152 Share

Sesi İncelten Gaz : Helyum Gazı

Emre Altunsoybir yıl önce



Helyum , renksiz, kokusuz, tatsız bir kimyasal elementtir, periyodik cetvelin asil gazlarından biridir. Kaynama ve erime noktaları elementler arasında en düşük olanıdır; ekstrem koşullar dışında, sadece bir gaz olarak var olur. Evrende en çok bulunan ikinci element olan önemli miktarlar,Dünya'da yalnızca doğal gazda bulunur. Kriyojeniklerde, derin deniz solunum sistemlerinde, balonları şişirmek için ve birçok amaç için koruyucu gaz olarak kullanılır. Helyum toksik değildir ve biyolojik bir etkisi yoktur.

Helyum ilk olarak 1868'de, Hindistan'daki bir güneş tutulması sırasında Fransız gökbilimci Pierre Janssen tarafından Güneş'in kromosferinin spektrumunda parlak sarı bir çizgi olarak tespit edildi. Aynı yıl, İngiliz gökbilimci Norman Lockyer, güneş spektrumunda daha önce bilinmeyen bir sarı çizgiyi gözlemledi ve bunun Dünya'da bilinmeyen bir elementten kaynaklandığı sonucuna vardı. O ve İngiliz kimyager Edward Frankland, elemente Yunanca Güneş anlamına gelen helios adını verdi.1895'te İngiliz kimyager William Ramsay, kleveiti mineral asitlerle işleyerek Dünya'da helyumu izole etti. Bu örnekler Lockyer ve İngiliz fizikçi William Crookes tarafından helyum olarak tanımlandı. Aynı yıl İsveçli kimyagerler Per Teodor Cleve ve Nils Langlet tarafından cleveite'den bağımsız olarak izole edildi.

1905'te Amerikalı kimyagerler Hamilton Cady ve David McFarland, helyumun doğal gazdan çıkarılabileceğini keşfettiler. 1907'de Ernest Rutherford ve Thomas Royds, bir alfa parçacığının helyum çekirdeği olduğunu gösterdi. Helyum ilk olarak 1908'de Hollandalı fizikçi Heike Kamerlingh Onnes tarafından gazı bir kelvin'in altına soğutarak sıvılaştırıldı. İlk olarak 1926'da öğrencisi Willem Hendrik Keesom tarafından sağlamlaştırıldı. 1938'de Rus fizikçi Pyotr Leonidovich Kapitsa, helyum-4'ün mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda neredeyse hiç viskoziteye sahip olmadığını keşfetti, bu fenomen şimdi süperakışkanlık olarak adlandırıldı.

 1972'de, Standart sıcaklık ve basınç altında, helyum yalnızca tek atomlu bir gaz olarak bulunur. Sadece büyük basınç altında katılaşır, bunun varyasyonu katının hacmini büyük ölçüde değiştirebilir. 4.21 kelvin kaynama noktasının altında ve lambda noktası 2.1768 kelvin'in üzerinde, izotop helyum-4, helyum I adı verilen normal bir sıvı halde bulunur . Lambda noktasının altında, helyum II adı verilen bir durumda alışılmadık özellikler sergilemeye başlar . İzotop helyum-3'teki bu tür özellikler hakkında daha az şey bilinmektedir.


Fiziksel özellikler

Normal koşullar altında Helyum renksiz ve kokusuz bir monatomik gazdır. Yoğunluk 0.17846 g / l, kaynama noktası -268.93 ° C, erime noktası -272.2 ° C Isı iletkenliği 143.8 (0 ° C'de) · 10 -3 W / (cm · K) [343.4 · 10 -6 kal / (cm · °-s)]. Çeşitli yöntemlerle belirlenen Helyum atomunun yarıçapı 0.85 ile 1.33 Å arasında değişir. Yaklaşık 8.8 ml Helyum 20 ° C'de 1 litre suda çözünür. Helyumun birincil iyonlaşma enerjisi diğer herhangi bir elementinkinden daha fazladır - 39.38 · 10-13 J (24.58 eV); Helyumun bir elektrona afinitesi yoktur. Yalnızca 4 He'den oluşan sıvı helyum, bir dizi benzersiz özellik sergiler.


Kimyasal özellikler

Şimdiye kadar, Helyumun kararlı kimyasal bileşiklerini elde etme girişimleri başarısızlıkla sonuçlandı.


Helyum üretimi

Endüstride, Helyum, helyum içeren doğal gazlardan elde edilir (şu anda, esas olarak>% 0.1 Helyum içeren tortulardan yararlanılmaktadır). Helyum, diğer tüm gazlardan daha zor sıvılaştırıldığı için derin soğutma ile diğer gazlardan ayrılır.


Genel
İsim, Sembol, NumaraHelyum, He, 2
Atom ağırlığı4.002602
Kimyasal serisisoy gazlar
Grup, Dönem, Blok18 (VIIIA), 1, s
Yoğunluk (0 ° C, 1 atm)0.179 g / L
Görünümrenksiz
Termal veriler
Erime noktası (26 atm'de)0,95 K (-272,2 ° C)
Kaynama noktası4,22 K (-268,93 ° C)
Özgül ısı kapasitesi5193 J / (kg * K)]]
Termal iletkenlik0,152 W / (m * K)]]
Buharlaşma ısısı0,0845 kJ / mol
Füzyon ısısı5230 J / mol
Elektronik veriler
Elektron düzenlenişi1s 2
Kabuk başına elektron2
Değerlik0
1 st iyonizasyon potansiyeli2372,3 kJ / mol
2 nd iyonizasyon potansiyeli5250,5 kJ / mol
Sterik veriler
Kovalent yarıçapÖğleden sonra 32
van der Waals yarıçapı140 pm
Molar hacim21.0 x 10 -6 m 3 / mol
Kristal yapıaltıgen

Kullanım Alanları

  • Havadan daha hafif olduğu için hava gemileri ve balonlar helyum ile havaya kaldırılır. Helyum, yanıcı olmadığı ve alternatif hidrojenin kaldırma gücünün% 92.64'üne sahip olduğu için hava gemilerinde avantajlıdır.
  • Helyum soluyan bir kişinin sesi geçici olarak tizleşir çünkü helyumdaki sesin hızı, gırtlağın rezonans frekanslarında buna karşılık gelen bir artışla havadakinin neredeyse üç katıdır. Bu alışılmadık bir eğlence olsa da konsantre helyum ölümcül derecede tehlikeli olabilir.
  • Helyum, oksijen ve nitrojen atmosferi olan Trimix , yüksek basınçlarda nitrojen narkozu ve oksijen toksisitesi riskini azaltmak için derin deniz solunum sistemlerinde kullanılır.
  • Son derece düşük erime ve kaynama noktaları nedeniyle helyum, manyetik rezonans görüntülemede, nükleer reaktörlerde, süper iletken mıknatıslarda ve kriyojeniklerde soğutucu olarak kullanılır.
  • İnert olduğu için helyum, büyüyen silikon ve germanyum kristallerinde, titanyum ve zirkonyum üretiminde, ark kaynağında ve gaz kromatografisinde koruyucu gaz olarak kullanılır.
  • Helyum, sıvı yakıt roketlerine basınç uygulamak için kullanılır.
  • Helyum, süpersonik rüzgar tünellerinde kullanılır.
  • Helyum-neon lazerin kazanç ortamı, helyum ve neon karışımıdır.

Kaynak:

Bu Blog İçin Durumunu Belirt

Love

0

Cool

0

Geeky

0

Lol

0

Meh

0

Omg

0

Thnk

0

Angry

0

Yorumda isminiz görünsün mü ?

Benzer Bloglar