оксид триводорода
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Окись триводорода, триводородкислород | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| Характеристики | |
| H3H3O | |
| Молярная масса | 19.023 g·mol −1 |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения | вода |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Оксид триводорода представляет собой предсказанное неорганическое соединение водорода и кислорода с химической формулой Н3О O. [1] [2] Это пока гипотетическое соединение , один из нестабильных полиоксидов водорода . Прогнозируется, что это соединение может представлять собой тонкий слой металлической жидкости вокруг ядер Урана и Нептуна , являясь источником их магнитных полей. [3] Расчеты показывают стабильность H 3 O в твердом, суперионном и жидком металлическом состояниях в глубоких недрах этих планет.
Синтез
[ редактировать ]По состоянию на 2023 год оксид триводорода экспериментально не наблюдался, но его существование прогнозируется расчетом с использованием метода CALYPSO. [4] Соединение должно быть стабильным в диапазоне давлений 450–600 ГПа и может быть получено по реакции:
- 2Н 2 О + Н 2 → 2Н 3 О
Физические свойства
[ редактировать ]Соединение не считается настоящим молекулярным соединением оксида триводорода . Вместо этого каждый атом кислорода связан прочной (ковалентной) связью только с двумя атомами водорода, как молекула воды молекулы диводорода . , и в пустоты сети молекул воды вставлены [5] Структурно это, таким образом, 2(H 2 O)·H 2 Стехиометрическое сочетание .
Расчетная плотность соединения при 600 ГПа и 7000 К составляет 4,3 г/см. 3 . Моделирование молекулярной динамики проводилось при постоянной плотности и различных температурах: [5]
- И 1000 К, H 3 O представляет собой орторомбическое кристаллическое твердое вещество (пр. гр. Cmca ).
- При 1250 К это твердое тело переходит в суперионное состояние.
- Соединение сжижается при 5250 К, и жидкость должна иметь электропроводность металлического типа.
В Солнечной системе
[ редактировать ]Магнитные поля Урана и Нептуна особенные — недиполярные и неосесимметричные. Этот факт можно объяснить, если магнитные поля создаются эффектом динамо внутри достаточно тонкого проводящего слоя. Однако происхождение полей все еще остается проблематичным, поскольку ядра этих планет, вероятно, твердые (поэтому слишком жесткие), а толстые ледяные мантии слишком плохо проводят проводимость, чтобы создать такой эффект. [6] [7]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Стюарт, Сэм (11 сентября 2013 г.). Номенклатура неорганической химии: Комиссия Отдела неорганической химии по номенклатуре неорганической химии . Эльзевир . ISBN 978-1-4832-8447-7 . Проверено 17 мая 2023 г.
- ^ Стейнберг, Пол (21 апреля 2015 г.). Рассказ саламандры: Моя история регенерации? Как выжить в течение 30 лет с раком простаты . Саймон и Шустер . ISBN 978-1-63220-953-5 . Проверено 17 мая 2023 г.
- ^ Кремер, Катрина (9 марта 2020 г.). «Металлический трехводородный оксид может объяснить странные магнитные поля ледяных гигантов» . Химический мир . Проверено 17 мая 2023 г.
- ^ Ван, Яньчао; Льв, Цзян; Чжу, Ли; Ма, Янмин (1 октября 2012 г.). «КАЛИПСО: метод предсказания кристаллической структуры» . Компьютерная физика. Коммуникации . 183 (10): 2063–2070. arXiv : 1205.2264 . Бибкод : 2012CoPhC.183.2063W . дои : 10.1016/j.cpc.2012.05.008 . ISSN 0010-4655 . S2CID 44427602 . Проверено 17 мая 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Хуан, Пейхао; Лю, Ханью; Льв, Цзян; Ли, Цюань; Лонг, Чунхонг; Ван, Яньчао; Чен, Чанфэн; Ма, Янмин (16 августа 2019 г.). «Металлическая жидкость H 3 O в тонкооболочечной зоне внутри Урана и Нептуна». arXiv : 1908.05821 [ physical.comp-ph ].
- ^ Стэнли, Сабина; Блоксэм, Джереми (март 2004 г.). «Геометрия конвективной области как причина необычных магнитных полей Урана и Нептуна» . Природа . 428 (6979): 151–153. Бибкод : 2004Natur.428..151S . дои : 10.1038/nature02376 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 15014493 . S2CID 33352017 . Проверено 17 мая 2023 г.
- ^ Стэнли, Сабина; Блоксэм, Джереми (1 октября 2006 г.). «Численные динамо-модели магнитных полей Урана и Нептуна» . Икар . 184 (2): 556–572. Бибкод : 2006Icar..184..556S . дои : 10.1016/j.icarus.2006.05.005 . ISSN 0019-1035 . Проверено 17 мая 2023 г.