氦合氢离子，又称氦氢分子离子，化学式为HeH+，是一种带正电的离子。它首次发现于1925年，通过质子（或氢离子）和氦原子在气相中反应制得。[2]氦合氢离子是已知最强的布朗斯特质子酸，质子亲和能为177.8 kJ/mol。[3]有人认为，这种物质可以存在于自然星际物质中。[4]氦合氢离子是最简单的异核离子，可以与同核的氢分子离子H2+相比较。与H2+不同的是，它有一个永久的键偶极矩，因此更容易表现出光谱特征。[5]《自然》杂志于2019年发表的研究显示，人类首次在太空中检测到了氦合氢离子。[6]
| 氦合氢离子 | |
|---|---|
| |
| |
| 系统名 Hydridohelium(1+)[1] | |
| 识别 | |
| CAS号 | 17009-49-3 
|
| ChemSpider | 21106447 |
| SMILES |
|
| Gmelin | 2 |
| ChEBI | 33688 |
| 性质 | |
| 化学式 | HeH+ |
| 摩尔质量 | 5.01054 g·mol⁻¹ |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
性质
HHe+不能在凝聚相中制备，因为在凝聚态中它会与所有的阴离子、分子或是原子发生作用。它可以使O2、NH3、SO2、H2O和CO2质子化，分别形成O2H+、NH+
4、HSO+
2、H3O+和 HCO+
2[7]。诸如一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮、硫化氢、甲烷、乙炔、乙烯、乙烷、甲醇和乙腈等分子也会与之反应，不过产物会因为能量太高而直接分解。[7]但是，可以用盖斯定律预测它在水溶液中的酸性：
| HHe+(g) | → | H+(g) | + He(g) | +178 kJ/mol | [3] |
| HHe+(aq) | → | HHe+(g) | +973 kJ/mol | [8] | |
| H+(g) | → | H+(aq) | – 1530 kJ/mol | ||
| He(g) | → | He(aq) | +19 kJ/mol | [9] | |
| HHe+(aq) | → | H+(aq) | + He(aq) | – 360 kJ/mol |
电离过程–360 kJ/mol的自由能变化相当于pKa为-63。
其他的氦氢化物离子均已知或者已在理论上进行了研究。HeH2+已经能被微波光谱观测到，[11]经计算，它的亲和能为6 kcal/mol，而HeH3+的亲和能为0.1 kcal/mol。[12]
中性分子
不同于氦合氢离子，氢和氦构成的中性分子在一般情况下很不稳定。但是，它作为一个准分子在激发态时是稳定的，于20世纪80年代中期首次在光谱中观测到。[13][14][15]
参考文献
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