水素分子イオン

水素分子イオン（すいそぶんしイオン、英: Hydrogen molecular ion）は、H₂⁺で表される最も単純な分子イオンである。正電荷を持つ2つの陽子と負電荷を持つ1つの電子から構成され、中性水素分子のイオン化によって形成される。1つの電子しか持たないことから電子相関がなく、シュレディンガー方程式が比較的直接的に解けるため、理論的に興味を持たれてきた。エネルギー固有値の解析解は、ランベルトのW関数の一般化である。そのため、固定核の場合は、数式処理システムを用いた実験数学手法で完全に解析することができる。そのため、多くの量子化学の教科書に例として掲載されている。

H₂⁺の最初の量子力学的取扱は、デンマークの物理学者Øyvind Burrauによって、エルヴィン・シュレーディンガーが波動方程式を発表した翌年の1927年に発表された。前期量子論を用いた初期の研究は、1922年にカレル・ニーセンとヴォルフガング・パウリ、1925年にハロルド・ユーリーによって発表された。1928年にはライナス・ポーリングがBurrauの研究とヴァルター・ハイトラー、フリッツ・ロンドンによる水素分子の研究をまとめた総説を発表した。

H₂⁺の結合は、結合次数が0.5の一電子共有結合として記述される。

このイオンは、分子雲の中でも見られ、星間物質の化学においても重要である。