Tính chất hóa học và phản ứng Ion heli hiđrua

Điều chế

Vì HeH+ không thể được lưu trữ dưới bất kỳ hình thức có thể sử dụng nào, tính chất hóa học của nó phải được nghiên cứu bằng cách hình thành nó tại chỗ.

Phản ứng với các chất hữu cơ, ví dụ, có thể được nghiên cứu bằng cách tạo ra một dẫn xuất triti của hợp chất hữu cơ mong muốn.

Sự phân rã triti thành 3He+ sau đó là nhả ra một nguyên tử hydro thu được 3HeH+, cái được bao quanh bởi vật liệu hữu cơ và sẽ lần lượt phản ứng.

Độ axit

HeH + không thể được điều chế trong dạng ngưng tụ, vì nó sẽ tặng một proton cho bất kỳ điện cực âm, phân tử hoặc nguyên tử nào mà nó tiếp xúc. Nó đã được chứng minh là cung cấp proton cho O2, NH3, SO2, H2O, và CO2, tạo O2H+, NH+
4amoni

HSO+
2, hidroni H3O+, và HCO+
2.

Các phân tử khác như oxit nitric, nitơ dioxide, nitơ oxit, hydro sunfua, metan sunfua, etylen, etylen, etylen, metan và acetonitril phản ứng nhưng bị phá hủy do một lượng lớn năng lượng được tạo ra.

Trên thực tế, HeH+ là axit mạnh nhất được biết đến, với ái lực proton là 177,8 kJ / mol. Độ axit dung dịch lý thuyết có thể được ước tính bằng định luật Hess:

HeH+(g)H+(g)+ He(g)+178 kJ/mol [11]
HeH+(aq)HeH+(g) +973 kJ/mol  (a)
H+(g)H+(aq) −1530 kJ/mol 
He(g)He(aq) +19 kJ/mol  (b)
HeH+(aq)H+(aq)+ He(aq)−360 kJ/mol 

(a) Estimated to be same as for Li+(aq) → Li+(g).
(b) Ước tính từ dữ liệu độ hòa tan.

Sự thay đổi năng lượng tự do của sự phân ly -360 kJ / mol tương đương với pKa là -63.

Các ion helium-hydro khác

Các nguyên tử helium bổ sung có thể gắn vào HeH + để tạo thành các cụm lớn hơn như He2H+, He3H+, He4H+, He5H+ and He6H+.[12]

Các cation dircium hydride, He2H+, được hình thành do phản ứng của cation dircium với hydro phân tử:

He+
2 + H2 → He2H+ + H

Nó là một ion thẳng với hydro ở trung tâm.[12]

Ion hexahelium hydride, He6H +, đặc biệt ổn định.[12]

Các hydrua helium khác được biết hoặc đã được nghiên cứu về mặt lý thuyết. Helium dihydrat ion, hoặc dihydridohelium(1+), HeH+
2, đã được quan sát bằng quang phổ vi sóng.[13] Nó có năng lượng liên kết tính toán là 25,1 kJ / mol, trong khi trihydridohelium(1+), HeH+
3, có năng lượng liên kết tính toán là 0,42 kJ / mol.[14]