Unsur kimia · halaman rujukan

2He

Helium

Helium ialah unsur kimia dengan nombor atom 2 dan simbol He. Unsur ini terletak pada kala 1, kumpulan 18, blok s. Pada suhu bilik keadaan rujukannya gas, dan konfigurasi elektronnya 1s2.

Nombor atom2

Berat atom piawai4.002602(2)

Kumpulan18

Kala1

Bloks

Konfigurasi elektron1s2

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Gas adi mempunyai petala valens penuh atau hampir penuh, jadi atom bebasnya jauh kurang reaktif daripada kebanyakan unsur lain. Unsur yang lebih berat masih boleh membentuk beberapa sebatian dalam keadaan tertentu.

Konfigurasi elektron Helium ialah 1s2. Kestabilan petala terluar menerangkan tenaga pengionan yang tinggi dan kecenderungan unsur ringan kumpulan ini wujud sebagai atom tunggal dalam fasa gas.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Helium biasanya wujud sebagai atom tunggal dengan kereaktifan rendah. Gas adi berat boleh membentuk beberapa sebatian dengan unsur yang sangat elektronegatif, tetapi kimianya masih jauh lebih terhad berbanding banyak kumpulan lain.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah gas. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 0.1786 g/L. Takat leburnya —. Takat didihnya 4.222 K (-268.9 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Helium ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Helium ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan belon, peralatan pengimejan perubatan dan kriogenik. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Belon

Helium memberikan daya apungan tanpa mudah terbakar, menjadikannya lebih selamat daripada hidrogen untuk banyak belon dan kapal udara.

Peralatan pengimejan perubatan

Helium digunakan dalam agen pengimejan, bahan pengesan, magnet medan tinggi atau komponen khusus sistem pengimejan.

Kriogenik

Helium digunakan pada suhu yang sangat rendah sebagai penyejuk, bendalir kerja atau bahan dengan sifat kriogenik yang berguna.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Helium terletak pada kala 1, kumpulan 18. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Fluorin; Neon. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasangas adi

Fasa pada suhu bilikgas

Petala elektron2

Ketumpatan0.1786 g/L

Takat lebur—

Takat didih4.222 K (-268.9 °C)

Keelektronegatifan Pauling—

Tenaga pengionan pertama2 372 kJ/mol

Afiniti elektron—

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Helium dikaitkan dengan Pierre Janssen. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 4.002602(2). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Helium mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Gas ini tidak perlu beracun secara kimia untuk menjadi berbahaya: dalam ruang terkurung ia boleh menggantikan oksigen. Pengudaraan dan pemantauan paras oksigen penting apabila mengendalikan kuantiti yang besar.