Τριυδρογόνο

Το τριυδρογόνο ή τριατομικό υδρογόνο ή (H₃) είναι μια ασταθής τριατομική μοριακή αλλομορφή του υδρογόνου. Εφόσον το μόριο αυτού του χημικού είδους περιέχει μόνο τρία άτομα του υδρογόνου αποτελεί το  απλούστερο τριατομικό μόριο και είναι σχετικά απλό να λυθεί αριθμητικά η κβαντομηχανική περιγραφή των  σωματιδίων του. Πρόκειται, όμως, για ένα ασταθές μόριο, που διασπάται σε λιγότερο από ένα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου. Η φευγαλέα (χρονικά) ζωή του το καθιστά σπάνιο, αλλά είναι (σχετικά) συχνός τόσο ο σχηματισμός όσο και η καταστροφή του, χάρη στην ύπαρξη ενός (σχετικά) συνηθισμένου συγγενικού του χημικού είδους, του κατιόντος τριυδρογόνου (H3+). ο υπέρυθρο φάσμα του H₃, λόγω της δόνησης και περιστροφής, είναι πολύ παρόμοιo με εκείνo των ιόντων H₃⁺. Στο πρώιμο σύμπαν, αυτή η ικανότητα να εκπέμπεται υπέρυθρο φως επέτρεψε στο αρχέγονο υδρογόνο και στο ήλιο να ψυχθούν (σχετικά), ώστε να μπορούν να σχηματίζουν αστέρια.

Σχηματισμός

Το ουδέτερο μόριο μπορεί να σχηματιστεί σε ένα χαμηλής πίεσης αερίου σωλήνα εκφόρτησης.

Ένα ουδέτερο ρεύμα μορίων H3 μπορεί να σχηματιστεί από μια αντίστοιχη δέσμη ιόντων H3+, που περνά μέσα από μια μάζα ατμών μεταλλικού (δηλαδή στοιχειακού) καλίου, η οποία αποσπά ηλεκτρόνιο, σχηματίζοντας K⁺. Άλλοι ατμοί αλκαλιμετάλλων, όπως π.χ. καισίου, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την απόσπαση ηλεκτρονίου. Τα ιόντα H3+ μπορούν, με τη σειρά τους, να παραχθούν σε ένα δυοπλάσματρον, όπου μια ηλεκτρική εκκένωση περνά από μοριακό υδρογόνο υπό χαμηλή πίεση. Αυτό προκαλεί κάποιο ποσοστό των μορίων διυδρογόνου να μετραπούν σε κατιόντα διυδρογόνου (H2+).  Τότε: H₂ + H₂⁺ → H₃⁺ + H. Η αντίδραση είναι εξώθερμη ενέργειας 1,7 eV, οπότε τα ιόντα που παράγονται είναι ζεστά, με (σχετικά) υψηή δονητική ενέργεια. Αυτά μπορούν να ψυχθούν μέσω συγκρούσεων με αέριο σε δοχείο ψύξης, αν η πίεση είναι επαρκώς υψηλή. Αυτό είναι σημαντικό, επειδή τα έντονα δονούμενα ιόντα παράγουν έντονα δονούμενα ουδέτερα μόρια, όταν ουδετεροποιούνται, σύμφωνα με την αρχή Franck–Condon.