Hidro-hélio

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O íon hidro-hélio é um cátion estável com a fórmula química HeH+. É um íon com carga positiva formado pela reação de um próton com um átomo de hélio na fase gasosa, observada pela primeira vez em 1925.[1] É o ácido de Brönsted mais forte conhecido, com uma afinidade de prótons de 177,8 kJ / mol.[2] Este íon é também chamado hélio-ion hidreto molecular. Tem sido sugerido que deveria ocorrer naturalmente no meio interestelar. É o mais simples de íons heteronucleares, e é comparável com o íon de hidrogênio molecular, H2+., mas ao contrário desse íon, entanto, tem um momento de dipolo permanente, o que torna a caracterização espectroscópica mais fácil.

Propriedades[editar | editar código-fonte]

HeH+ não pode ser preparado em uma fase condensada, pois iria protonar qualquer ânion molécula ou átomo em seu caminho, liberando, de forma irreversível, a entidade química protonada e um átomo de He livre. Consequentemente, não se pode isolar compostos químicos contendo esse cátion, apesar de ele se revelar uma espécie química muito estável quando isolado. Mesmo um superácido tal qual o ácido fluoroantimônico (HSbF6) é protonado pelo íon hidro-hélio. No entanto, é possível estimar uma acidez hipotética aquosas usando a lei de Hess:

HeH+(g) → H+(g) + He(g) +178 kJ/mol[2] HeH+(aq) → HeH+(g) +973 kJ/mol H+(g) → H+(aq) – 1530 kJ/mol He(g) → He(aq) +19 kJ/mol HeH+(aq) → H+(aq) + He(aq) – 360 kJ/mol

A variação de energia livre de dissociação é de - 360 kJ/mol é equivalente a um pKa de - 63.

O comprimento da ligação covalente em HeH+ é 0,772 Å.[3]

Outros íons hidreto de hélio são conhecidos ou têm sido estudadas teoricamente. HeH2+, que tem sido observado através de espectroscopia de microondas,[4] tem uma energia calculada de ligação de 6 kcal/mol, enquanto HeH3+ tem uma energia de ligação calculada de 0,1 kcal/mol.[5]

A molécula de hidreto de hélio neutra (HeH2)não é estável no estado fundamental. No entanto, ela existe em um estado animado como um excimer, e seu espectro foi observado pela primeira vez em meados de 1980.[6]

Referências