Helium ist ein Edelgas , da es über eine vollständig gefüllte äußere Elektronenhülle verfügt und daher sehr stabil und nicht reaktiv ist. Mit anderen Worten: Es verfügt über eine vollständige Valenzschale mit zwei Elektronen, was ihm eine sehr geringe Tendenz verleiht, chemische Bindungen mit anderen Atomen einzugehen.
Nun, das war nur eine einfache Antwort. Zu diesem Thema gibt es aber noch ein paar weitere Dinge zu wissen, die Ihr Konzept deutlich verdeutlichen.
Also lasst uns gleich loslegen.
Wichtige Erkenntnisse: Ist Helium ein Edelgas?
- Helium ist ein Edelgas, da es über eine vollständige äußere Elektronenhülle verfügt, die es stabil und nicht reaktiv macht.
- Helium ist aufgrund seiner geringen Atomgröße und geringen Elektronenaffinität das stabilste aller Edelgase.
- Obwohl Helium sehr träge ist, kann es unter bestimmten Bedingungen schwache Wechselwirkungen mit anderen Atomen oder Molekülen eingehen.
- Die inerte und nicht reaktive Natur von Helium macht es für eine Vielzahl industrieller und wissenschaftlicher Anwendungen nützlich, wie z. B. Kühlen, Schweißen, Lecksuche, Gaschromatographie, Ballons und Tauchen. Meeres- und Weltraumforschung.
Erläuterung: Warum ist Helium ein Edelgas?
Helium ist ein Edelgas, da seine äußerste Elektronenhülle vollständig mit zwei Elektronen gefüllt ist, was es sehr stabil und reaktionsträge macht.
Atome von Elementen neigen dazu, Elektronen aufzunehmen, zu verlieren oder zu teilen, um ihre äußerste Elektronenhülle zu füllen und Stabilität zu erreichen.
Helium verfügt bereits über eine vollständige äußere Elektronenhülle und muss daher keine chemischen Bindungen mit anderen Atomen eingehen, um Stabilität zu erreichen. Dies macht Helium zu einem sehr unreaktiven oder inerten Gas.
Mit anderen Worten: Die Elektronen von Helium sind so angeordnet, dass das Atom mit seiner Konfiguration zufrieden ist und keine Elektronen mit anderen Atomen teilen oder austauschen muss, um stabiler zu werden.
Daher ist es sehr unwahrscheinlich, dass sich Helium mit anderen Elementen zu Verbindungen verbindet, weshalb es als Edelgas gilt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Helium ein seltenes, nicht reaktives Gas ist, da seine elektronische Konfiguration sehr stabil ist, was bedeutet, dass es keine chemischen Bindungen mit anderen Atomen eingehen muss, um stabiler zu werden.
Stabilität von Helium im Vergleich zu anderen Edelgasen
Helium ist das erste Element der Edelgasgruppe des Periodensystems und gilt als das stabilste aller Edelgase. Tatsächlich hat es unter den Edelgasen die kleinste Atomgröße und die geringste elektronische Affinität, was es äußerst inert und nicht reaktiv macht.
Andere Edelgase wie Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon weisen aufgrund ihrer vollständig äußeren elektronischen Hüllen ebenfalls stabile elektronische Konfigurationen auf.
Wenn man jedoch in der Gruppe von Helium zu Radon übergeht, nimmt die Atomgröße zu und die Elektronenaffinität wird negativer.
Dies bedeutet, dass die äußeren Elektronen weiter vom Kern entfernt sind und leichter von anderen Atomen angezogen werden, wodurch Edelgase reaktiver werden.
Obwohl Helium das stabilste Edelgas ist, ist es nicht völlig inert und kann unter bestimmten Bedingungen schwache Wechselwirkungen mit anderen Atomen oder Molekülen eingehen.
Beispielsweise wurde entdeckt, dass Helium mit anderen Atomen oder Molekülen schwache Van-der-Waals-Kräfte ausbilden kann, bei denen es sich um Anziehungskräfte handelt, die aus Schwankungen der Elektronendichte resultieren.
Insgesamt ist Helium aufgrund seiner geringen Atomgröße und geringen Elektronenaffinität das stabilste Edelgas, was es äußerst inert und nicht reaktiv macht.
Allerdings ist es nicht völlig inert und kann schwache Wechselwirkungen mit anderen Atomen oder Molekülen eingehen.
Verwendung von Helium aufgrund seiner inerten Natur
Die inerte und nicht reaktive Natur von Helium macht es für eine Vielzahl industrieller und wissenschaftlicher Anwendungen nützlich. Zu den häufigsten Anwendungen von Helium gehören:
- Als Kühlmittel: Der niedrige Siedepunkt und die hohe Wärmeleitfähigkeit von Helium machen es zu einem idealen Kühlmittel für verschiedene industrielle Anwendungen, beispielsweise Kernreaktoren und MRT-Geräte.
- Beim Schweißen: Helium wird häufig bei Schweißprozessen verwendet, da es eine inerte Atmosphäre bietet, die die Bildung von Oxiden und Nitriden verhindert, die die Schweißnaht schwächen können.
- Bei der Lecksuche: Helium ist ein kleines Molekül, das leicht in kleine Lecks eindringen kann, was es für die Erkennung von Lecks in verschiedenen Systemen wie Kälte-, Klima- und Gasleitungen nützlich macht.
- In der Gaschromatographie: Das geringe Atomgewicht und die Trägheit von Helium machen es zu einem idealen Trägergas für die Gaschromatographie, eine Technik, die in der analytischen Chemie zur Trennung und Analyse komplexer Chemikaliengemische eingesetzt wird.
- In Ballons: Die geringe Dichte und ungiftige Natur von Helium machen es ideal zum Befüllen von Ballons, Luftschiffen und anderen Fahrzeugen, die leichter als Luft sind.
- Beim Gerätetauchen: Helium wird manchmal als Bestandteil von Atemmischungen beim Gerätetauchen verwendet, da es das Risiko einer Stickstoffnarkose und einer Dekompressionskrankheit verringert.
- In der Weltraumforschung: Helium wird als Kühlmittel in Weltraumteleskopen und anderen Instrumenten verwendet, die bei extrem niedrigen Temperaturen arbeiten.
Insgesamt ist Helium aufgrund seiner inerten und nicht reaktiven Natur eine wertvolle Ressource für verschiedene wichtige Anwendungen.
Weiterführende Literatur
Ist Helium ein Metall?
Ist Helium zweiatomig?
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Warum ist Bor ein Metalloid?
Ist Wasserstoff ein Edelgas?