Молекула, состоящая из двух атомов водорода, связанных вместе; обычная форма газообразного водорода.Молекула водорода (H₂) — простейшая нейтральная молекула, состоящая из двух атомов водорода, соединённых ковалентной связью. Это самая распространённая молекула во Вселенной, составляющая значительную часть газа в межзвёздных облаках и атмосферах планет-гигантов. Её простота делает её фундаментальным объектом для молекулярной квантовой механики и спектроскопии.
Квантово-механическое описание молекулы водорода впервые было выполнено Вальтером Гайтлером и Фрицем Лондоном в 1927 году, что ознаменовало рождение квантовой химии.
Два атома водорода делят пару электронов, образуя связь, возникающую благодаря конструктивной интерференции атомных волновых функций. Энергетические уровни молекулы определяются электронными, колебательными и вращательными степенями свободы, каждая из которых квантована. Электронное основное состояние имеет энергию связи около 4,5 эВ, а переходы между вращательными и колебательными уровнями дают характерные спектры в инфракрасной и микроволновой областях.
Молекулы водорода используются в топливных элементах, как ракетное топливо и в промышленных процессах, таких как синтез аммиака; их спектральные линии используются для изучения межзвёздного газа.
Молекула водорода существует в двух различных формах — ортоводород и параводород, — которые различаются относительной ориентацией спинов двух протонов и обладают несколько разными тепловыми свойствами.
Статей пока нет