Введение

Дикацион – любой катион общей формулы X2+, образованный удалением двух электронов из нейтрального вида. Диатомные дикации, соответствующие стабильным нейтральным видам (например, H22+, образованный удалением двух электронов из H2), часто быстро распадаются на две однозаряженные частицы (H+), из-за потери электронов в связывающих молекулярных орбиталях. Энергетические уровни двуатомных дикаций можно изучать с хорошим разрешением, измеряя выход пар электронов с нулевой кинетической энергией при двойной фотоионизации молекулы в зависимости от длины волны фотоионизации (спектроскопия совпадений фотоэлектронов на пороге – TPEsCO). Дикация He22+ кинетически стабильна. Примером стабильного двуатомного дикации, не образующегося при окислении нейтральной двуатомной молекулы, является димеркурийный дикацион Hg22+. Примером полиатомного дикации является S82+, образованный окислением S8 и нестабильный по отношению к дальнейшему окислению со временем с образованием SO2. Многие органические дикации могут быть обнаружены в масс-спектрометрии, например CH42+ (комплексный ион) и дикацион ацетилена. Дикацион адамантила был синтезирован.

Дивалентные металлы

Некоторые металлы обычно встречаются в виде дикатионов, как в форме солей, так и в растворе в воде. К ним относятся щелочноземельные металлы (Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Ra2+); более поздние 3d-металлы переходного ряда (V2+, Cr2+, Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+); элементы 12-й группы (Zn2+, Cd2+, Hg2+); а также тяжелые элементы углеродной группы (Sn2+, Pb2+).

Присутствие в космосе

Многократно заряженные атомы довольно распространены в Солнечной системе в так называемом солнечном ветре. Среди них наиболее распространенным дикатионом является He2+. Однако молекулярные дикадионы, в частности CO22+, до сих пор не были обнаружены, хотя и предсказывалось их наличие, например, на Марсе. Действительно, этот ион, благодаря своей симметрии и прочным двойным связям, более стабилен (имеет большее время жизни), чем другие дикадионы. В 2020 году было подтверждено присутствие молекулярного дикадиона CO22+ в атмосфере Марса и в окрестностях кометы 67P.