L’hélium est un gaz rare car il possède une couche électronique externe complètement remplie, ce qui le rend très stable et non réactif. En d’autres termes, il possède une couche de valence complète avec deux électrons, ce qui lui confère une très faible tendance à former des liaisons chimiques avec d’autres atomes.
Eh bien, c’était juste une réponse simple. Mais il y a quelques choses supplémentaires à savoir sur ce sujet qui rendront votre concept très clair.
Alors allons-y directement.
Points clés à retenir : l’hélium est-il un gaz noble ?
- L’hélium est un gaz rare car il possède une couche électronique complète la plus externe, ce qui le rend stable et non réactif.
- L’hélium est le plus stable de tous les gaz rares en raison de sa petite taille atomique et de sa faible affinité électronique.
- Bien qu’il soit très inerte, l’hélium peut former de faibles interactions avec d’autres atomes ou molécules dans certaines conditions.
- La nature inerte et non réactive de l’hélium le rend utile dans un large éventail d’applications industrielles et scientifiques, telles que le refroidissement, le soudage, la détection de fuites, la chromatographie en phase gazeuse, les ballons, la plongée sous-marine et l’exploration spatiale.
Explication : Pourquoi l’hélium est-il un gaz rare ?
L’hélium est un gaz rare car sa couche électronique la plus externe est entièrement remplie de deux électrons, ce qui le rend très stable et non réactif.
Les atomes des éléments ont tendance à gagner, perdre ou partager des électrons pour remplir leur couche électronique la plus externe et atteindre la stabilité.
L’hélium possède déjà une couche électronique complète la plus externe, il n’a donc pas besoin de former des liaisons chimiques avec d’autres atomes pour atteindre la stabilité. Cela fait de l’hélium un gaz très peu réactif ou inerte.
En d’autres termes, les électrons de l’hélium sont disposés de telle manière que l’atome est satisfait de sa configuration et n’a pas besoin de partager ou d’échanger des électrons avec d’autres atomes pour devenir plus stable.
Cela rend très peu probable que l’hélium se combine avec d’autres éléments pour former des composés, c’est pourquoi il est considéré comme un gaz rare.
En résumé, l’hélium est un gaz rare et non réactif car sa configuration électronique est très stable, ce qui signifie qu’il n’a pas besoin de former de liaisons chimiques avec d’autres atomes pour devenir plus stable.
Stabilité de l’hélium par rapport aux autres gaz rares
L’hélium est le premier élément du groupe des gaz rares du tableau périodique et il est connu pour être le plus stable de tous les gaz rares. En effet, il possède la plus petite taille atomique et la plus faible affinité électronique parmi les gaz rares, ce qui le rend hautement inerte et non réactif.
Les autres gaz rares, tels que le néon, l’argon, le krypton, le xénon et le radon, ont également des configurations électroniques stables en raison de leurs couches électroniques entièrement externes.
Cependant, à mesure que l’on descend dans le groupe de l’hélium au radon, la taille atomique augmente et l’affinité électronique devient plus négative.
Cela signifie que les électrons externes sont plus éloignés du noyau et sont plus facilement attirés par d’autres atomes, ce qui rend les gaz rares plus réactifs.
Bien qu’il soit le plus stable des gaz rares, l’hélium n’est pas complètement inerte et peut former de faibles interactions avec d’autres atomes ou molécules dans certaines conditions.
Par exemple, il a été découvert que l’hélium peut former de faibles forces de Van der Waals avec d’autres atomes ou molécules, qui sont des forces d’attraction résultant des fluctuations de la densité électronique.
Dans l’ensemble, l’hélium est le plus stable des gaz rares en raison de sa petite taille atomique et de sa faible affinité électronique, ce qui le rend hautement inerte et non réactif.
Cependant, il n’est pas complètement inerte et peut former de faibles interactions avec d’autres atomes ou molécules.
Utilisations de l’hélium en raison de sa nature inerte
La nature inerte et non réactive de l’hélium le rend utile dans un large éventail d’applications industrielles et scientifiques. Certaines utilisations courantes de l’hélium comprennent :
- Comme liquide de refroidissement : le faible point d’ébullition et la conductivité thermique élevée de l’hélium en font un liquide de refroidissement idéal pour diverses applications industrielles, telles que les réacteurs nucléaires et les machines IRM.
- En soudage : L’hélium est souvent utilisé dans les procédés de soudage car il fournit une atmosphère inerte qui empêche la formation d’oxydes et de nitrures susceptibles de affaiblir la soudure.
- Dans la détection des fuites : l’hélium est une petite molécule qui peut facilement pénétrer dans les petites fuites, ce qui la rend utile pour détecter les fuites dans divers systèmes tels que la réfrigération, la climatisation et les gazoducs.
- En chromatographie en phase gazeuse : le faible poids atomique et l’inertie de l’hélium en font un gaz porteur idéal pour la chromatographie en phase gazeuse, une technique utilisée en chimie analytique pour séparer et analyser des mélanges complexes de produits chimiques.
- Dans les ballons : la faible densité et la nature non toxique de l’hélium le rendent idéal pour remplir des ballons, des dirigeables et d’autres véhicules plus légers que l’air.
- En plongée sous-marine : L’hélium est parfois utilisé comme composant dans les mélanges respiratoires pour la plongée sous-marine, car il réduit le risque de narcose à l’azote et d’accident de décompression.
- Dans l’exploration spatiale : l’hélium est utilisé comme liquide de refroidissement dans les télescopes spatiaux et autres instruments fonctionnant à des températures extrêmement basses.
Dans l’ensemble, la nature inerte et non réactive de l’hélium en fait une ressource précieuse dans diverses applications importantes.
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