23 febrero, 2024

Helio

 

El helio (en griego: ????? helios, «sol») es un elemento químico de número atómico 2, símbolo He y peso atómico estándar de 4,0026. Pertenece al grupo 18 de la tabla periódica de los elementos, ya que al tener el nivel de energía completo presenta las propiedades de un gas noble. Es decir, es inerte (no reacciona) y al igual que estos, es un gas monoatómico incoloro e inodoro que cuenta con el menor punto de ebullición de todos los elementos químicos y solo puede ser licuado bajo presiones muy grandes y no puede ser congelado.

Industrialmente se usa en criogenia (siendo su principal uso, lo que representa alrededor de un 28 % de la producción mundial), en la refrigeración de imanes superconductores. Entre estos usos, la aplicación más importante es en los escáneres de resonancia magnética. También se utiliza como protección para la soldadura por arco y otros procesos, como el crecimiento de cristales de silicio, los cuales representan el 20 % de su uso para el primer caso y el 26 % para el segundo. Otros usos menos frecuentes, aunque popularmente conocidos, son el llenado de globos y dirigibles, o su empleo como componente de las mezclas de aire usadas en el buceo a gran profundidad.  El inhalar una pequeña cantidad de helio genera un cambio en la calidad y el timbre de la voz humana.

Usos del helio

El helio es un gas noble con el símbolo químico He. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el helio, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:

  • El helio se utiliza para enfriar los imanes superconductores en los escáneres utilizados para hacer resonancias magnéticas.
  • Como el helio es más ligero que el aire, se utiliza para llenar los dirigibles y los globos aerostáticos.
  • El helio se utiliza para condensar el hidrógeno y el oxígeno para producir combustible para cohetes.
  • El helio se puede añadir a los tanques de oxígeno de los buzos para que puedan respirar más fácilmente. Esto es especialmente importante para las personas que bucean a grandes profundidades (más de 140 metros bajo el nivel del mar).
  • Se usa en láseres de helio-neón. Estos láseres se utilizan para leer códigos de barras.
  • El helio se puede utilizar para detectar fugas en equipos de vacío y alta presión.
  • Para materiales fácilmente contaminados por aire, el helio se usa como un gas de protección en el proceso de soldadura por arco.
  • El helio se utiliza como gas protector para la creación de cristales de silicio y germanioy para la producción de titanio y zirconio. Es un gas protector excepcional, ya que es inerte (no reactivo).
  • La edad de las rocas que contienen uranio y el torio se puede estimar utilizando helio.
  • El helio se utiliza a menudo como un gas portador en cromatografía de gases.
  • El helio se puede utilizar para detectar fugas (pequeñas fracturas) en algunos vasos.

Propiedades atómicas del helio

La masa atómica de un elemento está determinado por la masa total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición donde encontrar el helio dentro de la tabla periódica de los elementos, el helio se encuentra en el grupo 18 y periodo 1. El helio tiene una masa atómica de 4,0026 u.

La configuración electrónica del helio es 1ss. La configuración electrónica de los elementos, determina la forma en la cual los electrones están estructurados en los átomos de un elemento. El radio atómico o radio de Bohr del helio es de 31 pm, su radio covalente es de 32 pm y su radio de Van der Waals es de 140 pm. El helio tiene un total de 2 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones.

Características del helio

A continuación puedes ver una tabla donde se muestra las principales características que tiene el helio.

Helio
Símbolo químico He
Número atómico 2
Grupo 18
Periodo 1
Aspecto incoloro
Bloque p
Densidad 0.1785 kg/m3
Masa atómica 4.0026 u
Radio atómico 31
Radio covalente 32 pm
Radio de van der Waals 140 pm
Configuración electrónica 1ss
Electrones por capa 2
Estados de oxidación 0 (desconocido)
Estructura cristalina hexagonal
Estado gaseoso
Punto de fusión 0.95 K
Punto de ebullición 4.22 K
Calor de fusión 5.23 kJ/mol
Calor específico 5193 J/(K·kg)
Conductividad térmica 0,152 W/(K·m)  

 

 

Elementos relacionados con el helio

Los siguientes elementos están relacionados con el helio, bien por proximidad en su número atómico o periodo o bien por su grupo.

 

Neón

Carbono

 

Boro

 

Hidrógeno