Helium is het element dat atoomnummer 2 op het periodiek systeem is. Elk heliumatoom heeft 2 protonen in zijn atoomkern. Het atoomgewicht van het element is 4.0026. Helium vormt niet gemakkelijk verbindingen, dus het staat in zijn pure vorm bekend als een gas.
Snelle feiten: Atoomnummer 2
Elementnaam: Helium
Elementensymbool: He
Atoomnummer: 2
Atoomgewicht: 4.002
Classificatie: edelgas
State of Matter: Gas
Genoemd naar: Helios, de Griekse titan van de zon
Ontdekt door: Pierre Janssen, Norman Lockyer (1868)
Interessante Atomic Number 2 Feiten
Het element is vernoemd naar de Griekse god van de zon, Helios, omdat het aanvankelijk werd waargenomen in een voorheen niet-geïdentificeerde gele spectrale lijn tijdens de zonsverduistering van 1868. Twee wetenschappers observeerden de spectrale lijn tijdens deze eclips: Jules Janssen (Frankrijk) en Norman Lockyer (Groot-Brittannië). De astronomen delen de eer voor de ontdekking van elementen.
Directe waarneming van het element vond pas in 1895 plaats, toen Zweedse chemici Per Teodor Cleve en Nils Abraham Langlet heliumemanaties van cleveite, een soort uraniumerts, identificeerden.
Een typisch heliumatoom bevat 2 protonen, 2 neutronen en 2 elektronen. Atoomnummer 2 kan echter bestaan zonder elektronen, wat een alfadeeltje wordt genoemd. Een alfadeeltje heeft een elektrische lading van 2+ en wordt uitgestoten tijdens alfa-verval.
De isotoop met 2 protonen en 2 neutronen wordt helium-4 genoemd. Er zijn negen isotopen van helium, maar alleen helium-3 en helium-4 zijn stabiel. In de atmosfeer is er één atoom van helium-3 voor elke miljoen helium-4-atomen. In tegenstelling tot de meeste elementen hangt de isotopensamenstelling van helium sterk af van de bron. Het gemiddelde atoomgewicht is dus mogelijk niet echt van toepassing op een bepaald monster. Het grootste deel van de vandaag gevonden helium-3 was aanwezig ten tijde van de vorming van de aarde.
Bij gewone temperatuur en druk is helium een extreem licht, kleurloos gas.
Helium is een van de edelgassen of inerte gassen, wat betekent dat het een volledige elektronenvalentie heeft, dus het is niet reactief. In tegenstelling tot gas met atoomnummer 1 (waterstof) bestaat heliumgas als monatomaire deeltjes. De twee gassen hebben een vergelijkbare massa (H2 en hij). Enkele heliumatomen zijn zo klein dat ze tussen veel andere moleculen passeren. Dit is de reden waarom een gevulde heliumballon na verloop van tijd leegloopt - het helium ontsnapt door kleine poriën in het materiaal.
Atoomnummer 2 is het tweede meest voorkomende element in het universum, na waterstof. Het element is echter zeldzaam op aarde (5,2 ppm per volume in de atmosfeer) omdat niet-reactief helium licht genoeg is om te ontsnappen aan de zwaartekracht van de aarde en verloren te gaan in de ruimte. Sommige soorten aardgas, zoals die uit Texas en Kansas, bevatten helium. De primaire bron van het element op aarde is uit vloeibaarmaking van aardgas. De grootste gasleverancier is de Verenigde Staten. De bron van helium is een niet-hernieuwbare bron, dus er kan een moment komen dat we geen praktische bron meer hebben voor dit element.
Atoom nummer 2 wordt gebruikt voor feestballonnen, maar het wordt voornamelijk gebruikt in de cryogene industrie voor het koelen van supergeleidende magneten. Het belangrijkste commerciële gebruik van helium is voor MRI-scanners. Het element wordt ook gebruikt als spoelgas, om siliciumwafels en andere kristallen te laten groeien en als beschermgas voor het lassen. Helium wordt gebruikt voor onderzoek naar supergeleiding en het gedrag van materie bij een temperatuur die het absolute nulpunt nadert.
Een onderscheidende eigenschap van atoomnummer 2 is dat dit element niet in een vaste vorm kan worden ingevroren tenzij het onder druk staat. Helium blijft vloeibaar tot absoluut nul onder normale druk en vormt een vaste stof bij temperaturen tussen 1 K en 1,5 K en 2,5 MPa druk. Er is waargenomen dat vast helium een kristallijne structuur bezit.
bronnen
Hammond, C. R. (2004). De elementen, in Handbook of Chemistry and Physics (81e editie). CRC-pers. ISBN 978-0-8493-0485-9.
Hampel, Clifford A. (1968). De encyclopedie van de chemische elementen. New York: Van Nostrand Reinhold. pp. 256-268.
Meija, J .; et al. (2016). "Atoomgewichten van de elementen 2013 (IUPAC technisch rapport)". Zuivere en toegepaste chemie. 88 (3): 265-91.
Shuen-Chen Hwang, Robert D. Lein, Daniel A. Morgan (2005). "Edele gassen". Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley. blz. 343-383.
Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110.