Heli

Aquest article tracta sobre el gas heli. Vegeu-ne altres significats a «Heli (desambiguació)».

Heli
2He
hidrogen ← heli → liti - ↑ He ↓ Ne Taula periòdica
Aspecte
Gas incolor que mostra una resplendor vermella-taronja quan es col·loca en un camp elèctric d'alt voltatge Línies espectrals de l'heli
Propietats generals
Nom, símbol, nombre	Heli, He, 2
Categoria d'elements	Gasos nobles
Grup, període, bloc	18, 1, s
Pes atòmic estàndard	4,002602(2)
Configuració electrònica	1s2 2
Propietats físiques
Fase	gas
Densitat	(0 °C, 101.325 kPa) 0,1786 g/L
Densitat del líquid en el p. f.	0,145 g·cm−3
Punt de fusió	(a 2,5 MPa) 0,95 K, −272,20 °C
Punt d'ebullició	4,22 K, −268,93 °C
Punt crític	5,19 K, 0,227 MPa
Entalpia de fusió	0,0138 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització	0,0829 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar	5R/2 = 20,786 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor (definida per la ITS-90)
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k a T (K)     1,23 1,67 2,48 4,21
Propietats atòmiques
Electronegativitat	Sense dades (escala de Pauling)
Energies d'ionització	1a: 2.372,3 kJ·mol−1
	2a: 5.250,5 kJ·mol−1
Radi covalent	28 pm
Radi de Van der Waals	140 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina	Hexagonal
Ordenació magnètica	Diamagnètic[1]
Conductivitat tèrmica	0,1513 W·m−1·K−1
Velocitat del so	972 m·s−1
Nombre CAS	7440-59-7
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops de l'heli
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD 3He 0,000137%* 3He és estable amb 1 neutró 4He 99,999863%* 4He és estable amb 2 neutrons *Valor atmosfèric; altrament l'abundància pot diferir.

L'heli és l'element químic de símbol He i nombre atòmic 2. És un gas monoatòmic inert, no tòxic, incolor, inodor i insípid que encapçala el grup dels gasos nobles en la taula periòdica. Els seus punts d'ebullició i de fusió són uns dels més baixos de tots els elements, i només existeix en forma de gas, excepte en condicions extremes.

El 1868, l'astrònom francès Pierre Janssen observà per primer cop una signatura de línia espectral en la llum solar en un eclipsi de sol. S'atribueix a Janssen el descobriment de l'element juntament amb Norman Lockyer, que observà el mateix eclipsi i fou el primer a proposar que la línia es devia a un nou element que anomenà heli. El 1903, es descobriren grans reserves d'heli als jaciments de gas natural dels Estats Units, que són de llarg el major subministrador d'aquest gas. L'heli s'utilitza en la criogènia, en sistemes de respiració en profunditat, per a refredar imants superconductors, en la datació per heli, per a inflar globus, per a proporcionar sustentació en dirigibles i com a gas protector en molts usos industrials (com en la soldadura per arc o en la producció d'oblies). La inhalació d'un volum reduït del gas canvia temporalment el timbre i la qualitat de la veu humana. El comportament de les dues fases fluides de l'heli-4 líquid, l'heli I i l'heli II és important per als investigadors que estudien la mecànica quàntica (en particular, el fenomen de la superfluïdesa) i per als que observen els efectes que tenen les temperatures properes al zero absolut sobre la matèria (com ara, la superconductivitat).

L'heli és el segon element més lleuger i és el segon element més abundant en l'univers observable. La majoria d'heli es formà durant el big-bang, però actualment es crea nou heli com a resultat de la fusió nuclear d'hidrogen a les estrelles. A la Terra, l'heli és relativament rar i és creat per la desintegració d'alguns elements, car les partícules alfa emeses consisteixen en nuclis d'heli. Aquest heli radiogen queda atrapat amb el gas natural en concentracions de fins a un 7% en volum, el qual s'extreu comercialment mitjançant un procés de separació a baixa temperatura anomenada destil·lació fraccionada.