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Helium

Chemie und Physik des chemischen Elements Helium.



Helium Chemie

Helium (griechisch: helios = Sonne) ist ein zu den Edelgasen zählendes, farbloses und einatomiges chemisches Element in der 8. Hauptgruppe; chemisches Symbol: He; Ordnungszahl 2.

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Helium

Bezeichnung:Helium Symbol:He Ordnungszahl:2 Atommasse:4,002602(2) u Periodensystem-Stellung:18. Gruppe, 8. Hauptgruppe, 1. Periode, s-Block Gruppen-Zugehörigkeit:Edelgase Entdeckung:1868 - Pierre Janssen, Norman Lockyer. Erste Isolierung 1895 durch William Ramsay, Per Teodor Cleve, Abraham Langlet. Bedeutung des Namens:griechisch helios = Sonne auf Grund der hellen, gelben Spektrallinie im Sonnenlicht, die vom Helium stammt. Englischer Name:Helium CAS-Nummer:7440-59-7 InChI-Key:SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N

 

Das Helium-Atom

Das He-Atom - und damit das chemische Element Helium - ist eindeutig durch die zwei positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Hafnium-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Helium-Isotope zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Helium-Vorkommen bestehen aus einem Gemisch aus zwei Helium-Isotopen unterschiedlicher Masse; die relative Atommasse des Heliums wird mit 4,002602(2) u angegeben.

 

Elektronenkonfiguration

Helium
SymbolOZKurzform1s
He21s22

 

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE des Heliums auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem He-Atom vollständig zu trennen.

1. IE: 24,587387 eV2. IE: 54,417760 eV3. IE: eV4. IE: eV5. IE: eV6. IE: eV

 

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Helium-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

KLILIILIII
1s2s2p1/22p3/2
24,6

 

Weitere Daten

Atomradius:31 pm (berechnet) Kovalente Radien:28 pm (nach Cordero et al.)
46 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Van-der-Waals-Radius:140 pm Molvolumen:22,4136 L mol-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ωK: 0,0001; ωL1: ; ωL2: ; ωL3:

 

Spektrallinien des Heliums

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Heliums mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm. Charakteristisch für Helium ist die sehr helle gelbe Spektrallinie bei einer Wellenlänge von 587,49 nm.

Helium-Spektrallinien

 

 

Chemische Daten

Elektronegativität:4,160 nach Allen
12,0568 eV nach Gosh-Gupta
Oxidationsstufen:0

 

Material- und physikalische Eigenschaften des Heliums

Die nachfolgende Tabelle führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Heliums auf.

Schmelzpunkt:- 272,20 °C Schmelzenthalpie (molar):0,0138 kJ mol-1 Siedepunkt:- 268,923 °C Verdampfungsenthalpie:0,082 kJ mol-1 Wärmekapazität:20,786 J mol-1 K-1 (molar)
5,193 J g-1 K-1 (spezifisch) (Gas)
Thermische Leitfähigkeit:151,3 W m-1 K-1 Dichte:0,1786 g L -1; 0°C; 101,325 kPa Kritischer Punkt:-267,9550 °C, 0,22746 MPa Tripelpunkt:-270,973 °C, 5,043 kPa Molare Standard-Entropie:126,2 J mol-1 K-1 (gasförmig)

 

 

Externe Informationsangebote



Physikalische Infos und Daten

Grundzustand
... und erster angeregter Zustand des Heliumatoms. TU Graz - Format: PDF

Mehr-Elektronen-Systeme und Helium-Atom
Zusammenfassung, Experimentalphysik. HU Berlin - Format: PDF

Suprafluide Eigenschaften des Helium-3
Überblick

Suprafluides Helium
Überblick

Supraleitung und Tieftemperaturphysik
Vorlesungsmaterialien. TU München

Wellenfunktionen des Heliums
Übersichtsblatt - Format: PDF

Wellenfunktionen des Heliums
Skript: Mehrelektronensysteme. Universität Freiburg - Format: PDF



Spezielle Teilinformationen

Atome mit 1 und 2 Leucht-Elektronen
Alkali-Atome und Helium. Universität Heidelberg - Format: PDF



Praktikumsskripten, praktische Anleitungen

Experimente mit suprafluidem Helium
Praktikumsskript. Universität Konstanz - Format: PDF



Gruppenelemente - Informationen

Edelgas Gewinnung 1
Schema: Luftzerlegung, Edelgase. Vorlesungmaterialien Technische Anorganische Chemie. Universität Freiburg - Format: PDF

Edelgas Gewinnung 2
Schema: Luftzerlegung, Edelgase, Füllkörperkolonnen, Bödenbauarten. Universität Freiburg - Format: PDF

Edelgase
Tabellarischer Vergleich. Universität Freiburg

Edelgasverbindungen
Grundlagen: Chemie der Nichtmetalle. Universität Freiburg



Dissertationen

Heliumionisation durch Elektronenstoß
(e,2e)- und (e,3e)- Untersuchungen durchgeführt mittels Rückstoßionenimpulsspektroskopie. Dissertation. Universität Frankfurt

Helium-Nanotröpfchen
Pump-Probe-Ionisation von Alkalidotierungen und Spinechostreuung an undotierten Tropfen. Dissertation, 2005. Universität Bielefeld

Spectral properties of planar helium under periodic driving
Dissertation, 2004. Universität München - [e]



Newsarchiv

Superfluide Helium-Nanotröpfchen
Wissenschaftler beeinflussen erstmals die magnetische Eigenschaften von Helium-Tröpfchen

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 03.02.2020.



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