Language
Country/Area
No result found
Stabilitas ion helium hidrida yang menakjubkan: mengapa tidak dapat disimpan di lingkungan konvensional?
Ion helium hidrida (HeH+) adalah ion positif yang terdiri dari helium dan hidrogen dan memiliki stabilitas yang luar biasa. Senyawa ini dianggap sebagai molekul pertama yang diciptakan pada awal mula alam semesta dan pertama kali diciptakan di laboratorium pada tahun 1925. Meskipun stabilitasnya memungkinkan ion ini dipertahankan dalam isolasi, ia sangat reaktif dalam kondisi normal, sehingga mustahil untuk disimpan atau digunakan dalam lingkungan konvensional.
Ion helium hidrida dianggap sebagai asam terkuat, bahkan lebih kuat dari asam fluoroantimonat.
Reaktivitas ion helium hidrida menyebabkannya bereaksi hebat dengan molekul apa pun yang bersentuhan dengannya, sehingga mustahil untuk disimpan dalam wadah. Reaktivitas yang kuat ini berarti bahwa laboratorium memerlukan metode khusus untuk mempelajari kimianya, dan biasanya perlu dibuat di tempat dan tidak dapat disimpan.
Perlu dicatat bahwa sifat polar ion helium hidrida membuat identifikasinya relatif sederhana dalam spektroskopi, dan ia memiliki struktur elektronik yang sama dengan molekul hidrogen (H2). Momen dipol ion helium hidrida sekitar 2,26 D, yang menunjukkan ketidakhomogenan distribusi awan elektronnya. Sekitar 80% kerapatan elektron berada di dekat inti helium, yang membuat ion helium hidrida menunjukkan perilaku unik dalam reaksi kimia.
Keberadaan ion helium hidrida di medium antarbintang diduga sejak tahun 1970-an dan pertama kali terdeteksi di nebula NGC 7027 pada tahun 2019.
Meskipun ion helium hidrida memiliki sifat fisik dan kimia yang unik, penyimpanan yang stabil dalam wadah tidak mungkin dilakukan. Secara khusus, ion ini dapat menerima proton dari molekul seperti oksigen, amonia, sulfur dioksida, dan air untuk membentuk berbagai zat baru. Selama proses ini, molekul apa pun yang bersentuhan dengannya akan terprotonasi dan tidak akan dapat mempertahankan stabilitas sama sekali.
Metode Penelitian dan Tantangan Teknis
Kimia ion helium hidrida biasanya dieksplorasi menggunakan teknik eksperimen khusus, seperti mengganti hidrogen dalam senyawa organik dengan tritium dan kemudian mengamati perilaku ion helium hidrida yang dihasilkan. Proses ini dapat menghasilkan ion helium hidrida [TR → 3He+ + R•] dan bereaksi dengan bahan organik, tetapi proses ini masih disertai dengan ketidakpastian dan tantangan yang besar.
Ketika hidrogen dalam senyawa organik digantikan oleh tritium, campuran dengan ion helium hidrida dapat dihasilkan, yang merupakan salah satu pendekatan penelitian untuk helium hidrida.
Sejak tahun 1980-an, para ilmuwan telah mulai memprediksi perilaku ion helium hidrida dalam spektrum dan mencoba mengatur panjang gelombang deteksinya dalam rentang inframerah. Upaya ini akhirnya membuahkan hasil awal dalam percobaan tahun 2019.
Pentingnya kimia antarbintang dan kosmik
Ion helium hidrida diyakini sebagai faktor penting dalam pembentukan alam semesta awal dan sangat penting untuk memahami proses kimia di alam semesta awal. Pembentukan senyawa ini dapat memengaruhi pembentukan dan evolusi bintang, dan memainkan peran penting dalam katai putih kaya helium, mengubah opasitas gas dan memengaruhi laju pendinginan bintang.
Meskipun ion helium hidrida sangat sulit diawetkan di laboratorium di Bumi, ion tersebut dapat terbentuk di medium antarbintang dari tabrakan gas pendingin, yang menjadikannya proksi penting untuk alam semesta yang diamati. Namun, reaktivitasnya berarti bahwa mengamatinya di lingkungan antarbintang akan menjadi tugas yang menantang bagi para ilmuwan.
Ion helium hidrida bukan hanya topik mutakhir dalam penelitian ilmiah, tetapi juga bagian penting dari pemahaman kita tentang alam semesta di masa depan.
Dengan latar belakang ini, apakah ion helium hidrida akan terus menjadi objek penting penelitian kosmokimia dan memajukan pemahaman kita tentang proses kimia di alam semesta?
