كاتيون ثنائي الهيدروجين

كاتيون ثنائي الهيدروجين (أو أيون الهيدروجين الجزيئي) ⁺H₂ هو كاتيون يتشكل من بروتونين اثنين مشحونين بشحنة موجبة وإلكترون واحد ذو شحنة سالبة، وهو بذلك من أبسط الأيونات الجزيئية. يتشكّل الكاتيون ثنائي الهيدروجين من تأين جزيء الهيدروجين المعتدل.

يعد هذا الكاتيون من الجزيئات المشحونة المثيرة للاهتمام بالنسبة لكيمياء الكم، خاصة أنه يحوي إلكترون وحيد، وبالتالي فإن معادلة شرودنغر لهذا النظام يمكن حلها بشكل أسهل نتيجة استبعاد التأثير المتبادل التنافري إلكترون-إلكترون. إن الحل التحليلي يتضمن تعميم لدالة لامبيرت.^[1]

إن أول نشر لحسابات الكم بالنسبة لجزيء ⁺H₂ كان من قبل الفيزيائي الدنماركي أوفيند بوراو Øyvind Burrau عام 1927 ^[2] وذلك بعد سنة واحدة من نشر ميكانيكا الأمواج عبر إرفين شرودنغر. ساهم عدة علماء في محاولات سابقة باستخدام نظرية الكم القديمة لحل هذا المثال، منهم في عام 1922 كاريل نيسن ^[3] وفولفغانغ باولي ^[4] وفي عام 1925 من قبل هارولد يوري.^[5] في عام 1928 نشر لينوس باولنغ مراجعة علمية وضع فيها نتائج أبحاث بوارو بالإضافة إلى نتائج فالتر هايتلر وفريتز لندن.^[6]

إن الارتباط في ⁺H₂ يمكن وصفه كرابطة تساهمية أحادية الإلكترون، والتي لديها رتبة مقدارها النصف.^[7]

يوجد هذا الكاتيون في السحب الجزيئية في الفضاء وله دور في كيمياء الوسط بين النجمي.

المراجع

^ Scott، T. C.؛ Aubert-Frécon، M.؛ Grotendorst، J. (2006). "New Approach for the Electronic Energies of the Hydrogen Molecular Ion". Chem. Phys. ج. 324 ع. 2–3: 323–338. arXiv:physics/0607081. DOI:10.1016/j.chemphys.2005.10.031.
^ Burrau Ø (1927). "Berechnung des Energiewertes des Wasserstoffmolekel-Ions (H2+) im Normalzustand". Danske Vidensk. Selskab. Math.-fys. Meddel. (بالألمانية). M 7:14: 1–18. Archived from the original on 2019-12-12.
Burrau Ø (1927). "The calculation of the Energy value of Hydrogen molecule ions (H₂⁺) in their normal position" (PDF). Naturwissenschaften (بالألمانية). 15 (1): 16–7. DOI:10.1007/BF01504875. Archived from the original (PDF) on 2020-10-02.^{[وصلة مكسورة]}
^ Karel F. Niessen Zur Quantentheorie des Wasserstoffmolekülions, doctoral dissertation, University of Utrecht, Utrecht: I. Van Druten (1922) as cited in Mehra, Volume 5, Part 2, 2001, p. 932.
^ Pauli W (1922). "Über das Modell des Wasserstoffmolekülions". Ann. D. Phys. ج. 373 ع. 11: 177–240. DOI:10.1002/andp.19223731101. Extended doctoral dissertation; received 4 March 1922, published in issue No. 11 of 3 August 1922.
^ Urey HC (أكتوبر 1925). "The Structure of the Hydrogen Molecule Ion". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. ج. 11 ع. 10: 618–21. DOI:10.1073/pnas.11.10.618. PMC:1086173. PMID:16587051.
^ Pauling, L. (1928). "The Application of the Quantum Mechanics to the Structure of the Hydrogen Molecule and Hydrogen Molecule-Ion and to Related Problems". Chemical Reviews. ج. 5 ع. 2: 173–213. DOI:10.1021/cr60018a003.
^ Clark R. Landis; Frank Weinhold (2005). Valency and bonding: a natural bond orbital donor-acceptor perspective. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ص. 96–100. ISBN:0-521-83128-8.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)

هذه بذرة مقالة عن الكيمياء الفيزيائية بحاجة للتوسيع. فضلًا شارك في تحريرها.

[1] Scott، T. C.؛ Aubert-Frécon، M.؛ Grotendorst، J. (2006). "New Approach for the Electronic Energies of the Hydrogen Molecular Ion". Chem. Phys. ج. 324 ع. 2–3: 323–338. arXiv:physics/0607081. DOI:10.1016/j.chemphys.2005.10.031.

[2] Burrau Ø (1927). "Berechnung des Energiewertes des Wasserstoffmolekel-Ions (H2+) im Normalzustand". Danske Vidensk. Selskab. Math.-fys. Meddel. (بالألمانية). M 7:14: 1–18. Archived from the original on 2019-12-12.
Burrau Ø (1927). "The calculation of the Energy value of Hydrogen molecule ions (H₂⁺) in their normal position" (PDF). Naturwissenschaften (بالألمانية). 15 (1): 16–7. DOI:10.1007/BF01504875. Archived from the original (PDF) on 2020-10-02.^{[وصلة مكسورة]}

[3] Karel F. Niessen Zur Quantentheorie des Wasserstoffmolekülions, doctoral dissertation, University of Utrecht, Utrecht: I. Van Druten (1922) as cited in Mehra, Volume 5, Part 2, 2001, p. 932.

[4] Pauli W (1922). "Über das Modell des Wasserstoffmolekülions". Ann. D. Phys. ج. 373 ع. 11: 177–240. DOI:10.1002/andp.19223731101. Extended doctoral dissertation; received 4 March 1922, published in issue No. 11 of 3 August 1922.

[5] Urey HC (أكتوبر 1925). "The Structure of the Hydrogen Molecule Ion". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. ج. 11 ع. 10: 618–21. DOI:10.1073/pnas.11.10.618. PMC:1086173. PMID:16587051.

[6] Pauling, L. (1928). "The Application of the Quantum Mechanics to the Structure of the Hydrogen Molecule and Hydrogen Molecule-Ion and to Related Problems". Chemical Reviews. ج. 5 ع. 2: 173–213. DOI:10.1021/cr60018a003.

[7] Clark R. Landis; Frank Weinhold (2005). Valency and bonding: a natural bond orbital donor-acceptor perspective. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ص. 96–100. ISBN:0-521-83128-8.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

وصلة مكسورة