El Helio
Apariencia:
- Incoloro.
Nombre, símbolo, número:
- Helio, He, 2.
Serie química:
- Gases nobles.
Grupo, periódo, bloque:
- 18, 1, p.
Masa atómica:
- 4,0026 u.
Configuración electrónica:
- 1s2.
Electrones por nivel:
- 2.
Propiedades atómicas:
Radio atómico:
- 31 pm (radio de Bohr.
Radio covalente:
- 32 pm.
Radio de van der Waals:
- 140 pm.
Helio:
- Elemento químico gaseoso, símbolo He, número atómico 2 y peso atómico de 4.0026. El helio es uno de los gases nobles del grupo O de la tabla periódica. Es el segundo elemento más ligero. La fuente principal de helio del mundo es un grupo de campos de gas natural en los Estados Unidos.
El helio es un gas incoloro, inodoro e insípido. Tiene menor solubilidad en agua que cualquier otro gas. Es el elemento menos reactivo y esencialmente no forma compuesto químicos. La densidad y la viscosidad del vapor de helio son muy bajas. La conductividad térmica y el contenido calórico son excepcionalmente altos. El helio puede licuarse, pero su temperatura de condensación es la más baja de cualquier sustancia conocida.
El helio fue el primer gas de llenado de globos y dirigibles. Esta aplicación continúa en la investigación de alta altitud y para globos meteorológicos. El uso principal del helio lo constituye el gas inerte de protección en soldadura autógena. Su mayor potencial lo encontramos en aplicaciones a temperaturas muy bajas.
El helio es el único refrigerante capaz de alcanzar temperaturas menores que 14 K (-434ºF). El principal valor de la temperatura ultrabaja está en el desarrollo del estado de superconductividad, en el cual hay prácticamente una resistencia cero al flujo de la electricidad. Otras aplicaciones son su uso como gas presurizante en combustibles líquidos de cohetes, en mezclas helio-oxígeno para buzos, como fluido de trabajo en los reactores nucleares enfriados por gas y como gas transportador en los análisis químicos por cromatografía de gases.
El helio terrestre se forma por decaimiento radiactivo natural de elementos más pesados. La mayor parte de este helio migra a la superficie y entra en la atmósfera. Cabría suponer que la concentración atmosférica del helio (5.25 partes por millón al nivel del mar) fuese superior. Sin embargo, su peso molecular bajo le permite escapar al espacio a una velocidad equivalente a la de su formación. Los gases naturales lo contienen en concentraciones superiores a la atmosférica.
Obtención:
- Las principales fuentes para la obtención del helio son el gas natural, que contiene entre el 2 y el 5%, y el aire, donde la proporción es mucho menor.
Cuando se parte del gas natural se enfría éste con aire líquido hasta que se condensan todos los componentes de la mezcla excepto el helio, que permanece en estado gaseoso y se separa.
Si se parte del aire como materia prima, se licúa éste y posteriormente se procede a la destilación fraccionada del mismo. La fracción que separa el helio va acompañada de neón y es necesario separar ambos gases haciendo pasar la mezcla por carbón activo a -190ºC aprovechando la diferencia de adsorción de ambos.
Isótopos:
- Dos isótopos naturales: 3-He (0,000137%) y 4-He (99,999863%) . Otros seis isótopos inestables; el de mayor período de semidesintegración: 6-He (806,7 milisegundos).
Descubierto en:
- 1868.
Descubierto por:
- Jannsen y Lockyer.
Fuentes:
- Minerales de uranio. Licuación de gas natural. Reactores nucleares.
- Gas de globos y dirigibles; en estado líquido (más importante), debido a que presenta la temperatura más baja de ebullición y no solidifica a menos que se someta a presión, se emplea como líquido para enfriar y para el estudio de la superconductividad y otras actividades criogénicas. Gas inerte en soldadura de arco. Atmósfera para crecimiento de cristales de silicio y germanio y en la producción de titanio y circonio. Gas de túneles de viento supersónicos. Presurización de depósitos de combustible líquido de cohetes.
El helio es un gas incoloro, inodoro e insípido. Tiene menor solubilidad en agua que cualquier otro gas. Es el elemento menos reactivo y esencialmente no forma compuesto químicos. La densidad y la viscosidad del vapor de helio son muy bajas. La conductividad térmica y el contenido calórico son excepcionalmente altos. El helio puede licuarse, pero su temperatura de condensación es la más baja de cualquier sustancia conocida.
El helio fue el primer gas de llenado de globos y dirigibles. Esta aplicación continúa en la investigación de alta altitud y para globos meteorológicos. El uso principal del helio lo constituye el gas inerte de protección en soldadura autógena. Su mayor potencial lo encontramos en aplicaciones a temperaturas muy bajas.
El helio es el único refrigerante capaz de alcanzar temperaturas menores que 14 K (-434ºF). El principal valor de la temperatura ultrabaja está en el desarrollo del estado de superconductividad, en el cual hay prácticamente una resistencia cero al flujo de la electricidad. Otras aplicaciones son su uso como gas presurizante en combustibles líquidos de cohetes, en mezclas helio-oxígeno para buzos, como fluido de trabajo en los reactores nucleares enfriados por gas y como gas transportador en los análisis químicos por cromatografía de gases.
El helio terrestre se forma por decaimiento radiactivo natural de elementos más pesados. La mayor parte de este helio migra a la superficie y entra en la atmósfera. Cabría suponer que la concentración atmosférica del helio (5.25 partes por millón al nivel del mar) fuese superior. Sin embargo, su peso molecular bajo le permite escapar al espacio a una velocidad equivalente a la de su formación. Los gases naturales lo contienen en concentraciones superiores a la atmosférica.
Obtención:
- Las principales fuentes para la obtención del helio son el gas natural, que contiene entre el 2 y el 5%, y el aire, donde la proporción es mucho menor.
Cuando se parte del gas natural se enfría éste con aire líquido hasta que se condensan todos los componentes de la mezcla excepto el helio, que permanece en estado gaseoso y se separa.
Si se parte del aire como materia prima, se licúa éste y posteriormente se procede a la destilación fraccionada del mismo. La fracción que separa el helio va acompañada de neón y es necesario separar ambos gases haciendo pasar la mezcla por carbón activo a -190ºC aprovechando la diferencia de adsorción de ambos.
Isótopos:
- Dos isótopos naturales: 3-He (0,000137%) y 4-He (99,999863%) . Otros seis isótopos inestables; el de mayor período de semidesintegración: 6-He (806,7 milisegundos).
Descubierto en:
- 1868.
Descubierto por:
- Jannsen y Lockyer.
Fuentes:
- Minerales de uranio. Licuación de gas natural. Reactores nucleares.
Usos:
- Gas de globos y dirigibles; en estado líquido (más importante), debido a que presenta la temperatura más baja de ebullición y no solidifica a menos que se someta a presión, se emplea como líquido para enfriar y para el estudio de la superconductividad y otras actividades criogénicas. Gas inerte en soldadura de arco. Atmósfera para crecimiento de cristales de silicio y germanio y en la producción de titanio y circonio. Gas de túneles de viento supersónicos. Presurización de depósitos de combustible líquido de cohetes.
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