یون هلیم هیدرید

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از یون هلیوم هیدرید)
پرش به ناوبری پرش به جستجو
یون هلیم هیدرید
مدل فضاپرکن یون هلیم هیدرید
مدل گلوله و میله‌ی یون هلیم هیدرید
شناساگرها
کم‌اسپایدر 21106447 ✔Y
ChEBI CHEBI:33688
2
جی‌مول-تصاویر سه بعدی Image 1
خصوصیات
فرمول مولکولی +HeH
جرم مولی 5.01054 g·mol−1
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
Infobox references


یون هلیم هیدرید یا یون هیدریدوهلیم(+۱) یا هلونیم یک کاتیون با فرمول شیمیایی +HeH است. این گونه شامل یک اتم هلیوم و یک اتم هیدروژن است که یک الکترون از آن کاسته شده‌است. همچنین می‌توان این گونه را به‌صورت یک هلیوم پروتون‌زایی شده در نظر گرفت. هلیوم هیدرید، سبک‌ترین یون ناجورهسته (دارای حداقل دو اتم متفاوت) است و اعتقاد بر این است که این ترکیب، اولین ترکیب ایجاد شده در کیهان، پس از مه‌بانگ است. [۲]

ویژگی‌های فیزیکی[ویرایش]

یون هلیم هیدرید با مولکول هیدروژن (H۲) ایزوالکترونیک است.[۳] برخلاف یون دی‌هیدروژن +
۲
H
، یون هلیم هیدرید گشتاور دوقطبی ثابتی دارد، که تعیین ویژگی‌های طیف‌سنجی آن را ساده‌تر می‌کند. گشتاور دوقطبی محاسبه‌شده +
HeH
، دو مقدار ۲٫۲۶ یا ۲٫۸۴ دبای است.[۴] چگالی الکترون در اطراف هسته هلیم بیشتر از هیدروژن است. در مقایسه با هسته هیدروژن، ۸۰ درصد چگالی بار الکتریکی این یون، نزدیک به هسته هلیم است[۵] و طول پیوند کووالانسی این یون ۰٫۷۷۲ آنگستروم است.[۶]

ویژگی‌های شیمیایی و واکنش‌ها[ویرایش]

تولید[ویرایش]

به‌دلیل آن‌که +
HeH
در هیچ حالت قابل‌استفاده‌ای نمی‌تواند نگهداری شود، شیمی آن باید از طریق تشکیل درون‌جا مطالعه شود. واکنش‌های آن با مواد آلی، برای مثال، می‌تواند با تولید مشتق تریتیوم از ترکیب آلی مطلوب مورد مطالعه قرار بگیرد. تلاشی تریتیوم به He در پی استخراج آن از یک اتم هیدروژن، +
HeH
را آزاد می‌کند که پس از آن توسط ماده‌ی آلی محصور می‌شود و به نوبه‌ی خود واکنش خواهد داد.[۷][۸]

خاصیت اسیدی[ویرایش]

در حقیقت، +
HeH
با پروتون‌خواهی ۱۷۷٫۸ کیلوژول برمول (kJ/mol)، قدرتمندترین اسید شناخته‌شده است.[۹] خاصیت اسیدی آبی برانگاشتی هلیوم هیدرید، می‌تواند با استفاده از قانون هس تخمین زده شود:

kJ/mol +۱۷۸ He گازی + +H گازی +HeH گازی
(آ) kJ/mol +۹۷۳ +HeH گازی +HeH آبی
kJ/mol -۱۵۳۰ +H آبی +H گازی
(ب) kJ/mol +۱۹ He آبی He گازی
kJ/mol -۳۶۰ He آبی +H آبی +HeH آبی
(آ) تخمین‌زده می‌شود که برابر باشد با تبدیل +Li گازی → +Li آبی
(ب) از داده‌های انحلال‌پذیری تخمین‌زده شده‌است.

تغییر انرژی آزاد تفکیک ۳۶۰- کیلوژول برمول (kJ/mol) و برابر با ثابت تفکیک اسیدی پاولینگ (pKa) حدود ۶۳- در دمای ۲۹۸ کلوین است.

منابع[ویرایش]

  1. "hydridohelium(1+) (CHEBI:33688)". Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI). European Bioinformatics Institute.
  2. Engel, Elodie A.; Doss, Natasha; Harris, Gregory J.; Tennyson, Jonathan (2005). "Calculated spectra for HeH+ and its effect on the opacity of cool metal-poor stars". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 357 (2): 471–477. arXiv:astro-ph/0411267. Bibcode:2005MNRAS.357..471E. doi:10.1111/j.1365-2966.2005.08611.x.
  3. Hogness, T. R.; Lunn, E. G. (1925). "The Ionization of Hydrogen by Electron Impact as Interpreted by Positive Ray Analysis". Physical Review. 26 (1): 44–55. Bibcode:1925PhRv...26...44H. doi:10.1103/PhysRev.26.44.
  4. Dias, A. M. (1999). "Dipole Moment Calculation to Small Diatomic Molecules: Implementation on a Two-Electron Self-Consistent-Field ab initio Program" (PDF). Rev da Univ de Alfenas. 5 (1): 77–79.
  5. Dey, Bijoy Kr.; Deb, B. M. (April 1999). "Direct ab initio calculation of ground-state electronic energies and densities for atoms and molecules through a time-dependent single hydrodynamical equation". The Journal of Chemical Physics. 110 (13): 6229–6239. doi:10.1063/1.478527.
  6. Coyne, John P.; Ball, David W. (2009). "Alpha particle chemistry. On the formation of stable complexes between He2+ and other simple species: implications for atmospheric and interstellar chemistry". Journal of Molecular Modeling. 15 (1): 35–40. doi:10.1007/s00894-008-0371-3. PMID 18936986.
  7. Grandinetti, Felice (October 2004). "Helium chemistry: a survey of the role of the ionic species". International Journal of Mass Spectrometry. 237 (2–3): 243–267. Bibcode:2004IJMSp.237..243G. doi:10.1016/j.ijms.2004.07.012.
  8. Cacace, Fulvio (1970). Gaseous Carbonium Ions from the Decay of Tritiated Molecules. Advances in Physical Organic Chemistry. 8. pp. 79–149. doi:10.1016/S0065-3160(08)60321-4. ISBN 9780120335084.
  9. Lias, S. G.; Liebman, J. F.; Levin, R. D. (1984). "Evaluated Gas Phase Basicities and Proton Affinities of Molecules; Heats of Formation of Protonated Molecules". Journal of Physical and Chemical Reference Data. 13 (3): 695. Bibcode:1984JPCRD..13..695L. doi:10.1063/1.555719.