氫分子離子（H+
2），又稱雙氫離子，是最簡單的分子離子，由兩個質子和一個電子組成。[1]:99
它可以由一個中性的氫分子電離而成。由於宇宙射線，分子雲中經常形成這種離子。
因為它只有一個電子，化學界對它興趣很大。描述其結構的量子力學方程可以以相對簡單的方式得到解。1927年（量子力學中的波理論發表僅一年後），Øyvind Burrau首次將其解出。根據廣義Lambert W函數確定的能量精確解[2][3]。
| 氫分子離子 | |
|---|---|
| |
| 識別 | |
| CAS號 | 12184-90-6 
|
| 性質 | |
| 化學式 | H+ 2 |
| 摩爾質量 | 2.02 g·mol⁻¹ |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
物理性質
氫分子離子擁有六種同位素體，這來自氫其他同位素的原子核——即氘核（2
H+）或氚核（3
H+）——對一或兩個質子（氕核）的取代。[6][7]
量子力學分析
空間存在
宇宙中，射線與氫分子的作用可以產生氫分子離子。此過程中，氫分子中的一個電子會脫離原結構，留下一個氫分子離子。[8]
- H2 + 宇宙射線 → H+
2 + e− + 宇宙射線
宇宙射線中的粒子帶有足夠大的能量，停止前可以將許多氫分子轉化為離子。
氫分子的電離能為15.603 eV。高速電子也會導致氫分子的電離，其峰值截面約為50 eV。高速質子所致電離的峰值截面為70000 eV，截面為2.5×10−16 cm2。宇宙射線中的低能質子也可以將電子從中性氫分子中剝離，由此產生一個中性氫原子和一個氫分子離子（p+ + H2 → H + H+
2），峰值截面約為8×10−16 cm2中的8000 eV。[9]
氫分子離子會與其他氫分子碰撞而自然消失：
- H+
2 + H2 → H+
3 + H
參見
參考資料
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