Ķīmiskais elements · uzziņu lapa

2He

Hēlijs

Hēlijs ir ķīmiskais elements ar atomnumuru 2 un simbolu He; tas atrodas 1. periodā, 18. grupā un s blokā. Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā — gāzveida. Elektronu konfigurācija: 1s2.

Atomnumurs2

Standarta atommasa4.002602(2)

Grupa18

Periods1

Blokss

Elektronu konfigurācija1s2

Elektroniskā uzbūve

Kas nosaka tā ķīmiju

Hēlijam 1s čaula ir aizpildīta. Tā kā ārējā čaulā nav zemas enerģijas brīvas vietas, neitrālam hēlijam ir ļoti maza tieksme veidot parastas ķīmiskās saites. Tas ir elektroniskais iemesls tā ārkārtīgi mazajai reaģētspējai.

Vājā mijiedarbība starp hēlija atomiem palīdz izskaidrot arī tā ārkārtīgi zemo viršanas temperatūru. Tāpēc hēlijs ķīmiski ir vienkāršs, bet fiziski ļoti nozīmīgs kriogēnikā un zemu temperatūru zinātnē.

Ķīmiskās formas

Savienojumi, joni un materiāli

Parastos apstākļos Hēlijs ir vienatomu viela. Tā kā valences čaula ir aizpildīta, stabili savienojumi ir retāki nekā kaimiņu grupās; dominē brīvu atomu un vāju starpatomu mijiedarbību fizika un ķīmija.

Fizikālās īpašības

Agregātstāvoklis un fāžu pārejas

Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā ir gāzveida. Norādītais blīvums ir 0.1786 g/L. Kušanas temperatūra ir —. Viršanas temperatūra ir 4.222 K (-268.9 °C). Spiediens, tīrība un kristāliskā struktūra var mainīt izmērītās fizikālās īpašības.

Sastopamība un lietojums

Kur sastopams un kā tiek izmantots hēlijs

Praksē šis elements sastopams tādās jomās kā baloni, medicīniskās attēldiagnostikas iekārtas un kriogēnika.

Praksē

Reāli lietojuma piemēri

Baloni

Šis elements nodrošina celtspēju un nav uzliesmojošs, tāpēc daudzos balonos un dirižabļos tam dod priekšroku salīdzinājumā ar ūdeņradi.

Medicīniskās attēldiagnostikas iekārtas

Šo elementu izmanto attēldiagnostikas vielās, detektoru materiālos vai spēcīga magnētiskā lauka magnētos un specializētos attēlveidošanas sistēmu komponentos.

Kriogēnika

Šo elementu ļoti zemās temperatūrās izmanto kā dzesētāju, darba šķidrumu vai materiālu, kura zemtemperatūras īpašības ir noderīgas.

Vieta periodiskajā sistēmā

Ko parāda kaimiņu elementi

Hēlijs atrodas 1. periodā un 18. grupā. Šeit parādītajā apkārtnē: Tajā pašā grupā tieši zem tā atrodas neons. Šīs pozīcijas ļauj salīdzināt atoma izmēru, jonizācijas enerģiju un ķīmisko saišu raksturu ar kaimiņu elementiem.

Atsauces dati

Fizikālās un atomārās īpašības

Klasifikācijacēlgāze

Agregātstāvoklis istabas temperatūrāgāzveida

Elektronu čaulas2

Blīvums0.1786 g/L

Kušanas temperatūra—

Viršanas temperatūra4.222 K (-268.9 °C)

Elektronegativitāte pēc Polinga—

Pirmā jonizācijas enerģija2 372 kJ/mol

Elektronu afinitāte—

Ja vien nav norādīts citādi, vērtības raksturo elementu vai neitrālu atomu. Fizikālie dati var būt atkarīgi no alotropiskās formas, spiediena un mērījumu apstākļiem.

Vēsture

Atklāšana un identificēšana

Elementa atklāšana ir saistīta ar Pierre Janssen. Elementa atpazīšana, tīra parauga izolēšana un mūsdienu atomnumura piešķiršana ne vienmēr notika vienlaikus.

Izotopi un atommasa

Kā izotopu sastāvs maina skaitliskās vērtības

Standarta atommasa ir 4.002602(2). Šī vērtība raksturo dabiskā Zemes materiāla izotopu sastāvu, nevis viena konkrēta atoma masu.

Šim elementam ir vismaz viens stabils izotops. Dažādiem izotopiem ir vienāds protonu skaits un tāpēc viena un tā pati elementa identitāte, bet atšķirīgs neitronu skaits un atommasa.

Drošība

Darbs ar vielu un iedarbība

Gāze ne vienmēr ir ķīmiski toksiska, taču slēgtā telpā tā var izspiest skābekli. Strādājot ar lieliem daudzumiem, svarīga ir ventilācija un skābekļa koncentrācijas uzraudzība.