L'hélium est un
élément chimique avec le nombre atomique de 2, ce qui signifie qu'un atome
d'hélium neutre a deux protons et deux électrons. Les propriétés chimiques les
plus importants de l'hélium comprennent sa masse atomique, état de la matière,
points d'ébullition et de fusion, et de la densité. L'élément a une masse
atomique de 4,0026 grammes par mole et est un gaz à la quasi-totalité des
températures et des conditions de pression. La densité de l'hélium est 0,1786
grammes par litre à 32 ° F (0,0 ° C) et 101,325 kilopascals (kPa).
L'hélium liquide
et solide ne peut exister que dans des conditions extrêmement haute pression à
basse température. Une des propriétés inhabituelles de l'hélium est qu'il ne
peut pas exister en tant que solide ou liquide à des pressions normales, même à
des températures extrêmement basses. À une pression d'environ £ 360 par pouce
carré (2,5 MPa), la transition entre le liquide et le solide, ou le point de
fusion est -458 ° F (0,95 Kelvin). Le point d'ébullition est -452 ° F (4,22
Kelvin).
Certaines des
propriétés de l'hélium en font un sujet intéressant et d'études communes en
mécanique quantique. Il est, en raison de son faible nombre atomique, le second
atome d'hydrogène après plus simple. Procédures mathématiques peuvent être
utilisées pour analyser les comportements des particules subatomiques -
protons, électrons, neutrons et - au sein de l'atome d'hélium. Ces méthodes ne
peuvent pas, cependant, de déterminer le comportement de ces particules avec
une certitude absolue. Atomes de numéro atomique plus grands, qui ont plus de
particules subatomiques, ont tendance à être plus difficile à travailler en
termes d'analyse de la mécanique quantique.
L'hélium est la
moins réactive de tous les éléments. Les propriétés non réactives de l'hélium
sont dues au fait qu'il est le plus léger des généralement non réactifs, des
gaz nobles. Un gaz noble a une couche électronique "complet", ce qui
signifie qu'il ne peut pas donner facilement ou recevoir des électrons dans une
réaction chimique. L’échange d'électrons ou de partage est la base pour la
plupart des réactions chimiques, de sorte que les gaz rares ont tendance à
participer à quelques réactions chimiques. En outre, l'hélium n'a que deux
électrons susceptibles de participer à une réaction du tout, alors que tous les
autres gaz nobles - et en effet, tous les éléments de côté de l'hydrogène - ont
plus.
Il y a beaucoup
d'utilisations différentes pour l'hélium qui découlent des propriétés chimiques
de l'hélium - en particulier son poids léger, la température et les qualités de
pression, et de sa faible réactivité. L'hélium est, par exemple, beaucoup plus
léger que l'air, il est souvent utilisé pour remplir des ballons afin qu'ils
puissent flotter des ballons dirigeables, tels que les dirigeables afin qu'ils
puissent voler. L'hélium liquide, qui ne peut exister à des pressions extrêmes
et à très basse température, est utilisé en tant que réfrigérant pour les
supraconducteurs, qui ne prennent sur leurs propriétés extrêmement conducteurs
à très basse température.
