Helij

Helij,  2He
Helij u periodnom sistemu
Hemijski element, Simbol, Atomski brojHelij, He, 2
SerijaPlemeniti gasovi
Grupa, Perioda, Blok18, 1, s
Izgledbezbojni gas
Zastupljenost4 · 10−7 %
Atomske osobine
Atomska masa4,002602 u
Atomski radijus (izračunat)128 () pm
Kovalentni radijus28 pm
Van der Waalsov radijus140 pm
Elektronska konfiguracija1s2
Broj elektrona u energetskom nivou2
1. energija ionizacije2372,3 kJ/mol
2. energija ionizacije5250,5 kJ/mol
Fizikalne osobine
Agregatno stanjeplinovito
Kristalna strukturaheksagonalna
Gustoća0,1786 kg/m3
Magnetizamdijamagnetičan ( = −1,1 · 10−9)[1]
Tačka topljenja0,95 K (−272,2 °C)
Tačka ključanja4,22 K (−268,93 °C)
Molarni volumen22,4 · 10−3 m3/mol
Toplota isparavanja0,0829 kJ/mol
Toplota topljenja0,0138 kJ/mol
Pritisak pare100 k Pa pri 4,21 K
Brzina zvuka972 m/s pri 273,15 K
Specifična toplota5193 J/(kg · K)
Specifična električna provodljivost0 S/m
Toplotna provodljivost0,1513 W/(m · K)
Hemijske osobine
Oksidacioni broj0
Oksidnema
Elektrodni potencijal-
Elektronegativnost- (Pauling-skala)
Izotopi
Izo RP t1/2 RA ER (MeV) PR
3He

0,000137 %

Stabilan
4He

99,999863 %

Stabilan
5He

sin

7 · 10−24 s n 0,60 4He
6He

sin

806,7 ms β 3,508 6Li
7He

sin

2,9 · 10−21 s n 0,60 6He
8He

sin

119 ms β + n 7Li
9He

sin

7 · 10−21 s n 8He
10He

sin

2,7 · 10−21 s n 9He
Sigurnosno obavještenje
Oznake upozorenja
Simbol nepoznat

Obavještenja o riziku i sigurnostiR: ?
S: 9-23[2]
Ako je moguće i u upotrebi, koriste se osnovne SI jedinice.
Ako nije drugačije označeno, svi podaci dobijeni su mjerenjima u normalnim uvjetima.

Helij (latinski: helium) jest hemijski element sa simbolom He i atomskim brojem 2. On je bezbojni, neotrovni monoatomski gas, bez ukusa i mirisa. Spada u plemenite gasove. Njegova tačka topljenja i ključanja su najniže među svim hemijskim elementima, a u prirodi postoji isključivo kao gas, dok pod ekstremnim uslovima temperature i pritiska može se prevesti u tečno stanje. On je drugi hemijski element po lahkoći, odmah poslije vodika, te drugi po rasprostranjenosti u svemiru, čineći oko 24% ukupne elementarne mase, odnosno više od 12 puta veću masu nego svi teži elementi zajedno.

Njegova rasprostranjenost je sličnih vrijednosti i na Suncu i Jupiteru. To je iz razloga visoke nuklearne vezujuće energe helija 4 He (po nukleonu) u odnosu na sljedeća tri elementa nakon helija. Ova vezujuća energija helija 4He je razlog zašto je on proizvod i nuklearne fuzije i radioaktivnog raspada. Najveći dio helija u svemiru je upravo izotop 4He, a vjeruje se da je nastao tokom Velikog praska. Velike količine novog helija se stvaraju nuklearnom fuzijom vodika u zvijezdama.

Helij je dobio ime po grčkom božanstvu Helios koje je predstavljalo Sunce. Prvi put je zapažen proučavanjem nepoznate žute spektralne linije u sunčevoj svjetlosti tokom pomračenja Sunca 1868. godine koje je primijetio francuski astronom Jules Janssen. Janssen zajedno sa Normanom Lockyerom se smatra otkrivačem elementa. Lockyer je prvi objavio da bi te žute linije mogle biti naznaka novog elementa, kojem je on i dao ime. Formalno otkriće helija uslijedilo je 1895. godine, kada su dvojica švedskih hemičara Per Teodor Cleve i Nils Abraham Langlet pronašli helij kojeg je otpuštala uranijeva ruda cleveit. Godine 1903. velike rezerve helija su pronađene u poljima prirodnog gasa u dijelovima SAD, koje su i danas najveći proizvođač helija na svijetu.

Helij se koristi u kriotehnici (što je najveća oblast njegove upotrebe, trošeći oko četvrtine ukupne proizvodnje), naročito za hlađenje superprovodničnih magneta, što se najviše koristi za skenere magnetne rezonance. Druge industrijske upotrebe helija, kao što je gas za pritisak i čišćenje, za stvaranje zaštite atmosfere i lučno zavarivanje te procese rasta kristala, koriste oko polovine svjetske proizvodnje gasa. Dobro poznato korištenje helija je i kao gasa za balone i cepeline,[3] međutim u tu svrhu koriste se zanimarive količine proizvodnje. Kao i kod bilo kojeg gasa čija se gustoća razlikuje od običnog zraka, udisanjem male količine helija privremeno se mijenja boja i kvalitet ljudskog glasa. U naučnom istraživanju, ponašanje dvije fluidne faze helija 4 He (helij I i helij II) je važno za istraživače koji proučavaju kvantnu mehaniku (naročito osobine superfluidnosti) te one koji istražuju fenomene poput superprovodljivosti koja se javlja kod supstanci blizu apsolutne nule.

Helij laser

Na Zemlji je on relativno rijedak, samo 0,00052% po zapremini u atmosferi. Najveći dio zemaljskog helija koji danas postoji stvoren je prirodnim radioaktivnim raspadom težih radioaktivnih elemenata (torija i uranija, mada postoje i drugi primjeri), jer se alfa čestica emitirana tokom takvih raspada sastoji od nukleona helija-4. Ovaj radiogenski helij je zarobljen zajedno sa prirodnim gasom u koncentracijama koje dostižu i do 7% po zapremini, a takav helij se danas komercijalno vadi procesom odvajanja na niskim temperaturama zvanim frakciona destilacija. Helija ima u organičenim količinama i jedan je od malobrojnih elemenata koji mogu, nakon što dospiju u atmosferu, podignu se u najviše slojeve atmosfere i odu u svemir.[4]

  1. ^ Greška kod citiranja: Nevaljana oznaka <ref>; nije naveden tekst za reference s imenom crc
  2. ^ Greška kod citiranja: Nevaljana oznaka <ref>; nije naveden tekst za reference s imenom gasekatalog
  3. ^ Greška kod citiranja: Nevaljana oznaka <ref>; nije naveden tekst za reference s imenom away
  4. ^ Greška kod citiranja: Nevaljana oznaka <ref>; nije naveden tekst za reference s imenom steve

Developed by StudentB