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Hydrure d'hélium

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Un hydrure d'hélium est un composé chimique de l'hydrogène et de l'hélium. On en connaît plusieurs :

  • l'hélonium, de formule HeH+. Ce cation diatomique, le plus stable et le mieux connu des hydrures d'hélium[a], est sans doute la première molécule formée dans l'univers. On l'a synthétisé en 1925, et détecté dans l'espace en 2019 ;
  • l'hydrure d'hélium neutre, de formule HeH. Contrairement à l'ion HeH+, la molécule HeH est instable à l'état fondamental, mais elle existe à l'état excité sous forme d'exciplexe HeH*. Son spectre a été observé pour la première fois au milieu des années 1980[1],[2]. L'exciplexe HeH* se forme spontanément lors de la désintégration β+ du tritium T (3
    1
    H
    ) en hélium 3 (3
    2
    He
    ) quand l'atome de tritium est dans une molécule HT ou T2 ;
  • le cation dihydrure d'hélium, de formule HeH2+. Il a été observé par spectroscopie microonde[3] et a une énergie de liaison de 25,1 kJ/mol ;
  • le cation trihydrure d'hélium, de formule HeH3+, qui aurait une énergie de liaison de 420 J/mol ;
  • le cation hydrure de dihélium, de formule He2H+, un ion linéaire avec un atome d'hydrogène central[4]. Il se forme par réaction du cation dihélium He2+ avec l'hydrogène moléculaire H2, ce qui produit l'hydrure de dihélium et un radical H : He2+ + H2 → He2H+ + H ;
  • les cations He3H+, He4H+, He5H+ et He6H+, ce dernier étant particulièrement stable[4].

Notes et références

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  1. Quand on parle de « l'hydrure d'hélium » sans autre précision, c'est en général de l'hélonium qu'il s'agit.

Références

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  1. (en) Thomas Möller, Michael Beland et Georg Zimmerer, « Observation of Fluorescence of the HeH Molecule », Physical Review Letters, vol. 55, no 20,‎ , p. 2145-2148 (DOI 10.1103/PhysRevLett.55.2145, lire en ligne).
  2. (en) W. Ketterle, H. Figger et H. Walther, « Emission spectra of bound helium hydride », Physical Review Letters, vol. 55, no 27,‎ , p. 2941-2944 (DOI 10.1103/PhysRevLett.55.2941, lire en ligne).
  3. (en) Alan Carrington, David I. Gammie, Andrew M. Shaw, Susie M. Taylor et Jeremy M. Hutson, « Observation of a microwave spectrum of the long-range He … H2+ complex », Chemical Physics Letters, vol. 260, nos 3-4,‎ , p. 395-405 (DOI 10.1016/0009-2614(96)00860-3, lire en ligne).
  4. a et b (en) Felice Grandinetti, « Helium chemistry: a survey of the role of the ionic species », International Journal of Mass Spectrometry, vol. 237, nos 2-3,‎ , p. 243-267 (DOI 10.1016/j.ijms.2004.07.012, lire en ligne).