Гелій

Гелій (He) — хімічний елемент з атомним номером 2. Він розташований у періоді 1, групі 18, s-блоці. За кімнатної температури проста речовина є газом. Атомний номер дорівнює числу протонів у ядрі й однозначно визначає елемент.

Атомний номер2

Стандартна атомна маса4.002602(2)

Група18

Період1

Блокs

Електронна конфігурація1s2

Електронна будова

Що визначає хімічні властивості

Атом елемента «Гелій» має заповнену зовнішню електронну оболонку, тому схильність віддавати, приєднувати або спільно використовувати електрони невелика. Це пояснює низьку реакційну здатність благородних газів.

Конфігурація 1s2 добре показує цю закономірність. Найважчі благородні гази, однак, не є абсолютно інертними й за спеціальних умов можуть утворювати сполуки.

Хімічні форми

Сполуки, йони та матеріали

За звичайних умов проста речовина елемента «Гелій» є одноатомною. Через заповнену валентну оболонку стійких сполук значно менше, ніж у елементів сусідніх груп.

Фізичні властивості

Стан і фазові переходи

За кімнатної температури проста речовина перебуває у газоподібному стані. Густина: 0.1786 g/L. Температура плавлення: —. Температура кипіння: 4.222 K (-268.9 °C). Вимірювані фізичні величини можуть залежати від тиску, чистоти зразка та кристалічної структури.

Поширення та застосування

Де трапляється і як застосовується Гелій?

На практиці елемент «Гелій» або його сполуки використовують у таких напрямах: Повітряні кулі, Медична візуалізація та Кріогеніка. Конкретна роль залежить від хімічної форми та властивості, яку потрібно використати.

На практиці

Приклади реального застосування

Повітряні кулі

У цій сфері елемент «Гелій» або його сполуки застосовують завдяки відповідним хімічним, фізичним чи ізотопним властивостям; конкретна роль залежить від матеріалу та конструкції.

Медична візуалізація

Елемент «Гелій», його певні сполуки або ізотопи знаходять застосування в медицині, діагностиці, імплантаційних матеріалах або біологічних процесах.

Кріогеніка

Положення в періодичній системі

Що показують сусідні елементи

Елемент «Гелій» розташований у періоді 1, групі 18 та s-блоці; класифікація: благородний газ. Порівняння з елементами тієї самої групи показує подібність валентної електронної будови, а рух уздовж періоду — закономірні зміни радіуса, енергії йонізації, електронегативності та характеру зв’язків.

Довідкові дані

Фізичні та атомні властивості

Класифікаціяблагородний газ

Стан за кімнатної температуригазоподібний стан

Електронні оболонки2

Густина0.1786 g/L

Температура плавлення—

Температура кипіння4.222 K (-268.9 °C)

Електронегативність за Полінгом—

Перша енергія йонізації2 372 kJ/mol

Спорідненість до електрона—

Значення стосуються елемента або нейтрального атома там, де це доречно. Фізичні величини можуть залежати від алотропної форми, тиску, чистоти та умов вимірювання.

Історія

Відкриття та ідентифікація

Історія вивчення елемента «Гелій» охоплює розпізнавання його хімічної індивідуальності, виділення або одержання речовини та подальший точний опис як елемента з атомним номером 2.

Ізотопи та атомна маса

Як ізотопний склад впливає на значення

Стандартна атомна маса дорівнює 4.002602(2). Це не маса одного конкретного атома, а зважене середнє, що відповідає типовому ізотопному складу природної речовини.

Елемент «Гелій» має принаймні один стабільний ізотоп. Усі ізотопи мають однакову кількість протонів, але різняться кількістю нейтронів і масою атома.

Безпека

Поводження та вплив

Проста речовина елемента «Гелій» може не бути сильним хімічним токсикантом, але за високої концентрації газ здатний витісняти кисень із повітря. Для великих об’ємів важливі вентиляція та контроль вмісту кисню.