Grundämne · referensblad

2He

Helium

Helium (He) är grundämne 2 och en ädelgas i period 1. Det fyllda 1s-skalet gör fria heliumatomer mycket lite reaktiva, medan den extremt låga kokpunkten är tekniskt viktig.

Atomnummer2

Standardatomvikt4.002602(2)

Grupp18

Period1

Blocks

Elektronkonfiguration1s2

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

Ädelgaser har ett fyllt yttersta elektronskal. Fria atomer har därför under normala förhållanden liten benägenhet att ta upp, avge eller dela elektroner.

För helium visar konfigurationen 1s2 varför fria atomer är relativt inerta. De tyngre ädelgaserna kan under särskilda förhållanden ändå bilda föreningar med starkt elektronegativa grundämnen.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Den fria monoatomära formen dominerar. För de lättare ädelgaserna är stabila föreningar sällsynta; vissa tyngre medlemmar kan bilda föreningar med mycket elektronegativa grundämnen under lämpliga förhållanden.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är gas. Den angivna densiteten är 0.1786 g/L. Smältpunkten anges till —. Kokpunkten anges till 4.222 K (-268.9 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var helium finns och används

I praktiken förekommer helium bland annat i sammanhang som ballonger, medicinsk bildutrustning och kryoteknik.

I praktiken

Konkreta användningar

Ballonger

Helium används eller studeras inom ballonger. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Medicinsk bildutrustning

Helium används i MR-system för att hålla supraledande magneter vid mycket låg temperatur. Den låga kokpunkten och den kemiska inertheten gör flytande helium lämpligt för detta.

Kryoteknik

Helium används eller studeras inom kryoteknik. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Helium ligger i period 1, grupp 18 och s-blocket. Det visade grannskapet omfattar bland annat Fluor, Neon. Jämförelser med dessa grundämnen gör det lättare att följa trender i atomstorlek, jonisationsenergi, elektronegativitet och bindning.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringädelgas

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturgas

Elektronskal2

Densitet0.1786 g/L

Smältpunkt—

Kokpunkt4.222 K (-268.9 °C)

Pauling-elektronegativitet—

Första jonisationsenergi2 372 kJ/mol

Elektronaffinitet—

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av helium förknippas i denna historiska uppgift med Pierre Janssen. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten är 4.002602(2). Värdet beskriver den naturliga isotopsammansättningen i terrestert material och är inte massan hos en enda bestämd atom.

Helium har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med helium beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.