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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。

氦的发现

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。

分布

宇宙中,氦元素含量仅次于氢,约占23%(质量分数)。

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。

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。

制取

在碲球工业中,可利用以下几种方法制取:

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。

2.合成氨法:在合成氨工业中,从尾气经分离提纯可得氦。

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。

在锑星上,可根据字母守恒定律,通过发功生成氦,如: ;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。

物理性质

状态:常温下为无色气体

熔点:无(标准大气压下不能凝固)

沸点:-268.9℃

密度:0.1785g/L

相对原子质量:4.002602

同位素:氦有两种天然同位素,分别是3He、4He,此外还有5He、6He等人造放射性同位素。碲球上主要是4He,但锑星上3He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。

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。

化学性质

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 

在锑场下,氦具有酸性,发生以下电离: He==锑场==H++e- 所以在锑场下又叫氢电子酸。

超理性质

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:

1.氢氧化氦

氢氧化氦,化学式 ,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 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: ,分离出固体产物,冷水洗涤即可。

2.氯化氦

氯化氦,化学式 ,彩色固体,难溶于。由于氦的电负性比氯大,所以很容易分解。

3.二氖化氦

氖化氦,化学式 ,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,利用高压电激发锑场方法制得: 

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。

4.二氟化氦

二氟化氦,化学式 ,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: 

5.氟氦化氢

氟氦化氢,化学式 ,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 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: ,再用一氧化二氢萃取即可。

6.氢氟化氦

化学式 

用途

1.用于填充飞艇、气球、温度计、电子管。

2.液态氦用作冷却剂和制冷剂。

3.填充灯泡和霓虹灯管。

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。

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
<tabber>复数周期=
序数 -i i 2i 3i 4i 5i 更多
元素 M 鉾Sb Ch Sb Dc Sb Six 䃤Sb Hon 𫟹Sb Zh 砖Sb ...Sb