Химический элемент Гелий

2(4,003)

He

Гелий

Группа 18 Температура плавления Неизвестно
Период 1 Точка кипения -268,928 ° С, -452,07 ° F, 4,222 К
Блокировать s Плотность (г см -3 ) 0,000164
Атомный номер 2 Относительная атомная масса 4,003
Состояние при 20 ° C Газ Ключевые изотопы 4 Он
Электронная конфигурация 1с 2 Количество CAS 7440-59-7

Использование и свойства элемента Гелий

Объяснение изображения

Это изображение солнца, потому что гелий получил свое название от греческого слова «гелиос», обозначающего солнце. Гелий был обнаружен на Солнце по его спектральным линиям за много лет до того, как был обнаружен на Земле.

Внешность

Бесцветный газ без запаха, который абсолютно инертен.

Использует

Гелий используется в качестве охлаждающей среды для Большого адронного коллайдера (LHC) и сверхпроводящих магнитов в сканерах МРТ и спектрометрах ЯМР. Он также используется для охлаждения спутниковых инструментов и используется для охлаждения жидкого кислорода и водорода, которые питают космические аппараты Apollo.Из-за его низкой плотности гелий часто используется для наполнения декоративных шаров, метеозондов и дирижаблей. Когда-то водород использовался для наполнения воздушных шаров, но он опасно реактивен.Поскольку гелий очень инертен, он используется для создания инертной защитной атмосферы для изготовления волоконной оптики и полупроводников, а также для дуговой сварки. Гелий также используется для обнаружения утечек, например, в автомобильных системах кондиционирования воздуха, и, поскольку он быстро диффундирует, он используется для надувания автомобильных подушек безопасности после удара.Смесь 80% гелия и 20% кислорода используется в качестве искусственной атмосферы для глубоководных дайверов и других людей, работающих в условиях повышенного давления. Гелий-неоновые газовые лазеры используются для сканирования штрих-кодов на кассах супермаркетов. Новое использование гелия — это гелий-ионный микроскоп, который дает лучшее разрешение изображения, чем растровый электронный микроскоп.

Биологическая роль

Гелий не имеет известной биологической роли. Нетоксичен.

Природное изобилие

После водорода гелий является вторым по распространенности элементом во Вселенной. Он присутствует у всех звезд. Он был и остается образованным в результате распада радиоактивных элементов на Земле альфа-частицами. Часть образовавшегося гелия улетучивается в атмосферу, которая содержит около 5 частей на миллион по объему. Это динамический баланс, при котором гелий с низкой плотностью постоянно улетает в космос.Извлекать гелий из воздуха неэкономично. Основным источником является природный газ, который может содержать до 7% гелия.

История химического элемента Гелий

В 1868 году Пьер Янссен отправился в Индию, чтобы измерить спектр Солнца во время полного затмения, и наблюдал новую желтую линию, которая указала на новый элемент. Джозеф Норман Локьер зафиксировал ту же линию, наблюдая за солнцем сквозь лондонский смог, и, предположив, что новый элемент — это металл, он назвал его гелием.

В 1882 году итальянец Луиджи Пальмиери обнаружил ту же линию спектра газов, излучаемых Везувием, что и американец Уильям Хиллебранд в 1889 году, когда он собрал газ, выделяемый минералом уранинитом (UO2), когда он растворяется в кислоте. Однако Пер Теодор Клеве и Нильс Абрахам Лангер в Упсале, Швеция, в 1895 году повторили этот эксперимент и подтвердили, что это гелий, и измерили его атомный вес.

Химические свойства

Атомный радиус, несвязанный (Å) 1,400 Ковалентный радиус (Å) 0,37
Сродство к электрону (кДж моль -1 ) Нестабильный Электроотрицательность (шкала Полинга) Неизвестно
Энергия ионизационной (кДж моль -1 ) 1- й 2372,3222- й 5250,5163- й-4 чт -5 чт -6 чт -7 чт -8 чт-

Состояния окисления и изотопы Гелий

Общие состояния окисления
Изотопы Изотоп Атомная масса Естественное изобилие (%) Период полураспада Режим распада
3 Он 3,016 0,000134
4 Он 4,003 99,9999

Данные о давлении и температуре

Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) 5193 Модуль Юнга (ГПа) Неизвестно
Модуль сдвига (ГПа) Неизвестно Объемный модуль (ГПа) Неизвестно
Давление газа
Температура (K) 400600800100012001400160018002000 г.22002400
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 г. 2200 2400
Давление (Па) ————