Molekylær hydrogenion

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 13. oktober 2019; checks kræver 2 redigeringer .

Molekylær brintion - den enkleste diatomiske ion H 2 + , dannes under ioniseringen af et brintmolekyle . I den molekylære ion H 2 + dannes en en-elektron kemisk binding med en afstand d HH = 1,07 Å . En en-elektronbinding er mindre stærk (brudenergi 61 kcal / mol ) end en konventionel to-elektronbinding i et neutralt brintmolekyle (d HH =0,74Å, brudenergi 104 kcal/mol) [1] . Beregninger af den samlede energis og dens komponenters afhængighed af den indre kerneafstand for den enkleste struktur med en kemisk binding, den molekylære hydrogenion H 2 + med en en-elektronbinding, viser, at minimum af den samlede energi, som opnås ved en ligevægtsinternuklear afstand på 1,06 Å, er forbundet med et kraftigt fald i elektronens potentielle energi på grund af koncentrationen og kompressionen af elektrontæthedsskyen i det internukleare område [2] .

Du kan forestille dig dannelsen af en H 2 + -ion som et resultat af reaktionen mellem et hydrogenatom og en proton :

{\mathsf {H+H^{+}\rightarrow H_{2}^{+}+61\ kcal))

eller ionisering af brintmolekylet

{\displaystyle {\mathsf {H_{2}+357\ kcal\rightarrow H_{2}^{+}+e^{-))))

En molekylær hydrogenion kan også betragtes som et H3 + -molekyle , som er relativt stabilt og dannes i henhold til skemaet

{\mathsf {H_{2}+H^{+}\rightarrow H_{3}^{+}+70\ kcal))

eller ved en bimolekylær reaktion gennem en exciteret hydrogenion H 4 + [3] .

{\mathsf {H_{2}^{+}+H_{2}\højrepil [H_{4}^{+}]^{*}\højrepil H_{3}^{+}+H+1 ,1\ eV}}

Den molekylære hydrogenion H 2 + indeholder to positivt ladede protoner og en negativt ladet elektron . Den enkelte elektron kompenserer for den elektrostatiske frastødning af de to protoner og holder dem på afstand d H H = 1,06 Å. Centrum for elektrontætheden af elektronskyen (orbitaler) er lige langt fra begge protoner med Bohr-radius α 0 = 0,53 Å og er symmetricentret for den molekylære hydrogenion H 2 +

Den molekylære hydrogenion H 3 + indeholder tre protoner og to elektroner. Den elektrostatiske frastødning af tre protoner kompenseres af to elektroner. Ved hjælp af Coulomb-eksplosionsmetoden blev det vist, at protonerne af den molekylære hydrogenion H 3 + er placeret i hjørnerne af en ligesidet trekant med en internuklear afstand på 1,25 ± 0,2Å [4] . Der er ingen nøjagtig løsning på Schrödinger-bølgeligningen, der beskriver elektronernes opførsel for systemer, der indeholder to elektroner. Den meget anvendte tilnærmede teori om molekylære orbitaler tager ikke højde for Coulomb-elektronkorrelationen - den elektrostatiske frastødning af elektroner. Det kan antages, at hvis Coulomb-elektronkorrelationen tages i betragtning, vil centrene for elektrontætheden af elektroner være ækvidistante fra hinanden, og også ækvidistante fra kernerne i den molekylære hydrogenion H 3 + . Der er et "Coulomb-hul" i midten af H 3 + molekylærgrafen . I den molekylære ion H 3 + er en to-elektron tre-center kemisk binding realiseret .

Se også

Noter

↑ Nekrasov B.V. Fundamentals of General Chemistry. - 3. udg., Rev. og yderligere - M . : "Kemi", 1973. - T. 1. - 656 s.
↑ Chemical Encyclopedic Dictionary. — M.: Sovjetisk Encyklopædi. - 1983, s. 645
↑ Nikitin E.E. Kemi fremskridt. - 1969. - T. XXXVIII. - 1153-1167 s.
↑ Abstrakt Journal of Chemistry. - 1983. - T. 7B131.

Molekylær hydrogenion

Links

Se også

Noter