水素化ヘリウムイオン

水素化ヘリウムイオンは水素分子 (${\displaystyle {\ce {H2}}}$) と等電子的である。

H₂⁺ とは異なり、HeH⁺ は永久双極子モーメントをもっており、そのことが赤外分光を容易にしている^[6]。

${\displaystyle {\ce {HeH^+}}}$ は接触したどのようなアニオン、分子、原子にもプロトンを与えてしまうので、固体や液体の形で得ることはできない。しかし、ヘスの法則を使って仮想的な水溶液中の酸解離定数を予測することができる。

${\displaystyle {\ce {HHe^+(g)}}}$	${\displaystyle {\ce {->}}}$	${\displaystyle {\ce {H^+(g)}}}$	${\displaystyle {\ce {+ He(g)}}}$	+178 kJ/mol	[3]
${\displaystyle {\ce {HHe^+(aq)}}}$	${\displaystyle {\ce {->}}}$	${\displaystyle {\ce {HHe^+(g)}}}$		+973 kJ/mol	[7]
${\displaystyle {\ce {H^+(g)}}}$	${\displaystyle {\ce {->}}}$	${\displaystyle {\ce {H^+(aq)}}}$		–1530 kJ/mol
${\displaystyle {\ce {He(g)}}}$	${\displaystyle {\ce {->}}}$	${\displaystyle {\ce {He(aq)}}}$		+19 kJ/mol	[8]
${\displaystyle {\ce {HHe^+(aq)}}}$	${\displaystyle {\ce {->}}}$	${\displaystyle {\ce {H^+(aq)}}}$	${\displaystyle {\ce {+ He(aq)}}}$	–360 kJ/mol

この解離による自由エネルギー変化-360 kJ/molは、pKa -63に等しい。

${\displaystyle {\ce {HeH^+}}}$ の共有結合の結合長は0.772 Åである^[9]。

水素化ヘリウムイオンには他にも知られているものや理論的に研究されているものがある。二水素化ヘリウムイオン ${\displaystyle {\ce {HeH2^+}}}$ (別名ジヒドリドヘリウム(1+)) はマイクロ波分光法で検出されている^[10]。 その結合エネルギーは 6 kcal/mol (25kJ/mol) と計算されている。一方、トリヒドリドヘリウム(1+) ${\displaystyle {\ce {HeH3^+}}}$ の結合エネルギーは 0.1 kcal/mol (0.4kJ/mol) と計算されている^[11]。