Ordnungszahl 2 im Periodensystem

Helium ist das Element mit der Ordnungszahl 2 im Periodensystem. Jedes Heliumatom hat 2 Protonen in seinem Atomkern. Das Atomgewicht des Elements beträgt 4.0026. Helium bildet nicht leicht Verbindungen, daher ist es in seiner reinen Form als Gas bekannt.

Schnelle Fakten: Ordnungszahl 2

• Elementname: Helium
• Element Symbol: Er
• Ordnungszahl: 2
• Atomgewicht: 4.002
• Einstufung: Edelgas
• Sachstand: Gas
• Benannt nach: Helios, dem griechischen Titanen der Sonne
• Entdeckt von: Pierre Janssen, Norman Lockyer (1868)

Interessante Fakten zur Ordnungszahl 2

• Das Element ist nach dem griechischen Sonnengott Helios benannt, da es während der Sonnenfinsternis von 1868 zunächst in einer zuvor nicht identifizierten gelben Spektrallinie beobachtet wurde. Zwei Wissenschaftler beobachteten die Spektrallinie während dieser Sonnenfinsternis: Jules Janssen (Frankreich) und Norman Lockyer (Großbritannien). Die Astronomen teilen die Anerkennung für die Elemententdeckung.
• Eine direkte Beobachtung des Elements erfolgte erst 1895, als die schwedischen Chemiker Per Teodor Cleve und Nils Abraham Langlet Heliumemissionen aus Cleveit, einer Art Uranerz, identifizierten.
• Ein typisches Heliumatom enthält 2 Protonen, 2 Neutronen und 2 Elektronen. Die Ordnungszahl 2 kann jedoch ohne Elektronen existieren und ein sogenanntes Alpha-Teilchen bilden. Ein Alpha-Teilchen hat eine elektrische Ladung von 2+ und wird während des Alpha-Zerfalls emittiert.
• Das Isotop mit 2 Protonen und 2 Neutronen heißt Helium-4. Es gibt neun Heliumisotope, aber nur Helium-3 und Helium-4 sind stabil. In der Atmosphäre kommt auf eine Million Helium-4-Atome ein Atom Helium-3. Im Gegensatz zu den meisten Elementen hängt die Isotopenzusammensetzung von Helium stark von seiner Quelle ab. Das durchschnittliche Atomgewicht gilt also möglicherweise nicht wirklich für eine bestimmte Probe. Der größte Teil des heute gefundenen Helium-3 war zum Zeitpunkt der Erdbildung vorhanden.
• Bei normaler Temperatur und normalem Druck ist Helium ein extrem leichtes, farbloses Gas.
• Helium ist eines der Edelgase oder Inertgase, was bedeutet, dass es eine vollständige Elektronenvalenzhülle hat und daher nicht reaktiv ist. Im Gegensatz zu Gas der Ordnungszahl 1 (Wasserstoff) liegt Heliumgas als einatomige Partikel vor. Die beiden Gase haben eine vergleichbare Masse (H₂ und er). Einzelne Heliumatome sind so klein, dass sie zwischen vielen anderen Molekülen passieren. Aus diesem Grund entleert sich ein gefüllter Heliumballon mit der Zeit - das Helium entweicht durch winzige Poren im Material.
• Ordnungszahl 2 ist nach Wasserstoff das am zweithäufigsten vorkommende Element im Universum. Das Element ist jedoch auf der Erde selten (5,2 Vol.-ppm in der Atmosphäre), da nicht reaktives Helium leicht genug ist, um der Schwerkraft der Erde zu entkommen und in den Weltraum zu gelangen. Einige Arten von Erdgas, wie das aus Texas und Kansas, enthalten Helium. Die Hauptquelle des Elements auf der Erde ist die Verflüssigung aus Erdgas. Der größte Gaslieferant sind die USA. Die Quelle für Helium ist eine nicht erneuerbare Ressource. Es kann also vorkommen, dass uns die praktische Quelle für dieses Element ausgeht.
• Die Ordnungszahl 2 wird für Partyballons verwendet, ihre Hauptverwendung liegt jedoch in der Tieftemperaturindustrie zur Kühlung supraleitender Magnete. Die hauptsächliche kommerzielle Verwendung von Helium ist für MRI-Scanner. Das Element wird auch als Spülgas, zum Züchten von Siliziumwafern und anderen Kristallen sowie als Schutzgas zum Schweißen verwendet. Helium wird zur Erforschung der Supraleitung und des Verhaltens von Materie bei einer Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt verwendet.
• Eine Besonderheit der Ordnungszahl 2 besteht darin, dass dieses Element nur unter Druck zu einer festen Form gefroren werden kann. Helium bleibt unter Normaldruck bis zum absoluten Nullpunkt flüssig und bildet bei Temperaturen zwischen 1 K und 1,5 K und 2,5 MPa Druck einen Feststoff. Es wurde beobachtet, dass festes Helium eine kristalline Struktur besitzt.

Quellen

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