아르고늄

Argonium
아르고늄
Argonium-3D-vdW.png
이름
기타 이름
히드리도아르곤(1+)
수소화 아르곤 양이온[1]
양성자화 아르곤[2]
식별자
3D 모델(JSmol)
  • InChI=1S/ArH/h1H/q+1 checkY[NIST]
    키 : TVQSUVFYDVJWLI-UHFFFAOYSA-N checkY[NIST]
  • [ArH+]
특성.
ArH+
몰 질량 40.956 g/g−1/g(표준)
켤레 기저 아르곤
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

아르고늄(아르곤 하이드라이드 양이온, 하이드리도아르곤(1+) 이온 또는 양성자화된 아르곤, 화학식+ ArH)은 양성자와 아르곤 원자가 결합된 양이온이다.그것은 방전에서 만들어질 수 있고, 성간 [3]공간에서 발견된 최초의 귀가스 분자 이온이었다.

특성.

아르고늄은 염화수소와 등전자적이다.그것의 쌍극자 모멘트는 지면 [4]상태에서 2.18D이다.결합 에너지는 369 kJ−1[5] mol(2.9 eV[6])입니다.이것은 H와+
3 다른 많은 양성자화된 종들의 그것보다는 작지만+
2,[5] H의 그것보다는 많다.

서로 다른 진동 상태의 무회전 복사 수명은 동위원소에 따라 다르며 보다 빠른 고에너지 진동에 따라 짧아진다.

수명(ms)[7]
v ArH+ Ard+
1 2.28 9.09
2 1.20 4.71
3 0.85 3.27
4 0.64 2.55
5 0.46 2.11

결합의 힘 상수는 3.88 mdyne/O로2 [8]계산됩니다.

반응

  • ArH+ + H2 → Ar + H+
    3    [5]
  • ArH+ + C → Ar + CH+
  • ArH+ + N → Ar + NH+
  • ArH+ + O → Ar + OH+
  • ArH+ + CO → Ar + COH+[5]

하지만 반대의 반응이 일어납니다.

  • Ar + H+
    2     → ArH+ + H.[5]
  • Ar + H+
    3     → *ArH+ + H2[5]

Ar+ + H의2 단면은 10m입니다−182.100+
2 eV[9] 이상의 에너지에+
2 대해서는 Ar + H의 단면적이−19 6×102 m이지만 에너지가 10 eV를 넘으면 수율이 감소하고 대신 [9]더 많은+ Ar 및 H가2 생성된다.

Ar + H는+
3 단면이 5×10−202 m이고 0.75 ~ 1 eV 사이의 에너지에 대해 최대 수율이+ ArH이다. 반응을 진행하려면 0.6 eV가 필요하다.4eV 이상의+ Ar과 H가 [9]나타나기 시작합니다.

또한+ 아르고늄은 우주선에 의해 생성된 Ar 이온과 중성 아르곤에서 나오는 X선에서 생성된다.

  • Ar+ + H2 → *ArH+ + H[5] 1.49 eV[6]

ArH가+ 전자와 마주치면, 해리성 재조합이 일어날 수 있지만, 낮은 에너지 전자의 경우 매우 느려서 ArH는 다른 많은 유사한 양성자 양이온보다 훨씬 더 오랜 시간 동안 생존할 수 있습니다+.

  • ArH+ + e− → Ar + H[5]

아르곤 원자의 이온화 전위는 수소 분자보다 낮기 때문에(헬륨이나 네온과 대조적으로), 아르곤 이온은 분자 수소와 반응하지만 헬륨과 네온 이온의 경우 수소 [5]분자로부터 전자를 떼어낸다.

  • Ar+ + H2 → ArH+ + H[5]
  • Ne+ + H2 → Ne + H+ + H (축소 전하 전송)[5]
  • He+ + H2 → He + H+ + H[5]

스펙트럼

지구 아르곤으로 이루어진 인공 ArH는+ 우주적으로 풍부한 Ar보다 동위원소 Ar을 주로 포함한다.인공적으로 아르곤-수소 [10]혼합물을 통한 방전에 의해 만들어진다.Brault와 Davis는 진동-회전 [10]대역을 관측하기 위해 적외선 분광법을 사용하여 분자를 최초로 검출했다.

ArH의1+[10] 원적외선 스펙트럼 36아르 38아르[4]
전이 관측 주파수
J GHz
1←0 615.8584 617.525 615.85815
2←1 1231.2712 1234.602
3←2 1845.7937
4←3 2458.9819
5←4 3080.3921
6←5 3679.5835
7←6 4286.1150
21←20 12258.483
22←21 12774.366
23←22 13281.119

UV 스펙트럼에는 2개의 흡수점이 있어 이온이 분해됩니다.BΩ 상태로의 111.2 eV 변환은 다이폴이 낮기 때문에 흡수량이 많지 않습니다.반발성1+ AΩ 상태에 대한 15.8 eV는 Lyman 한계보다 파장이 짧기 때문에 [5]우주에서는 이를 수행할 광자가 거의 없습니다.

자연발생

ArH는+ 성간 확산 원자 수소 가스에서 발생한다.아르고늄이 형성되기 위해서는 수소 분자2 H의 비율이 0.0001에서 0.001 사이여야 한다.서로 다른 농도 H2. 아르고늄의 서로 다른 분자 이온은 617.525GHz(J = 1→0), 1234.602GHz(J = 2→1)의 흡수 라인에 의해 검출된다.이러한 라인은 회전 천이 중인 등방성물 ArH에1+ 기인합니다.이 선은 은하 중심 SgrB2(M)와 SgrB2(N), G34.26+0.15, W31C(G10.62-0.39), W49(N) 및 W51e 방향에서 검출되었지만, 흡수선이 관측되는 경우 아르고늄은 가스 전방에 있는 것이 아니라 극초단파 소스에 있을 가능성이 높다.방출선은 [6]게 성운에서 발견됩니다.

게 성운에서 ArH는+ 방출선에 의해 밝혀진 여러 지점에서 발생합니다.가장 강한 곳은 남쪽 필라멘트에 있습니다.이곳은 Ar, Ar2+ [6]이온 농도가+ 가장 높은 곳이기도 합니다.게 성운에서 ArH의+ 열 밀도는 [6]평방 센티미터 당 10에서13 10원 사이입니다12.이온을 자극하여 방출하는 데 필요한 에너지는 전자 또는 수소 [6]분자와의 충돌에서 발생할 수 있습니다.은하 중심 방향으로 ArH의+ 기둥 밀도는 약 2×[5]10cm입니다13−2.

아르고늄+ ArH와 ArH의+ 2개의 동위원소 원소는 blazar PKS 1830-211에 [4]대한 가시선상에 있는 z = 0.88582(75억 광년)의 먼 이름 없는 은하에 있는 것으로 알려져 있습니다.

전자중화와2 [11]아르고늄 파괴는 H 농도가 10분의−4 1 이하일 때 우주에서의 형성 속도를 능가한다.

역사

제임스 W. 브롤트와 섬너 P. 데이비스는 Kit Peak 국립 천문대의 McMath 태양 푸리에 변환 분광계를 사용하여 ArH 진동-회전 적외선을 처음으로+ [12]관찰했다.J. W. C. 존스도 적외선 [13]스펙트럼을 관측했다.

사용하다

아르곤은 ArT+([14]트리튬 아르고늄) 중간체를 형성하여 삼중수소(T2)와 지방산의 이중 결합의 반응을 촉진한다.금이 아르곤-수소 플라즈마로 스패터될 때, 금의 실제 변위는 ArH에+ [15]의해 이루어집니다.

레퍼런스

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  2. ^ Neufeld, David A.; Wolfire, Mark G. (2016). "The Chemistry of Interstellar Argonium and Other Probes of the Molecular Fraction in Diffuse Clouds". The Astrophysical Journal. 826 (2): 183. arXiv:1607.00375. Bibcode:2016ApJ...826..183N. doi:10.3847/0004-637X/826/2/183. S2CID 118493563.
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    2    , H+
    3    , ArH+, H−, H, and H2 with Ar and of Ar+ and ArH+ with H2 for Energies from 0.1 eV to 10 keV". J. Phys. Chem. Ref. Data. 21 (4). doi:10.1063/1.555917.
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  15. ^ Jiménez-Redondo, Miguel; Cueto, Maite; Doménech, José Luis; Tanarro, Isabel; Herrero, Víctor J. (3 November 2014). "Ion kinetics in Ar/H2 cold plasmas: the relevance of ArH+" (PDF). RSC Advances. 4 (107): 62030–62041. Bibcode:2014RSCAd...462030J. doi:10.1039/C4RA13102A. ISSN 2046-2069. PMC 4685740. PMID 26702354.