ฮีเลียม

ฮีเลียม (อังกฤษ: Helium) เป็นธาตุเคมีที่มีสัญลักษณ์ว่า He และมีเลขอะตอมเท่ากับ 2 ฮีเลียมเป็นแก๊สไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ไม่เป็นพิษ เฉื่อย มีอะตอมเดี่ยวซึ่งถูกจัดให้อยู่ในหมู่แก๊สมีสกุลบนตารางธาตุ จุดเดือดและจุดหลอมเหลวของฮีเลียม มีค่าต่ำสุดกว่าบรรดาธาตุทั้งหมดในตารางธาตุ และมันจะปรากฏในอยู่รูปของแก๊สเท่านั้น ยกเว้นในสภาวะที่เย็นยิ่งยวด

ฮีเลียม, ₂He

ฮีเลียม
การอ่านออกเสียง	/ˈhiːliəm/ ​(HEE-lee-əm)
รูปลักษณ์	เป็นแก๊สไม่มีสี มันจะเรืองแสงสีส้มแดงขณะที่อยู่ในสนามไฟฟ้าแรงดันสูง
Standard atomic weight Ar°(He)
	4.002602±0.000002 4.0026±0.0001 (abridged)
ฮีเลียมในตารางธาตุ
Hydrogen Helium Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson - ↑ He ↓ Ne ไฮโดรเจน ← ฮีเลียม → ลิเทียม
เลขอะตอม (Z)	2
หมู่	group 18 (noble gases)
คาบ	คาบที่ 1
บล็อก	บล็อก-s
การจัดเรียงอิเล็กตรอน	1s2
จำนวนอิเล็กตรอนต่อชั้น	2
สมบัติทางกายภาพ
วัฏภาค ณ STP	แก๊ส
จุดหลอมเหลว	(at 2.5 MPa) 0.95 K ​(−272.20 °C, ​−457.96 °F)
จุดเดือด	4.222 K ​(−268.928 °C, ​−452.070 °F)
ความหนาแน่น (ณ STP)	0.1786 g/L
เมื่อเป็นของเหลว (ณ m.p.)	0.145 g/cm3
เมื่อเป็นของเหลว (ณ b.p.)	0.125 g/cm3
Triple point	2.177 K, ​5.043 kPa
Critical point	5.1953 K, 0.22746 MPa
ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว	0.0138 kJ/mol
ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ	0.0829 kJ/mol
ความจุความร้อนโมลาร์	5R/2 = 20.78 J/(mol·K)
ความดันไอ (defined by ITS-90) P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K)     1.23 1.67 2.48 4.21
สมบัติเชิงอะตอม
เลขออกซิเดชัน	0
อิเล็กโตรเนกาทิวิตี	Pauling scale: ไม่มีข้อมูล
รัศมีโคเวเลนต์	28 pm
รัศมีวานเดอร์วาลส์	140 pm
Color lines in a spectral range เส้นสเปกตรัมของฮีเลียม
สมบัติอื่น
โครงสร้างผลึก	​เฮกซะโกนัลปิดบรรจุ เฮกซะโกนัลปิดบรรจุ crystal structure for ฮีเลียม
การนำความร้อน	0.1513 W/(m⋅K)
ความเป็นแม่เหล็ก	ไดอะแมกเนติก
ความเร็วของเสียง	972 m/s
เลขทะเบียน CAS	7440-59-7
ประวัติศาสตร์
การค้นพบ	ปิแอร์ แจนส์เซน, นอร์แมน ล็อกเยอร์ (1868)
การแยกให้บริสุทธิ์เป็นครั้งแรก	วิลเลียม แรมเซย์, เพอร์ ทีโอดอร์ คลีฟ, อับราฮัม แลงเล็ต (1895)
ไอโซโทปของฮีเลียม
ไอโซโทปหลัก การสลายตัว ปริมาณที่พบ ครึ่งชีวิต (t1/2) กระบวนการ ผลิตภัณฑ์ 3He 0.0002% stable 4He 99.9998% stable

ฮีเลียม

ประวัติการค้นพบ

มีการค้นพบฮีเลียม เมื่อ ค.ศ. 1868 ในบรรยากาศรอบดวงอาทิตย์ โดย โจเซฟ นอร์มัน ล็อกเยอร์ เขาได้ทำการทดลองโดยการส่องดวงอาทิตย์สังเกตเห็นเส้นสีเหลืองในสเปคตรัมของดวงอาทิตย์ ซึ่งไม่สอดคล้องกับธาตุใด ๆ ที่รู้จักกันบนโลก ล็อกเยอร์ ใช้คำศัพท์ภาษากรีกที่เรียกดวงอาทิตย์ (เฮลิออส : Helios) มาตั้งชื่อธาตุนี้ ว่า ฮีเลียม (Helium) นอกจากนี้ เซอร์ วิลเลียม แรมเซย์ ได้ค้นพบฮีเลียมบนโลก (ค.ศ. 1895) โดยเป็นส่วนประกอบที่อยู่ในแร่ยูเรนิไนท์ ซึ่งมีเส้นสเปกตรัมตรงกับที่สังเกตจากดวงอาทิตย์

ฮีเลียมที่มีอยู่ในเอกภพ มีมากเป็นอันดับสองรองจากไฮโดรเจน และมีปริมาณหนาแน่นในดาวฤกษ์ ซึ่งถูกสังเคราะห์ได้จากไฮโดรเจนนั่นเอง โดยอาศัยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น แม้ว่าฮีเลียมจะปรากฏในบรรยากาศของโลกเพียงหนึ่งส่วนใน 186,000 ส่วน (0.0005%) และมีปริมาณน้อยที่ปรากฏในแร่กัมมันตรังสี โลหะจากอุกกาบาต และน้ำพุแร่ และฮีเลียมปริมาณสูงพบได้ในฐานะส่วนประกอบ (มากถึง 7.6%) ในก๊าซธรรมชาติในสหรัฐอเมริกา โดยเฉพาะในรัฐเท็กซัส นิวเม็กซิโก แคนซัส โอคลาโฮมา แอริโซนา และยูทาห์ นอกจากนั้นพบใน อัลจีเรีย แคนาดา สหพันธรัฐรัสเซีย โปแลนด์ และกาตาร์

การใช้ประโยชน์

• ก๊าซฮีเลียมมีความหนาแน่นที่ต่ำมาก จึงนำไปใช้บรรจุในบอลลูนและเรือเหาะแทนก๊าซไฮโดรเจนซึ่งติดไฟได้ ภายหลังจากการระเบิดของเรือเหาะฮินเดนบวร์กของเยอรมนี และทราบสาเหตุว่ามาจากการระเบิดของก๊าซไฮโดรเจน
• มีการนำก๊าซฮีเลียมไปผสมในอากาศสำหรับนักดำน้ำ เพื่อป้องกันการเกิดโรคเบนด์ (Bends)
• ฮีเลียมเหลว (ซึ่งมีอุณหภูมิ -269 องศาเซลเซียส) นำไปใช้เกี่ยวกับตัวนำยิ่งยวด (Superconductor)