hidruro de cromo(I)

Cuando se produce en la reacción con vapor de cromo en una descarga eléctrica, el gas hidruro de cromo brilla con un color azul verdoso brillante. ^{[ 2 ]}

El estado electrónico fundamental del CrH es ⁶ Σ ⁺ . ^{[ 2 ]} La configuración electrónica externa es σ ² σ ¹ δ ² π ² . ^{[ 2 ]} El electrón σ ² es el electrón de enlace con el hidrógeno, y los demás electrones están desapareados . La única parte de la molécula con espín nuclear es el protón en el hidrógeno. La estructura hiperfina de las líneas espectrales es extremadamente fina. ^{[ 2 ]} El término de contacto de Fermi que mide el desdoblamiento hiperfino es solo -34,43  MHz, mientras que para el átomo de hidrógeno es 1420,40575177  MHz . ^{[ 2 ]}

El momento dipolar de la molécula es 3,864 Debye . ^{[ 2 ] [ 7 ]} 

La energía de disociación necesaria para romper la molécula en dos átomos es de 2,118  eV ^{[ 7 ]} o 1,93  eV. ^{[ 8 ]}

La molécula de CrH es fuertemente paramagnética. Puede tener una vida útil de más de 0,1 segundos cuando está atrapada en ^3He enfriado a 0,650  K. ^{[ 9 ]}

Al igual que otras moléculas, la molécula de CrH puede almacenar energía de diversas maneras. En primer lugar, puede girar, con el átomo de hidrógeno orbitando alrededor del átomo de cromo. En segundo lugar, puede vibrar, con los dos átomos acercándose y alejándose entre sí. En tercer lugar, los electrones pueden cambiar de un orbital atómico a otro en el átomo de cromo. Todo esto puede ocurrir simultáneamente. Todas estas combinaciones de cambios dan lugar a múltiples variaciones energéticas. Cada uno de estos cambios coincide con una frecuencia del espectro electromagnético que es absorbida. Cuando muchas de estas frecuencias se agrupan, se forma una banda de absorción.

 En 1937 se descubrió una banda espectral ultravioleta entre 360 ​​y 370 nm. ^{[ 1 ]} Se observa una transición ⁶ Σ ⁺ –X ⁶ Σ ⁺ en estrellas de tipo S y manchas solares, así como en enanas marrones de tipo L. ^{[ 2 ] [ 10 ]}

Los cambios en la velocidad de rotación de la molécula dan lugar a un espectro infrarrojo lejano. La transición N=1 →  0 tiene frecuencias de línea en 5/2 → 3/2 337,259145 GHz, 5/2 → 7/2 362,617943 GHz  y 362,627794 GHz  , y 5/2 → 5/2 396,541818  GHz y 396,590874  GHz. N=2 → 1 735  GHz; N=3 → 2 a 1,11  THz N=4 → 3 a 1,47  THz ^{[ 2 ]}

Kleman y Uhler observaron el espectro infrarrojo y fueron los primeros en notar bandas de absorción. ^{[ 2 ] [ 11 ]}

La existencia de CrH en las estrellas se estableció recién en 1980 cuando se identificaron líneas espectrales en estrellas de tipo S y manchas solares. ^{[ 4 ]} El CrH se descubrió en enanas marrones en 1999. Junto con el FeH , el CrH se volvió útil para clasificar las enanas L. ^{[ 4 ]} El espectro de CrH se identificó en una gran mancha solar en 1976, pero las líneas son mucho menos prominentes que las del FeH. ^{[ 12 ]}

La concentración de CrH en las enanas marrones de tipo L5 es de 3 partes por mil millones en comparación con H, mientras que la abundancia normal de cromo es de 0,5 partes por millón en comparación con el hidrógeno. ^{[ 2 ]} En las estrellas de tipo S apareció una serie de líneas desconocidas en el espectro infrarrojo cercano. Se las denominó bandas de Keenan basándose en un espectro de R Cyg . Una de las bandas con una cabeza de banda en 861,11  nm se identificó como debida a CrH. ^{[ 13 ]}

La banda de absorción CrH se utiliza para clasificar las enanas marrones de tipo L en subtipos L0 a L8. Esta banda es un rasgo diagnóstico de las estrellas de tipo L. Para los subtipos L5 a L8 de enanas marrones de tipo L, la banda CrH a 861,1  nm es más prominente que la banda FeH a 869,2  nm, y para L4 ambas bandas tienen la misma intensidad. En las estrellas de tipo L0, las líneas TiO tienen una intensidad similar a las líneas CrH, y en L1, las líneas TiO son ligeramente más débiles que las CrH. De L1 a L3, la banda FeH es más intensa que la CrH. ^{[ 14 ]}

Un compuesto químico relacionado es el hidruro de cromo(II) más estable , identificado por Weltner et al. en 1979 usando una matriz de argón sólido. ^{[ 6 ]} Este compuesto es susceptible a la dimerización en la fase gaseosa. El dímero es más estable que el monómero por 121 kJ mol ⁻¹ . ^{[ 15 ]} El hidruro de cromo(II) es el hidruro clásico de cromo en estado fundamental más hidrogenado. ^{[ 15 ]} Se predice que CrH ₂ tiene una forma curvada, en lugar de lineal. ^{[ 16 ]} El ángulo de enlace es 118±5°. ^{[ 17 ]} La constante de fuerza de estiramiento es 1,64 mdyn / Å. ^{[ 17 ]} En una matriz de gas inerte, el Cr atómico reacciona con H ₂ para formar el dihidruro cuando se irradia con luz ultravioleta entre 320 y 380  nm. ^{[ 17 ]} El número CAS es 13966-81-9. ^{[ 18 ]}

También existen otros hidruros no clásicos. Estos incluyen moléculas de dihidrógeno como ligando, como CrH(H₂ ₎ , CrH₂ ₍ H₂ ₎ y CrH₂ ₍ H₂ ₎ ₂ _. [ ^{15 ] Los} hidruros no clásicos se forman por reacción de hidruro de cromo(I) o cromo(II) con gas dihidrógeno, con gas inerte opcional. ^{[ 15 ]} El excímero de trihidruro de cromo se forma cuando el CrH₂ ₍ H₂ ₎ se expone a luz verde o amarilla. ^{[ 17 ]}