He · Element 2 · Noble gases
Inert, weightless and permanently escaping: helium is the only element that will not freeze at ordinary pressure, no matter how cold you make it.
البنية
ليست رسماً تخطيطياً لنقاط على حلقات — بل عينة مونت كارلو لكثافة الاحتمال الفعلية |ψ|² لكل مستوى فرعي مشغول. اسحب للتدوير. يشير اللونان الأزرق والبنفسجي إلى الإشارتين المتعاكستين للدالة الموجية، وهو ما يجعل الترابط ممكناً.
القيم المقيسة
يوضح كل شريط موضع هيليوم بين العناصر الـ118 جميعها بالنسبة إلى تلك الخاصية.
المصادر: الأوزان الذرية القياسية لـ IUPAC لعام 2021 · دليل CRC للكيمياء والفيزياء · NIST. القيم المعلّمة بـ ~ متوقعة وليست مقاسة.
الحجم، وفق مقياس
Radius 31 pm — that is 0.031 nm, so about 16129 million of them side by side would span a millimetre.
النطاق الحراري
هيليوم is liquid over a 3 K window, from 1 K to 4 K.
القصة
سُمّي الهيليوم نسبةً إلى هيليوس، إله الشمس عند الإغريق، وله ميزة فريدة تتمثل في كونه العنصر الوحيد الذي اكتُشف في الفضاء قبل الأرض. رُصد الهيليوم أول مرة في طيف الشمس أثناء كسوف الشمس عام 1868، وهو ثاني أكثر العناصر وفرةً في الكون، لكنه من أندر العناصر على الأرض.
يُظهر الهيليوم خصائص مذهلة تتحدى الخبرة المعتادة. فهو العنصر الوحيد الذي لا يمكن تجميده ليصبح صلبًا عند الضغط الطبيعي؛ فحتى عند الصفر المطلق (-273.15°C)، يظل الهيليوم سائلًا ما لم يتجاوز الضغط 25 ضغطًا جويًا. عند 2.17K، يتحول الهيليوم-4 إلى مائع فائق اللزوجة، قادر على التدفق إلى أعلى وعبر مسام بحجم الجزيئات.
بصفته أول غاز نبيل في الجدول الدوري، يكون الهيليوم خاملًا كيميائيًا تمامًا في جميع الظروف المعروفة. ويمثل توزيعه الإلكتروني (1s²) غلافًا مكتملًا، مما يجعله أكثر العناصر استقرارًا. لا توجد مركبات للهيليوم طبيعيًا، مع أن أيونات هيدريد الهيليوم الغريبة (HeH⁺) أُنشئت في ظروف المختبر.
هيليوم-4 (⁴He): وفرة 99.999863% - ينتج عن اضمحلال ألفا للعناصر المشعة
هيليوم-3 (³He): وفرة 0.000137% - نادر للغاية، ووقود اندماج محتمل تبلغ قيمته $15,000 لكل غرام
الاستخدامات
التعامل
مُسبّب اختناق بسيط - خطر إزاحة الأكسجين
تسرب الغاز:
حادث استنشاق:
التعرض للبرودة الشديدة:
إجابات سريعة
هيليوم (symbol He) is element 2 on the periodic table, a غاز نبيل in period 1, group 18. Inert, weightless and permanently escaping: helium is the only element that will not freeze at ordinary pressure, no matter how cold you make it. At room temperature it is a gas.
1s², giving 1 occupied shell holding 2 electrons respectively. Its outer shell holds 8 electrons, which is what sets its bonding behaviour.هيليوم melts at 1 K (-272.2 °C) and boils at 4.2 K (-268.9 °C).
The standard atomic weight of هيليوم is 4.003 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
هيليوم is a gas at room temperature; its density is about 0.178 g/L at 0 °C and 1 atm — roughly lighter than air.
هيليوم was discovered in 1868 by Pierre Janssen & Norman Lockyer. It is named after greek helios, the Sun — found there before Earth.
هيليوم makes up about 0.52 mg/kg of the Earth's crust — genuinely rare, which is why it is expensive.