هيليوم

الهيليوم هو عنصر كيميائي له الرمز He وله العدد الذري 2. يقع الهيليوم في الجدول الدوري ضمن عناصر الدورة الأولى وعلى رأس عناصر المجموعة الثامنة عشر ويمتلك بروتونين ونيوترونين في نواته ويحيط بها الكترونين. في الظروف القياسيّة من الضغط ودرجة الحرارة فإنّ الهيليوم عبارة عن غاز عديم اللون والرائحة، غير سام وليس له مذاق. ينتمي الهيليوم إلى الغازات النبيلة لذلك فهو غاز خامل أحادي الذرة، وبسبب خموله الكيميائي لا توجد جزيئات له، فهو يوجد دائماً في صورته الذريّة. للهيليوم أقلّ درجة غليان وانصهار مقارنةً ببقيّة العناصر الكيميائيّة، وهو يوجد أغلب الأحيان في الحالة الغازيّة باستثناء ظروف خاصة جداً.

ليثيومهيليومهيدروجين
-

He

Ne
2He
المظهر
غاز عديم اللون ذو وميض أرجواني في حالة التفريغ الكهربائي


الخطوط الطيفية للهيليوم
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز هيليوم، 2، He
تصنيف العنصر غاز نبيل
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 18، 1، s
الكتلة الذرية 4.0026 غ·مول−1
توزيع إلكتروني 1s2
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور غاز
الكثافة (0 °س، 101.325 كيلوباسكال)
0.1786 غ/ل
كثافة السائل عند نقطة الانصهار 0.145 غ·سم−3
نقطة الانصهار (عند 2.5 ميغاباسكال) 0.95 ك، −272.20 °س
نقطة الغليان 4.22 ك، −268.93 °س
النقطة الحرجة 5.19 ك، 0.227 ميغاباسكال
حرارة الانصهار 0.0138 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 0.0829 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س) 20.786 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن)     1.23 1.67 2.48 4.21
الخواص الذرية
الكهرسلبية لا بيانات (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 2372.3 كيلوجول·مول−1
الثاني: 5250.5 كيلوجول·مول−1
نصف قطر تساهمي 28 بيكومتر
نصف قطر فان دير فالس 140 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية نظام بلوري سداسي مرصوص
المغناطيسية مغناطيسية معاكسة
الناقلية الحرارية 0.1513 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
سرعة الصوت 972 متر/ثانية
رقم CAS 7440-59-7
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر الهيليوم
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال
3He 0.000137%* 3He هو نظير مستقر وله 1 نيوترون
4He 99.999863%* 4He هو نظير مستقر وله 2 نيوترون
*القيم حسب الوفرة في الغلاف الجوي، لكنها يمكن أن تكون غير ذلك خارجه

يعدّ الهيليوم ثاني أخفّ العناصر في الكون بعد الهيدروجين، كما أنه ثاني أكثر العناصر وفرةً في الكون، حيث يشكّل 24% من الكون بالنسبة لكتلة العناصر. بالنسبة لوفرته على الأرض فإن الهيليوم نادر الوجود طبيعيّاً، حيث يشكّل فقط 5.2 جزء من المليون بالنسبة للغلاف الجوي. للهيليوم عدّة نظائر لكنّ أكثر من 99% من الهيليوم على الأرض هو هيليوم-4، والذي تتألّف نواته من بروتونين ونيوترونين اثنين.

يوجد غاز الهيليوم في بعض حقول الغاز الطبيعي بنسبة تصل إلى 7% حجماً، حيث يستخرج من هناك بواسطة التقطير التجزيئي. تجدر الإشارة إلى أن مصادر الهيليوم قابلة للنفاد، حيث أنّه العنصر الوحيد الذي لديه سرعة إفلات، أي أنه عندما يطلق في الغلاف الجوي فإنه يتسرّب إلى الفضاء الخارجي.

يستخدم الهيليوم في تقنيّات التبريد العميق، وخاصة لتبريد أجهزة المغناطيس فائق الموصليّة المستخدمة في تقنيّات التصوير بالرنين المغناطيسي. كما يستفاد من الخواص الخاملة لغاز الهيليوم في استعماله كغاز واقي في اللحام القوسي وفي عمليات تصنيع رقائق السيليكون.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.