Cuando se forma dihidrógeno, ¿se emiten fotones?

Cuando un hidrógeno en estado excitado regresa al estado fundamental, se emite un fotón (o una serie de fotones) de acuerdo con las reglas de selección.

Cuando dos átomos de hidrógeno libres en el estado fundamental 1 s (y con la misma paridad de función de onda) se acercan entre sí, los orbitales atómicos interactúan y un σ ( s s ) se forma el orbital molecular y se libera energía. La entalpía de enlace para H 2 es − 436 k j / metro o yo , que se puede convertir en aproximadamente − 4.53 mi V por enlace formado y corresponde a la parte VIS/UV cercano del espectro electromagnético.

Siempre he creído que esta energía también se liberaría como un fotón (o una serie de fotones), pero ¿es eso realmente cierto? ¿O podría manifestarse como un aumento en la energía cinética del formado H 2 ¿molécula? ¿Se puede derivar de los principios de la mecánica cuántica?

Respuestas (2)

Dos átomos de hidrógeno aislados no pueden formar un H 2 molécula por la sencilla razón de que tienen demasiada energía. Cualquier sistema formado por los dos átomos tendrá una energía mayor que la energía de disociación de H 2 por lo que no se formará ningún estado ligado.

La observación nos dice que el proceso debe suceder porque hay mucho H 2 alrededor. Ocurre cuando tres átomos de hidrógeno chocan y uno de los átomos de hidrógeno puede transportar suficiente energía para dejar a los otros dos en un estado unido. La resultante H 2 La molécula generalmente se formará en un estado excitado y puede emitir uno o más fotones o puede apagarse por colisiones con otros átomos o moléculas de hidrógeno. Supongo que si la tasa de colisión es lo suficientemente alta como para que las colisiones de tres cuerpos tengan una frecuencia significativa, entonces la extinción será el mecanismo dominante y se irradiará muy poca EM.

El tercer cuerpo no tiene que ser un átomo de hidrógeno. Si hay una mezcla de gases, cualquier átomo o molécula puede actuar como tercer cuerpo y llevarse el exceso de energía.

Ambas son respuestas interesantes. Recuerdo vagamente haber leído algo así sobre la reducción de oxonio ( H 3 O + ) por metales electropositivos. ¿Podría elaborar un poco sobre la extinción o proporcionar un enlace explicativo? Gracias.
@Gert: consulte el artículo de Wikipedia sobre extinción para obtener una buena descripción general o Google para obtener detalles más específicos . La extinción es solo la otra cara de la excitación por colisión .

Se ha demostrado experimentalmente que la formación de H2 puede ocurrir en presencia de electrones libres :

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por lo que se emite un fotón en este proceso de dos pasos, quitando energía. Tenga en cuenta que esto es para densidades bajas. El proceso de tres cuerpos en la respuesta de John domina con una densidad creciente, como se explica en el enlace.

Cuando se forma dihidrógeno, ¿se emiten fotones?
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