stringtranslate.com

Анион водорода

Анион водорода , H − , является отрицательным ионом водорода, то есть атомом водорода , захватившим лишний электрон. Анион водорода является важной составляющей атмосферы звезд , таких как Солнце . В химии этот ион называется гидридом . Ион имеет два электрона, связанных электромагнитной силой с ядром, содержащим один протон.

Энергия связи H − равна энергии связи дополнительного электрона с атомом водорода, называемой электронным сродством водорода. Она измеряется как0,754 195 (19)  эВ или0,027 7161 (62)  Хартри (см. Электронное сродство (страница данных) ). Таким образом, общая энергия основного состояния становится−14,359 888  эВ .

Происшествие

Анион водорода является доминирующим источником связанной-свободной непрозрачности в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах длин волн в атмосферах звезд, таких как Солнце и более холодных; [2] его важность была впервые отмечена в 1930-х годах. [3] Ион поглощает фотоны с энергией в диапазоне 0,75–4,0 эВ, что находится в диапазоне от инфракрасного до видимого спектра. [4] [5] Большинство электронов в этих отрицательных ионах возникают в результате ионизации металлов с низкими первыми ионизационными потенциалами, включая щелочные металлы и щелочноземельные металлы . Процесс, который выталкивает электрон из иона, правильно называть фотоотрывом, а не фотоионизацией , потому что результатом является нейтральный атом (а не ион) и свободный электрон.

H− также встречается в ионосфере Земли [ 4] и может быть получен в ускорителях частиц . [6]

Его существование было впервые теоретически доказано Гансом Бете в 1929 году. [7] H− необычен , поскольку в свободной форме он не имеет связанных возбужденных состояний , что было окончательно доказано в 1977 году. [8]

В химии гидрид- анион — это водород, имеющий формальную степень окисления −1.

Термин гидрид, вероятно, чаще всего используется для описания соединений водорода с другими элементами, в которых водород находится в формальной степени окисления −1 . В большинстве таких соединений связь между водородом и его ближайшим соседом является ковалентной. Примером гидрида является анион борогидрида ( BH−
4).

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Hydride - PubChem Public Chemical Database". Проект PubChem . США: Национальный центр биотехнологической информации .
  2. ^ Михалас, Дмитрий (1978). Звездные атмосферы . WH Freeman. стр. 102.
  3. ^ Вильдт, Руперт (1939). «Отрицательные ионы водорода и непрозрачность звездных атмосфер». Astrophysical Journal . 90 : 611. Bibcode : 1939ApJ....90..611W. doi : 10.1086/144125.
  4. ^ ab Rau, ARP (1996). "Отрицательный ион водорода" (PDF) . Журнал астрофизики и астрономии . 17 (3): 113–145. Bibcode :1996JApA...17..113R. doi :10.1007/BF02702300. S2CID  56355519.
  5. ^ Шринивасан, Г. (1999). "Глава 5". От белых карликов к черным дырам: наследие С. Чандрасекара . Чикаго: Издательство Чикагского университета .
  6. ^ Брайант, HC; Дитерле, BD; Донахью, J.; Шарифиан, H.; Тутунчи, H.; Вольф, DM; Грэм, PAM; Йейтс-Уильямс, MA (1977). "Наблюдение резонансов вблизи 11 эВ в сечении фотоотрыва иона H − ". Physical Review Letters . 38 (5): 228. Bibcode :1977PhRvL..38..228B. doi :10.1103/PhysRevLett.38.228.
  7. ^ Бете, Х. (1929). «Berechnung der Elektronenaffinität des Wasserstoffs». Zeitschrift für Physik (на немецком языке). 57 (11–12): 815–821. Бибкод : 1929ZPhy...57..815B. дои : 10.1007/BF01340659. S2CID  125100200.
  8. ^ Хилл, Р. Н. (1977). «Доказательство того, что ион H − имеет только одно связанное состояние». Physical Review Letters . 38 (12): 643. Bibcode : 1977PhRvL..38..643H. doi : 10.1103/PhysRevLett.38.643.