Hvad er Heliums egenskaber?
Helium er et kemisk element med det atomære nummer 2, hvilket betyder, at et neutralt heliumatom har to protoner og to elektroner. De vigtigste kemiske egenskaber ved helium inkluderer dens atommasse, stofstilstand, kogende og smeltepunkter og densitet. Elementet har en atommasse på 4.0026 gram pr. Mol og er en gas ved næsten alle temperaturer og trykforhold. Heliumdensitet er 0,17786 gram pr. Liter ved 32 ° F (0,0 ° C) og 101,325 kilopascals (kPa).
Flydende og fast helium kan kun eksistere under ekstremt lave temperaturer under højtryksbetingelser. En af de usædvanlige egenskaber ved helium er, at det ikke kan eksistere som et fast stof eller væske ved normale tryk, selv ikke ved ekstremt lave temperaturer. Ved et tryk på cirka 360 pund pr. Kvadrat tomme (2,5 megapascal) er overgangen mellem væske og faststof eller smeltepunktet -458 ° F (0,95 Kelvin). Kogepunktet er -452 ° F (4,22 Kelvin).
Nogle af egenskaberne ved helium gør det til et interessant og fælles emne for kvantemekanik. Det er på grund af dets lave atomnummer det andet enkleste atom efter brint. Matematiske procedurer kan bruges til at analysere opførslen af de subatomære partikler - protoner, elektroner og neutroner - i heliumatomet. Sådanne metoder kan dog ikke bestemme opførelsen af disse partikler med absolut sikkerhed. Atomer med større atomnummer, som har flere subatomære partikler, har en tendens til at være sværere at arbejde med med hensyn til kvantemekanisk analyse.
Helium er den mindst reaktive af alle elementerne. De ikke-reaktive egenskaber ved helium stammer fra det faktum, at det er den letteste af de generelt ikke-reaktive ædelgasser. En ædelgas har en "fuld" elektronskal, hvilket betyder, at den ikke let kan give eller modtage elektroner i en kemisk reaktion. Elektronudveksling eller deling er grundlaget for de fleste kemiske reaktioner, så de ædle gasser har en tendens til at deltage i få kemiske reaktioner. Derudover har helium kun to elektroner, der overhovedet kan deltage i en reaktion, mens alle de andre ædelgasser - og faktisk alle elementer bortset fra brint - har mere.
Der er mange forskellige anvendelser til helium, der stammer fra heliums kemiske egenskaber - især dens lette vægt, temperatur og trykegenskaber og dens lave reaktivitet. Helium er for eksempel væsentligt lettere end luft, så det bruges ofte til at fylde balloner, så de kan flyde og luftskibe som blæser, så de kan flyve. Flydende helium, som kun kan eksistere ved ekstreme tryk og ved meget lave temperaturer, bruges som kølemiddel til superledere, der kun får deres ekstremt ledende egenskaber ved meget lave temperaturer.