tai maaöljystä sekä vesihöyrystä katalyytin, joka on usein [[nikkeli]]ä, läsnä ollessa. Reaktiossa syntyy [[hiilimonoksidi]]a ja vetyä, ja se tapahtuu 800–1&nbsp;000&nbsp;°C:n lämpötilassa ja 10–50 ilmakehän paineessa. Suurin osa teollisesti tuotetusta vedystä valmistetaan tällä tavoin [[metaani]]sta.<ref name ="zumdahl">Steven S. Zumdahl & Susan A. Zumdahl, s. 914–915</ref>
* maakaasu ([[metaani]]) CH<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O → CO + 3H<sub>2</sub>
* maaöljy C<sub>12</sub>H<sub>26</sub> + 12H<sub>2</sub>O → 12CO + 25H<sub>2</sub>
2) Hehkuvan [[hiili|hiilen]] joukkoon johdetaan vesihöyryä, jolloin syntyy [[hiilimonoksidi]]n ja vedyn seos, niin kutsuttua [[vesikaasu]]a.<ref name ="karamaki">E. M. Karamäki s. 67</ref>
:C + H<sub>2</sub>O → CO + H<sub>2</sub>
3) Vety voidaan erottaa vesikaasusta tai vesikaasu johtaa katalyyttiä sisältävän putken läpi noin 400&nbsp;°C:n lämpötilassa. Putkessa hiilimonoksidi reagoi vesihöyryn kanssa, jolloin muodostuu vedyn ja hiilidioksidin seos.<ref name="karamaki" />
:CO + H<sub>2</sub>O → CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>
4) Vetyä muodostuu myös maaöljyn sisältämien hiilivetyjen [[krakkaus|krakkauksessa]]. Lisäksi muodostuu alkuaine hiiltä<ref name="karamaki" />.

5) Vetyä voidaan valmistaa myös vedestä [[elektrolyysi]]llä<ref name="karamaki" />:
*Anodireaktio: 4[OH]<sup>−</sup> → O<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>−</sup>
*Katodireaktio: 2[H<sub>3</sub>O]<sup>+</sup> + 2e<sup>−</sup> → H<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O
**Yleisesti: [OH]<sup>−</sup> + [H<sub>3</sub>O]<sup>+</sup> → O<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>

Suuressa mittakaavassa vedyn tuottaminen elektrolyyttisesti ei ole taloudellisesti kannattavaa, koska sähköenergia on kallista.<ref name="zumdahl" /> [[Korkean lämpötilan elektrolyysi]] saattaa muuttaa tätä tilannetta varsinkin jos [[Primäärienergia#Energialähteet|primäärienergialähteeksi]] saadaan [[erittäin korkean lämpötilan reaktori]], [[kaksoisfluidireaktori]] tai muu edullinen korkean lämpötilan energialähde.

6) [[metallien sähkökemiallinen jännitesarja|Epäjalon]] metallin reagoidessa jonkin [[happo|hapon]] kanssa syntyy [[suola]]a ja samalla vety vapautuu, esimerkiksi: 
* [[Sinkki|Zn]] + 2[[Suolahappo|HCl]] → [[Sinkkikloridi|ZnCl<sub>2</sub>]] + H<sub>2</sub>

7) Vetyä on laboratoriossa valmistettu myös [[fotolyysi]]n avulla hajottamalla vettä [[galliumnitridi]]n ja auringonvalon avulla.

== Käyttö ==
[[File:Shuttle Main Engine Test Firing cropped edited and reduced.jpg|thumb|upright|right|[[Avaruussukkula]]n päämoottori poltti vetyä tuottaen lähes näkymättömän liekin.]]
Vetyä käytetään 2000-luvun alussa eniten [[kemianteollisuus|kemianteollisuudessa]], kun kidevedetöntä [[ammoniakki]]a tehdään osana [[lannoite|lannoitteiden]] valmistusprosessia. Valmistus tapahtuu [[Haber–Bosch-menetelmä]]llä, jossa vety ja [[typpi]] yhdistyvät ammoniakiksi.<ref name="zumdahl" />

Toinen huomattava käyttäjä on [[öljynjalostus]], jossa vedyn avulla voidaan kasvattaa [[hiilivety]]jen vety–hiilisuhdetta ja saada ne palamaan puhtaammin. Muita käyttökohteita ovat muun muassa oksidien poisto rautamalmeista, rikin poisto öljystä ja metanolin valmistus hiilimonoksidista. Yhteensä vetyä käytetään noin 50 miljoonaa tonnia vuodessa, ja kulutus kasvaa nykyisin noin 4–10&nbsp;% vuodessa.<ref name="ullman" />

Suuria määriä vetyä käytetään myös tyydyttymättömien [[kasviöljy|kasvirasvojen]] kovettamiseen vedyttämällä. Vety liittyy tyydyttymättömien rasvojen kaksoissidoksiin, jolloin niistä tulee yksinkertaisia sidoksia ja rasvahapot muuttuvat [[tyydyttynyt rasvahappo|tyydyttyneiksi]].<ref name="zumdahl" />

Vetyä on käytetty myös muun muassa [[ilmapallo]]jen täytteenä ja [[helium]]in rinnalla [[ilmalaiva|ilmalaivojen]] täyttökaasuna.<ref name=HS /> Vedyn vaarallisuus tuli esille muun muassa ilmalaiva [[Hindenburg (zeppeliini)|Hindenburgin]] tuhossa. Hindenburgissa käytettiin vetyä, koska [[Yhdysvallat|Yhdysvalloilla]] oli heliumin teollisen valmistuksen monopoli eikä se myynyt heliumia esim. [[Saksa]]lle.{{lähde}} Nykyään tosin vaikuttaa siltä, että onnettomuuden todellinen syy olikin ilmalaivan ulkokuoren erittäin tulenarka kyllästeaine.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.tkk.fi/Units/AES/projects/renew/fuelcell/vetytulevaisuus/vetyturvallisuus.html | Nimeke = Vedyn käytön turvallisuus | Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = Teknillinen korkeakoulu, Energiatekniikan laboratorio | Viitattu = 11.5.2010 | Arkisto = https://web.archive.org/web/20070513070130/http://www.tkk.fi/Units/AES/projects/renew/fuelcell/vetytulevaisuus/vetyturvallisuus.html | Arkistoitu = 13.5.2007}}</ref>

Nestevety on nestemäistä ajoainetta käyttävien [[kantoraketti]]en tehokkaimpia polttoaineita. Hapettimena on yleensä nestehappi. Komponenttien pysymiseksi nestemäisinä tulee lämpötilan olla kylmä, vähintään &minus;183&nbsp;°C. Tällaista seosta kutsutaan [[kryogeeninen ajoaine|kryogeeniseksi ajoaineeksi]]. Koska polttoaine tulee pitää hyvin kylmänä, sen pitkäaikainen säilyttäminen on hankalaa.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www-pao.ksc.nasa.gov/nasafact/count2.htm | Nimeke = Cryogenic | Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = NASA | Viitattu = 11.5.2010 | Kieli = {{en}} | Arkisto = https://web.archive.org/web/20110427020520/http://www-pao.ksc.nasa.gov/nasafact/count2.htm | Arkistoitu = 27.4.2011}}</ref>

Vetyä on myös mahdollista käyttää [[kaasuturbiini]]n polttoaineena. Neuvostoliitossa rakennettiin [[Tupolev Tu-154]] -matkustajakoneesta prototyyppi, johon asennettiin vetyä polttava NK-88-suihkumoottori. Koneella lennettiin koelentoja ensimmäisen kerran huhtikuussa 1988.<ref>https://trafficnews.jp/post/124495/2 </ref> Vetyä voidaan käyttää myös [[polttomoottori]]ssa ja siten [[vetyauto]]issa.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/tech_validation/pdfs/fcm03r0.pdf | Nimeke = Hydrogen Use In Internal Combustion Engines | Tiedostomuoto = pdf | Viitattu = 20.1.2023 | Kieli = {{en}} }}</ref>

=== Käyttö Suomessa ===
[[VTT]] arvioi kesällä 2021, että Suomen ja EU:n päästötoimet nostavat vetyteknologian kaupallisten sovellusten kysyntää lähivuosina. Vedyn avulla esimerkiksi tuulivoimalan tuottamaa energiaa voidaan varastoida ja muuttaa myöhemmin sähköksi tai lämmöksi. Vedystä voidaan valmistaa myös muita tuotteita. Vantaan Energia suunnitteli tuottavansa vedyn avulla [[Hiilineutraali polttoaine|hiilineutraalia]] maakaasua, jota voidaan käyttää liikenteen polttoaineena.<ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.hs.fi/talous/art-2000008105651.html|nimeke=Energia {{!}} VTT hoputtaa Suomen energiayhtiöitä käyttämään vetyä, sillä siitä hyötyisivät sekä ilmasto että talous: ”Meidän pitää olla ensimmäisinä liikkeellä”|julkaisu=Helsingin Sanomat|ajankohta=2021-07-06|viitattu=2021-09-20}}</ref>

=== Käyttö polttokennoissa ===
{{pääartikkeli|[[polttokenno]]}}
[[Kuva:Mercedes-Benz F-Cell WAS 2010 8927.JPG|thumb|250px|Vetypolttokennoja on mahdollista käyttää myös ajoneuvojen voimanlähteenä. Kuvassa Mercedes-Benz F-Cell -konseptiauto]]
Polttokennot muuntavat vedyn sisältämän kemiallisen energian sähkö- ja lämpöenergiaksi. Polttokenno koostuu positiivisesta katodista ja negatiivisesta anodista, joita yhdistää elektrolyytti. Polttokennoon syötetään vety- ja happikaasuja, jolloin vetymolekyylit kulkeutuvat anodille ja happiatomit katodille ja kennossa tapahtuva energiaa vapauttava kokonaisreaktio on
:2 H<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> → 2 H<sub>2</sub>O

Elektrolyytti vaikuttaa polttokennon toimintalämpötilaan ja hyötysuhteeseen, ja polttokennot voidaan jakaa ryhmiin elektrolyytin mukaan, kuten alkali-, sulakarbonaatti-, fosforihappo-, protoninvaihto- ja kiinteäoksidipolttokennoihin. Protoninvaihtopolttokenno on osoittautunut lupaavimmaksi autojen energianlähteenä.<ref>Gupta, s. 17</ref>

Suurimmat ongelmat, jotka haittaavat polttokennojen soveltamista laajaan käyttöön energianlähteenä, liittyvät kustannuksiin ja polttokennojen kestävyyteen. Polttokennojen korkea hinta johtuu suurelta osin siitä, että katalyyttinä käytetään [[platina]]a ja <ref>Gupta, s. 20</ref> iridiumia, joka on platinaakin harvinaisempi jalometalli.

== Katso myös ==
* [[Antivety]]
* [[Pimeäfermentaatio]]
* [[Vetytalous]]

== Lähteet ==
* {{Kirjaviite | Tekijä = Greenwood, N. N. & Earnshaw, A. | Nimeke = Chemistry of the Elements | Vuosi = 1997 | Selite = 2nd edition | Julkaisija = Butterworth Heinemann | Tunniste = | Isbn = 0-7506-3365-4 | Kieli = {{en}} }}
* {{Kirjaviite | Tekijä = Gupta, Ram B. | Nimeke = Hydrogen fuel: Production, transport and storage | Vuosi = 2008 | Julkaisija = CRC Press | Tunniste = | Isbn = 978-1-4200-4575-8 | Kieli = {{en}} }}
* {{Kirjaviite | Tekijä = Zumdahl, Steven S. & Zumdahl, Susan A. | Nimeke = Chemistry | Vuosi = | Selite = 8. painos | Julkaisija = Brooks Cole | Tunniste = | Isbn = 978-0-495-82992-8 | Kieli = {{en}} }}
* {{Kirjaviite | Tekijä = Karamäki, E. M. | Nimeke = Epäorgaaniset kemikaalit | Vuosi = 1983 | Julkaisija = Kustannusliike Tietoteos | Tunniste = | Isbn = 951-9035-61-3}}
* {{Kirjaviite | Tekijä = Rayner-Canham, Geoff & Overton, Tina | Nimeke = Descriptive Inorganic Chemistry | Vuosi = 2006 | Selite = 5th edition | Julkaisija = W. H. Freeman and Company | Tunniste = | Isbn = 978-1-4292-2434-5 | Kieli = {{en}} }}
* {{Kirjaviite | Tekijä = Wiberg, Egon; Wiberg, Nils & Holleman, Arnold Frederick | Nimeke = Inorganic chemistry | Vuosi = 2001 | Julkaisija = Academic Press | Tunniste = | Isbn = 978-0-12-352651-9 | www = http://books.google.fi/books?id=Mtth5g59dEIC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false | www-teksti = Kirja Googlen teoshaussa | Kieli = {{en}} }}

=== Viitteet ===
{{viitteet|sarakkeet}}

== Aiheesta muualla ==
{{commonscat|hydrogen}}
*{{Kemikaalikortti|0001|Vedyn}}
*[http://www.vtt.fi/inf/julkaisut/muut/2013/VTT-R-02257-13.pdf Kauranen, Pertti & Solin, Jussi & Törrönen, Kari & Koivula, Jouko & Laurikko, Juhani: Vetytiekartta – Vetyenergian mahdollisuudet Suomelle, Tutkimusraportti, VTT, 3.4.2013] (pdf)
*[https://tukes.fi/vedyn-kasittelyn-ja-varastoinnin-turvallisuus Turvallisuus- ja kemikaalivirasto (Tukes): Vedyn käsittelyn ja varastoinnin turvallisuus]
*[http://www.periodictable.com/Elements/001/data.html Periodictable: Technical data for Hydrogen] {{en}}
*[http://www.hmdb.ca/metabolites/HMDB01362 Human Metabolome Database: Hydrogen] {{en}}
*[https://foodb.ca/compounds/FDB016247 Food Component Database (FooDB): Hydrogen] {{en}}
*[http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?cpd:C00282 KEGG: Hydrogen] {{en}}
*[http://www.chemblink.com/products/1333-74-0.htm ChemBlink: Hydrogen] {{en}}
*[http://webmineral.com/chem/Chem-H.shtml#.W5UIXGwUl9A Webmineral: Mineral Species containing Hydrogen (H)] {{en}}
*[https://www.mindat.org/element/Hydrogen Mindat: The Mineralogy of Hydrogen] {{en}}
*{{Isotopes Project|H|vedyn}}
*{{Kirjaviite | Tekijä=Karttunen, Hannu | Nimeke= Vanhin tiede – Tähtitiedettä kivikaudesta kuulentoihin  | Julkaisupaikka=Helsinki | Julkaisija=Ursa | Vuosi=2003 | Sivut= 427| Selite="Joseph von Fraunhofer (1787–1826)"| ISBN= 978-952-5329-26-1}}

{{Pakkauskaasut}}
[[Luokka:Vety|*]]
[[Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit]]