氦 (He)
Helium
原子序数: 2 | 原子量: 4.003 u
He
2
原子量
4.003 u
族
18
周期
1
元素类别
稀有气体
电子排布
1s2
CAS编号
7440-59-7
物理性质
密度
0.1786 g/L
熔点
-272.2°C (25 atm)
沸点
-268.934°C
熔化热
0.021 kJ/mol
汽化热
0.0845 kJ/mol
电负性
无(惰性气体)
基本信息
氦是化学元素周期表中的第二个元素,化学符号为 He,原子序数为 2。它是一种无色、无味、无臭的稀有气体,在宇宙中含量仅次于氢。在地球上,氦主要通过放射性衰变产生,通常存在于天然气中。
化学性质
- 氦具有非常稳定的电子结构,化学性质极不活泼,通常不与其他元素发生化学反应。
- 在极端条件下,科学家们已经合成了一些氦的化合物,但这些化合物非常不稳定。
主要用途
气球填充
由于氦气密度比空气小且不可燃,常用于填充气球和飞艇。
医疗领域
氦氧混合气可用于治疗呼吸困难,也用于磁共振成像(MRI)设备的超导磁体冷却。
工业应用
作为保护气体,用于焊接和金属加工过程中防止金属氧化。
科研领域
用于低温物理研究,创造接近绝对零度的环境。
历史与发现
1868 年,法国天文学家皮埃尔·朱尔·塞萨尔·让森和英国天文学家约瑟夫·诺曼·洛克耶在太阳光谱中发现了一条未知的黄色谱线,后来证实这是氦元素的谱线,因此氦成为第一个在地球以外被发现的元素。1895 年,英国化学家威廉·拉姆齐在地球上首次分离出氦气。
同位素
| 同位素 | 自然丰度 | 半衰期 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 氦-3 (³He) | ~0.000137% | 稳定 | 原子核含两个质子和一个中子 |
| 氦-4 (⁴He) | ~99.999863% | 稳定 | 原子核含两个质子和两个中子 |