Quais são as propriedades do hélio?

O hélio é um elemento químico com o número atômico 2, o que significa que um átomo de hélio neutro possui dois prótons e dois elétrons. As propriedades químicas mais importantes do hélio incluem sua massa atômica, estado da matéria, pontos de ebulição e fusão e densidade. O elemento tem uma massa atômica de 4,0026 gramas por mole e é um gás em quase todas as temperaturas e condições de pressão. A densidade do hélio é de 0,1786 gramas por litro a 32 ° F (0,0 ° C) e 101,325 quilopascal (kPa).

O hélio líquido e sólido pode existir apenas em condições de alta pressão e temperatura extremamente baixa. Uma das propriedades incomuns do hélio é que ele não pode existir como um sólido ou líquido a pressões normais, mesmo a temperaturas extremamente baixas. A uma pressão de cerca de 2,5 megapascal, a transição entre líquido e sólido, ou o ponto de fusão, é de -458 ° F (0,95 Kelvin). O ponto de ebulição é de -452 ° F (4,22 Kelvin).

Algumas das propriedades do hélio o tornam um assunto interessante e comum de estudo em mecânica quântica. É, devido ao seu baixo número atômico, o segundo átomo mais simples depois do hidrogênio. Procedimentos matemáticos podem ser usados ​​para analisar o comportamento das partículas subatômicas - prótons, elétrons e nêutrons - dentro do átomo de hélio. Tais métodos não podem, no entanto, determinar o comportamento dessas partículas com absoluta certeza. Átomos com números atômicos maiores, que têm mais partículas subatômicas, tendem a ser mais difíceis de trabalhar em termos de análise da mecânica quântica.

O hélio é o menos reativo de todos os elementos. As propriedades não reativas do hélio surgem do fato de ser o mais leve dos gases nobres geralmente não reativos. Um gás nobre possui uma camada de elétrons "cheia", o que significa que ele não pode facilmente dar ou receber elétrons em uma reação química. A troca ou compartilhamento de elétrons é a base para a maioria das reações químicas, de modo que os gases nobres tendem a participar de poucas reações químicas. Além disso, o hélio possui apenas dois elétrons que poderiam participar de uma reação, enquanto todos os outros gases nobres - e de fato todos os elementos além do hidrogênio - possuem mais.

Existem muitos usos diferentes para o hélio que surgem das propriedades químicas do hélio - particularmente seu peso leve, temperatura e qualidades de pressão e sua baixa reatividade. O hélio é, por exemplo, consideravelmente mais leve que o ar, por isso é frequentemente usado para encher balões para que eles possam flutuar e aeronaves, como dirigíveis, para que possam voar. O hélio líquido, que só pode existir a pressões extremas e a temperaturas muito baixas, é usado como refrigerante para supercondutores, que assumem suas propriedades extremamente condutoras em temperaturas muito baixas.