Гелий и его характеристики

Опубликовано: 02.06.2017

Общая характеристика гелия

Гелий встречается на Земле в основном в атмосфере, однако некоторые его количества выделяются в определенных местах из недр Земли вместе с природными газами. Воды многих минеральных источников тоже выделяют гелий.

Хотя содержание гелия в воздухе невелико, во Вселенной он занимает второе место по распространенности (после водорода). Спектральный анализ показывает присутствие этого элемента во всех звездах.

Гелий представляет собой бесцветный, трудносжижаемый газ (температура кипения -268,9oС), затвердевающий только под избыточным давлением (схема строения атома представлена на рис. 1). Обладает сильной способностью проникать через стекло и металлическую фольгу. Плохо растворяется в воде, лучше – в бензоле, этаноле, толуоле.

Реакция жидкого галлия и алюминия.

Рис. 1. Строение атома гелия.

Атомная и молекулярная масса гелия

Поскольку в свободном состоянии гелий существует в виде одноатомных молекул He, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 4,003.

Изотопы гелия

Гелий – наиболее распространенный после водорода элемент космоса – состоит из двух стабильных изотопов: 4He и 3He. Их массовые числа равны 4 и 3. Ядро атома гелия 4He содержит два протона и два нейтрона, а атома 3He – такое же число протонов и один нейтрон.

Спектральный анализ показывает присутствие его в атмосфере Солнца, звезд, в метеоритах. Накапливание ядер 4He во Вселенной обусловлено термоядерной реакцией, служащей источником солнечной и звездной энергии.

Ионы гелия

В обычных условиях гелий химически инертен, но при сильном возбуждении атомов он может образовывать молекулярные ионы He2+[ss2ss*1]. В обычных условиях эти ионы неустойчивы; захватывая недостающий электрон, они распадаются на два нейтральных атома.

Молекула и атом гелия

В свободном состоянии гелий существует в виде одноатомных молекул He.