Ион гидрида гелия

В отличие от иона гидрида гелия, нейтральная молекула гидрида гелия не является стабильной в основном состоянии. Тем не менее, она существует в возбуждённом состоянии, как эксимер (НеН*), и его спектр впервые был обнаружен в середине 1980-х годов^[8][9][10].

Нейтральная молекула является первой записью в базе данных Gmelin^[11].

Поскольку HeH⁺ не может храниться в какой-либо пригодной для использования форме, его химический состав должен быть изучен путём формирования его на месте.

Реакции с органическими веществами, например, могут быть изучены путём создания тритиевого производного желаемого органического соединения. Распад трития до ³Не⁺ с последующим его выделением атома водорода даёт ³НеН⁺, который затем окружается органическим материалом и, в свою очередь, вступает в реакцию^[12].

HeH⁺ не может быть получен в конденсированной фазе, так как он передаст протон любому аниону, молекуле или атому, с которым он вступит в контакт. Было показано, что он протонирует O₂, NH₃, SO₂, H₂O и CO₂, давая O₂H⁺, NH₄⁺, HSO₂⁺, H₃O⁺ и HCO₂^+[12]. Другие молекулы, такие как оксид азота, диоксид азота, закись азота, сероводород, метан, ацетилен, этилен, этан, метанол и ацетонитрил, реагируют, но распадаются из-за большого количества произведённой энергии^[12].

На самом деле, HeH⁺ является самой сильной из известных кислот с сродством к протону 177,8 кДж / моль^[13]. Гипотетическая кислотность воды может быть оценена с использованием закона Гесса:

HeH+(g)	→	H+(g)	+ He(g)	+178 kJ/mol	[13]
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

Изменение свободной энергии диссоциации −360 кДж/моль эквивалентно a pK_a −63.

Дополнительные атомы гелия могут присоединяться к HeH ⁺ с образованием более крупных кластеров, таких как He₂H⁺, He₃H⁺, He₄H⁺, He₅H⁺ и He₆H^+[12].

Катион гидрида дигелия, He₂H⁺, образуется в результате реакции катиона дигелия с молекулярным водородом:

He₂⁺ + H₂ → He₂H⁺ + H

Это линейный ион с водородом в центре^[12].

Ион гексагелий гидрида, He₆H⁺, является особенно стабильным^[12].

Другие ионы гидрида гелия известны или были изучены теоретически. Ион дигидрида гелия или дигидридогелий (1+) НеH₂⁺, наблюдался с помощью микроволновой спектроскопии^[14]. Он имеет расчётную энергию связи 25,1 кДж / моль, в то время как тригидридогелий (1+), НеH₃⁺, имеет расчётную энергию связи 0,42 кДж/моль^[15].