A hélium-hidrid-ion, más néven hidrohélium kation a legegyszerűbb heteronukleáris ion, hélium és proton (hidrogénion) gázfázisban történő egyesülésével keletkezik, képlete HeH+. A legerősebb ismert sav, protonaffinitása 177,8 kJ/mol.[2] Feltehetően előfordul a csillagközi anyagban, de jelenlétét eddig nem sikerült kimutatni.[3] Állandó dipólusmomentummal rendelkezik, ami spektroszkópiás jellemzését egyszerűbbé teszi.[4] Bár stabil, de szinte bármivel reagál.
Hélium-hidrid-ion | |||
![]() A hélium-hidrid-ion kalottamodellje | |||
![]() A hélium-hidrid-ion pálcikamodellje | |||
Szabályos név | hidrohélium(1+)[1] | ||
Kémiai azonosítók | |||
---|---|---|---|
ChemSpider | 21106447 | ||
ChEBI | 33688 | ||
| |||
InChIKey | HSFAAVLNFOAYQX-UHFFFAOYSA-N | ||
Gmelin | 2 | ||
Kémiai és fizikai tulajdonságok | |||
Kémiai képlet | HeH+ | ||
Moláris tömeg | 5,01054 g mol−1 | ||
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. |
Tulajdonságai
Kondenzált fázisban nem állítható elő, mivel bármely vele érintkező aniont, molekulát, vagy atomot protonálna. A Hess-tétel alapján azonban meg lehet becsülni, hogy elméletileg milyen erős sav lenne a vízben.
HHe+(g) | → | H+(g) | + He(g) | +178 kJ/mol | [2] |
HHe+(aq) | → | HHe+(g) | +973 kJ/mol | [5] | |
H+(g) | → | H+(aq) | −1530 kJ/mol | ||
He(g) | → | He(aq) | +19 kJ/mol | [6] | |
HHe+(aq) | → | H+(aq) | + He(aq) | −360 kJ/mol | |
A disszociációs energiára kapott −360 kJ/mol −63-as pKa-nak felel meg.
A He−H kötés hossza 0,772 Å.[7]
Leírtak vagy elméletileg vizsgáltak már más hélium-hidrid-ionokat is. A mikrohullámú spektroszkópiával észlelt HeH+2 ion[8] számított kötési energiája 6 kcal/mol. A HeH+3 számított kötési energiája 0,1 kcal/mol.[9]
Keletkezése
A hélium-hidrid-ion keletkezhet TH vagy T2 molekulából a trícium bomlása során. A tríciummag visszalökődése miatt a keletkező ion gerjesztett állapotú lesz, de a kötés megmarad.[10]
Valószínűleg jelen van a csillagközi anyagban, bár erre még nem találtak egyértelmű bizonyítékot.[11] Nagy valószínűséggel a HeH+ volt az univerzumban az első vegyület,[11] mivel az univerzum fiatalabb korában kizárólag hidrogént és héliumot tartalmazott. Emiatt jelentősen befolyásolhatta a korai univerzum kémiáját és a későbbi fejlődését is. Nagy állandó dipólusmomentummal rendelkezik. Úgy gondolják, hogy a héliumban gazdag fehér törpékben is jelen lehet, és emiatt lassabban hűlnek ki.[12][13]
Mivel a legjelentősebb, 149,14 µm-es spektrumvonala egybeesik a ⫶CH metingyök egyik dublettjével, ezért nehéz eldönteni, hogy az adott színképvonal a metingyökhöz vagy a hélium-hidrid-ionhoz tartozik-e. Bizonyítékok mutatnak arra, hogy jelen lehet a hideg héliumcsillagokban és a sűrű planetáris ködökben, például az NGC 7027-ben.
Keletkezhet csillagszél által, szupernóváknál és fiatal csillagok által kidobott anyagnál, ha a kidobott anyag sebessége nagyobb, mint 90 km/s.[14]
Hélium-hidrid molekula
A hélium-hidrid-ionnal ellentétben a semleges hélium-hidrid molekula nem stabil. Gerjesztett állapotban (excimerként) létezik, először 1980-as évek közepén észlelték.[15][16][17]
Jegyzetek
Fordítás
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.