Mengapa benda ketiga dibutuhkan dalam rekombinasi dua atom hidrogen?
Dalam artikel Diskusikan. Faraday Soc. 1962, 33, 205 , penulis mengatakan bahwa untuk membentuk molekul hidrogen dari tumbukan ke atom, kita membutuhkan benda ketiga untuk menghilangkan kelebihan energi. Itulah reaksinya$\ce{H + H + M -> H2 + M}$.
Saya kira alasannya adalah karena jika kita memiliki kelebihan energi ini akan memutus ikatan. Kalau sudah begini mengapa energi tidak bisa ditransfer ke elektron dan begitu juga jadinya$\ce{H + H -> H2^*}$, dimana $\ce{H2^*}$ menunjukkan keadaan bersemangat $\ce{H2}$?
Jawaban
Ya, ada validitas untuk menemukan bahwa dua atom hidrogen membentuk molekul hidrogen dengan kecepatan yang sangat lambat. Review Gould, RJ, dan Salpeter, Edwin E., Astrophysical Journal, Vol 138, hal. 393. Ini tersedia untuk umum di:http://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1963ApJ...138..393G
Jawaban yang tepat untuk pertanyaan Anda ditemukan di halaman 138 dari karya itu, di bawah judul “II. Mekanisme Pembentukan Molekul Hidrogen. "
Di luar angkasa, molekul hidrogen dihancurkan (oleh radiasi kosmik) dengan kecepatan yang melebihi pembentukannya tanpa beberapa jenis katalis permukaan. Teka-teki ini memotivasi penelitian yang signifikan untuk menemukan mekanisme sebenarnya dari pembentukan molekul hidrogen di alam. Karya yang lebih baru dapat ditemukan oleh Gianfranco Vidali, et.al., Journal of Physics: Conference Series: 6, 2005:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/6/1/003/pdf
Karya yang lebih baru ini mengutip karya Gould dan Salpeter. Ini tampaknya masih diterima sebagai penjelasan untuk laju lambat pembentukan molekul hidrogen dari atom hidrogen.
Menurut penjelasan ini, setelah atom hidrogen keadaan dasar bertabrakan, molekul hidrogen baru akan dalam keadaan triplet, dan tidak dapat meluruh menjadi keadaan tunggal karena ini adalah transisi terlarang. Pencarian sepintas pada PES tentang keadaan triplet hidrogen diatomik menunjukkan bahwa memang ini kurva dangkal yang akan menyebabkan disosiasi cepat.