ฮีเลียม

ฮีเลียม (อังกฤษ: Helium) เป็นธาตุเคมีที่มีสัญลักษณ์ว่า He และมีเลขอะตอมเท่ากับ 2 ฮีเลียมเป็นแก๊สไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ไม่เป็นพิษ เฉื่อย มีอะตอมเดี่ยวซึ่งถูกจัดให้อยู่ในหมู่แก๊สมีตระกูลบนตารางธาตุ จุดเดือดและจุดหลอมเหลวของฮีเลียม มีค่าต่ำสุดกว่าบรรดาธาตุทั้งหมดในตารางธาตุ และมันจะปรากฏในอยู่รูปของแก๊สเท่านั้น ยกเว้นในสภาวะที่เย็นยิ่งยวด

ฮีเลียม
2He - ↑ He ↓ Ne ไฮโดรเจน ← ฮีเลียม → ลิเทียม
ฮีเลียมในตารางธาตุ
ลักษณะปรากฏ
เป็นแก๊สไม่มีสี มันจะเรืองแสงสีส้มแดงขณะที่อยู่ในสนามไฟฟ้าแรงดันสูง เส้นสเปคตรัมของฮีเลียม
คุณสมบัติทั่วไป
ชื่อ สัญลักษณ์ และเลขอะตอม	ฮีเลียม, He, 2
การออกเสียง	/ˈhiːliəm/ hee-lee-əm
อนุกรมเคมี	แก๊สมีตระกูล
หมู่ คาบและบล็อก	18 (แก๊สมีตระกูล), 1, s
มวลอะตอมมาตรฐาน	4.002602(2)
การจัดเรียงอิเล็กตรอน	1s2 2
ประวัติ
การตั้งชื่อ	ตาม เฮลิออสเทพเจ้าแห่งดวงอาทิตย์ของชาวกรีก
การค้นพบ	ปิแอร์ แจนส์เซน, นอร์แมน ล็อกเยอร์ (1868)
การแยกครั้งแรก	วิลเลียม แรมเซย์, เพอร์ ทีโอดอร์ คลีฟ, อับราฮัม แลงเล็ต (1895)
คุณสมบัติกายภาพ
สถานะ	แก๊ส
ความหนาแน่น	(0 °C, 101.325 kPa) 0.1786 g/L
ความหนาแน่นของเหลวที่จุดหลอมเหลว	0.145 g·cm−3
ความหนาแน่นของเหลวที่จุดเดือด	0.125 g·cm−3
จุดหลอมเหลว	(at 2.5 MPa) 0.95 K, −272.20 °C, −457.96 °F
จุดเดือด	4.222 K, −268.928 °C, −452.070 °F
จุดร่วมสาม	2.177 K, 5.043 kPa
จุดวิกฤต	5.1953 K, 0.22746 MPa
ความร้อนของการหลอมเหลว	0.0138 kJ·mol−1
ความร้อนของการกลายเป็นไอ	0.0829 kJ·mol−1
ความจุความร้อนโมลาร์	5R/2 = 20.78 J·mol−1·K−1
ความดันไอ (defined by ITS-90)
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ที่ T (K)     1.23 1.67 2.48 4.21
คุณสมบัติอะตอม
สถานะออกซิเดชัน	0
อิเล็กโตรเนกาติวิตี	ไม่มีข้อมูล (Pauling scale)
พลังงานไอออไนเซชัน	ค่าที่ 1: 2372.3 kJ·mol−1
	ค่าที่ 2: 5250.5 kJ·mol−1
รัศมีโควาเลนต์	28 pm
รัศมีวานเดอร์วาลส์	140 pm
จิปาถะ
โครงสร้างผลึก	เฮกซะโกนัลปิดบรรจุ
ความเป็นแม่เหล็ก	ไดอะแมกเนติก
สภาพนำความร้อน	0.1513 W·m−1·K−1
ความเร็วเสียง	972 m·s−1
เลขทะเบียน CAS	7440-59-7
ไอโซโทปเสถียรที่สุด
บทความหลัก: ไอโซโทปของฮีเลียม
ไอโซโทป NA ครึ่งชีวิต DM DE (MeV) DP 3He 0.000137%* He เสถียร โดยมี 1 นิวตรอน 4He 99.999863%* He เสถียร โดยมี 2 นิวตรอน *Atmospheric value, abundance may differ elsewhere.
อ้างอิง

ฮีเลียม

ประวัติการค้นพบ

มีการค้นพบฮีเลียม เมื่อปี ค.ศ. 1868 ในบรรยากาศรอบดวงอาทิตย์ โดย โจเซฟ นอร์มัน ล็อกเยอร์ เขาได้ทำการทดลองโดยการส่องดวงอาทิตย์สังเกตเห็นเส้นสีเหลืองในสเปคตรัมของดวงอาทิตย์ ซึ่งไม่สอดคล้องกับธาตุใด ๆ ที่รู้จักกันบนโลก ล็อกเยอร์ ใช้คำศัพท์ภาษากรีกที่เรียกดวงอาทิตย์ (เฮลิออส : Helios) มาตั้งชื่อธาตุนี้ ว่า ฮีเลียม (Helium) นอกจากนี้ เซอร์ วิลเลียม แรมเซย์ ได้ค้นพบฮีเลียมบนโลก (ค.ศ. 1895) โดยเป็นส่วนประกอบที่อยู่ในแร่ยูเรนิไนท์ ซึ่งมีเส้นสเปกตรัมตรงกับที่สังเกตจากดวงอาทิตย์

ฮีเลียมที่มีอยู่ในเอกภพ มีมากเป็นอันดับสองรองจากไฮโดรเจน และมีปริมาณหนาแน่นในดาวฤกษ์ ซึ่งถูกสังเคราะห์ได้จากไฮโดรเจนนั่นเอง โดยอาศัยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น แม้ว่าฮีเลียมจะปรากฏในบรรยากาศของโลกเพียงหนึ่งส่วนใน 186,000 ส่วน (0.0005%) และมีปริมาณน้อยที่ปรากฏในแร่กัมมันตรังสี โลหะจากอุกกาบาต และน้ำพุแร่ แต่ฮีเลียมปริมาณสูงพบได้ในฐานะส่วนประกอบ (มากถึง 7.6%) ในก๊าซธรรมชาติในสหรัฐอเมริกา (โดยเฉพาะในรัฐเท็กซัส, นิวเม็กซิโก, แคนซัส, โอคลาโฮมา, แอริโซนา และยูทาห์) นอกจากนั้นพบใน อัลจีเรีย, แคนาดา, สหพันธรัฐรัสเซีย, โปแลนด์ และ กาตาร์

การนำไปใช้ประโยชน์

• ก๊าซฮีเลียมมีความหนาแน่นที่ต่ำมาก จึงนำไปใช้บรรจุในบอลลูนและเรือเหาะแทนก๊าซไฮโดรเจนซึ่งติดไฟได้ ภายหลังจากการระเบิดของเรือเหาะฮินเดนบวร์กของเยอรมนี และทราบสาเหตุว่ามาจากการระเบิดของก๊าซไฮโดรเจน
• มีการนำก๊าซฮีเลียมไปผสมในอากาศสำหรับนักดำน้ำ เพื่อป้องกันการเกิดโรคเบนด์ (Bends)
• ฮีเลียมเหลว (ซึ่งมีอุณหภูมิ -269 องศาเซลเซียส) นำไปใช้เกี่ยวกับตัวนำยิ่งยวด (Superconductor)