Tavola periodica degli elementi chimici
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2 He,Elio
Helium
Gas nobili · Gassoso
Massa atomica 4,0026
2
Massa media di un atomo in unità di massa atomica (1 u è 1/12 della massa di un atomo di carbonio-12). Tiene conto della miscela naturale degli isotopi dell’elemento.
Numero della colonna verticale, da 1 a 18 secondo la numerazione IUPAC. Gli elementi di uno stesso gruppo hanno lo stesso guscio esterno e quindi proprietà simili.
Numero della riga orizzontale. Di solito è uguale al numero di gusci elettronici dell’atomo; fa eccezione il palladio, con quattro gusci nel periodo 5.
Il sottolivello (s, p, d o f) che, nell’ordine abituale di riempimento, riceve gli ultimi elettroni; divide la tavola in quattro blocchi. Alcuni atomi fanno eccezione: il lantanio apre il blocco f ma non ha elettroni f.
Come gli elettroni sono distribuiti nei sottolivelli. La parentesi quadra indica il gas nobile precedente, l’esponente il numero di elettroni nel sottolivello.
Numero di elettroni in ciascun guscio, dal nucleo verso l’esterno.
Temperatura alla quale il solido diventa liquido a pressione normale. Elio, carbonio e arsenico non fondono a pressione normale: l’elio richiede circa 25 atm, carbonio e arsenico passano direttamente allo stato di vapore.
Temperatura alla quale il liquido bolle a pressione normale. Per carbonio e arsenico, temperatura alla quale il solido sublima.
Massa di un centimetro cubo della sostanza. Per i gas, a 0 °C e pressione normale.
Quanto fortemente un atomo attira gli elettroni in un legame chimico. Nella scala di Pauling va da 0,79 del cesio a 3,98 del fluoro.
Energia necessaria per strappare all’atomo l’elettrone meno legato. Più è bassa, più facilmente l’elemento cede un elettrone, come è tipico dei metalli.
Energia liberata quando un atomo neutro acquista un elettrone. È massima per gli alogeni. I gas nobili, l’azoto e alcuni metalli non formano ioni negativi stabili.
Metà della lunghezza di un legame covalente semplice tra due atomi dell’elemento. Indica la dimensione dell’atomo in una molecola o in un cristallo: 76 pm per il carbonio, 132 pm per il ferro.
Cariche che l’atomo avrebbe nei suoi composti se tutti i legami fossero ionici: sono indicate le principali.
L’elio (He) è un elemento chimico con numero atomico 2. Si trova nel gruppo 18 e nel periodo 1 della tavola periodica, nel blocco s. È un gas nobile. Stato a temperatura ambiente: gassoso. La sua massa atomica standard è 4,0026.
L’elio prende il nome dal Sole, in greco hḗlios. Fu visto per la prima volta nel 1868 come una riga gialla nello spettro della luce solare durante un’eclissi, e Norman Lockyer capì che si trattava di un nuovo elemento. Gli diede la desinenza -ium dei metalli, perché lo credeva un metallo. Sulla Terra l’elio fu trovato solo nel 1895, quando William Ramsay lo liberò dalla cleveite, un minerale di uranio.
L’elio è il secondo elemento più abbondante dell’universo, circa un quarto della materia ordinaria; le stelle lo producono dall’idrogeno. Sulla Terra è raro: circa 5 parti per milione nell’aria, e sfugge di continuo nello spazio. L’elio terrestre nasce dal decadimento radioattivo di uranio e torio nel sottosuolo e si accumula nel gas naturale, da cui viene estratto.
L’uso principale dell’elio è il raffreddamento: l’elio liquido tiene freddi i magneti superconduttori delle macchine per la risonanza magnetica e degli acceleratori di particelle. Riempie palloni e dirigibili senza pericolo, perché a differenza dell’idrogeno non brucia. I subacquei respirano elio mescolato con ossigeno, i saldatori lo usano per proteggere il metallo caldo e i razzi per mettere in pressione i serbatoi.