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氢分子离子(H+
2),又称双氢离子,是最简单的分子离子,由两个质子和一个电子组成。[1]:99
它可以由一个中性的氢分子电离而成。由于宇宙射线,分子云中经常形成这种离子。
因为它只有一个电子,化学界对它兴趣很大。描述其结构的量子力学方程可以以相对简单的方式得到解。1927年(量子力学中的波理论发表仅一年后),Øyvind Burrau首次将其解出。根据广义Lambert W函数确定的能量精确解[2][3]。
氢分子离子 | |
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识别 | |
CAS号 | 12184-90-6 ![]() |
性质 | |
化学式 | H+ 2 |
摩尔质量 | 2.02 g·mol⁻¹ |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
氢分子离子拥有六种同位素体,这来自氢其他同位素的原子核——即氘核(2
H+)或氚核(3
H+)——对一或两个质子(氕核)的取代。[6][7]
宇宙中,射线与氢分子的作用可以产生氢分子离子。此过程中,氢分子中的一个电子会脱离原结构,留下一个氢分子离子。[8]
宇宙射线中的粒子带有足够大的能量,停止前可以将许多氢分子转化为离子。
氢分子的电离能为15.603 eV。高速电子也会导致氢分子的电离,其峰值截面约为50 eV。高速质子所致电离的峰值截面为000 eV,截面为 70×10−16 cm2。宇宙射线中的低能质子也可以将电子从中性氢分子中剥离,由此产生一个中性氢原子和一个氢分子离子( 2.5p+ + H2 → H + H+
2),峰值截面约为×10−16 cm2中的 8。 8000 eV[9]
氢分子离子会与其他氢分子碰撞而自然消失:
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