هيدروجين ثلاثي الذرة

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

الهيدروجين ثلاثي الذرة H3 عبارة عن جزيء ثلاثي الذرة غير مستقر ، يتألف من ثلاث ذرات هيدروجين، وبذلك يعد من أبسط الجزيئات ثلاثيّة الذرة.[1] عدم استقرار هذا الجزيء برهن رياضياً عن طريق حساب الطاقة بالمحاكاة باستخدام الحواسيب؛ وعملياً فإن جزيء الهيدروجين ثلاثي الذرة يدوم فقط دون واحد على المليون من الثانية. ينشأ هذا الجزيء ثم يتفكك بسرعة في الكون كنتيجة لوجود كاتيون ثلاثي الهيدروجين بكميات كبيرة.

هذا الجزيء H3 يصدر طيف أشعة تحت الحمراء عندما يُثار نتيجة لاهتزازه ودورانة ، وطيفه هذا مشابه لطيف الأيون H3+. وفي بدأ نشأة الكون كانت تلك الخاصية لإصدار أشعة تحت الحمراء هي التي سمحت بأن يبرد غاز الهيدروجين و الهيليوم الأولي ويتكاثف مكونا النجوم الأولى.

التشكل والتفكك[عدل]

يتشكّل جزيء الهيدروجين ثلاثي الذرة تحت ضغط منخفض في أنبوب تفريغ الغاز.[2]

يمكن أن تتشكل حزمة من جزيئات H3 المعتدلة من حزمة من أيونات +H3 الممررة خلال البوتاسيوم الغازي، والذي يمنح إلكتروناً إلى كاتيون ثلاثي الهيدروجين مشكلاً +K أيون البوتاسيوم.[3] يمكن استعمال فلزات قلوية أخرى بالحالة الغازية مثل السيزيوم لمنح الإلكترونات لتشكيل الهيدروجين ثلاثي الذرة.[4]

يتفكك H3 حسب الطرق التالية:

[5]

الخصائص[عدل]

يوجد جزيء الهيدروجين ثلاثي الذرة بالحالة المثارة فقط. عندما يحاول الجزيء أن يفقد الطاقة التي يحتويها للانتقال إلى الحالة الأرضية فإنه يتفكك على الفور خلال حوالي بيكوثانية.[6]

إن طيف الأشعة تحت الحمراء لجزيء H3 نتيجة الدوران والاهتزاز مشابهة للكاتيون +H3.

المراجع[عدل]

  1. ^ Lembo، L. J.; H. Helm, D. L. Huestis (1989). "Measurement of vibrational frequencies of the H3 molecule using two-step photoionization". The Journal of Chemical Physics. 90 (10): 5299. ISSN 0021-9606. doi:10.1063/1.456434.  Cite uses deprecated parameter |coauthors= (مساعدة)
  2. ^ Binder, J.L.; Filby, E.A.;Grubb, A.C. (1930). "Triatomic Hydrogen". [[نيتشر (مجلة)|]]. 126 (3166): 11–12. doi:10.1038/126011c0. 
  3. ^ Figger، H.; W. Ketterle, H. Walther (1989). "Spectroscopy of triatomic hydrogen". Zeitschrift fur Physik D: Atoms, Molecules and Clusters. 13 (2): 129–137. ISSN 0178-7683. doi:10.1007/bf01398582.  Cite uses deprecated parameter |coauthors= (مساعدة)
  4. ^ Laperle، Christopher M; Jennifer E Mann, Todd G Clements, Robert E Continetti (2005). "Experimentally probing the three-body predissociation dynamics of the low-lying Rydberg states of H3 and D3". Journal of Physics: Conference Series. 4: 111–117. ISSN 1742-6588. doi:10.1088/1742-6596/4/1/015.  Cite uses deprecated parameter |coauthors= (مساعدة)
  5. ^ Helm H. et al.: of Bound States to Continuum States in Neutral Triatomic Hydrogen. in: Dissociative Recombination, ed. S. Guberman, Kluwer Academic, Plenum Publishers, USA, 275-288 (2003) ISBN 0-306-47765-3 نسخة محفوظة 07 أبريل 2014 على موقع واي باك مشين.
  6. ^ H. Helm, U. Galster, I. Mistrik, U. Müller, and R. Reichle. "Coupling of Bound States to Continuum States in Neutral Triatomic Hydrogen" (PDF). Department of Molecular and Optical Physics, University of Freiburg, Germany. اطلع عليه بتاريخ 25 نوفمبر 2009.