Heliu | element chimic
Heliul este un element chimic. Are simbolul chimic He, numărul atomic 2 și o greutate atomică de aproximativ 4,002602. Există 9 izotopi de heliu, dintre care doar doi sunt stabili. Aceștia sunt3 He și4 He. 4He este de departe cel mai comun izotop.
Heliul este numit gaz nobil, deoarece nu se amestecă în mod regulat cu alte substanțe chimice și nu formează noi compuși. Are cel mai mic punct de fierbere dintre toate elementele. Este al doilea cel mai comun element din univers, după hidrogen, și nu are culoare sau miros. Cu toate acestea, heliul are o strălucire roșu-portocaliu atunci când este plasat într-un câmp electric. De obicei, heliul nu reacționează cu nimic altceva. Astronomii au detectat prezența heliului în 1868, când spectrul său a fost identificat în lumina provenită de la Soare. Acest lucru s-a întâmplat înainte de descoperirea sa pe Pământ.
Heliul este folosit pentru a umple baloane și dirijabile, deoarece densitatea sa este mai mică decât cea a aerului. Nu arde, deci este sigur pentru acest tip de utilizare. Este, de asemenea, utilizat în unele tipuri de becuri. Oamenii pot inhala heliu: acesta le face vocea să sune mai tare decât în mod normal. Aceasta este o glumă, dar este periculoasă, deoarece dacă inspiră prea mult, hipoxia îi poate răni sau ucide, deoarece nu respiră aer normal. Respirând prea mult heliu poate provoca, de asemenea, efecte pe termen lung asupra corzilor vocale.
Heliul este creat prin procesul de fuziune nucleară în Soare și în stele similare. În timpul acestui proces, doi atomi de hidrogen sunt fuzionați împreună pentru a forma un atom de heliu. Pe Pământ, el este obținut prin descompunerea radioactivă naturală a elementelor radioactive grele, cum ar fi toriul și uraniul, deși există și alte exemple. Particulele alfa emise de astfel de dezintegrări sunt formate din nuclee de heliu-4.
Deoarece este foarte ușor, heliul este gazul ales pentru a umple dirijabile precum dirijabilul Goodyear.
Istoric
Heliul a fost descoperit de astronomul francez Pierre Janssen la 18 august 1868, ca o linie galbenă strălucitoare în spectrul cromosferei Soarelui. S-a crezut că linia era de sodiu. În același an, astronomul englez Norman Lockyer a observat-o și el și a constatat că era cauzată de un nou element. Lockyer și chimistul englez Edward Frankland au numit elementul heliu, de la cuvântul grecesc pentru Soare, ἥλιος (helios).
Caracteristici
Heliul este al doilea gaz nobil cel mai puțin reactiv, după neon. Este al doilea cel mai puțin reactiv dintre toate elementele. Este inert din punct de vedere chimic și monatomic în toate condițiile standard. Heliul este cel mai puțin solubil în apă gaz monatomic.
Utilizează
Heliul este utilizat ca gaz de protecție la creșterea cristalelor de siliciu și germaniu, la fabricarea titanului și a zirconiului și în cromatografia în fază gazoasă, deoarece este inert. Heliul este utilizat ca gaz de protecție în sudarea cu arc electric.
Heliul este amestecat cu oxigenul și alte gaze pentru scufundările subacvatice de mare adâncime, deoarece nu provoacă narcoză cu azot.
De asemenea, heliul este utilizat pentru a condensa hidrogenul și oxigenul în vederea obținerii combustibilului pentru rachete. Este utilizat pentru a îndepărta combustibilul și oxidantul din echipamentul de sprijin la sol înainte de lansarea rachetei. Este utilizat pentru a răci hidrogenul lichid din vehiculele spațiale înainte de lansarea rachetelor.
Heliul este utilizat ca mijloc de transfer de căldură în unele reactoare nucleare care sunt răcite cu gaz. De asemenea, heliul este utilizat în unele unități de hard disk. Heliul la temperaturi scăzute este utilizat în criogenie.
Furnizare
Heliul a devenit rar pe Pământ. Dacă se eliberează în aer, părăsește planeta. Spre deosebire de hidrogen, care reacționează cu oxigenul pentru a forma apă, heliul nu este reactiv. Rămâne sub formă de gaz. Timp de mulți ani, după adoptarea Legii heliului din 1925, SUA au colectat heliu într-o rezervă națională de heliu. Heliul american provine din puțuri din zona Marilor Câmpii. În prezent, mai mult heliu este furnizat de Qatar decât de SUA.
Mai multe organizații de cercetare au publicat declarații privind raritatea și conservarea heliului. Aceste organizații au publicat recomandări politice încă din 1995 și până în 2016, îndemnând guvernul Statelor Unite să stocheze și să conserve heliul din cauza limitelor naturale ale rezervei de heliu și a naturii unice a elementului. Pentru cercetători, heliul este de neînlocuit, deoarece este esențial pentru producerea de temperaturi foarte scăzute. Heliul la temperaturi scăzute este utilizat în criogenie și în anumite aplicații criogenice. Heliul lichid este utilizat pentru a răci anumite metale până la temperaturile extrem de scăzute necesare pentru supraconductivitate, cum ar fi în magneții supraconductori pentru imagistica prin rezonanță magnetică.
Întrebări și răspunsuri
Î: Care este simbolul chimic al heliului?
R: Simbolul chimic al heliului este He.
Î: Câți izotopi de heliu există?
R: Există 9 izotopi de heliu, dintre care doar doi sunt stabili.
Î: Ce face ca heliul să fie un gaz nobil?
R: Heliul este numit gaz nobil deoarece nu se amestecă în mod regulat cu alte substanțe chimice și nu formează noi compuși.
Î: Ce culoare și ce miros are heliul?
R: Heliul nu are culoare sau miros. Cu toate acestea, atunci când este plasat într-un câmp electric, el are o strălucire roșie-portocalie.
Î: Când a fost detectată pentru prima dată prezența heliului de către astronomi?
R: Astronomii au detectat pentru prima dată prezența heliului în 1868, când spectrul acestuia a fost identificat în lumina Soarelui. Acest lucru s-a întâmplat înainte de descoperirea sa pe Pământ.
Î: Care sunt unele utilizări ale heliului pe Pământ?
R: Pe Pământ, heliul este utilizat pentru a umple baloane și dirijabile datorită densității sale mai ușoare decât aerul, precum și în unele tipuri de becuri. De asemenea, el poate fi respirat, dar acest lucru poate fi periculos dacă se inhalează prea mult, deoarece poate provoca hipoxie, care poate răni sau ucide o persoană care nu respiră aer normal, precum și efecte pe termen lung asupra corzilor vocale.
Î: Cum se creează heliu în mod natural pe Pământ?
R: Pe Pământ, heliul este obținut prin descompunerea radioactivă naturală a elementelor radioactive grele, cum ar fi toriul și uraniul, deși există și alte exemple. Particulele alfa emise de astfel de dezintegrări constau în nuclee de heliu-4.
