ไตรไฮโดรเจนออกไซด์
| ชื่อ | |
|---|---|
| ชื่ออื่นๆ ไตรไฮโดรเจนโมโนออกไซด์, ไตรไฮโดรเจนออกซิเจน | |
| ตัวระบุ | |
| |
โมเดล 3 มิติ ( JSmol ) |
|
PubChem CID |
|
| |
| |
| คุณสมบัติ | |
| H O | |
| มวลโมลาร์ | 19.023 กรัม·โมล−1 |
| สารประกอบที่เกี่ยวข้อง | |
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง | น้ำ |
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล | |
ไตรไฮโดรเจนออกไซด์เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่คาดการณ์ไว้ของไฮโดรเจนและออกซิเจนที่มีสูตรเคมี H₃O [ 2 ] สารประกอบสมมติฐานนี้จะหนึ่งในไฮโดรเจนโพลีออกไซด์ที่ไม่เสถียรมีสมมติฐานว่าสารประกอบนี้อาจประกอบเป็นชั้นบาง ๆ ของของเหลวโลหะรอบแกนกลางของยูเรนัสและเนปจูนและนี่อาจเป็นแหล่งกำเนิดของสนามแม่เหล็กของพวกมัน[ 3 ]การคำนวณบ่งชี้ถึงความเสถียรของในสถานะของแข็งซูเปอร์ไอออนิก และของเหลวโลหะภายใต้สภาวะภายใน ที่ลึกของดาวเคราะห์เหล่านี้
สังเคราะห์
ไตรไฮโดรเจนออกไซด์ยังไม่ได้รับการสังเกตในเชิงทดลองจนถึงปี 2023 แต่มีการทำนายการมีอยู่ของมันโดยใช้การคำนวณโดยใช้วิธีการทำนายโครงสร้างผลึกCALYPSO [ 4 ]สารประกอบนี้น่าจะเสถียรในช่วงความดัน 450–600 GPa และสามารถผลิตได้โดยปฏิกิริยา:
- 2H₂O + →
คุณสมบัติทางกายภาพ
สารประกอบนี้ถือว่าไม่ใช่ สารประกอบไตร ไฮโดรเจนออกไซด์ โมเลกุลที่แท้จริง แต่ละอะตอมของออกซิเจนจะเชื่อมต่อด้วยพันธะที่แข็งแรง (โคเวเลนต์) กับอะตอมของไฮโดรเจนเพียงสองอะตอม เช่นเดียวกับ โมเลกุลของ น้ำและมีโมเลกุลของไดไฮโดรเจนแทรกอยู่ในช่องว่างของโครงข่ายโมเลกุลของน้ำ[ 4 ] ใน ทางโครงสร้างแล้ว มันจึงเป็นการรวมกันแบบสัดส่วน 2(H O)·H
ที่ 600 GPa และ 7000 K ความหนาแน่นของสารประกอบคำนวณได้เป็น 4.3 g/cm³ การจำลองพลศาสตร์โมเลกุลดำเนินการที่ความหนาแน่นคงที่สำหรับอุณหภูมิที่แตกต่างกัน: [ 4 ]
- 1000 K, H₃Oเป็นของแข็ง ผลึก แบบออร์โธ รอมบิก (กลุ่มอวกาศCmca )
- ที่อุณหภูมิ 1250 เคลวิน สารแข็งนี้จะเปลี่ยนสถานะเป็นซูเปอร์ไอออนิก
- สารประกอบนี้จะกลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ 5250 เคลวิน และของเหลวนั้นควรมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าคล้ายโลหะ
ในระบบสุริยะ
สนามแม่เหล็กของทั้งยูเรนัสและเนปจูนนั้นพิเศษ คือไม่เป็นแบบไดโพลและไม่สมมาตรตามแกน ข้อเท็จจริงนี้สามารถอธิบายได้หากสนามแม่เหล็กเกิดจากผลของไดนาโมภายในชั้นนำไฟฟ้าที่บางพอ อย่างไรก็ตาม ต้นกำเนิดของสนามยังคงเป็นปัญหาอยู่ เนื่องจากแกนกลางของดาวเคราะห์เหล่านี้น่าจะเป็นของแข็ง (จึงแข็งเกินไป) และชั้นน้ำแข็งหนาๆ นั้นนำไฟฟ้าได้ไม่ดีพอที่จะสร้างผลดังกล่าวได้[ 5 ] [ 6 ]