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| {{包含非超理内容}}
| | ==基本性质== |
| {{真实存在}}
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| '''氦(Helium)'''是一种化学[[元素]],原子序数为2,元素符号He。位于元素周期表第1周期,第18族。
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| == 氦的发现 ==
| | 中文名称:氦 |
| 1868年碲球科学家杨森利用分光镜观察太阳表面,发现一条新的黄色谱线。他认为是属于太阳上的某个未知元素,用希腊文“太阳”命名为氦。
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| == 分布 ==
| | 英文名称: |
| 宇宙中,氦元素含量仅次于氢,约占23%(质量分数)。
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| [[碲球]]大气中,氦的含量很少,约有5.2万分之一,它们主要来自放射性元素衰变。
| | 原子序数:2,质量数:4.003 |
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| [[锑星]]大气中氦的含量原本很少,但近年来含量直线上升,据推测可能是因为随着锑星科技进步,各种化工产业蓬勃发展,而超理反应中难免有多余的字母,处理不当会造成污染,因此设计生产流程时,往往精心选择原料,让副产物是[[稀有气体]],以减少污染,于是本世纪锑星大气中多种稀有气体含量均大幅增加。
| | 同位素:主要有氦3,氦4,碲球上主要是氦4,但锑星上氦3更多。 |
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| == 制取 ==
| | 原子结构:中间一个原子核,外围有两个电子 |
| 在碲球工业中,可利用以下几种方法制取:
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| 1.天然气分离法:以含有氦的天然气为原料,反复进行液化分馏,然后利用活性炭进行吸附提纯,得到纯氦。
| | 氦元素是稀有气体元素。 |
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| 2.合成氨法:在合成氨工业中,从尾气经分离提纯可得氦。
| | ==制取方法== |
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| 3.空气分馏法:从液态空气中用分馏法从氖氦混合气中提出。
| | ===氢原子电解法=== |
| | H==(通电)==H{+}+e{-}<br> |
| | H{+}+e{-}==(5.13×10^51zmy锑场)==He |
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| 在锑星上,可根据字母守恒定律,通过[[发功]]生成氦,如:<chem>2Be +H2 -> 2B +2He</chem>;或者也可以从锑星化工厂的废气中分馏提取;此外还可以分解氦化合物制取氦,但成本较高。
| | ==化合物== |
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| ==物理性质==
| | *[[氟氦化氢与氢氧化氦|氢氧化氦]](He(OH)[2]),[[伊博斯特碱]],红色和绿色固体,不溶于水。 |
| 状态:常温下为无色气体
| | *[[二氯化九氦]],氦气与超盐酸反应的产物,彩色固体,性质奇特,具有强氧化性和强还原性。 |
| | *[[氖化氦]],橙色固体,水解生成氢氧化氦和氖气还有氢气。 |
| | *[[氟化氦]],锑星人呼出的气体,化学式:HeF<sub>2</sub>。 |
| | *[[氟氦化氢与氢氧化氦|氟氦化氢]],[[伊博斯特酸]]。''{{WikipediaLink|氦}}'' |
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| 熔点:无(标准大气压下不能凝固)
| | {{元素周期表简表}} |
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| 沸点:-268.9℃
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| 密度:0.1785g/L
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| 相对原子质量:4.002602
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| 同位素:氦有两种天然同位素,分别是<sup>3</sup>He、<sup>4</sup>He,此外还有<sup>5</sup>He、<sup>6</sup>He等人造放射性同位素。碲球上主要是<sup>4</sup>He,但锑星上<sup>3</sup>He更多。氦的天然同位素都是稳定的核素。氦还有一个同素异形体,即[[二聚氦]]和多聚氦,性质有所不同。
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| 除此以外,液氦在温度极低时,会变为超流体,能沿容器壁向上流动,热传导性为铜的800倍,并变成超导体;其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。
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| == 化学性质 ==
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| 氦是所有碲球元素中第二不活泼的元素(第一是氖),极难形成化合物,这是因为氦的原子核到电子层距离很小,并且其K电子层全满,达到了稳定结构,因此极难失电子。但2017年,碲球科学家成功合成了氦钠化合物<chem>Na2He</chem>。
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| 在锑场下,氦具有酸性,发生以下电离:
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| He==锑场==H<sup>+</sup>+e<sup>-</sup>
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| 所以在锑场下又叫氢电子酸。
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| ==超理性质==
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| 利用[[锑场]]等超理手段,可以使碲球上极不活泼的氦形成各种化合物,如:
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| === 1.[[氢氧化氦]] ===
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| 氢氧化氦,化学式<chem>He(OH)2</chem>,红色固体,微溶于水,易溶于[[一氧化二氢]]。由于氦极难成键,因此该物质离子键很弱,电离出<chem>OH^-</chem>的能力极强,是一种[[伊博斯特碱]]。可通过氦气在水蒸气和氟气中[[发功]]制得:<chem>He +2H2O +F2 -> He(OH)2 v +2HF</chem>,分离出固体产物,冷水洗涤即可。
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| === 2.[[氯化氦]] ===
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| 氯化氦,化学式<chem>HeCl2</chem>,彩色固体,难溶于[[一氧化二氢|水]]。由于氦的电负性比氯大,所以很容易分解。
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| === 3.[[氖化氦|二氖化氦]] ===
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| 氖化氦,化学式<chem>HeNe2</chem>,橙色固体,遇水剧烈水解生成氢氧化氦、氖气和氢气。由于氦气和氖气都是稀有气体,[[发功]]也不易使两者化合,但可将干燥的氦气和氖气混合,利用[[钖镛锌|高压电激发锑场]]方法制得:<chem>He +2Ne <=> HeNe2 v</chem>。
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| 由于该反应为正向吸热可逆反应,制取时,需要高温高压进行反应,来提高转化率。在地球上也可以被制得。
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| === 4.[[氟化氦|二氟化氦]] ===
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| 二氟化氦,化学式<chem>HeF2</chem>,无色无味的气体,可溶于水,锑星人呼出气体的成分之一。不同于氯化氦,它不具有强氧化性和强还原性。它可直接从[[锑星人]]呼出的气体中提取,但由于该方法产量较少,也可利用[[七氧化二氟]]氧化氦气获得:<chem>2F2O7 +2He ->2HeF2 +7O2</chem>。
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| === 5.[[氟氦化氢]] ===
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| 氟氦化氢,化学式<chem>HHeF</chem>,白色固体,易溶于水和一氧化二氢。类似于氢氧化氦,该物质在水溶液中电离产生<chem>H^+</chem>的能力很强,是一种[[伊博斯特酸]]。可将氦气缓慢通入氟化氢的浓[[一酸科化二氢]]溶液中制取:<chem>HF +He -> HHeF</chem>,再用一氧化二氢萃取即可。
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| === 6.[[氢氟化氦]] ===
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| 化学式<chem>HFHe</chem>,是氟氦化氢的同分异构体,溶于水电离出HF<sup>2-</sup>。
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| ===7.[[氢氧化亚氦]]===
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| 化学式HeOH,是一种红褐色固体,难溶于水,极易被氧化形成氢氧化氦。
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| == 用途 ==
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| 1.用于填充飞艇、气球、温度计、电子管。
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| 2.液态氦用作冷却剂和制冷剂。
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| 3.填充灯泡和霓虹灯管。
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| 4.用作原子反应堆和加速器、激光器、火箭、冶炼和焊接时的保护气体。
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| 5.在超理反应中可用于提供H和E。由于这两个字母在鹰文中很常见且经常同时被需要,且生产成本不高,因此氦是一种很方便的多功能试剂。{{元素周期表简表}}
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| [[Category:元素]] | | [[Category:元素]] |
| [[Category:稀有气体]]
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