Химический элемент · справочная страница

2He

Гелий

Гелий (He) — химический элемент с атомным номером 2. Он расположен в периоде 1, группа 18, s-блоке. При комнатной температуре это газ. Атомный номер равен числу протонов в ядре и однозначно определяет элемент.

Атомный номер2

Стандартная атомная масса4.002602(2)

Группа18

Период1

Блокs

Электронная конфигурация1s2

Электронная структура

Что определяет химические свойства

Атом элемента «Гелий» имеет заполненную внешнюю электронную оболочку, поэтому склонность отдавать, принимать или совместно использовать электроны невелика. Именно этим объясняется низкая реакционная способность благородных газов.

Конфигурация 1s2 хорошо показывает эту закономерность. Однако самые тяжёлые благородные газы не абсолютно инертны и в специальных условиях могут образовывать соединения.

Химические формы

Соединения, ионы и материалы

При обычных условиях Гелий существует как одноатомное вещество. Из-за заполненной валентной оболочки устойчивых соединений у него значительно меньше, чем у элементов соседних групп.

Физические свойства

Состояние и фазовые переходы

При комнатной температуре элемент находится в газообразном состоянии. Плотность: 0.1786 g/L. Температура плавления: —. Температура кипения: 4.222 K (-268.9 °C). Измеряемые физические величины могут зависеть от давления, чистоты образца и кристаллической структуры.

Распространённость и применение

Где встречается и как применяется гелий?

На практике Гелий применяется прежде всего в таких областях, как Воздушные шары, Медицинская визуализация и Криогеника. Конкретная роль зависит от химической формы элемента и свойства, которое требуется использовать.

На практике

Примеры реального применения

Воздушные шары

В области «Воздушные шары» применяют элемент «Гелий» или его соединения, используя подходящие химические, физические или изотопные свойства; конкретная роль зависит от материала и конструкции.

Медицинская визуализация

Элемент «Гелий», его определённые соединения или изотопы находят применение в медицине, диагностике, имплантационных материалах или биологических процессах.

Криогеника

В области «Криогеника» применяют элемент «Гелий» или его соединения, используя подходящие химические, физические или изотопные свойства; конкретная роль зависит от материала и конструкции.

Положение в таблице

Что показывают соседние элементы

Гелий находится в периоде 1, группе 18 и s-блоке; классификация: благородный газ. Сравнение с элементами той же группы показывает сходство валентной электронной структуры, а движение по периоду — закономерные изменения радиуса, энергии ионизации, электроотрицательности и характера связей.

Справочные данные

Физические и атомные свойства

Классификацияблагородный газ

Состояние при комнатной температурегаз

Электронные оболочки2

Плотность0.1786 g/L

Температура плавления—

Температура кипения4.222 K (-268.9 °C)

Электроотрицательность по Полингу—

Первая энергия ионизации2 372 kJ/mol

Сродство к электрону—

Значения относятся к элементу или нейтральному атому там, где это уместно. Физические величины могут зависеть от аллотропной формы, давления, чистоты и условий измерения.

История

Открытие и идентификация

Гелий: история изучения включает распознавание химической индивидуальности, выделение или получение вещества и последующее точное описание как элемента с атомным номером 2.

Изотопы и атомная масса

Как изотопный состав влияет на значения

Стандартная атомная масса равна 4.002602(2). Это не масса одного конкретного атома, а взвешенное среднее, соответствующее типичному изотопному составу природного вещества.

Гелий имеет как минимум один стабильный изотоп. Все изотопы имеют одинаковое число протонов, но различаются числом нейтронов и массой атома.

Безопасность

Обращение и воздействие

Гелий может не быть сильным химическим ядом, но при высокой концентрации газ способен вытеснять кислород из воздуха. Для больших объёмов важны вентиляция и контроль содержания кислорода.