Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Аргоній (також званий катіоном гідриду аргону або протонованим аргоном; хімічна формула ArH+) — це катіон, що поєднує протон і атом аргону. Його можна створити в електричному розряді, і він був першим молекулярним іоном благородного газу, знайденим у міжзоряному просторі.
| Аргоній | |
|---|---|
 | |
| Назва за IUPAC | Argonium ion |
| Інші назви | Hydridoargon(1+) argon hydride cation protonated argon |
| Ідентифікатори | |
| Номер CAS | 12254-68-1 |
| SMILES | [ArH+] |
| InChI | InChI=1S/ArH/h1H/q+1 |
| Властивості | |
| Молекулярна формула | HAr |
| Молярна маса | 40,96 г/моль |
| Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
| Примітки картки | |
Властивості
Аргоній ізоелектронний хлористому водню. Його дипольний момент дорівнює 2,18 дебая для основного стану. Енергія зв'язку становить 369 кДж моль−1 (2,9 еВ). Це менше, ніж в H+
2 та багатьох інших протонованих сполук, але більше, ніж в H+
3.
Час життя (мс) 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
Радіаційний час життя різних безобертових коливальних станів змінюється залежно від ізотопу та стає коротшим для більш швидких високоенергетичних коливань: Силова константа становить 3,88 мдин/Å2.
Реакції
- ArH+ + H2 → Ar + H+
3 - ArH+ + C → Ar + CH+
- ArH+ + N → Ar + NH+
- ArH+ + O → Ar + OH+
- ArH+ + CO → Ar + COH+
Але протікає й зворотна реакція:
- Ar + H+
2 → ArH+ + H
Реакція Ar+ + H2 має поперечний переріз 10−18 м2 для низьких енергій. Поперечний переріз різко падає для енергій понад 100 еВ. Ar + H+
2 має поперечний переріз 6×10−19 м2 для низьких енергій, але на енергія понад 10 еВ він зменшується, і натомість утворюється більше Ar+ і H2.
Ar + H+
3 має максимальний вихід ArH+ для енергій від 0,75 до 1 еВ з поперечним перерізом 5×10−20 м2. Енергетичний поріг реакції становить 0,6 еВ. Для енергій понад 4 еВ утворюється більше Ar+ і H.
Аргоній також виробляється з іонів Ar+, які утворюються космічними променями та рентгенівськими променями з нейтрального аргону.
- Ar+ + H2 → *ArH+ + H
Коли ArH+ стикається з електроном, може відбутися дисоціативна рекомбінація, але вона надзвичайно повільна для електронів з меншою енергією, що дозволяє ArH+ виживати набагато довше, ніж багатьом іншим подібним протонованим катіонам.
- ArH+ + e− → Ar + H
Оскільки потенціал іонізації атомів аргону нижчий, ніж у молекули водню (на відміну від потенціалу гелію чи неону), іон аргону реагує з молекулярним воднем, натомість як іони гелію або неону відривають електрон від молекули водню.
- Ar+ + H2 → ArH+ + H
- Ne+ + H2 → Ne + H+ + H (дисоціативний перенос заряду)
- He+ + H2 → He + H+ + H
Спектр
Штучний ArH+, виготовлений із земного аргону, містить здебільшого ізотоп 40Ar, а не поширений у космосі 36Ar. В земних умовах ArH+ виготовляють електричним розрядом через аргоно-водневу суміш. Браулт і Девіс були першими, хто виявив молекулу за допомогою інфрачервоної спектроскопії для спостереження її ротаційно-вібраційних смуг.
| Далекий інфрачервоний спектр 40Ar1H+ | 36Аr | 38Ar | |
| Перехід | спостерігається частота | ||
|---|---|---|---|
| Дж | ГГц | ||
| 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 | ||
Ультрафіолетовий спектр має дві точки поглинання — 11.2 еВ для стану B1Π і 15.8 еВ для стану A1Σ+.
В природі
ArH+ зустрічається в міжзоряному дифузному атомарному водні. Для утворення аргонію частка молекулярного водню H2 повинна бути в межах 0,0001-0,001. Електронна нейтралізація і руйнує аргоній, якщо концентрація H2 нижче 10−4. Аргоній виявляється за його лініями поглинання на 617,525 ГГц (J = 1→0) і 1234,602 ГГц (J = 2→1). Ці лінії зумовлені обертальними переходами ізотополога 36Ar1H+.
Лінії поглинання аргонію були виявлені в спектрі джерел SgrB2 (M) і SgrB2(N), G34.26+0.15, W31C (G10.62−0.39), W49(N) і W51e в напрямку галактичного центру. Однак спостережувані в них лінії поглинання аргонію, ймовірно, утворюються не в самих джерелах, а в газі між ними й землею.
Емісійні лінії аргонію виявлені в Крабоподібній туманності, де вони сконцентровані в кількох плямах. Найпотужніша емісійна лінія аргонію спостерігається в південній нитці Крабоподібної туманності. Це також місце з найбільшою концентрацією іонів Ar+ і Ar2+. Щільність стовпа ArH+ у Крабоподібній туманності становить від 1012 до 1013 атомів на квадратний сантиметр. Можливо, енергія, необхідна для збудження випромінення іонів, надходить від зіткнень з електронами або молекулами водню. У напрямку до центру Чумацького Шляху щільність стовпа ArH+ становить близько 2×1013 см−2.
Відомо, що два ізотопологи аргонію 36ArH+ і 38ArH+ знаходяться у далекій безіменній галактиці з червоним зміщенням z = 0,88582 (7,5 мільярд світлових років), яка розташована на лінії видимості блазара .
Історія
Використовуючи сонячний Фур'є-спектрометр у Національній обсерваторії Кітт-Пік, Джеймс Браулт і Самнер Девіс вперше спостерігали інфрачервоні вібраційні та ротаційні лінії ArH+. Джонс також спостерігав його інфрачервоний спектр.
Використання
Аргон полегшує реакцію тритію (T2) з подвійними зв'язками в жирних кислотах шляхом утворення проміжної сполуки ArT+ (тритій-аргоній). Коли золото розпилюється за допомогою аргоно-водневої плазми, фактичне заміщення золота здійснюється за допомогою ArH+.
Примітки
- NIST Computational Chemistry Comparison and Benchmark Database, NIST Standard Reference Database Number 101. Release 19, April 2018, Editor: Russell D. Johnson III. http://cccbdb.nist.gov/
- 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.
- Quenqua, Douglas (13 December 2013). Noble Molecules Found in Space. The New York Times. Процитовано 26 September 2016.
- Müller, Holger S. P.; Muller, Sébastien; Schilke, Peter; Bergin, Edwin A.; Black, John H.; Gerin, Maryvonne; Lis, Dariusz C.; Neufeld, David A.; Suri, Sümeyye (7 October 2015). Detection of extragalactic argonium, ArH+, toward PKS 1830−211. Astronomy & Astrophysics. 582: L4. arXiv:1509.06917. Bibcode:2015A&A...582L...4M. doi:10.1051/0004-6361/201527254.
- Schilke, P.; Neufeld, D. A.; Müller, H. S. P.; Comito, C.; Bergin, E. A.; Lis, D. C.; Gerin, M.; Black, J. H.; Wolfire, M. (4 June 2014). Ubiquitous argonium (ArH+) in the diffuse interstellar medium: A molecular tracer of almost purely atomic gas. Astronomy & Astrophysics. 566: A29. arXiv:1403.7902. Bibcode:2014A&A...566A..29S. doi:10.1051/0004-6361/201423727.
- Barlow, M. J.; Swinyard, B. M.; Owen, P. J.; Cernicharo, J.; Gomez, H. L.; Ivison, R. J.; Krause, O.; Lim, T. L.; Matsuura, M. (12 December 2013). Detection of a Noble Gas Molecular Ion, 36ArH+, in the Crab Nebula. Science. 342 (6164): 1343—1345. arXiv:1312.4843. Bibcode:2013Sci...342.1343B. doi:10.1126/science.1243582. PMID 24337290.
- Pavel Rosmus (1979). Molecular Constants for the 1Σ+ Ground State of the ArH+ Ion. Theoretica Chimica Acta. 51 (4): 359—363. doi:10.1007/BF00548944. S2CID 98475430.
- Fortenberry, Ryan C. (June 2016). Quantum astrochemical spectroscopy. International Journal of Quantum Chemistry. 117 (2): 81—91. doi:10.1002/qua.25180.
- Phelps, A. V. (1992). Collisions of H+, H+
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. - Brown, John M.; Jennings, D.A.; Vanek, M.; Zink, L.R.; Evenson, K.M. (April 1988). The pure rotational spectrum of ArH+. Journal of Molecular Spectroscopy. 128 (2): 587—589. Bibcode:1988JMoSp.128..587B. doi:10.1016/0022-2852(88)90173-7.
- David A. Neufeld; Mark G. Wolfire (1 July 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.
- Brault, James W; Davis, Sumner P (1 February 1982). Fundamental Vibration-Rotation Bands and Molecular Constants for the ArH+ Ground State (1Σ+ ). Physica Scripta. 25 (2): 268—271. Bibcode:1982PhyS...25..268B. doi:10.1088/0031-8949/25/2/004.
- Johns, J.W.C. (July 1984). Spectra of the protonated rare gases. Journal of Molecular Spectroscopy. 106 (1): 124—133. Bibcode:1984JMoSp.106..124J. doi:10.1016/0022-2852(84)90087-0.
- Peng, C. T. (April 1966). Mechanism of Addition of Tritium to Oleate by Exposure to Tritium Gas. The Journal of Physical Chemistry. 70 (4): 1297—1304. doi:10.1021/j100876a053. PMID 5916501.
- 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.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Argonij takozh zvanij kationom gidridu argonu abo protonovanim argonom himichna formula ArH ce kation sho poyednuye proton i atom argonu Jogo mozhna stvoriti v elektrichnomu rozryadi i vin buv pershim molekulyarnim ionom blagorodnogo gazu znajdenim u mizhzoryanomu prostori ArgonijNazva za IUPAC Argonium ionInshi nazvi Hydridoargon 1 argon hydride cation protonated argonIdentifikatoriNomer CAS 12254 68 1SMILES ArH InChI InChI 1S ArH h1H q 1VlastivostiMolekulyarna formula HArMolyarna masa 40 96 g molYaksho ne zaznacheno inshe dani navedeno dlya rechovin u standartnomu stani za 25 C 100 kPa Instrukciya z vikoristannya shablonuPrimitki kartkiVlastivostiArgonij izoelektronnij hloristomu vodnyu Jogo dipolnij moment dorivnyuye 2 18 debaya dlya osnovnogo stanu Energiya zv yazku stanovit 369 kDzh mol 1 2 9 eV Ce menshe nizh v H 2 ta bagatoh inshih protonovanih spoluk ale bilshe nizh v H 3 Chas zhittya ms v ArH ArD 1 2 28 9 092 1 20 4 713 0 85 3 274 0 64 2 555 0 46 2 11 Radiacijnij chas zhittya riznih bezobertovih kolivalnih staniv zminyuyetsya zalezhno vid izotopu ta staye korotshim dlya bilsh shvidkih visokoenergetichnih kolivan Silova konstanta stanovit 3 88 mdin A2 ReakciyiArH H2 Ar H 3 ArH C Ar CH ArH N Ar NH ArH O Ar OH ArH CO Ar COH Ale protikaye j zvorotna reakciya Ar H 2 ArH H Reakciya Ar H2 maye poperechnij pereriz 10 18 m2 dlya nizkih energij Poperechnij pereriz rizko padaye dlya energij ponad 100 eV Ar H 2 maye poperechnij pereriz 6 10 19 m2 dlya nizkih energij ale na energiya ponad 10 eV vin zmenshuyetsya i natomist utvoryuyetsya bilshe Ar i H2 Ar H 3 maye maksimalnij vihid ArH dlya energij vid 0 75 do 1 eV z poperechnim pererizom 5 10 20 m2 Energetichnij porig reakciyi stanovit 0 6 eV Dlya energij ponad 4 eV utvoryuyetsya bilshe Ar i H Argonij takozh viroblyayetsya z ioniv Ar yaki utvoryuyutsya kosmichnimi promenyami ta rentgenivskimi promenyami z nejtralnogo argonu Ar H2 ArH H Koli ArH stikayetsya z elektronom mozhe vidbutisya disociativna rekombinaciya ale vona nadzvichajno povilna dlya elektroniv z menshoyu energiyeyu sho dozvolyaye ArH vizhivati nabagato dovshe nizh bagatom inshim podibnim protonovanim kationam ArH e Ar H Oskilki potencial ionizaciyi atomiv argonu nizhchij nizh u molekuli vodnyu na vidminu vid potencialu geliyu chi neonu ion argonu reaguye z molekulyarnim vodnem natomist yak ioni geliyu abo neonu vidrivayut elektron vid molekuli vodnyu Ar H2 ArH H Ne H2 Ne H H disociativnij perenos zaryadu He H2 He H HSpektrShtuchnij ArH vigotovlenij iz zemnogo argonu mistit zdebilshogo izotop 40Ar a ne poshirenij u kosmosi 36Ar V zemnih umovah ArH vigotovlyayut elektrichnim rozryadom cherez argono vodnevu sumish Brault i Devis buli pershimi hto viyaviv molekulu za dopomogoyu infrachervonoyi spektroskopiyi dlya sposterezhennya yiyi rotacijno vibracijnih smug Dalekij infrachervonij spektr 40Ar1H 36Ar 38ArPerehid sposterigayetsya chastotaDzh GGc1 0 615 8584 617 525 615 858152 1 1231 2712 1234 6023 2 1845 79374 3 2458 98195 4 3080 39216 5 3679 58357 6 4286 115021 20 12258 48322 21 12774 36623 22 13281 119 Ultrafioletovij spektr maye dvi tochki poglinannya 11 2 eV dlya stanu B1P i 15 8 eV dlya stanu A1S V prirodiArH zustrichayetsya v mizhzoryanomu difuznomu atomarnomu vodni Dlya utvorennya argoniyu chastka molekulyarnogo vodnyu H2 povinna buti v mezhah 0 0001 0 001 Elektronna nejtralizaciya i rujnuye argonij yaksho koncentraciya H2 nizhche 10 4 Argonij viyavlyayetsya za jogo liniyami poglinannya na 617 525 GGc J 1 0 i 1234 602 GGc J 2 1 Ci liniyi zumovleni obertalnimi perehodami izotopologa 36Ar1H Liniyi poglinannya argoniyu buli viyavleni v spektri dzherel SgrB2 M i SgrB2 N G34 26 0 15 W31C G10 62 0 39 W49 N i W51e v napryamku galaktichnogo centru Odnak sposterezhuvani v nih liniyi poglinannya argoniyu jmovirno utvoryuyutsya ne v samih dzherelah a v gazi mizh nimi j zemleyu Emisijni liniyi argoniyu viyavleni v Krabopodibnij tumannosti de voni skoncentrovani v kilkoh plyamah Najpotuzhnisha emisijna liniya argoniyu sposterigayetsya v pivdennij nitci Krabopodibnoyi tumannosti Ce takozh misce z najbilshoyu koncentraciyeyu ioniv Ar i Ar2 Shilnist stovpa ArH u Krabopodibnij tumannosti stanovit vid 1012 do 1013 atomiv na kvadratnij santimetr Mozhlivo energiya neobhidna dlya zbudzhennya viprominennya ioniv nadhodit vid zitknen z elektronami abo molekulami vodnyu U napryamku do centru Chumackogo Shlyahu shilnist stovpa ArH stanovit blizko 2 1013 sm 2 Vidomo sho dva izotopologi argoniyu 36ArH i 38ArH znahodyatsya u dalekij bezimennij galaktici z chervonim zmishennyam z 0 88582 7 5 milyard svitlovih rokiv yaka roztashovana na liniyi vidimosti blazara IstoriyaVikoristovuyuchi sonyachnij Fur ye spektrometr u Nacionalnij observatoriyi Kitt Pik Dzhejms Brault i Samner Devis vpershe sposterigali infrachervoni vibracijni ta rotacijni liniyi ArH Dzhons takozh sposterigav jogo infrachervonij spektr VikoristannyaArgon polegshuye reakciyu tritiyu T2 z podvijnimi zv yazkami v zhirnih kislotah shlyahom utvorennya promizhnoyi spoluki ArT tritij argonij Koli zoloto rozpilyuyetsya za dopomogoyu argono vodnevoyi plazmi faktichne zamishennya zolota zdijsnyuyetsya za dopomogoyu ArH PrimitkiNIST Computational Chemistry Comparison and Benchmark Database NIST Standard Reference Database Number 101 Release 19 April 2018 Editor Russell D Johnson III http cccbdb nist gov 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 Quenqua Douglas 13 December 2013 Noble Molecules Found in Space The New York Times Procitovano 26 September 2016 Muller Holger S P Muller Sebastien Schilke Peter Bergin Edwin A Black John H Gerin Maryvonne Lis Dariusz C Neufeld David A Suri Sumeyye 7 October 2015 Detection of extragalactic argonium ArH toward PKS 1830 211 Astronomy amp Astrophysics 582 L4 arXiv 1509 06917 Bibcode 2015A amp A 582L 4M doi 10 1051 0004 6361 201527254 Schilke P Neufeld D A Muller H S P Comito C Bergin E A Lis D C Gerin M Black J H Wolfire M 4 June 2014 Ubiquitous argonium ArH in the diffuse interstellar medium A molecular tracer of almost purely atomic gas Astronomy amp Astrophysics 566 A29 arXiv 1403 7902 Bibcode 2014A amp A 566A 29S doi 10 1051 0004 6361 201423727 Barlow M J Swinyard B M Owen P J Cernicharo J Gomez H L Ivison R J Krause O Lim T L Matsuura M 12 December 2013 Detection of a Noble Gas Molecular Ion 36ArH in the Crab Nebula Science 342 6164 1343 1345 arXiv 1312 4843 Bibcode 2013Sci 342 1343B doi 10 1126 science 1243582 PMID 24337290 Pavel Rosmus 1979 Molecular Constants for the 1S Ground State of the ArH Ion Theoretica Chimica Acta 51 4 359 363 doi 10 1007 BF00548944 S2CID 98475430 Fortenberry Ryan C June 2016 Quantum astrochemical spectroscopy International Journal of Quantum Chemistry 117 2 81 91 doi 10 1002 qua 25180 Phelps A V 1992 Collisions of H H 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 Brown John M Jennings D A Vanek M Zink L R Evenson K M April 1988 The pure rotational spectrum of ArH Journal of Molecular Spectroscopy 128 2 587 589 Bibcode 1988JMoSp 128 587B doi 10 1016 0022 2852 88 90173 7 David A Neufeld Mark G Wolfire 1 July 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 Brault James W Davis Sumner P 1 February 1982 Fundamental Vibration Rotation Bands and Molecular Constants for the ArH Ground State 1S Physica Scripta 25 2 268 271 Bibcode 1982PhyS 25 268B doi 10 1088 0031 8949 25 2 004 Johns J W C July 1984 Spectra of the protonated rare gases Journal of Molecular Spectroscopy 106 1 124 133 Bibcode 1984JMoSp 106 124J doi 10 1016 0022 2852 84 90087 0 Peng C T April 1966 Mechanism of Addition of Tritium to Oleate by Exposure to Tritium Gas The Journal of Physical Chemistry 70 4 1297 1304 doi 10 1021 j100876a053 PMID 5916501 Jimenez Redondo Miguel Cueto Maite Domenech Jose Luis Tanarro Isabel Herrero Victor 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