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氦氣化學性質

發布時間: 2021-08-10 21:49:51

1. 氦氣有什麼化學特性

氦氣,原子序數2,外層電子是穩定結構,是惰性元素,化學性質很穩定,一般情況下不發生化學反應。

2. 氦氣的性質

氦(Helium)簡寫為He,其原子序為2,原子量為4.002602。是一種無色,無臭,無味,的惰性單原子氣體。 元素名來源於希臘文,原意是「太陽」。1868年法國的楊森利用分光鏡觀察太陽表面,發現一條新的黃色譜線,並認為是屬於太陽上的某個未知元素,故名氦。氦在通常情況下為無色、無味的氣體,是唯一不能在標准大氣壓下固化的物質。氦是最不活潑的元素。氦的應用主要是作為保護氣體、氣冷式核反應堆的工作流體和超低溫冷凍劑。 2017年2月6日,中國南開大學的王慧田、周向鋒團隊及其合作者在《Nature Chemistry》上發表了有關在高壓條件下合成氦鈉化合物——Na2He的論文,結束了氦元素無化合物的歷史,這標志著我國在稀有氣體化學領域走向了最前端。
氦有兩種天然同位素:氦3、氦4,自然界中存在的氦基本上是氦4。相對原子質量為4.003。1868年有人利用分光鏡觀察太陽表面,發現一條新的黃色譜線,並認為是屬於太陽上的某個未知元素,故名氦。氦在空氣中的含量為0.0005%。

氦在通常情況下為無色、無味的氣體;熔點-272.2℃(25個大氣壓),沸點-268.9℃;密度0.1785克/升,臨界溫度-267.8℃,臨界壓力2.26大氣壓;水中溶解度8.61厘米³/千克水。

氦是惰性元素之一,分子式為He,是一種稀有氣體,無色、無臭、無味。它在水中的溶解度是已知氣體中最小的,也是除氫氣以外密度最小的氣體。密度0.17847克/升,熔點-272.2℃(25個大氣壓)。沸點-268.9℃。它是最難液化的一種氣體,其臨界溫度為-267.9℃。臨界壓力為2.25大氣壓。當液化後溫度降到-270.98℃以下時,具有表面張力很小,導熱性很強,幾乎不呈現任何粘滯性。液體氦可以用來得到接近絕對零度(-273.15℃)的低溫。化學性質十分不活潑,既不能燃燒,也不能助燃。氦也是最難液化的氣體。

氦在通常情況下為無色、無味的氣體。是唯一不能在標准大氣壓下固化的物質。液態氦在溫度下降至2.18K時,性質發生突變,成為一種超流體,能沿容器壁向上流動,熱傳導性為銅的800倍,並變成超導體;其比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。

由於液氦的超低溫,在此溫度下出現了許多奇妙的物理現象。許多重要的物理實驗,都要在低溫下進行。世界各國的物理學家都在研究液態氦,希望通過液態氦達到更低的溫度,研究各種物質在低溫下會發生什麼變化,會有什麼我們還不知道的性質。這就產生了物理學的一個新的分支——低溫物理學。

3. 氦會有化學性質嗎為什麼

氦是化學元素,是具有化學性質的。


氦化學性質

原子體積:19.5(立方厘米/摩爾)

外圍電子排布:1s²

電離能(kJ/ mol):I₁:2372.3;I₂:5250.4;

核外電子排布:2

氧化數:He(0)

元素類型:非金屬

氦的電子排布

EINECS號 275-187-7

CAS號:7440-59-7

氦是所有元素中最不活潑的元素,不形成化合物(即使有,也僅痕量發現於質譜中,且不穩定),這是因為氦的原子核到電子層距離很小,並且達到了穩定結構。它的性質便決定了用途,氦的應用主要是作為保護氣體、氣冷式核反應堆的工作流體和超低溫冷凍劑等等。

作用用途


由於氦很輕,而且不易燃,因此它可用於填充飛艇、氣球、溫度計、電子管、潛水服等。也可用於原子反應堆和加速器、激光器、火箭、冶煉和焊接時的保護氣體,還可用來填充燈泡和霓虹燈管,也用來製造泡沫塑料。

由於氦在血液中的溶解度很低,因此可以加到氧氣中防止減壓病,作為潛水員的呼吸用氣體,或用於治療氣喘和窒息。


液體氦的溫度(-268.93 ℃)接近絕對零度(-273℃),因此它在超導研究中用作超流體,製造超導材料。液態氦還常用做冷卻劑和製冷劑。在醫學中,用於氬氦刀以治療癌症。它還可以用作人造大氣層和鐳射媒體的組成部分。

4. 氦氣的化學性質

那是相當的穩定,幾乎沒有化學性質可言,你只能查到相關物理性質。一定要說:就倆字……穩定!
現在還幾乎沒有合成關於氦的化合物,可以說它是最穩定的物質。

5. 氦氣的物理性質

氦氣,是一種稀有氣體,英文名為Helium,元素符號為He,原子序數2。 為無色無味的惰性氣體,化學性質不活潑,一般狀態下很難和其它物質發生反應。
化學網路-brh
歷史沿革編輯
氦氣是僅次於氫氣的宇宙中含量第二的元素,占星系星體大約24%的質量。天文學家讓森(Pierre Jules cesar Janssen)和洛克耶(Joseph Norman Lockyer)在1868年觀察到一條太陽光中的未知特徵譜線而發現的。但是一直到1895年,英國化學家拉姆齊(William Ramsay)爵士才在一個富含鈾的放射性礦脈中發現地球上也有氦。1903年,美國的天然氣油田中發現了大量的氦。 [4]
理化性質編輯
常溫下,氦氣是一種極輕的無色、無臭、無味的單原子氣體。是所有氣體中最難液化的,是不能在標准大氣壓下固化的物質。液化後溫度降至2.174K時,具有表面張力很小、導熱性很強、黏度極低等特殊性質。利用液態氦可以得到接近絕對零度的低溫。
化學性能穩定,進行低壓放電時顯深黃色。一般不生成化合物,在低壓放電管中受激發可形成He2+、HeH等離子及分子。一般狀態下很難和其他物質發生反應,在特定條件下和某些金屬可形成化合物。 [5] 液態氦在溫度下降至2.18K時,性質會發生突變,黏度極小,成為一種超流體,能沿容器壁向上流動,熱傳導性為銅的800倍,成為導熱性能極佳的熱導體,其比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。這種異常的液體叫做液氦Ⅱ,正常的液態氦叫做液氦Ⅰ。 [2]
制備方法編輯
1、冷凝法:天然氣提氦在工業上採用冷凝法,該法工藝包括天然氣的預處理凈化、粗氦製取及氦的精製等工序,製得99.99%的純氦氣。 [5]
天然氣——凈化——粗氦——精製——氦氣 [5]
2、空分法:一般採用分凝法,從空氣裝置中提取粗氦、氖混合氣,由粗氦、氖混合氣制純氦、氖混合氣,經分離及純化,製得99.99%的純氦氣。 [5]

空氣——空分——粗氦、氦氣——純氦、氖氣——分離——純化——純氦氣 [5]
3、氫液化法:工業上採用氫液化法從合成氨尾氣中提氦。該法工藝是低溫吸附清除氮、精餾得到粗氦,加氧催化除氫及氦的純化,製得99.99%的純氦氣。 [5]
原料氣——除氮——精餾——除氫——純化——氦氣 [5]
4、高純氦製法:將99.99%的純氦進一步用活性炭吸附純化製得99.999%的高純氦氣。 [5]
主要用途編輯
1、氦氣可作為火箭液體燃料的壓送劑和增壓劑,大量用於導彈、宇宙飛船和超音速飛機上。 [1]
2、氦用作冶煉及焊接時的保護氣體,這在造船以及飛機、宇宙飛船、火箭和武器的製造等方面非常重要。 [1]
3、氦氣有優良的滲透性, [3] 用於核反應堆的冷卻,火箭和核反應堆的一些管道及電子和電氣裝置等的檢漏。 [1]
4、氦氣是具有理想氣體的氣體,是極低溫度下蒸氣壓溫度計的理想用氣。 [3]
5、氦氣的密度低,且不易燃,可用來填充燈泡、霓虹燈管,也是理想的氣球及飛艇用氣。 [2]
6、液體氦可獲得接近絕對溫度(-273℃)的低溫,用於製造超導設備。 [3]
7、氦氣惰性氣體的一種,在血液中的溶解度較氮氣低,因而其麻醉性低於氮氣,所以常將氦氣與氧氣混合,作為潛水員的呼吸用氣體。 [2]
包裝與貯運編輯
1、包裝
氦氣一般用高壓鋼瓶包裝,鋼瓶顏色為灰色,標綠色「氦」字,氣態氦的充裝應按照國標GB14194進行,中國包裝貯運危險性分類:第2.2類不燃氣體,中國危險貨物包裝標志:5。 [6]
2、貯運
氦氣無腐蝕性,常溫下可使用任何通用材料貯存,低溫下主要採用銅、鋁和不銹鋼材質。可用氣態和液態方式貯存,氣瓶應貯存於陰涼、通風的倉庫內,溫度不宜超過30℃,遠離火種和熱源,防止陽光直射,應與易燃易爆、可燃物分開存放。 [6]
氦氣可用管道輸送也可用運輸式罐裝容器直接輸送,其罐裝容器為1L~30m3。液氦在工業上使用液氦運輸貯槽或固定貯罐來運輸和長期貯存,其容積一般100~500L。 [6]
氦氣應在通風良好、安全且不受天氣影響的地方直立存儲,存儲溫度不可高於52℃。存儲區域內不應有可燃性材料並遠離頻繁出入處和緊急出口,沒有鹽或其他腐蝕性材料存在。對於還未使用的氣瓶應保護好閥蓋和輸出閥的密封完好,將空瓶與滿瓶分開存放。避免過量存儲和存儲時間過長,保持良好的存儲記錄。 [6]
注意事項
氦氣在使用過程中應採取先進先出原則,用合適的手推車來移動容器,不能拉、滾動或滑動鋼瓶,不要試圖抓住氣瓶的蓋子來拎起它;應保證氣瓶在使用的全過程中為固定狀態,用一個減壓調節閥或獨立的控制閥安全地從氣瓶內釋放氣體,單向閥來防止倒流;不要加熱氣瓶以使壓力和排出量加大,如果使用者在操作氣瓶閥時有困難,需停止使用;應使用可調節的帶扳手來打開過緊或生銹的閥蓋,不可將工具(如扳手,螺絲刀,撬棍等)插入閥蓋內,否則會損壞閥並引起泄漏;氦氣與所有的普通材料都是相容的,管線和設備的設計要滿足壓力的需要。 [6]
危害編輯
氦氣是無毒的,但它可以通過置換空氣中的氧而造成窒息危險。較長時間吸入含氧<10%的空氣可導致腦組織損傷或死亡,最初的症狀包括惡心、嘔吐和哮喘,暴露在這樣的大氣中的人不能自救或呼救。吸入純氦氣會立即失去知覺並且幾乎立即死亡。在大量使用氣態氦或液氦時,應在通風良好的地方進行,以避免形成缺氧空氣。 [7]
礦藏類型編輯
含氦天然氣包括來自天然氣田的氣層、油氣田的氣層、油氣層中的天然氣,以及油層中的天然氣等。已知有工業價值的含氦天然氣,分布在從寒武紀到新近紀等不同地質時代的地層中,主要產於古生界和中生界中,尤以古生界為最。此外,在溫泉分布區、礦化熱鹵水中及空氣中也含有氦。

6. 氦氣能填充空氣球,因為氦氣具有的物理性質和化學性質分別是什麼

氦氣能填充空氣球,因為氦氣具有的物理性質是密度比空氣輕,化學性質是惰性氣體,穩定,不易爆炸。
補充:
氦氣,符號為He,無色無味,不可燃氣體,空氣中的含量約為百萬分之5.2。化學性質不活潑,通常狀態下不與其它元素或化合物結合。1908年7月10日,荷蘭物理學家昂尼斯首次液化了氦氣。
在室溫和大氣壓力下,氦是無色、無味的氣體。它在干氣中的體積含量為5.24×10-6。是人類發現臨界溫度最低的物質。進行低壓放電時顯深黃色。
氦不能僅靠將飽和液體冷卻到絕對零度而固化。要使氦固化,必須施以相應壓力。在2.173K,氦將或多少從正常液體轉變成一種具有獨特性質的流體。溫度高於2.173K的液體稱為氦Ⅰ。低於此溫度的液體稱為氦Ⅱ。氦Ⅱ為超流體。它的熵為零,熱導率極高,黏度幾乎為零。由於液氦溫度低,用液氦冷卻某些金屬或金屬化合物,金屬或金屬化合物的電阻會完全消失,這種現象稱為超導電性,此溫度稱為臨界溫度。因為氦氣傳播聲音的速度差不多為空氣的三倍,所以吸入氦氣的人說話的聲音會變高頻率。這個有趣的現像,使得吸入氦氣的人說話尖聲細氣,就好像舊時的卡通人物一樣。
氦是單原子氣體,化學性質不活潑。氦氣一般不生成化合物,在低壓放電管中受激發可形成He+2、HeH等離子及分子氦氣廣泛應用於軍工、科研、石化、製冷、醫療、半導體、管道檢漏、超導實驗、金屬製造、深海潛水、高精度焊接、光電子產品生產等

7. 氫氣和氦氣的物理性質和化學性質分別是什麼

氫氣它的密度非常小,只有空氣的1/14,即在標准大氣壓,0℃下,氫氣的密度為0.0899g/L。
重氫無毒,有窒息性。
氫氣有易燃易爆性,若燃燒時有較響爆鳴聲,則說明氫氣不純,極易發生爆炸

氦氣為無色無味,不可燃氣體,空氣中的含量約為百萬分之5.2。化學性質完全不活潑,通常狀態下不與其它元素或化合物結合。

8. 氦氣化學式是什麼

氦氣化學式是:He

9. 氦元素的化學性質

氦在通常情況下為無色、無味的氣體;熔點-272.2℃(25個大氣壓),沸點-268.9℃;密回度0.1785克/升,臨界溫答度-267.8℃,臨界壓力2.26大氣壓;水中溶解度8.61立方厘米/千克水。氦是唯一不能在標准大氣壓下固化的物質。液態氦在溫度下降至2.18K時,性質發生突變,成為一種超流體,能沿容器壁向上流動,熱傳導性為銅的800倍,並變成超導體;其比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。
氦是最不活潑的元素,基本上不形成什麼化合物。氦[1]的應用主要是作為保護氣體、氣冷式核反應堆的工作流體和超低溫冷凍劑。
地殼中含量:0.008(ppm)
原子體積:19.5(立方厘米/摩爾)
元素在太陽中的含量:230000(ppm)
元素在海水中的含量:0.000006

元素周期性質外圍電子排布:1s2
電離能(kJ/
mol)
M
-
M+
2372.3
M+
-
M2+
5250.4
核外電子排布:2
晶體結構:晶胞為六方晶胞。
熱導率:151.3
W/(m·K)
常見化合價:0
元素類型:非金屬

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