«Истинный» метан, метастабильное переходное состояние CH + 5 | |
Метаний, CH 3 (ЧАС 2 ) + | |
Имена | |
---|---|
Другие названия карбоний (не рекомендуется из-за нескольких определений) | |
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) | |
PubChem CID | |
ИнЧИ
| |
Улыбки
| |
Характеристики | |
Химическая формула | CH 5 + |
Молярная масса | 17,050 г моль -1 |
Основание конъюгата | Метан |
Состав | |
Молекулярная форма | тригонально-бипирамидный |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
Ссылки на инфобоксы | |
В химии, methanium представляет собой комплекс положительных ионов с формулой [ СН 3 (ЧАС 2 ) ] +, а именно молекула с одним атомом углерода, связанным с тремя атомами водорода и одной молекулой водорода, несущая электрический заряд +1. Это суперкислота и один из ониевых ионов, действительно, простейший ион карбония.
Метан может производиться в лаборатории в виде разреженного газа или в виде разбавленных сверхкислот. Впервые он был подготовлен в 1950 году и опубликован в 1952 году Виктором Талроузом и его помощницей Анной Константиновной Любимовой. Он встречается как промежуточный компонент в химических реакциях.
Ион метания назван в честь метана ( CH 4 ), по аналогии с образованием иона аммония ( NH + 4 ) из аммиака ( NH 3 ).
Метаний можно представить как CH + 3 ион карбения с молекулой водорода, взаимодействующей с пустой орбиталью по связи 3-центр-2-электрон. Связующая электронная пара в молекуле H 2 разделяется между двумя атомами водорода и одним атомом углерода, составляющими связь 3-центр-2-электрон.
Два атома водорода в молекуле H 2 могут непрерывно обмениваться положениями с тремя атомами водорода в молекуле CH. + 3 ion (изменение конформации, называемое псевдовращением, в частности механизмом Берри ). Поэтому ион метания считается подвижной молекулой. Энергетический барьер для обмена довольно низок и возникает даже при очень низких температурах.
Инфракрасная спектроскопия использовалась для получения информации о различных конформациях иона метания. В ИК-спектре простого метана есть две полосы CH от симметричного и асимметричного растяжения около 3000 см -1 и две полосы около 1400 см -1 от симметричных и асимметричных изгибных колебаний. В спектре CH + 5 три асимметричных валентных колебания присутствуют в районе 2800–3000 см -1, колебание качания при 1300 см -1 и изгибное колебание при 1100 1300 см -1.
Метаний можно получить из метана под действием очень сильных кислот, таких как фторированная сурьма ( пентафторид сурьмы SbF 5 во фтористом водороде HF).
При давлении около 270 Па и температуре окружающей среды ион метана CH + 4 будет реагировать с нейтральным метаном с образованием метания и метильного радикала :
Катионы, полученные реакцией метана с SbF 5 + HF стабилизируются за счет взаимодействия с молекулами HF.
При низком давлении (около 1 мм рт. Ст.) И температуре окружающей среды метан не реагирует с нейтральным метаном.