Helium Z Multimediaexpo.cz stránky Helium Nemáte oprávnění „upravit tuto stránku“. Důvod: Požadovanou činnost smějí provádět jen uživatelé ve skupinách Automaticky schválení uživatelé, RCRedaktors. Můžete si prohlédnout a zkopírovat zdrojový kód této stránky: {| class="infobox" border="1" cellpadding="2" cellspacing="0" style="width: 28em" align="right" | colspan="2" | {| align="center" | | align="center" | '''Helium''' → <small>[[Lithium]]</small> |- | '''H''' <br /> [[Lithium|Li]] | <div id="table" style="position:relative;"> {{Periodická tabulka | El. konf. = 1s<sup>1</sup> | A =4 | Z =2 | Značka =He |Dolní tabulka=ano}} <div id="box2" style="border:solid 1px black; position:absolute; top:0px; right:0px; width:7px; height:9px; overflow:hidden;" /> </div> |- ! colspan="2" bgcolor="#00CD00" | Obecné |- | [[Seznam chemických prvků podle abecedy|Název]], [[Seznam chemických prvků podle značky|značka]], [[Seznam chemických prvků podle atomového čísla|číslo]] | Helium, He, 2 |- | [[Skupina periodické tabulky|Skupina]], [[Perioda periodické tabulky|Perioda]], [[Blok periodické tabulky|Blok]] | [[Prvek skupiny 1|1 (IA)]], [[Prvek periody 1|1]], [[Blok s|s]] |- | Vzhled | bezbarvý plyn |- ! colspan="2" bgcolor="#00CD00" | Atomové vlastnosti |- | [[Relativní atomová hmotnost]] | 4,0026 [[Atomová hmotnostní konstanta|amu]] |- ! colspan="2" bgcolor="#00CD00" | Fyzikální vlastnosti |- | [[Skupenství]] | plynné |- | [[Hustota]] | 0,179 kg/m<sup>3</sup> |- | [[Teplota tání]] | -272,2 = 0,95 [[kelvin|K]] |- | [[Teplota varu]] | -268,93 °C = 4,22 K |- | [[Skupenské teplo varu]] | 0,092015 kJ/(0,5 mol He<sub>2</sub>) |- | [[Skupenské teplo tání]] | 0,0138 kJ/(0,5 mol H<sub>2</sub>) |- ! colspan="2" bgcolor="#00CD00" | Různé |- | [[Elektronegativita]] | 0 ([[Paulingova stupnice]]) |- ! colspan="2" bgcolor="#00CD00" | Izotopy |- | colspan="2" style="padding:0" | {| border="1" cellpadding="2" style="margin:0; border:none; width:100%; border-collapse:collapse" ! [[Izotop|izo]] ! [[Přirozený výskyt|výskyt]] ! [[Poločas rozpadu|t<sub>1/2</sub>]] ! [[Radioaktivní rozpad|rozpad]] ! [[Energie rozpadu|en.]] [[MeV]] ! [[Výsledek rozpadu|výsl.]] |- | <sup>3</sup>He | 0.000137% | colspan="4" align="center" | je [[stabilní izotop|stabilní]] s 3 [[neutron]]y |- | <sup>4</sup>He | '''99.999863%''' | colspan="4" align="center" | je [[stabilní izotop|stabilní]] s 4 neutronem |- |} | |} |- | colspan="2" style="background:#6c6; text-align:center; font-size: smaller" | Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky [[soustava SI|SI]] a [[standardní teplota a tlak|STP]]. |}'''Helium''', chemická značka '''He''', (''lat. Helium'') je plynný chemický prvek, patřící mezi [[vzácné plyny]] a tvořící druhou nejvíce zastoupenou složku vesmírné hmoty. V přírodě se vyskytuje jako izotop <sup>4</sup>helium (se čtyřmi [[nukleon]]y) a ve stopovém množství i izotop <sup>3</sup>helium (se třemi [[nukleon]]y). == Základní fyzikálně - chemické vlastnosti == [[Soubor:HeTube.jpg|200px|thumb|left|Výbojka helia]] Bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu, '''chemicky zcela inertní''' - helium vytváří pouze jednu chemickou sloučeninu a to s [[fullereny]]. Ve vodě je velmi málo rozpustné 8,8 ml He v 1000 ml vody. Helium a i ostatní [[inertní plyn|vzácné plyny]] mají malý [[elektrický odpor]] a dobře vedou [[elektrický proud]]. Toho se využívá při výrobě výbojek. Helium září intenzivně žlutě. Helium je jediná látka, která při nízkých teplotách a [[normální tlak|normálním tlaku]] zůstává kapalná až k teplotě [[absolutní nula|absolutní nuly]]. Pevné helium lze získat pouze za zvýšeného [[tlak]]u. Helium má také ze všech známých látek nejnižší [[Teplota varu|bod varu]]. Kapalné helium je látka, která vyniká velkým množstvím zajímavých vlastností. Je [[supratekutost|supratekuté]], to znamená, že dokáže bez tření protékat libovolnými předměty a téct bez tření po libovolných předmětech. Je [[supravodivost|supravodivé]], to znamená, že dokáže vést elektrický proud bez ztrát (má neměřitelný elektrický odpor). [[Tepelná vodivost]] helia je tři milionkrát větší než u [[měď|mědi]] při pokojové teplotě. == Historický vývoj == Samotný objev helia byl učiněn zkoumáním spektra sluneční korony, kdy v roce 1868 při zatmění Slunce francouzský astronom [[Pierre Janssen]] objevil neznámé žluté spektrální linie, které byly přiřazeny doposud neznámému prvku, pojmenovaném po starořeckém bohu Slunce, [[Hélios|Héliovi]]. Teprve v roce 1895 se britskému chemikovi [[William Ramsay|Williamu Ramsayovi]] podařilo izolovat plynné helium na Zemi. == Výskyt v přírodě == Helium je na [[Země|Zemi]] přítomno jen velmi vzácně. V [[Atmosféra Země|zemské atmosféře]] se vyskytuje jen ve vyšších vrstvách a díky své mimořádně nízké hmotnosti postupně z atmosféry vyprchává do meziplanetárního prostoru. Poprvé bylo helium izolováno z minerálu [[smolinec|smolince]]. V menším množství až 9% se nachází v [[zemní plyn|zemním plynu]], z něhož se také získává vymrazováním. Vzácně vyvěrá helium i trhlinami v zemi, nejznámější oblasti těchto vývěrů leží ve [[Skalisté hory|Skalistých horách]] v [[Spojené státy americké|USA]] a v [[Kanada|Kanadě]]. Předpokládá se, že veškeré toto helium je produktem [[Radioaktivita|jaderného rozpadu]] prvků v zemské kůře. Ve vesmírném měřítku je helium '''druhým nejvíce zastoupeným prvkem'''. Vyskytuje se především ve všech svítících hvězdách, kde je jedním z mezistupňů [[termonukleární syntéza|termonukleární syntézy]], jež je podle současných teorií základním energetických zdrojem ve [[Vesmír]]u. Tvoří přibližně 25% hmoty okolního pozorovatelného Vesmíru. == Získávání == [[Soubor:Goodyear Blimp.jpg|thumb|240px|[[Neztužená vzducholoď]] plněná heliem]] * Od roku 1917 se v [[Severní Amerika|Severní Americe]] získává helium z ložisek [[zemní plyn|zemního plynu]]. Od [[methan]]u a ostatních plynů se odděluje frakční destilací. * Další možnost je zahřívat minerály, ve kterých se helium vyskytuje, teplotou okolo 1 200 °C. K takovým minerálům patří '''''[[cleveit]]''''', '''''[[monazit]]''''' a '''''[[thorianit]]'''''. Plyny, které se uvolňují z minerálů, je nutno od sebe oddělit, aby bylo možno získat čisté helium. == Využití == [[Soubor:Helium-II-creep.png|left||thumb|Nákres chování helia II - tzv. supratekutý film, který tekuté helium vytváří na každém povrchu]] [[Soubor:Fázový diagram.GIF|right|350px|thumb|Nákres chování helia v závislosti na teplotě a tlaku]] Vzhledem ke své extrémně nízké hustotě a inertnímu chování se helium používá k '''plnění [[Balon|balónů]] a [[vzducholoď|vzducholodí]]''' jako náhrada hořlavého [[vodík]]u. Značnou nevýhodou je zde ovšem jeho poměrně vysoká cena. Navíc má atom helia velmi malý průměr, snadno [[difuze|difunduje]] i skrze pevné materiály a dochází tak ke ztrátám. Směsí helia, [[kyslík]]u a [[dusík]]u se plní tlakové láhve s dýchací směsí, určenou pro potápění do velkých hloubek. Na rozdíl od dusíku totiž ani pod velkým tlakem nezpůsobuje tzv. [[opojení dusíkem|hloubkové opojení]], takže potápěč je schopen pracovat ve velkých hloubkách i přes 300 metrů. Zároveň omezuje vznik otravy kyslíkem a současně zmenšuje riziko [[kesonová nemoc|kesonové nemoci]], která vzniká při rychlém výstupu potápěče na hladinu uvolněním bublinek plynného dusíku v krvi s možností mechanického poškození různých tkání. Helium se také používá jako nosný plyn pro kapilární [[plynová chromatografie|plynovou chromatografii]] s [[hmotnostní spektroskopie|hmotově spektrometrickou]] detekcí. Další aplikací v oboru [[analytická chemie|analytické chemie]] je [[rentgenová fluorescence]], kde tvoří ochrannou atmosféru mezi zdrojem záření a vzorkem a zabraňuje tak pohlcování [[foton]]ů [[rentgenové záření|rentgenového záření]] [[argon]]em ze [[vzduch]]u. Mimořádně nízká teplota varu předurčuje kapalné helium jako jedno ze základních médií pro kryogenní techniky, především pro výzkum i praktické využití [[supravodivost]]i a [[supratekutost]]i různých materiálů. Helium se ve směsi s [[neon]]em používá k plnění reklamních osvětlovačů, obloukových lamp a doutnavek. Helium má intenzivně žlutou barvu. Nízká [[viskozita]] je důvodem pro použití hélia ve [[stirlingův motor|stirlingově motoru]]. == Sloučeniny == He@C<sub>60</sub> je jediná doposud známá sloučenina hélia, která má velmi zvláštní stavbu. Sférická koule je [[Fullereny|fulleren]] a uvnitř v dutině tohoto [[Fullereny|fullerenu]] je uzavřen jeden atom helia. [[Fullereny]] vznikají kondenzací [[grafit]]ových par v heliu. Při kondenzaci par ale může dojít k radikálovému mechanismu, jehož výsledkem je tato sloučenina. Páry [[grafit]]u nelze normální cestou získat, protože [[uhlík]] má teplotu tání více 3500 °C a teplota varu je ještě o mnoho vyšší (přes 4800 °C). Proto se k přípravě par [[grafit]]u využívá [[laser]]u. == Supratekutost == S heliem je spojen zajímavý fyzikální úkaz, zvaný '''[[supratekutost]]'''. Kapalné helium se totiž vyskytuje ve dvou formách – ''helium I'' při teplotách 2,1768 – 4,21 K a ''helium II'' při teplotách nižších než 2,1768 K (tzv. ''lambda bod''). Mezi ''heliem I'' a ''heliem II'' neexistuje [[skupenské teplo]], což znamená, že tyto dvě formy helia se nemohou vyskytovat v jedné nádobě současně vedle sebe. Nad lambda teplotou se může vyskytovat pouze ''helium I'' a pod lambda teplotou pouze ''helium II''. Zatímco ''helium I'' se chová jako běžné tekutiny, vykazuje ''helium II'' velmi neobvyklé vlastnosti. Především nemá tato kapalina prakticky '''žádné [[vnitřní tření]]''', a proto teče nesmírně rychle, ale dokonce díky [[Kapilární jev|kapilárnímu jevu]] přetéká stěny nádob, ve kterých je uchováno a vytéká horním koncem do něj ponořené kapiláry ''(jev zvaný fontánový efekt)'', což budí zdání, jako by ''helium II'' nebylo vůbec ovlivněno gravitací. Navíc má supratekuté helium největší [[tepelná vodivost|tepelnou vodivost]] ze všech doposud známých látek a je tedy [[supravodivost|supravodivé]]. == Literatura == * Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973 * Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974 * Dr. Heinrich Remy, ''Anorganická chemie'' 1. díl, 1. vydání 1961 * N. N. Greenwood - A. Earnshaw, ''Chemie prvků'' 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9 == Externí odkazy == * Periodická soustava a tabulka vlastností prvků [http://home.tiscali.cz/~cz382002/slouc/index.html] * Chemický vzdělávací portál [http://chemie.gfxs.cz/index.php?pg=tabulka_seznam] * WebElements (anglicky) [http://www.webelements.com/] * Periodická tabulka prvků [http://www.tabulka.cz/] {{Tabulka prvků}} {{Commonscat|Helium}}{{Článek z Wikipedie}} [[Kategorie:Fúzní paliva]] [[Kategorie:Chemické prvky]] [[Kategorie:Inertní plyny]] Šablony použité na této stránce: Šablona:Commonscat (ukázat zdroj) Šablona:Periodická tabulka (ukázat zdroj) Šablona:Tabulka prvků (ukázat zdroj) Šablona:Článek z Wikipedie (ukázat zdroj) Návrat na stránku „Helium“.
