Trihidrogén-oxid

Nem tévesztendő össze a következővel: oxóniumion (H3O^+).

Trihidrogén-oxid
Más nevek	Trihidrogén-monoxid, trihidrogénoxigén
Kémiai azonosítók
SMILES [H].O.[H] [H]
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	H3O
Moláris tömeg	19,02 g/mol
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A trihidrogén-oxid hidrogén és oxigén feltételezett vegyülete, képlete H₃O.^[1][2] Még ismeretlen, egyike az instabil hidrogén-polioxidoknak. Előrejelzések szerint az Uránusz és a Neptunusz magja körül vékony fémes folyadékréteget alkot, mely a mágneses mezőik forrása.^[3] Számítások szerint szilárd, szuperionos és fémes folyékony állapotban e bolygók belsejében stabil.

Szintézis

A trihidrogén-oxidot 2023-ig még nem észlelték, de létét CALYPSO módszerrel végzett számítások előrejelzik.^[4] A vegyület feltehetően 450–600 GPa-on stabil, és a ${\displaystyle {\ce {2 H2O + H2 -> 2 H3O}}}$ képletű reakció hozza létre.

Fizikai jellemzők

A vegyület feltehetően nem valódi molekuláris trihidrogén-oxid. Ehelyett az oxigénatomok két hidrogénatomhoz kötődnek erősen, mint a vízben, és a vízmolekulák közti üregekben vannak a hidrogénmolekulák.^[5] Így szerkezetileg 2 H₂O·H₂ sztöchiometriai képletű.

600 GPa-on és 7000 K-en a vegyület számított sűrűsége 4,3 g/cm³. Különböző hőmérsékletekre, állandó sűrűségek mellett végzett molekuladinamikai számítások szerint:^[5]

• 1000 K-en a H₃O ortorombos szilárd anyag (Cmca csoport).
• 1250 K-en a szilárd anyag szuperionos lesz.
• A vegyület 5250 K-en olvad, e folyadék fémes vezető lehet.

A Naprendszerben

Az Uránusz és a Neptunusz mágneses mezői speciálisak: nem kétpólusúak, és nem tengelyesen szimmetrikusak. Ennek magyarázata lehet, ha a mágneses mezőket a dinamóeffektus hozza létre elég vékony vezető rétegben. Azonban ezek eredete még ismeretlen, mivel e bolygók magjai valószínűleg szilárdak (így túl ridegek), és a vastag jégrétegek vezetőképessége túl kicsi az effektus előidézéséhez.^[6][7]

Jegyzetek

1. Nomenclature of Inorganic Chemistry: Inorganic Chemistry Division Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry (angol nyelven). Elsevier (2013. szeptember 11.). ISBN 978-1-4832-8447-7 
2. A Salamander's Tale: My Story of Regeneration? Surviving 30 Years with Prostate Cancer (angol nyelven). Simon & Schuster (2015. április 21.). ISBN 978-1-63220-953-5 
3. Metallic trihydrogen oxide could explain ice giants' strange magnetic fields (angol nyelven). Chemistry World , 2020. március 9. (Hozzáférés: 2023. május 17.)
4. (2012. október 1.) „CALYPSO: A method for crystal structure prediction” (angol nyelven). Computer Physics Communications 183 (10), 2063–2070. o. DOI:10.1016/j.cpc.2012.05.008. ISSN 0010-4655. (Hozzáférés: 2023. május 17.) 
5. Huang, Peihao; Liu, Hanyu; Lv, Jian; Li, Quan; Long, Chunhong; Wang, Yanchao; Chen, Changfeng; Ma, Yanming (16 August 2019). "Metallic liquid H₃O in a thin-shell zone inside Uranus and Neptune". arXiv:1908.05821 [physics.comp-ph].
6. (2004. március 1.) „Convective-region geometry as the cause of Uranus' and Neptune's unusual magnetic fields” (angol nyelven). Nature 428 (6979), 151–153. o. DOI:10.1038/nature02376. ISSN 1476-4687. PMID 15014493. (Hozzáférés: 2023. május 17.) 
7. (2006. október 1.) „Numerical dynamo models of Uranus' and Neptune's magnetic fields” (angol nyelven). Icarus 184 (2), 556–572. o. DOI:10.1016/j.icarus.2006.05.005. ISSN 0019-1035. (Hozzáférés: 2023. május 17.) 

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Trihydrogen oxide című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.