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2He

氦

氦（He）是原子序数为 2 的化学元素，位于第 1 周期、第 18 族、s 区。室温下为气态。原子序数等于原子核中的质子数，因此能够唯一确定元素。

原子序数2

标准原子量4.002602(2)

族18

周期1

区s

电子排布1s2

电子结构

决定其化学性质的因素

“氦”原子的最外电子层接近或达到闭壳层，因此失去、得到或共享电子的倾向较小，这解释了稀有气体较低的反应性。

电子排布 1s2 清楚体现了这一规律。不过较重的稀有气体并非绝对惰性，在特定条件下也能形成化合物。

化学形态

化合物、离子与材料

“氦”的单质在通常条件下以单原子形式存在。由于价电子层接近闭壳层，稳定化合物远少于邻近族元素。

物理性质

状态与相变

室温下单质为气态。密度为 0.1786 g/L。熔点为 —。沸点为 4.222 K (-268.9 °C)。实际测得的物理量还会受到压力、纯度、同素异形体或晶体结构等条件影响。

存在与应用

氦在哪里出现，又有哪些用途？

“氦”或其化合物的实际用途包括气球、医学成像设备、低温技术。具体作用取决于所使用的化学形态，以及需要利用的物理、化学或核性质。

实际应用

实际用途示例

气球

在这一领域中，“氦”或其化合物因相应的化学、物理或同位素性质而得到应用；具体作用取决于材料和装置。

医学成像设备

“氦”的特定化合物、材料或同位素可用于医学、诊断、植入材料或相关生理过程。

低温技术

在这一领域中，“氦”或其化合物因相应的化学、物理或同位素性质而得到应用；具体作用取决于材料和装置。

周期表位置

相邻元素说明了什么

“氦”位于第 1 周期、第 18 族、s 区，分类为稀有气体。与同族元素比较可以看出价电子结构的相似性，而沿周期移动则能观察原子半径、电离能、电负性和成键性质的规律变化。

参考数据

物理与原子性质

分类稀有气体

室温下状态气态

电子层2

密度0.1786 g/L

熔点—

沸点4.222 K (-268.9 °C)

鲍林电负性—

第一电离能2 372 kJ/mol

电子亲和能—

这些数值在适用时描述元素本身或中性原子。实际物理量可能随同素异形体、压力、纯度和测量条件而变化。

历史

发现与鉴定

“氦”的发现史包括认识其独立的化学性质、分离或制备相应物质，并最终把它准确描述为原子序数 2 的元素。

同位素与原子量

同位素组成如何影响数值

标准原子量为 4.002602(2)。它不是某一个原子的质量，而是根据天然物质中典型同位素组成得到的加权平均。

“氦”至少有一种稳定同位素。所有同位素的质子数相同，但中子数和原子质量不同。

安全

操作与暴露

“氦”单质通常不是强烈的化学毒物，但高浓度气体可以置换空气中的氧。大量使用时应注意通风和氧浓度监测。