Heliu

Heliu
Hidrogen ← Heliu → Litiu —   2 He                                                                                                                                                                                                                                           He Ne Tabelul complet • Tabelul extins
Informații generale
Nume, Simbol, Număr	Heliu, He, 2
Serie chimică	gaze nobile
Grupă, Perioadă, Bloc	18; VIII-A, 1, s
Densitate	0,1785 kg/m³
Culoare	incolor
Număr CAS	7440-59-7
Număr EINECS	231-168-5
Proprietăți atomice
Masă atomică	4,002602 u
Rază atomică	128 ; (31) pm
Rază de covalență	32 pm
Rază van der Waals	140 pm
Configurație electronică	1s2
Electroni pe nivelul de energie	2
Număr de oxidare	0
Oxid	necunoscut
Structură cristalină	hexagonală
Proprietăți fizice
Fază ordinară	gaz
Punct de topire	(la 26 atm) -272,2 °C ; 0,95 K
Punct de fierbere	-268,9 °C ; 4,216 K
Energie de fuziune	5,23 kJ/mol
Energie de evaporare	0,0845 kJ/mol
Temperatură critică	-268 °C ; 5,2 K
Presiune critică	2,27×105 Pa
Volum molar	21,0×10−3 m³/kmol
Presiune de vapori	—
Viteza sunetului	970 m/s la 20 °C
Forță magnetică
Informații diverse
Electronegativitate (Pauling)	—
Capacitate termică masică	5193 J/(kg·K)
Conductivitate electrică	— S/m
Conductivitate termică	0,142 W/(m·K)
Prima energie de ionizare	2372,3 kJ/mol
A 2-a energie de ionizare	5250,5 kJ/mol
A 3-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_3}}} kJ/mol
A 4-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_4}}} kJ/mol
A 5-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_5}}} kJ/mol
A 6-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_6}}} kJ/mol
A 7-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_7}}} kJ/mol
A 8-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_8}}} kJ/mol
A 9-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_9}}} kJ/mol
A 10-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_10}}} kJ/mol
Cei mai stabili izotopi
Simbol AN T1/2 MD Ed PD MeV 3He 0,000137 % stabil cu 1 neutroni 4He 99,999 863 % stabil cu 2 neutroni 5He sintetic 7,6×10-23 s n ? 4He 6He sintetic 0,8067 s β− 3,5 6Li 7He sintetic 2,9×10-21 s n 0,38 6He 8He sintetic 0,1190 s β− 10,0 8Li
Precauții
NFPA 704
Unitățile SI și condiții de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.
Modifică text

Heliul este elementul chimic cu numărul atomic 2 și este reprezentat prin simbolul He. Este un gaz monoatomic inert, incolor, inodor, insipid, ce este primul în grupa sa în tabelul periodic al elementelor. Are cel mai scăzut punct de fierbere și cel mai scăzut punct de topire dintre elementele chimice și se prezintă doar în stare gazoasă, în afara unor condiții extreme.

O linie spectrală neobișnuită a fost observată în lumina solară prima oară într-o eclipsă solară din anul 1868 de către astronomul francez Pierre Janssen.

Janssen este recunoscut pentru descoperirea elementului împreună cu Norman Lockyer, care a observat aceeași eclipsă și a fost primul care a spus că linia era din cauza unui nou element, necunoscut până atunci, pe care el l-a numit Heliu. În 1903, mari rezerve de heliu au fost găsite în rezervele de gaz natural din Statele Unite ale Americii, care este de departe cel mai mare furnizor de gaze.

Heliul este utilizat în criogenie, în dispozitive de respirat sub apă, pentru răcirea magneților, în datarea cu heliu, pentru baloanele și dirijabilele cu heliu, pentru a înălța aeroplanele și nave spațiale și ca un gaz protector în multe întrebuințări industriale (ca sudarea cu arc electric).

Inhalând un volum mic de heliu, timbrul vocal uman se subțiază. Comportamentul Heliului-4 lichid este important pentru oamenii de știință care studiază mecanica cuantică (în particular fenomenul de superfluiditate) și pentru cei care studiază efectele pe care le are materia aproape de punctul zero absolut (precum superconductibilitatea).

Heliul este al doilea element ușor și al doilea cel mai abundent element chimic în universul observabil, fiind prezent în univers în cantități de 12 ori mai mari decât ale celorlalte elemente mai grele ca heliul combinate. Abundența heliului este, de asemenea, similară cu cea de pe Soare și Jupiter. Această mare abundență se datorează foarte înaltei energii de legătură pe care o are heliul-4 (per nucleon) în comparație cu cele trei elemente ce urmează heliului (litiu, beriliu și bor). Această energie de legătură explică frecvența existenței sale ca produs atât în fuziunea nucleară, cât și în dezintegrarea radioactivă. Heliul în univers este în majoritate heliu-4 și s-a format în timpul originarului Big Bang. Cantități de heliu sunt create actualmente ca rezultat al fuziunii nucleare a hidrogenului, în toate stelele, în afară de cele foarte grele, unde heliul fuzionează în elemente mai grele spre sfârșitul vieții lor.(vezi versiunea recentă în lb.eng.)

Pe pământ, greutatea redusă a heliului a cauzat evaporarea din norul de gaze și praf din care planeta s-a condensat, și, de aceea, este relativ rar. Heliul prezent astăzi este în principal creat prin dezintegrarea radioactivă naturală a unor elemente radioactive grele (thoriul și uraniul), dat fiind că particulele alfa emise într-o astfel de dezintegrare constau în nuclee de heliu-4 . Acest heliu radiogen este cuprins în gaze naturale, în concentrații de până la 7 procente din volum, de unde se extrage industrial, printr-un proces de separare la temperaturi scăzute, denumit distilare fracțională.

In anul 2019 a fost descoperită prima moleculă formată în univers la cca 300.000 ani după Big Bang, hidrura de heliu (HeH+) (în engleză „helium hydride ion”). Este o combinație între un atom de heliu și un proton (fără electroni) de hidrogen. Descoperirea s-a făcut ajutorul observatorului astronomic SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, plasat în stratosferă, o cooperare germano-americană) în nebuloasa planetară NGC 7027.