Razlika između izmjena na stranici "Helij"

Uklonjeno 395 bajtova ,  prije 5 godina
m
nema sažetka izmjene
m (Uklanjanje Link FA/FL/GA)
m
{{Infokutija Hemijski element
| Hemijski element = Helij
| Simbol = He
| Atomski broj = 2
| Serija = Plemeniti gasovi
| Grupa = 18
| Perioda = 1
| Blok = s
| Boja serije = LightskyBlue
| Izgled = bezbojni gas
| Zastupljenost = 4&nbsp;·&nbsp;10<sup>−7</sup>
| Atomska masa = 4,002602
| Atomski radijus = 128
| Atomski radijus izračunat =
| Kovalentni radijus = 28
| Van der Waalsov radijus = 140
| Elektronska konfiguracija = 1s<sup>2</sup>
| Elektroni u energetskom nivou = 2
| Energija ionizacije_1 = 2372,3
| Energija ionizacije_2 = 5250,5
| Agregatno stanje = plinovito
| Mohsova skala tvrdoće =
| Struktura kristala = heksagonalna
| Gustoća = 0,1786
| Magnetizam = dijamagnetičan (<math>\chi_{m}</math> = −1,1 · = dijamagnetičan10<sup>−9</sup>)<ref name="crc" />
| Tačka topljenja_K = 0,95
| Tačka topljenja_C = −272,2
| Tačka ključanja_K = 4,22
| Tačka ključanja_C = −268,93
| Molarni volumen = 22,4&nbsp;·&nbsp;10<sup>−3</sup>
| Toplota isparavanja = 0,0829
| Toplota topljenja = 0,0138
| Pritisak pare = 100 k
| Pritisak pare_K = 4,21
}}
|}}
'''Helij''' ([[latinski jezik|latinski]] ''helium'') je hemijski elemenat sa simbolom '''He''' i atomskim brojem 2. On je bezbojni, neotrovni monoatomski gas, bez ukusa i [[miris]]a. Spada u plemenite gasove. Njegova [[talište|tačka topljenja]] i ključanja su najniže među svim hemijskim elementima, a u prirodi postoji isključivo kao [[gas]], dok pod ekstremnim uslovima temperature i pritiska može se prevesti u tečno stanje. On je drugi [[hemijski element]] po lahkoći, odmah poslije [[vodonikvodik]]a, te drugi po rasprostranjenosti u [[svemir]]u, čineći oko 24% ukupne elementarne mase, odnosno više od 12 puta veću masu nego svi teži elementi zajedno.
 
Njegova rasprostranjenost je sličnih vrijednosti i na [[Sunce|Suncu]] i [[Jupiter]]u. To je iz razloga visoke nuklearne vezujuće energe helija <sup>4 </sup>He (po nukleonu) u odnosu na sljedeća tri elementa nakon helija. Ova vezujuća energija helija <sup>4</sup>He je razlog zašto je on proizvod i nuklearne fuzije i radioaktivnog raspada. Najveći dio helija u svemiru je upravo izotop <sup>4</sup>He, a vjeruje se da je nastao tokom [[Veliki prasak|Velikog praska]]. Velike količine novog helija se stvaraju [[Fuzija|nuklearnom fuzijom]] vodonikavodika u [[zvijezda]]ma.
 
Helij je dobio ime po grčkom božanstvu ''[[Helije|Helios]]'' koje je predstavljalo Sunce. Prvi put je zapažen proučavanjem nepoznate žute [[Spektar (fizika)|spektralne linije]] u sunčevoj svjetlosti tokom [[Pomračenje Sunca|pomračenja Sunca]] 1868. godine koje je primijetio francuski astronom [[Jules Janssen]]. Janssen zajedno sa Normanom Lockyerom se smatra otkrivačem elementa. Lockyer je prvi objavio da bi te žute linije mogle biti naznaka novog elementa, kojem je on i dao ime. Formalno otkriće helija uslijedilo je 1895. godine, kada su dvojica švedskih hemičara [[Per Teodor Cleve]] i [[Nils Abraham Langlet]] pronašli helij kojeg je otpuštala [[uranij]]eva ruda [[cleveit]]. Godine 1903. velike rezerve helija su pronađene u poljima prirodnog gasa u dijelovima SAD, koje su i danas najveći proizvođač helija na svijetu.
 
== Rasprostranjenost ==
Iako je na Zemlji rijedak, helij je drugi najrasprostranjeniji element u poznatom svemiru (poslije [[vodonikvodik]]a), čineći oko 23% njegove [[barion]]ske mase.<ref name="nbb"/> Najveći dio helija je stvoren nukleosintezom između jedne i tri minute nakon [[Veliki prasak|Velikog praska]]. Kao takvog, mjerenje njegove rasprostranjenosti u svemiru doprinosi i teoriji kosmoloških modela. U zvijezdama, on se stvara nuklearnom fuzijom vodonikavodika u lančanim proton-proton reakcijama i [[CNO ciklus]]u, kao dijela zvjezdane nukleosinteze.<ref name="bigbang" />
 
U [[litosfera|litosferi]] helij se također javlja, ali u veoma malim količinama. Praktično sav helij koji je postojao na Zemlji nije mogao da gradi jedinjenja sa drugim elementima pa je zbog male mase napustio atmosferu Zemlje.
== Osobine ==
=== U kvantnoj mehanici ===
Iz perspektive [[kvantna mehanika|kvantne mehanike]], helij je drugi najjednostavniji model [[atom]]a, nakon atoma [[vodonikvodik]]a. Helij se sastoji od dva [[elektron]]a u atomskim orbitalama koji okružuju jezgro sastavljeno iz dva [[proton]]a i nekoliko neutrona, u zavisnosti od izotopa. U skladu sa Newtonovom mehanikom, nijedan sistem koji se sastoji iz više od dvije čestice ne može se riješiti tačnom analitičkim matematičkim pristupom (vidi [[problem tri tijela]]) pa tako ni helij nije izuzetak. Međutim, neophodne su numeričke matematičke metode, čak i za riješavanje sistema od jednog jezga i dva elektrona. Takve metode izračunske hemije se koriste za kreiranje kvantnomehaničkog prikaza veza elektrona helija, koji su tačni unutar manje od 2% od tačne vrijednosti, a za to je potrebno samo nekoliko koraka izračuna.<ref name="watkins" /> U takvim modelima otkriveno je da svaki elektron u heliju djelimično zaklanja jezgro drugom elektronu, tako da je efektivni nuklearni naboj ''Z'' koji djeluje na svaki elektron iznosi oko 1,69 jedinica, a ne 2 naboja klasičnog ''golog'' jezgra helija.
 
=== Kao gas ===
[[Datoteka:HeTube.jpg|thumb|lijevo|200px|Pražnjenje u cijevi oblika atomskog simbola helija napunjenoj helijem]]
Helij je drugi najslabije reaktivni plemeniti gas, nakon [[neon]]a, a samim tim i drugi najslabije reaktivni element uopće.<ref name="lewars" /> On je inertni i monoatomski gas u svim standardnim uslovima. Pošto helij ima relativno malu [[molarna masa|molarnu (atomsku) masu]], njegova [[toplotna provodljivost]], specifična toplota i [[brzina zvuka]] u njemu u gasnoj fazi je veća nego u svim drugim gasovima osim vodonikavodika. Iz sličnih razloga i zbog male veličine atoma helija, brzina difuzije helija kroz čvrsta tijela je tri puta veća nego kod običnog zraka i oko 65% od one kod vodonikavodika.<ref name=enc/>
 
Helij se najmanje rastvara u vodi od svih monoatomskih gasova,<ref name="weiss" /> i, općenito, spada u gasove koji se najmanje rastvaraju u vodi (gasovi CF<sub>4</sub>, SF<sub>6</sub> i C<sub>4</sub>F<sub>8</sub> imaju niže molarne odnose rastvorljivosti: 0,3802, 0,4394 i 0,2372 x<sub>2</sub>/10<sup>−5</sup>, respektivno, u odnosu na helijevih 0,70797 x<sub>2</sub>/10<sup>−5</sup>), <ref name="scharlin" />, dok je [[indeks prelamanja]] helija je bliže jedinici nego kod bilo kojeg drugog gasa.<ref name="stonej" /> Helij ima i negativan [[Joule-Thomsonov koeficijent]] u normalnoj temperaturi okruženja, što znači da se on zagrijava kada mu se dopusti slobodno širenje. Samo ispod svoje Joule-Thomson temperature inverzije (oko 32 do 50 K pri 1 atmosferi), on se hladi pri slobodnom širenju.<ref name=enc/> Kada se pothladi ispod ove temperature, helij se može prevesti u tečno stanje putem hlađenja pri širenju. Većina vanzemaljskog helija se nalazi u stanju [[plazma|plazme]], sa osobinama potpuno drugačijim od onih koje ima atomski helij. U plazmi, elektroni helija nisu povezani sa jezgrom, što rezultira vrlo velikom električnom provodnošću, čak i kada je gas samo djelimično ioniziran. Na nabijene čestice snažno utiču [[Magnetno polje|magnetska]] i električna polja. Naprimjer, u Sunčevom vjetru zajedno sa ioniziranim vodonikomvodikom, čestice reagiraju sa Zemljinom [[magnetosfera|magnetosferom]] povećavajući Birkelandove struje i [[aurora|auroru]].<ref name="buhler" />
 
== Izotopi ==
73.705

izmjena