Razlika između izmjena na stranici "Helij"

Dodana 33 bajta ,  prije 2 godine
nema sažetka izmjene
{{Infokutija Hemijskihemijski element
| Hemijski element = Helij
| Simbol = He
| Elektrodni potencijal = -
| Elektronegativnost = -
| Oznaka upozorenja = {{SigurnosniOznake simboliupozorenja|-}}<br />
| Oznake upozorenja R = {{Oznake upozorenja R|?}}
| Oznake upozorenja S = {{Oznake upozorenja S|9|23}}<ref>[http://gasekatalog.airliquide.de/sdb/061a__helium.pdf Podaci o heliju]</ref>
}}
|}}
'''Helij''' ([[latinski jezik{{jez-la|latinski]] ''helium''}}) jejeste [[hemijski elemenatelement]] sa [[hemijski simbol|simbolom]] '''He''' i [[atomski broj|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 [[vodik]]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]] vodika u [[zvijezda]]ma.
[[Datoteka:2 Helium.png|lijevo|thumb|200px|Tečni helij]]
[[Ernest Rutherford]] i [[Thomas Royds]] demonstrirali su 1907. godine da su alfa čestice zapravo jezgra atoma helija, tako što su omogućili da čestice uđu u tanki stakleni zid [[vakuum]]irane cijevi, a zatim su vršili pražnjenja u cijevi proučavajući spektar novog gasa u cijevi. Godine 1908. holandski fizičar Heike Kamerlingh Onnes je uspio prevesti helij u tečno stanje tako što ga je ohladio do temperature od 1 K.<ref name="onnes" /> Pokušao je i da dođe do čvrstog helija i dalje snižavajući temperaturu, međutim helij nema trojnu tačku temperature na kojoj su čvrsto, tečno i gasovito stanje u ekvilibriju. Onnesov učenik Willem Hendrik Keesom je 1926. godine uspio da dobije kocku čvrstog helija od 1 cm<sup>3</sup> tako što je dodatno povećao vanjski pritisak.<ref name="time29" /> Ruski fizičar [[Peter Leonidovič Kapica]] otkrio je 1938. godine helij-4 koji gotovo nema [[viskoznost]] pri gotovo apsolutnoj nuli. Taj fenomen se naziva [[Superfluid|superfluidnost]].<ref name="kapica" /> Ovaj fenomen je povezan sa Bose-Einsteinovom kondenzacijom. Isti fenomen je posmatran 1972. godine kod helija-3, ali na temperaturama mnogo bližim apsolutnoj nuli, što je uspjelo američkim fizičarima Douglas D. Osheroffu, David M. Leeju i Robert C. Richardsonu. Za fenomen kod helija-3 smatra se da je povezan sa uparivanjem helij-3 [[fermion]]a u [[bozon]]e, analogno Cooperovim parovima elektrona koji daju superprovodljivost.<ref name="osher" />
 
== Rasprostranjenost ==
Iako je na Zemlji rijedak, helij je drugi najrasprostranjeniji element u poznatom svemiru (poslije [[vodik]]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 vodika 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 ==
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 vodikom, čestice reagiraju sa Zemljinom [[magnetosfera|magnetosferom]] povećavajući Birkelandove struje i [[aurora|auroru]].<ref name="buhler" />
 
=== Izotopi ===
Postoji osam poznatih [[izotop]]a helija, međutim samo su dva postojana <sup>3</sup>He i <sup>4</sup>He. U Zemljinoj atmosferi postoji otprilike jedan {{chem|3|He}} [[atom]] na svakih milion {{chem|4|He}} atoma.<ref name="nbb" /> Za razliku od većine drugih elemenata, izotopska rasprostranjenost helija se značajno razlikuje u zavisnosti od porijekla nastanka helija, te zbog različitih procesa njegovog formiranja. Najčešći izotop <sup>4</sup>He nastaje na Zemlji putem alfa raspada težih radioaktivnih elemenata. Alfa čestica koja nastaje u tom raspadu je potpuno ionizirano jezgro <sup>4</sup>He. Izotop helija-4 ima neobično stabilno jezgro jer su njegovi [[nukleon]]i postavljeni u potpune orbitale. Također, helij je nastao u ogromnim količinama tokom [[nukleosinteza|nukleosinteze]] u vrijeme Velikog praska.<ref name="bigbang" />
 
== Rasprostranjenost ==
Iako je na Zemlji rijedak, helij je drugi najrasprostranjeniji element u poznatom svemiru (poslije [[vodik]]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 vodika 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.
 
== Upotreba ==
 
Helij se dobija uglavnom iz zemnog gasa koji je bogat ovim elementom. Ovog bogatog helijem gasa najviše ima u [[Sjedinjene Američke Države|SAD]]. Helij se dobija i frakcionom destilacijom tečnog zraka. Svjetska produkcija helija iznosi oko 4500 [[tona]] u toku godine.
 
== Vanjski linkovi ==
* [http://education.jlab.org/itselemental/ele002.html Helium (Jefferson lab)]
* http://www.periodicvideos.com/videos/002.htm
 
== Reference ==
{{refspisak|2|refs=
<ref name="crc">[http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf Handbook of Chemistry and Physics 81. izd.], CRC press, {{ISBN |978-0-8493-0481-1}}</ref>
<ref name="away">Melinda Rose, [http://www.photonics.com/Article.aspx?AID=35225 Photonics Spectra], oktobar 2008.</ref>
<ref name="steve">Connor, Steve (2010). ''[http://www.independent.co.uk/news/science/why-the-world-is-running-out-of-helium-2059357.html Why the world is running out of helium – Science – News]''. The Independent</ref>
<ref name="thomson">{{Cite journal |author=Thomson, William |date=3.8.1871 |volume=4 |pages=261–278 [268] |title=Inaugural Address of Sir William Thompson |journal=Nature |url=http://books.google.com/books?id=IogCAAAAIAAJ&pg=PA268 |issue=92 }} {{doi|10.1038/004261a0}}</ref>
<ref name="ramsay">Ramsay, William (1895). ''On a Gas Showing the Spectrum of Helium, the Reputed Cause of D3 , One of the Lines in the Coronal Spectrum. Preliminary Note''. Proceedings of the Royal Society of London 58 (347–352): 65–67. {{doi|10.1098/rspl.1895.0006}}.</ref>
<ref name="emsley">Emsley, John (2001). ''Nature's Building Blocks'', Oxford: Oxford University Press. str. 175–179. {{ISBN |0-19-850341-5}}</ref>
<ref name="langlet">Langlet, N. A. (1895). ''Das Atomgewicht des Heliums''. Zeitschrift für anorganische Chemie (njem.) 10 (1): 289–292. {{doi|10.1002/zaac.1895010013}}0</ref>
<ref name="onnes">van Delft, Dirk (2008). ''[http://dx.doi.org/10.1063%2F1.2897948 Little cup of Helium, big Science]'', Physics Today 61 (3): 36–42.</ref>
<ref name="nbb">{{Cite book| author = Emsley, John| title = Nature's Building Blocks| publisher = Oxford University Press| year = 2001| location = Oxford| pages = 175–179| isbn = 0-19-850341-5}}</ref>
<ref name="bigbang">{{cite web|autor=Weiss, Achim|title=Elements of the past: Big Bang Nucleosynthesis and observation|url=http://www.einstein-online.info/spotlights/BBN_obs/?set_language=en|publisher=Max Planck Institute for Gravitational Physics|pristupdatum=23.6.2008}}; {{Cite journal|author=Coc, A. ''et al.''|title=Updated Big Bang Nucleosynthesis confronted to WMAP observations and to the Abundance of Light Elements|journal=Astrophysical Journal|volume=600|year=2004|issue=2|page=544}} {{doi|10.1086/380121}}</ref>
<ref name="stwertka">Stwertka, Albert (1998). ''Guide to the Elements: Revised Edition''. New York; Oxford University Press, str. 24. {{ISBN |0-19-512708-0}}</ref>
<ref name="banksm">[http://physicsworld.com/cws/article/news/2010/jan/27/helium-sell-off-risks-future-supply Helium sell-off risks future supply], Michael Banks, ''Physics World'', pristupljeno 27.2.2010.</ref>
<ref name="beckwith">{{Cite journal|author = Beckwith, I.E.; Miller, C. G.|title = Aerothermodynamics and Transition in High-Speed Wind Tunnels at Nasa Langley |journal = Annual Review of Fluid Mechanics |volume = 22|issue = 1 |pages = 419–439 |year= 1990}} {{doi|10.1146/annurev.fl.22.010190.002223}}</ref>
}}
 
== Vanjski linkovi ==
{{Commonscat|Helium}}
* [http://education.jlab.org/itselemental/ele002.html Helium (Jefferson lab)]
* http://www.periodicvideos.com/videos/002.htm
{{PSE}}
 
73.705

izmjena