Таблица Менделеева — интерактивная периодическая таблица и химические калькуляторы

Гелий (He) — 2-й элемент таблицы Менделеева

Гелий — лёгкий инертный благородный газ, второй элемент таблицы и второй по распространённости во Вселенной. Ниже — карточка и подробности.

Характеристика гелия по положению в таблице Менделеева

Это тот самый план, по которому характеристику элемента спрашивают в школе и на ЕГЭ: от положения в периодической системе — к строению атома, а от строения атома — к свойствам. Ниже — готовый разбор 2-го элемента (Гелий, He). Такой же разбор для любого из 118 элементов построит конструктор характеристики элемента.

1. Положение в периодической системе. № 2. Период 1-й (малый), группа VIII (18-я по современной нумерации), главная подгруппа. Категория — благородные газы.
2. Строение атома. Заряд ядра +2: в ядре 2 протона и 2 нейтрона (4 − 2). Вокруг ядра 2 электрона, они расположены на 1 энергетическом уровне: 2.
3. Электронная конфигурация и семейство. 1s², сокращённо 1s². Последним заполняется s-подуровень, значит это s-элемент. На внешнем уровне 2 электрона.
4. Металл или неметалл. Благородный газ: внешний уровень завершён, поэтому элемент химически инертен и в обычных условиях соединений почти не образует.
5. Соседи и изменение свойств. В периоде: слева — водород (№1), элемент завершает период; слева направо по периоду неметаллические свойства усиливаются. В группе: выше соседей нет, ниже — неон (№10); сверху вниз по группе неметаллические свойства ослабевают.
6. Степени окисления и валентность. Внешний уровень завершён, поэтому характерная степень окисления 0: благородный газ не отдаёт и не принимает электроны. Положительные степени известны только у тяжёлых газов (XeF₂, XeO₃).
7. Высший оксид. не образует: благородные газы устойчивых оксидов в обычных условиях не дают
8. Высший гидроксид. не образует
9. Летучее водородное соединение. не образует: летучие водородные соединения характерны для неметаллов IV–VII групп

Характеристика гелия

Гелий (лат. Helium, символ He) — химический элемент с номером 2 и атомной массой 4,003, первый представитель благородных газов (VIII, или 18-я, группа). Его электронная оболочка 1s² полностью завершена, поэтому гелий химически инертен: он не образует устойчивых соединений и существует в виде одноатомного газа. Гелий — самый «холодный» элемент: у него самая низкая температура кипения из всех веществ (−269 °C, всего на 4 градуса выше абсолютного нуля), и он единственный, который нельзя превратить в твёрдое тело простым охлаждением при обычном давлении. Гелий очень лёгкий — легче воздуха, но, в отличие от водорода, не горюч, поэтому им безопасно наполняют воздушные шары и дирижабли.

Во Вселенной гелий — второй по распространённости элемент после водорода, он образуется в звёздах при термоядерном синтезе. На Земле его немного: он накапливается в природном газе как продукт радиоактивного распада и оттуда его добывают. Открыли гелий сначала на Солнце — по линии в его спектре в 1868 году, за что элемент и получил имя от греческого «гелиос» (солнце), — и лишь позже нашли на Земле. Главные применения гелия связаны с его инертностью и низкой температурой кипения: жидким гелием охлаждают сверхпроводящие магниты (в том числе в аппаратах МРТ и ускорителях), им создают защитную атмосферу при сварке, наполняют шары, используют в дыхательных смесях для глубоководных погружений. Как и другие благородные газы, гелий проявляет степень окисления 0. Другие инертные газы этой группы — неон, аргон, криптон, ксенон — можно посмотреть в таблице; о том, почему завершённая оболочка делает элемент инертным, рассказано в гайде об электронной конфигурации.

Частые вопросы

Почему гелий инертен?

У него полностью завершённая электронная оболочка 1s² — два электрона на единственном уровне. Атому нечего отдавать или принимать, поэтому гелий не вступает в химические реакции и существует одноатомным газом.

Почему шары с гелием летают, а с водородом опасны?

Оба газа легче воздуха, но водород горюч и взрывоопасен, а гелий инертен и не горит. Поэтому для шаров и дирижаблей безопаснее гелий.

Какая у гелия температура кипения?

Около −269 °C — самая низкая среди всех веществ. Жидкий гелий используют для получения сверхнизких температур, например для охлаждения сверхпроводящих магнитов.

Где применяют гелий?

Для охлаждения магнитов МРТ и ускорителей, в защитной атмосфере при сварке, в дыхательных смесях водолазов, для наполнения шаров и аэростатов, в течеискателях.

Почему гелий назвали в честь Солнца?

Его впервые обнаружили в 1868 году по линии в спектре Солнца, ещё до открытия на Земле. Название происходит от греческого «гелиос» — Солнце.