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氦气化学性质稳定吗

2023-10-30 10:24 2726浏览

氦气化学性质稳定,可以用作焊接时的保护气,这种性质取决于氦原子的最外层电子数。元素的化学性质取决于元素原子的最外层电子数,因为氦元素最外层是8个电子,不易失去也不易得到电子,因此它的化学性质相对稳定。

氦气是什么

氦气,是一种稀有气体,元素符号为He,原子序数2。为无色无味的惰性气体,化学性质不活泼,一般状态下很难和其它物质发生反应。

氦气的理化性质分别是什么

一、物理性质

在室温和大气压力下,氦是无色、无味的单原子气体。它在干空气中的体积含量为5.24×10-6。是人类发现临界温度最低的物质。进行低压放电时显深黄色。

氦不能仅靠将饱和液体冷却到绝对零度而固化。要使氦固化,必须施以相应压力。在2.173K,氦将或多少从正常液体转变成一种具有独特性质的流体,温度高于2.173K的液体称为氦Ⅰ;低于此温度的液体称为氦Ⅱ,氦Ⅱ为超流体。

它的熵为零,热导率极高,黏度几乎为零。液化后温度降至2.174K时,具有表面张力很小、导热性很强、黏度极低等特殊性质。利用液态氦可以得到接近绝对零度的低温。

由于液氦温度低,用液氦冷却某些金属或金属化合物,金属或金属化合物的电阻会完全消失,这种现象称为超导电性,此温度称为临界温度。

因为氦气传播声音的速度差不多为空气的三倍,所以吸入氦气的人说话的声音会变高频率。这个有趣的现像,使得吸入氦气的人说话尖声细气,就好像旧时的卡通人物一样。

二、化学性质

氦是单原子气体,化学性质不活泼。化学性能稳定,进行低压放电时显深黄色。一般不生成化合物,在低压放电管中受激发可形成He+、HeH等离子及分子。一般状态下很难和其他物质发生反应,在特定条件下和某些金属可形成化合物。

液态氦在温度下降至2.18K时,性质会发生突变,黏度极小,成为一种超流体,能沿容器壁向上流动,热传导性为铜的800倍,成为导热性能极佳的热导体,其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。这种异常的液体叫做液氦Ⅱ,正常的液态氦叫做液氦Ⅰ。

氦气的用途有哪些

1、低温冷源:利用液氦的-268.9℃的低沸点,液氦可以用于超低温冷却。而超低温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用,超导材料需要在低温(100K左右)中才能表现出超导特性,大多数情况下只有液氦能比较简便地实现这样的极低温。超导技术在交通行业的磁悬浮列车,医疗领域的核磁共振成像设备都有较大的应用。

2、气球充气:由于氦气密度远小于空气(空气的密度为1.29kg/m3,氦气的密度为0.1786kg/m3),而且化学性质极不活泼,较氢气安全(氢气可以在空气中燃烧,可能会引起爆炸),氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体。

3、检验分析:仪器分析中常用的核磁共振分析仪的超导磁体需要利用液氦降温,气相色谱分析中氦气常作为载气,利用氦气渗透性好、不可燃的特点,氦气还应用于真空检漏,如氦质谱检漏仪等。

4、保护气:利用氦气不活泼的化学性质,氦气常用于镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气。

5、其他方面:氦气可用作高真空装置、原子核反应堆在火箭、宇宙飞船上用作输送液氢、液氧等液体推进剂的加压气体。氦气还用作原子反应堆的清洗剂,在海洋开发领域的呼吸用混合气体中,气体温度计的填充气等。