powered by CADENAS

Social Share

Hel (pierwiastek) (21291 views - Periodic Table Of Elements)

Hel (He, łac. helium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 2, z grupy helowców (gazów szlachetnych) w układzie okresowym. Jest po wodorze drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie, jednak na Ziemi występuje wyłącznie w śladowych ilościach (4×10−7% w górnych warstwach atmosfery). Hel na Ziemi występuje głównie w atmosferze (5,2×10−4% obj. w powietrzu), pochodzi głównie z rozpadu jąder promieniotwórczych w naturalnych szeregach promieniotwórczych. W litosferze hel występuje również w niektórych złożach gazu ziemnego. W gazach występujących w Stanach Zjednoczonych dochodzi do 1%, w gazach występujących w Europie ilość ta jest bardzo mała (z wyjątkiem Polski – do 3%). Praktycznie cały hel, który mógł pierwotnie istnieć na Ziemi, nie mogąc związać się z żadnym innym pierwiastkiem, jako bardzo lekki opuścił atmosferę Ziemi. Występuje w postaci dwóch izotopów trwałych – 3He i 4He. Znanych jest także kilka syntetycznych izotopów nietrwałych (T½ < 1 sekundy), z których najbardziej stabilne są 6He i 8He. Hel jest najmniej aktywnym pierwiastkiem chemicznym, z najwyższą spośród wszystkich pierwiastków energią jonizacji (24,59 eV). Znane są jego związki metastabilne (np. HHeF, (HeO)(CsF) i LiHe) i krótko żyjące cząsteczki HeNe i jony He+ oraz He2+. Tworzy też stabilne stałe związki międzycząsteczkowe, np. NeHe2 i He@H2O. Na przełomie 2016/2017 doniesiono o otrzymaniu pierwszego stałego związku helu, Na2He, który jest trwały termodynamicznie pod ciśnieniem powyżej 113 GPa (ok. 1,1×106 atm). Tworzy kryształy o strukturze fluorytu. Nie ma żadnego znaczenia biologicznego.
Go to Article

Explanation by Hotspot Model

Youtube


    

Hel (pierwiastek)

Hel (pierwiastek)

Ten artykuł dotyczy pierwiastka chemicznego. Zobacz też: inne znaczenia tego słowa.
Hel
wodór ← hel →
Wygląd
bezbarwny
hel świecący w silnym polu elektrycznym

Widmo emisyjne helu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a. hel, He, 2
(łac. helium)
Grupa, okres, blok 18 (VIIIA), 1, s
Stopień utlenienia 0
Właściwości metaliczne gaz szlachetny
Masa atomowa 4,002602(2) u[1][a]
Stan skupienia gazowy
Gęstość 0,1785 kg/m³
Temperatura wrzenia −268,93 °C
Numer CAS 7440-59-7
PubChem 23987[2]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Hel (He, łac. helium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 2, z grupy helowców (gazów szlachetnych) w układzie okresowym. Jest po wodorze drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie, jednak na Ziemi występuje wyłącznie w śladowych ilościach (4×10−7% w górnych warstwach atmosfery).

Hel na Ziemi występuje głównie w atmosferze (5,2×10−4% obj. w powietrzu), pochodzi głównie z rozpadu jąder promieniotwórczych w naturalnych szeregach promieniotwórczych. W litosferze hel występuje również w niektórych złożach gazu ziemnego. W gazach występujących w Stanach Zjednoczonych dochodzi do 1%, w gazach występujących w Europie ilość ta jest bardzo mała (z wyjątkiem Polski – do 3%). Praktycznie cały hel, który mógł pierwotnie istnieć na Ziemi, nie mogąc związać się z żadnym innym pierwiastkiem, jako bardzo lekki opuścił atmosferę Ziemi.

Występuje w postaci dwóch izotopów trwałych – 3He i 4He. Znanych jest także kilka syntetycznych izotopów nietrwałych (T½ < 1 sekundy), z których najbardziej stabilne są 6He i 8He.

Hel jest najmniej aktywnym pierwiastkiem chemicznym, z najwyższą spośród wszystkich pierwiastków energią jonizacji (24,59 eV)[4]. Znane są jego związki metastabilne (np. HHeF, (HeO)(CsF) i LiHe)[4] i krótko żyjące cząsteczki HeNe i jony He+ oraz He2+[5]. Tworzy też stabilne stałe związki międzycząsteczkowe, np. NeHe2 i He@H2O[4]. Na przełomie 2016/2017 doniesiono o otrzymaniu pierwszego stałego związku helu, Na2He, który jest trwały termodynamicznie pod ciśnieniem powyżej 113 GPa (ok. 1,1×106 atm). Tworzy kryształy o strukturze fluorytu[4].

Nie ma żadnego znaczenia biologicznego.

Odkrycie helu

Hel odkryto najpierw na Słońcu, później na Ziemi. Podczas całkowitego zaćmienia Słońca, które miało miejsce 18 sierpnia 1868 roku i było widoczne w Indiach, astronom Pierre Janssen, badając widmo korony słonecznej, zaobserwował pomarańczowy prążek odpowiadający długości fali 587,6 nm, którego nie można było przypisać do żadnego spośród znanych wówczas pierwiastków. Ten sam prążek w widmie Słońca zaobserwował 20 października 1868 r. angielski astronom Norman Lockyer. Lockyer i angielski chemik Edward Frankland nadali nowemu pierwiastkowi – emitującemu falę o długości 587,6 nm – nazwę helium od greckiego boga słońca – Heliosa. Przez wiele lat hel był uważany za pierwiastek, który występuje na Słońcu, ale nie występuje na Ziemi. W roku 1895 William Ramsay otrzymał hel po potraktowaniu kleweitu (rudy uranowej) kwasem mineralnym. Ramsay przesłał próbkę gazu do Williama Crookesa i Normana Lockyera, którzy zidentyfikowali hel.

Hel stały

Hel jako jedyny pierwiastek pozostaje ciekły nawet w temperaturze zera bezwzględnego (pod ciśnieniem atmosferycznym) i zestala się dopiero w podwyższonym ciśnieniu. Ma najniższą temperaturę krzepnięcia spośród wszystkich pierwiastków: <0,95 K (pod ciśnieniem 26 atm). W zależności od ciśnienia hel w stanie stałym może zmieniać objętość o 30%[6]. W temperaturze poniżej 0,2–0,4 K hel stały przechodzi przemianę fazową do formy o właściwościach nadciekłych ("hel nadstały")[7][8][9].

Zastosowania helu

  • Hel w postaci ciekłej jest używany do chłodzenia tam, gdzie potrzebne są ekstremalnie niskie temperatury, ze względu na jego bardzo niską temperaturę wrzenia. Stosuje się go m.in. do chłodzenia nadprzewodników.
  • Jako najlżejszy gaz bezpieczny (niepalny) był stosowany do wypełniania statków powietrznych lżejszych od powietrza, czyli aerostatów (balony, sterowce). Obecnie ze względu na wysokie koszty jego pozyskania, zamiast helu stosuje się w aerostatach najczęściej ogrzane powietrze.
  • Ze względu na niską rozpuszczalność w osoczu krwi, używany jest jako składnik mieszanki do oddychania w głębokim nurkowaniu.
  • Hel jest używany jako gaz napędowy w balonach do kontrapulsacji wewnątrzaortalnej (cewnik zakończony balonem wprowadzany jest do aorty najczęściej przez tętnicę udową, napełnianie i opróżnianie balonu gazem zgodnie z rytmem serca wspomaga niewydolne krążenie)[10].
  • Hel w mieszaninie z tlenem może być używany do wentylacji mechanicznej pacjentów z ciężką obturacją oskrzeli. Hel ma znacznie mniejszą gęstość niż azot. Zastąpienie azotu helem obniża liczbę Reynoldsa i zmienia charakter przepływu gazów w drogach oddechowych z turbulentnego na laminarny co istotnie obniża opory przepływu. Metoda ma charakter eksperymentalny i nie została wdrożona do powszechnej praktyki klinicznej[11].
  • Hel dostarczony do płuc powoduje zmianę wysokości głosu – dzieje się tak, ponieważ częstość drgań strun głosowych w komorze rezonansowej, jaką jest krtań, ściśle zależy od gęstości ośrodka, w którym te drgania zachodzą (prędkość dźwięku w helu jest ok. 3 razy większa niż w powietrzu). Przeciwny efekt ma wdychanie ksenonu.
  • Hipotetycznie izotop 3He może zostać wykorzystany w kontrolowanej reakcji termojądrowej z deuterem do uzyskiwania energii bez powstawania niepożądanych odpadów promieniotwórczych. Na Ziemi 3He występuje jedynie śladowo, natomiast znaczne ilości tego izotopu występować mogą w gruncie księżycowym, w związku z czym rozważane są projekty jego wydobycia i transportu z Księżyca na Ziemię[12][13].

Otrzymywanie helu

Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo posiada jedyną na terytorium Unii Europejskiej instalację do pozyskiwania helu. Stanowi ona część odazotowni gazu ziemnego w Odolanowie oraz w odazotowni w okolicach Grodziska Wielkopolskiego. W 2012 roku zakończyła się jej dwuletnia, warta 27,7 mln zł modernizacja, która poprawiła ergonomiczność oraz o ok. 30% wydajność instalacji. Dzięki niej Polska jest jednym z sześciu krajów na świecie produkujących hel. Wśród głównych odbiorców są: Austria, Francja, Niemcy, Szwajcaria, Turcja, Wielka Brytania, kraje bałkańskie[14].

Zobacz też


1,2,3-Trichloropropane2-Ethoxyethanol2-Methoxyethanol2,4-Dinitrotoluene4,4′-Diaminodifenylometan41xx steelAkrylamidAL-6XNAlGaAlloy 20AlnicoAlumelGlinStopy aluminiumBrązalAluminium-lithium alloyGlinokrzemianyAmalgamatDichromian amonuAnhydrousAntracenArgentium sterling silverPentatlenek diarsenuTritlenek diarsenuArsenical bronzeArsenical copperBabbit (stop)Bell metalBenzyl butyl phthalateBeryl (pierwiastek)Brązy#Brąz berylowyBilon (stop)BirmabrightBis(2-ethylhexyl) phthalateBismanolBizmutTetraboran soduKwas borowyMosiądzBrightrayBritannia (stop)Britannia silverBrązyBułat (stal)Calamine brassCalifornia Electronic Waste Recycling ActŻeliwoCelestriumChina RoHSChinese silverChromelKwas chromowyChromChromium hydrideTlenek chromu(VI)Smoła pogazowaKobaltCobalt(II) acetateCobalt(II) carbonateChlorek kobaltu(II)Cobalt(II) nitrateCobalt(II) sulfateNiebieskie złotoKonstantanMiedźCopper hydrideCopper–tungstenBrąz korynckiCrown goldCrucible steelCuniferMiedzionikielCymbal alloysStal damasceńskaStop DevardyFtalan dibutyluDiisobutyl phthalateDoré bullionDuraluminiumDutch metalBlacha elektrotechnicznaElektrumElektron (stop magnezu)ElinwarFernicoŻelazostopyKamień do zapalniczkiFerrochromeFerromanganeseFerromolybdenumŻelazokrzemFerrotitaniumFerrouraniumField's metalFlorentine bronzeGalfenolGalinstanGalGilding metalSzkłoGlucydurZłotoGoloidGuanín (bronze)Gum metalSpiżHaynes InternationalHepatizonHexabromocyclododecaneHexavalent chromiumHiduminiumStal szybkotnącaStal konstrukcyjna niskostopowaHigh-temperature insulation woolHydratyHydrazynaWodórHydronaliumInconelIndInternational Material Data SystemInwarŻelazoIron–hydrogen alloyItalmaKantalKovarOłówLead hydrogen arsenateChromian ołowiu(II)LitMagnalMagnezMagnoxStal HadfieldaManganinStal maragingMarine grade stainlessMartensitic stainless steelMegalliumMelchior (stop metali)MercuryMiszmetalMolybdochalkosMonelMumetalMuntz metalMushet steelMusk xyleneN-MetylopirolidonChromonikielinaNikielNickel hydrideNowe srebroNitinolNicrosilNisilNordic goldOligomeryOrmoluPermalojPewterFosfobrązKwas ftalowySurówka hutniczaPinchbeck (alloy)Pak węglowyTworzywa sztucznePlatinum sterlingPlexiglasPluton (pierwiastek)Plutonium–gallium alloyPolybrominated biphenylPolybrominated diphenyl ethersPotasChromian potasuDichromian potasuPseudo palladiumQueen's metalREACHRoHSReynolds 531RhoditeRod (pierwiastek)Stop RosegoSamarSamarium–cobalt magnetSanicro 28SkandScandium hydrideShakudōShibuichiSrebroSilver steelSódChromian soduDichromian soduSodium-potassium alloyLut (technologia)Speculum metalSpiegeleisenStal sprężynowaStaballoyStal nierdzewnaStalStellitSterling silverStrontium chromateStal konstrukcyjnaSubstance of very high concernSupermalojStal chirurgicznaTerfenol-DTerneTibetan silverCynaTytan (pierwiastek)Titanium alloyTitanium Beta CTitanium goldTitanium hydrideTitanium nitrideTombakStal narzędziowaTributyltin oxideTrichloroetenTris(2-chloroethyl) phosphateTumbagaStop drukarskiUran (pierwiastek)Wodorek uranuVitalliumWEEEStal o podwyższonej odporności na warunki atmosferyczneWhite metalStop WoodaWootz steelY alloyZnalZeron 100CynkCyrkon (pierwiastek)Tlenek cyrkonu(IV)Zirconium hydrideBorWęgiel (pierwiastek)AzotTlenNeon (pierwiastek)FluorKrzemFosforSulfurChlorArgonWapńWanadGermanArsenicSelenBromKryptonKsenonJodTellurTechnetiumItrMolibdenNiobStrontRubidCezBar (pierwiastek)LantanHafnTantal (pierwiastek)Ren (pierwiastek)WolframOsmIrydPlatynaRtęćTalPolonAstatRadonFransRad (pierwiastek)AktynRutherford (pierwiastek)SeaborgBohr (pierwiastek)HasMeitnerDarmsztadtRoentgen (pierwiastek)Kopernik (pierwiastek)NihoniumFlerowMoscoviumLiwermorTennessineOganessonCerPrazeodymNeodymPrometEuropGadolinTerbDysprozHolm (pierwiastek)ErbIterbTulLutetTor (pierwiastek)ProtaktynNeptun (pierwiastek)AmerykKiur (pierwiastek)BerkelKalifornEinstein (pierwiastek)Ferm (pierwiastek)MendelewNobel (pierwiastek)LorensGrafenChemiaPierwiastek chemiczny

This article uses material from the Wikipedia article "Hel (pierwiastek)", which is released under the Creative Commons Attribution-Share-Alike License 3.0. There is a list of all authors in Wikipedia

Periodic Table Of Elements

element,system,atom,molecule,metal,halogen,noble gas,chemical,chemistry