הליום

הליום
- הליום - מימן

He
Ne
He-TableImage.svg
כללי
מספר אטומי2
סמל כימיHe
סדרה כימיתגזים אצילים
צפיפות0.1785 kg/m3
מראה
חסר צבע
Liquid helium Rollin film.jpg
הליום כנוזל-על
תכונות אטומיות
משקל אטומי4.002602 u
רדיוס ואן דר ואלס140 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה2
תכונות פיזיקליות
מצב צבירה בטמפ' החדרגז
טמפרטורת עיבוי4.22K (-268.93°C)
שונות
אלקטרושליליות4.5 עריכת הנתון בוויקינתונים
קיבול חום סגולי5193 J/(kg·K)
מוליכות חום0.152 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה2372.3 kJ/mol
אנרגיית יינון שנייה5250.5 kJ/mol
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית

הליום (Helium) הוא יסוד כימי שסמלו הכימי He ומספרו האטומי 2. מצוי בטבע בצורת גז חד-אטומי, בשל היותו גז אציל. זהו גז חסר צבע ונטול ריח. נקודת רתיחתו היא הנמוכה ביותר, והוא מתמצק רק תחת לחץ רב. ההליום הוא היסוד השני הנפוץ ביותר ביקום, אחרי המימן. בשל משקלו הסגולי הנמוך מזה של האוויר, הליום משמש למילוי בלונים וספינות אוויר.

מידע כללי

הליום על-נוזלי מטפס לתוך מבחנה

ההליום הוא גז חסר צבע וריח ובעל קיבול חום סגולי גבוה מאוד. הוא אינו מסוכן לאדם, והכי פחות פעיל מכל היסודות. בתנאי החדר, הוא מתנהג בדומה לגז אידאלי. הליום מסוגל ליצור תרכובות בלתי־יציבות עם טונגסטן, יוד, פלואור, גופרית וזרחן כשמופגז באלקטרונים. בצורה זו יוצרו התרכובות HeNe, HeF2, WHe2 והיונים He2+, HeH+ וHeD+ (כאשר D הוא דאוטריום). בתנאי לחץ וטמפרטורה רגילים הליום קיים רק כמולקולה חד־אטומית במצב צבירה גזי.

להליום נקודת הקיפאון הנמוכה ביותר, והוא החומר היחיד שאינו מתמצק כלל בלחץ אטמוספירי, גם לא בטמפרטורת האפס המוחלט. הליום מוצק, המתקבל רק בלחצים גבוהים מאוד, הוא חסר צבע, כמעט בלתי נראה ודחוס מאוד.

הליום הוא מהגזים המעטים בעלי מקדם ג'ול-תומסון שלילי בתנאי לחץ וטמפרטורה סטנדרטיים. פירוש הדבר שכאשר מניחים לו להתפשט מלחץ גבוה ללחץ נמוך, הגז מתחמם. רק מתחת לטמפרטורת האינוורסיה שלו - כ-32 עד 50 קלווין בלחץ אטמוספירי - הוא מתקרר בשעת ההתפשטות. כאשר מקררים את ההליום לטמפרטורה שמתחת ל-K 2.175 הופך ההליום לנוזל-על (superfluid) ומשנה את תכונותיו, הוא נע ללא חיכוך, צמיגותו נעלמת לחלוטין, ומוליכות החום שלו גבוהה, היכולת לזרום במדרון עולה וחדירות דרך פתחים זעירים (מצב זה נקרא גם Helium II).

כיום נוצר הליום בהיתוך גרעיני, בתוך כוכבים כמו השמש, וחומר הגלם להיתוך הוא המימן. דרך אחרת לייצורו היא בביקוע גרעיני מיסודות כבדים. לגרעין ההליום הנוצר בביקוע קוראים "חלקיק אלפא".