原子の地図帳 / 第1周期・希ガス

ヘリウム(Helium, He)

ヘリウムは原子番号2の希ガス元素で、水素に次いで宇宙で2番目に多く存在する元素です。すべての元素の中で最も低い沸点(約−269℃)を持ち、常圧では絶対零度まで液化しません。化学的にほぼ完全に不活性で、化合物を形成しません。

2 常温: 気体
He
Helium
原子量: 4.003

基本データ

原子番号
2
元素記号
He
元素名(日本語)
ヘリウム
元素名(英語)
Helium
分類
希ガス
周期 / 族
第1周期 / 18族
標準状態
気体
標準原子量
4.003
電子配置
1s2
電気陰性度(Pauling)
―
主な酸化数
0

注: 物性値は温度・圧力・同位体組成などにより変化します。代表的な学習用の値を掲載しています。

電子配置(ボーアモデル)

K He

電子配置式

1s2

電子殻電子数
K(2e⁻まで)2個

概要

ヘリウムはすべての元素の中で最も沸点が低く、常圧では絶対零度まで冷やしても液化しない唯一の物質です。化学的にほぼ完全に不活性で、化合物をほとんど作らない希ガスの代表元素です。

発見の歴史

1868年、フランスの天文学者ピエール・ジャンサンとイギリスのノーマン・ロッキャーが太陽の分光観測によってその存在を示す輝線を発見し、1895年にイギリスの化学者ウィリアム・ラムゼーが地球上(鉱物のクレベ石)から単離しました。名前はギリシャ語で太陽を意味する「helios」に由来します。

主な用途・特徴

  • MRI・NMR装置の超電導磁石冷媒(液体He)
  • 気球・飛行船の浮揚ガス
  • 溶接の不活性シールドガス
  • 半導体製造プロセスガス

超低温を作り出せる性質からMRI装置の超電導磁石の冷却に不可欠で、医療機器の心臓部を支える欠かせない資源です。

安全性・取扱い

化学的に不活性で毒性はありませんが、高濃度で吸入すると酸素不足による窒息の危険があるため注意が必要です。

学習のポイント

イオン化エネルギーが全元素中で最大という性質があり、希ガスの安定性を説明する際の代表例として扱われます。

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