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. Feltehetően előfordul a csillagközi anyagban, de jelenlétét eddig nem sikerült kimutatni. Állandó dipólusmomentummal rendelkezik, ami spektroszkópiás jellemzését egyszerűbbé teszi. Bár stabil, de szinte bármivel reagál.
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 HHe+(aq) → HHe+(g) +973 kJ/mol Ugyanannyinak becsülve, mint a Li+(aq) → Li+(g). H+(g) → H+(aq) −1530 kJ/mol He(g) → He(aq) +19 kJ/mol Oldhatósági adat alapján becsült érték. 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.
Leírtak vagy elméletileg vizsgáltak már más hélium-hidrid-ionokat is. A mikrohullámú spektroszkópiával észlelt ion számított kötési energiája 6 kcal/mol. A számított kötési energiája 0,1 kcal/mol.F.Pauzat and Y. Ellinger Where do noble gases hide in space? , Astrochemistry: Recent Successes and Current Challenges, Poster Book IAU Symposium No. 231, 2005 A. J. Markwick-Kemper (ed.)
Keletkezése A hélium-hidrid-ion keletkezhet TH vagy molekulából a trícium bomlása során. A tríciummag visszalökődése miatt a keletkező ion gerjesztett állapotú lesz, de a kötés megmarad.F Mannone: Safety in Tritium Handling Technology Springer 1993, p 92
Valószínűleg jelen van a csillagközi anyagban, bár erre még nem találtak egyértelmű bizonyítékot. Nagy valószínűséggel a HeH+ volt az univerzumban az első vegyület, 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.
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.
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.Wolfgang Ketterle, The Nobel Prize in Physics 2001
Jegyzetek
Fordítás
Kategória:Kationok