Hợi ( Helium ), bất hoạt bát đích nguyên tố, nguyên tố phù hào He, viHi hữu khí thểĐích nhất chủng. Hợi tại thông thường tình huống hạ vi vô sắc, vô vị đích khí thể, thị duy nhất bất năng tạiTiêu chuẩn đại khí ápHạCố hóaĐích vật chất. Hợi đích ứng dụng chủ yếu thị tác viBảo hộ khí thể,Khí lãnh thức hạch phản ứng đôi đích công tác lưu thể hòa siêu đê ôn lãnh đống tề. Thử ngoại, do vu mật độ bỉ không khí tiểu thả tính chất ổn định, hợi hoàn khả dĩ tác vi phù thăng khí thể.
Hợi đích nguyên tố danh lai nguyên vu hi tịch văn, nguyên ý thị “Thái dương”[1].1868 niên pháp quốc đíchBì ai nhĩ · nhượng sâmLợi dụng phân quang kính quan sát thái dương biểu diện, phát hiện nhất điều tân đích hoàng sắc phổ tuyến, tịnh nhận vi thị chúc vu thái dương thượng đích mỗ cá vị tri nguyên tố, cố danh hợi.
2017 niên 2 nguyệt 6 nhật, trung quốc nam khai đại học đíchVương tuệ điền,Chu hướng phongĐoàn đội cập kỳ hợp tác giả tại 《Nature Chemistry》 thượng phát biểu liễu hữu quan tại cao áp điều kiện hạ hợp thành hợi nột hóa hợp vật ——Na₂He đích luận văn[2-3],Kết thúc liễu hợi nguyên tố vô hóa hợp vật đích lịch sử, giá tiêu chí trứ trung quốc tại hi hữu khí thể hóa học lĩnh vực tẩu hướng liễu tối tiền đoan.
- Trung văn danh
- Hợi[7]
- Ngoại văn danh
- Helium[7]
- CAS đăng lục hào
- 7440-59-7[7]
- EINECS đăng lục hào
- 231-168-5[7]
- Phí điểm
- -268.60 ℃
- Ngoại quan
- Vô sắc khí thể
- Dung giải tính
- Bất dung vu thủy, ất thuần
- Nguyên tử tự sổ
- 2
- Phát hiện nhân
- Uy liêm · lạp mỗ tề
- Hữu vô phóng xạ tính
- Vô
- Nguyên tố phù hào
- He[7]
- Nguyên tử lượng
- 4.002602
- Chu kỳ
- Đệ nhất chu kỳ
- Tộc
- 0 tộc
- Điện tử bài bố
- 1s2
- Nguyên tố biểu loại biệt
- Hi hữu khí thể nguyên tố
- Điện phụ tính
- 3.89[8]
Mục lục
Uy liêm · lạp mỗ tắcKinh quá tiến nhất bộ nghiên cứu, nhận thức đáo thị nhất điều bất chúc vu nhậm hà dĩ tri nguyên tố đích tân tuyến, thị nhân nhất chủng đạo hồng thiếu tân đích nguyên tố sản sinh đích, bả giá cá tân nguyên tố mệnh danh vi helium, lai tự hi tịch văn helios ( thái dương ), nguyên tố phù hào định vi He. Giá thị đệ nhất cá tại địa cầu dĩ ngoại, tại vũ trụ trung phát hiện đích nguyên tố. Vi liễu kỷ niệm giá kiện sự, đương thời chú tạo nhất khối kim chất kỷ niệm bài, nhất diện điêu khắc trứ giá trứ tứ thất mã chiến xa đích truyện thuyết trung đích thái dương thầnA ba la( Apollo ) tượng, lánh nhất diện điêu khắc trứ bì ai nhĩ · nhượng sâm hòa lạc khắc gia đích đầu tượng, hạ diện tả trứ: 1868 niên 8 nguyệt 18 nhật thái dương đột xuất vật phân tích. Tại chiêm tốn tòng thái dương quang phổ trung phát hiện hợi thời, anh nhân J. N. Lockyer hòa E. F. Frankland nhận vi giá chủng vật chất tại địa cầu thượng hoàn một hữu phát hiện, nhân thử định danh vi “Hợi” ( pháp văn vi hélium, anh văn vi helium ), nguyên tự hi tịch ngữ ήλιος, ý vi “Thái dương”.
Quá liễu 20 đa niên hậu, lạp mỗ tái tại nghiên cứu ất du quáng thời phát hiện liễu nhất chủng thần bí đích khí thể. Do vu tha nghiên cứu liễu giá chủng khí thể đích quang phổ, phát hiện khả năng thị bì ai nhĩ · nhượng sâm hòa lạc khắc gia phát hiện đích na điều hoàng tuyến D3 tuyến. Đãn do vu tha một hữu nghi khí trắc định phổ tuyến tại quang phổ trung đích vị trí, tha chỉ hữu cầu trợ vu đương thời tối ưu tú đích quang phổ học gia chi nhất đích nguy khóa luân đôn vật lý học gia khắc lỗ khắc tư. Khắc lỗ khắc tư chứng minh liễu, giá chủng khí thể tựu thị hợi. Giá dạng hợi tại địa cầu thượng dã bị phát hiện liễu.[4]
Tại nhị thập thế kỷ sơ đích kỉ thập niên lí, thế giới các quốc đô tại tầm trảo hợi khí tư nguyên, tại đương thời chủ yếu thị vi liễu sung phi đĩnh. Đãn thị đáo liễu nhị thập nhất thế kỷ, hợi bất cận dụng tại phi hành thượng, tiêm đoan khoa học nghiên cứu, hiện đại hóa công nghiệp kỹ thuật, đô ly bất khai hợi, nhi thả dụng đích thường thường thị dịch thái đích hợi, nhi bất thị khí thái đích hợi. Dịch thái hợi bả nhân môn dẫn đáo nhất cá tân đích lĩnh vực —— đê ôn thế giới.
Anh quốc vật lý học gia đỗ ngõa ( Dewar ) tại 1898 niên thủ tiên đắc đáo liễu dịch thái khinh. Tựu tại đồng nhất niên, hà xu tuần táo lan đích vật lý học gia tạp mỹ lâm · áo niết tư dã đắc đáo liễu dịch củng lam hãn khẳng nguy hải thái khinh. Dịch thái khinh đích phí điểm thị linh hạ 253℃, tại giá dạng đê đích ôn độ hạ, kỳ tha các chủng khí thể bất cận biến thành dịch thể, nhi thả đô biến thành liễu cố thể. Chỉ hữu hợi thị tối hậu nhất cá bất khẳng biến thành dịch thể đích khí thể. Bao quát đỗ ngõa hòa tạp mỹ lâm · áo niết tư tại nội đích khoa học gia môn quyết tâm bả hợi khí dã biến thành dịch thể.
1908 niên 7 nguyệt 13 nhật vãn, hà lan vật lý học gia tạp mỹ lâm · áo niết tư ( Heike Kamerlingh Onnes ngang nạp tư ) hòa tha đích trợ thủ môn tại trứ danh đích lai đốn thật nghiệm thất thủ đắc thành công, hợi khí biến thành liễu dịch thể. Tha đệ nhất thứ đắc đáo liễu 320 lập phương li mễ đích dịch thái hợi.
Yếu đắc đáo dịch thái hợi, tất tu tiên bả hợi khí áp súc tịnh thả lãnh khước đáo dịch thái không khí đích ôn độ, nhiên hậu nhượng tha bành trướng, sử ôn độ tiến nhất bộ hạ hàng, hợi khí tựu biến thành liễu dịch thể. Dịch thái hợi thị nhất chủng dữ chúng bất đồng đích dịch thể, kỳ phí điểm vi linh hạ 269℃. Tại giá dạng đê đích ôn độ hạ, khinh dã biến thành liễu cố thể, dữ không khí tiếp xúc thời, không khí hội lập khắc tại dịch thái hợi đích biểu diện thượng đống kết thành nhất tằng kiên ngạnh đích cái tử.
1934 niên ứng phiến tái, tại anh quốc lư sắt phúc na lí học tập đích tiền tô liên khoa học gia tạp bỉ tra phát minh liễu tân hình đích dịch hợi cơ, mỗi tiểu thời khả dĩ chế tạo 4 thăng dịch thái hợi. Dĩ hậu, dịch thái hợi tài tại các quốc đích thật nghiệm thất trung đắc đáo quảng phiếm đích nghiên cứu hòa ứng dụng.
Hợi tồn tại vu chỉnh cá vũ trụ trung, án chất lượng kế chiêm 23%, cận thứ vuKhinh.Đãn tại tự nhiên giới trung chủ yếu tồn tại vu thiên nhiên khí thể hoặc phóng xạ tính quáng thạch trung. Tại địa cầu đíchĐại khí tằngTrung, hợi đích nùng độ thập phân đê, chỉ hữu 5.2 vạn phân chi nhất. Tại địa cầu thượng đích phóng xạ tính quáng vật trung sở hàm hữu đích hợi thịα suy biếnĐích sản vật. Hợi tại mỗ ta thiên nhiên khí trung hàm hữu tại kinh tế thượng trị đắc đề thủ đích lượng, tối cao khả dĩ hàm hữu 7%, tại mỹ quốc đích thiên nhiên khí trung hợi đại ước hữu 1%, tại địa biểu đích không khí trung mỗi lập phương mễ hàm hữu 4.6 lập phương li mễ đích hợi, đại ước chiêm chỉnh cá thể tích đích 0.0005%, mật độ chỉ hữu không khí đích 7.2 phân chi nhất, thị trừ liễu khinh dĩ ngoại mật độ tối tiểu đích khí thể.
Địa xác trung hàm lượng | 0.008 ( ppm ) |
|---|---|
Nguyên tố tại thái dương trung đích hàm lượng | 230000 ( ppm ) |
Nguyên tố tại hải thủy trung đích hàm lượng | 0.000006 ( ppm ) |
Địa cầu thượng đích hợi chủ yếu thịPhóng xạ tính nguyên tốSuy biến đích sản vật, α lạp tử tựu thị hợi đíchNguyên tử hạch.Tại công nghiệp trung khả do hàm hợi đạt 7% đích thiên nhiên khí trung đề thủ. Dã khả do dịch thái không khí trung dụngPhân lựu phápTòng hợi nãi hỗn hợp khí thể trung chế đắc.[4]
Hợi đích nguyên tử quang phổ
Thông điện phát quang hậu đích hợi khíHợi tại thông thường tình huống hạ vi vô sắc, vô vị đích khí thể; dung điểm -272.2℃ ( 25 cá đại khí áp ), phí điểm -268.9℃; mật độ 0.1785g/L, lâm giới ôn độ -267.8℃, lâm giới áp lực 2.26 đại khí áp; thủy trung dung giải độ 8.61 li mễ ³/ thiên khắc thủy.
Hợi thịNọa tính nguyên tốChi nhất, phân tử thức vi He, thị nhất chủngHi hữu khí thể,Vô sắc, vô xú, vô vị. Tha tại thủy trung đích dung giải độ thị dĩ tri khí thể trung tối tiểu đích, dã thị trừ khinh khí dĩ ngoại mật độ tối tiểu đích khí thể. Mật độ 0.17847g/L, dung điểm -272.2℃ ( 25 cá đại khí áp ). Phí điểm -268.9℃. Tha thị tối nan dịch hóa đích nhất chủng khí thể, kỳ lâm giới ôn độ vi -267.9℃. Lâm giới áp lực vi 2.25 đại khí áp. Đương dịch hóa hậu ôn độ hàng đáo -270.98℃ dĩ hạ thời, cụ hữu biểu diện trương lực ngận tiểu, đạo nhiệt tính ngận cường, kỉ hồ bất trình hiện nhậm hà niêm trệ tính. Dịch thể hợi khả dĩ dụng lai đắc đáo tiếp cận tuyệt đối linh độ ( -273.15℃ ) đích đê ôn. Hóa học tính chất thập phân bất hoạt bát, kí bất năng nhiên thiêu, dã bất năng trợ nhiên. Hợi dã thị tối nan dịch hóa đích khí thể.
Hợi tại thông thường tình huống hạ vi vô sắc, vô vị đích khí thể. Thị duy nhất bất năng tại tiêu chuẩn đại khí áp hạ cố hóa đích vật chất.Dịch thái hợiTại ôn độ hạ hàng chí 2.18K thời, tính chất phát sinh đột biến, thành vi nhất chủngSiêu lưu thể,Năng duyên dung khí bích hướng thượng lưu động, nhiệt truyện đạo tính vi đồng đích 800 bội, tịnh biến thành siêu đạo thể; kỳ bỉ nhiệt dung, biểu diện trương lực, áp súc tính đô thị phản thường đích.[4]
Do vu dịch hợi đích siêu đê ôn, tại thử ôn độ hạ xuất hiện liễu hứa đa kỳ diệu đích vật lý hiện tượng. Hứa đa trọng yếu đích vật lý thật nghiệm, đô yếu tại đê ôn hạ tiến hành. Thế giới các quốc đích vật lý học gia đô tại nghiên cứu dịch thái hợi, hi vọng thông quá dịch thái hợi đạt đáo canh đê đích ôn độ, nghiên cứu các chủng vật chất tại đê ôn hạ hội phát sinh thập ma biến hóa, hội hữu thập ma ngã môn hoàn bất tri đạo đích tính chất. Giá tựu sản sinh liễu vật lý học đích nhất cá tân đích phân chi —— đê ôn vật lý học.[5]
Dung điểm | -272.2℃ ( 25 cá đại khí áp ); |
|---|---|
Phí điểm | -268.9℃; |
Mật độ | 0.1785g/L |
Lâm giới ôn độ | -267.8℃ |
Lâm giới áp lực | 2.26 đại khí áp |
Nhiệt đạo suất | 151.3W/ ( m·K ) |
Tinh thể kết cấu | Tinh bào vi lục phương tinh bào |
Hợi -4
Hạ biểu vi dịch hợi ( hợi 4 ) đích nhất ta cơ bổn vật lý tính chất ( mỗ ta tham sổ trắc định thời đích trạng thái bất tường ):
Chưng phát nhiệt /kJ/kg | 20.73 |
|---|---|
Bỉ nhiệt /kJ/ ( kg·K ) | 4.56 |
Niêm độ /MPa·s | 3.57 |
Giới điện thường sổ | 1.0492 |
Lâm giới ôn độ /K | 5.201 |
Lâm giới áp lực /MPa | 0.227 |
Hợi -3
Hợi -3 thị tự nhiên giới trung hợi đích ổn định đồng vị tố, nguyên tử lượng vi 3.016, nguyên tử hạch do 2 cá chất tử hòa nhất cá trung tử tổ thành. Thông thường tình huống hạ, hợi -3 vi vô sắc, vô vị, vô độc, bất nhiên thiêu đích nọa tính khí thể.
Hạ biểu vi dịch hợi ( hợi 3 ) đích nhất ta cơ bổn vật lý tính chất:
Chính thường phí điểm /K | 3.191 |
|---|---|
Mật độ /kg/m³ | 82.3 |
Chưng phát nhiệt /J/mol | 20.56 |
1.0K thời đích bỉ nhiệt /J/ ( mol·K ) | 4.222 |
3.2K thời đích niêm độ /mPa·s | 3.57 |
3.2K thời đích nhiệt đạo suất /mW/ ( m·K ) | 20 |
Lâm giới ôn độ /K | 3.324 |
Lâm giới áp lực /MPa | 0.115 |
Tạp mỹ lâm · áo niết tư thị đệ nhất cá đắc đáo dịch hợi đích khoa học gia. Tha hựu tương ôn độ tiến nhất bộ hàng đê, thí đồ đắc đáo cố thái hợi, khước tịnh một hữu thành công ( cố thái hợi thị 1926 niên cơ tác mỗ dụng hàng đê ôn độ hòa tăng đại áp lực đích phương pháp thủ tiên đắc đáo đích ).
Đối vu nhất bàn dịch thể lai thuyết, tùy trứ ôn độ hàng đê, mật độ hội trục tiệm tăng gia. Tạp mỹ lâm · áo niết tư sử dịch thái hợi đích ôn độ hạ hàng, dịch hợi đích mật độ tăng đại liễu. Đãn thị, đương ôn độ hạ hàng đáo linh hạ 271℃ đích thời hầu, dịch thái hợi đột nhiên đình chỉ khởi phao, đồng thời mật độ dã đột nhiên giảm tiểu liễu.
Giá thị lánh nhất chủng dịch thái hợi. Tạp mỹ lâm · áo niết tư bả tiền nhất chủng mạo phao đích dịch thái hợi khiếu tố hợi Ⅰ, nhi bả hậu nhất chủng tĩnh chỉ đích dịch thái hợi khiếu tố hợi Ⅱ.
Bả nhất cá tiểu pha li bôi án tại hợi Ⅱ trung. Pha li bôi do không đích tiệm tiệm trang mãn liễu. Bả giá cá thịnh trứ dịch thái hợi đích tiểu pha li bôi đề xuất lai, quải tại bán không thời, pha li bôi để hạ xuất hiện liễu dịch hợi, bất nhất hội, bôi trung đích dịch thái hợi tựu “Lậu” quang liễu.
Hợi Ⅱ năng cú đảo lưu, tha hội duyên trứ pha li bôi đích bích hướng cao xử đảo lưu. Thử hiện tượng chỉ năng tại đê ôn trạng thái hạ tài hội phát sinh, danh vi “Siêu lưu động tính”,Cụ hữu “Siêu lưu động tính” đích hợi Ⅱ khiếu tốSiêu lưu thể.
Hậu lai, hứa đa khoa học gia nghiên cứu liễu giá chủng quái hiện tượng, hựu hữu liễu hứa đa tân đích phát hiện. Bỉ như 1938 niên a lan đẳng nhân phát hiện đích hợi đao phún tuyền. Tại nhất căn pha li quản lí, trang trứ ngận tế đích kim cương sa, thượng đoan tiếp xuất lai nhất căn tế đích phún chủy. Tương giá pha li quản tẩm đáo hợi Ⅱ trung, dụng quang chiếu pha li quản thô đích hạ bộ, tế phún chủy tựu hội phún xuất hợi Ⅱ đích phún tuyền, quang việt cường phún đắc việt cao, khả dĩ cao đạt sổ li mễ.
Hợi Ⅱ phún tuyền dã thị siêu lưu thể đích đặc thù tính chất. Tại giá cá thật nghiệm trung, quang năng trực tiếp biến thành liễu cơ giới năng.[4]
Tại dịch hợi đích ôn độ hạ, tại nhất cá duyên hoàn thượng phóng trí nhất cá duyên cầu. Duyên cầu hội hảo tượng thất trọng nhi phiêu phù tại hoàn thượng, dữ hoàn bảo trì nhất định cự ly. Tại đồng dạng đích ôn độ hạ, dụng tế liên tử hệ trứ từ thiết, mạn mạn phóng đáo nhất cá kim chúc bàn tử lí khứ. Đương từ thiết khoái yếu bính đáo bàn tử đích thời hầu, khả dĩ quan sát đáo, liên tử tùng liễu, từ thiết phù tại bàn tử thượng, nhược thử thời khinh khinh phách đả từ thiết, tha hội tự hành toàn chuyển. Giá chủng hiện tượng chỉ năng tại đê ôn quan sát đáo, cao ôn hạ bất hội sản sinh.
Giá thị đê ôn hạ đích siêu đạo hiện tượng. Hữu ta kim chúc tại dịch thái hợi đích ôn độ hạ, nguyên tử hạch đích vận động kỉ hồ đình chỉ, đối điện tử đích trở ngại biến đắc cực tiểu, nhân thử điện trở hội tiêu thất, thành vi siêu đạo thể; do vu từ lực tuyến bất khả năng xuyên quá siêu đạo thể[6],Vu thị tại siêu đạo thể dữ từ thể trung gian hình thành liễu giác đại đích từ tràng, từ tràng đích xích lực thác trụ liễu duyên cầu hòa từ thiết, sử tha môn phù tại bán không trung. Giá tựu thịMại tư nạp hiệu ứng( Meissner Effect ), giá nhất hiệu ứng khả dĩ bị lợi dụng lai chế tạoTừ huyền phù liệt xa.
Hợi thị sở hữu nguyên tố trung tối bất hoạt bát đích nguyên tố, cực nan hình thành hóa hợp vật, giá thị nhân vi hợi đíchNguyên tử hạchĐáo điện tử tằng cự ly ngận tiểu, tịnh thả đạt đáo liễu ổn định kết cấu. Tha đích tính chất tiện quyết định liễu dụng đồ, hợi đích ứng dụng chủ yếu thị tác vi bảo hộ khí thể, khí lãnh thức hạch phản ứng đôi đích công tác lưu thể hòa siêu đê ôn lãnh đống tề đẳng đẳng.
2017 niên 2 nguyệt 6 nhật, trung quốc nam khai đại học đíchVương tuệ điền,Chu hướng phongĐoàn đội cập kỳ hợp tác giả tại 《Nature Chemistry》 thượng phát biểu liễu hữu quan tại cao áp điều kiện hạ hợp thành hợi nột hóa hợp vật ——Na2He đích luận văn[2-3],Kết thúc liễu hợi nguyên tố vô hóa hợp vật đích lịch sử, tiêu chí trứ trung quốc tại hi hữu khí thể hóa học lĩnh vực tẩu đáo liễu tối tiền duyên.
Pimental đẳng căn cư HeF₂ đích điện tử bài bố đồng ổn định đích HF₂⁻ tương tự, đề xuất liễu lợi dụng hạch chuyển biến chế bị HeF2Đích tam chủng phương pháp.
1. Xuyên đích β suy biến pháp
Xuyên kinh quá β suy biến hậu ứng biến thành hợi. Giá dạng, xuyên đích hóa hợp vật kinh β suy biến hậu, tựu hữu khả năng thành vi hợi hóa hợp vật. Vi liễu tiện vu tiến hành phản ứng, thủ tiên thông quá xuyên hòa khinh đích đồng vị tố giao hoàn, tương xuyên cố định tại KHF₂ đích cố thể tinh cách trung. Phu tập tại tinh cách trung đích TF₂⁻ phát sinh hạch phản ứng hậu, tiện hội sinh thành HeF₂.
TF2⁻ → HeF2+β⁻
Xuyên tại suy biến quá trình trung đích phản trùng năng lượng, bất trí sử tân sinh thành đích nhị phất hóa hợi đoạn liên. Xuyên suy biến đích bán suy kỳ vi 12.25 niên, cổ kế ¹⁰Ci đích xuyên, kinh 4～5 cá nguyệt, cận năng sinh thành 10μmol đích HeF2.
2. Nhiệt trung tử phúc chiếu pháp
Dụng nhiệt trung tử phúc chiếu LiF lai sản sinh hạch phản ứng:
Li ( n,α ) phản ứng hậu, sinh thành đích hợi hạch đồng mẫu thể tinh cách trung đích F-Tương kết hợp nhi sinh thành HeF2.
3. Trực tiếp dụng α lạp tử oanh kích cố thái phất lai chế bị HeF₂
Do thử khán lai, giá tam chủng phương pháp trung, dĩ đệ nhất chủng phương pháp chế thành HeF₂ đích khả năng tính tối đại, đãn chí kim hoàn một hữu kiến đáo dĩ chế thành đích báo cáo. Malm đẳng nhận vi HeF₂ hòa HF₂⁻ đích điện tử bài bố tuy nhiên tương tự, đãn HF₂⁻ thị H⁻ đồng lưỡng cá F nguyên tử tương tác dụng nhi sinh thành hóa hợp vật, H⁻ đích điện ly thế cận vi 0.7eV, nhi hợi đích điện ly thế cao đạt 25eV, nhân thử đối HeF₂ thị phủ tồn tại thị trị đắc hoài nghi đích.[4]
Hợi hợp khinh ly tử, hóa học thức vi HeH⁺, thị nhất cá đái chính điện đích ly tử. Tha thủ thứ phát hiện vu 1925 niên, thông quáChất tửHòa hợi nguyên tử tại khí tương trung phản ứng chế đắc. Tha thị dĩ tri tối cường đích toan, chất tử thân hòa năng vi 177.8 kJ/mol. Giá chủng ly tử dã bị xưng vi hợi khinh phân tử ly tử. Hữu nhân nhận vi, giá chủng vật chất khả dĩ tồn tại vu tự nhiên tinh tế vật chất trung. Giá thị tối giản đan đích dị hạch ly tử, khả dĩ dữ đồng hạch đích khinh phân tử ly tử H2Tương bỉ giác. Dữ H2Bất đồng đích thị, tha hữu nhất cá vĩnh cửu đích kiện ngẫu cực củ, sử tha canh dung dịch biểu hiện xuất quang phổ đặc chinh.
HeH+Bất năng tại ngưng tụ tương trung chế bị, nhân vi giá hội sử tha dữ nhậm hà âm ly tử, phân tử, nguyên tử phát sinh tác dụng. Đãn thị, khả dĩ dụng cái tư định luật dự trắc tha tại thủy dung dịch trung đích toan tính.
Điện ly quá trình -360 kJ/mol đích tự do năng biến hóa tương đương vu pKa vi -63.
HeH trung cộng giới kiện đích trường độ thị 0.772Å.
Kỳ tha hợi khinh ly tử dĩ kinh tri đạo hoặc giả tại lý luận thượng nghiên cứu. HeH₂, dĩ kinh bị vi ba quang phổ quan trắc đáo, khoa học gia kế toán xuất tha đích thân hòa năng vi 6 kcal/mol, nhi HeH3Vi 0.1 kcal/mol.[5]
Bất đồng vu hợi hợp khinh ly tử, khinh hòa hợi cấu thành đích trung tính phân tử tại nhất bàn tình huống hạ thị ngận bất ổn định đích. Đãn thị, tha tác vi nhất cá chuẩn phân tử tạiKích phát tháiThị ổn định đích, vu 20 thế kỷ 80 niên đại trung kỳ thủ thứ tại quang phổ trung quan trắc đáo.
pKa:－63 ( thôi trắc ), bỉ phất đễ toan cường đắc đa.
HHe (g) | → | H ( g ) | + He ( g ) | +178 kJ/mol |
HHe (aq) | HHe ( g ) | +973 kJ/mol | ||
H (g) | H ( aq ) | – 1530 kJ/mol | ||
He (g) | He ( aq ) | +19 kJ/mol | ||
HHe (aq) | H ( aq ) | + He ( aq ) | – 360 kJ/mol |
Tức tiện như thử, giá ta ly tử hoặc phân tử cận xuất hiện vu “Thuấn gian”, hoặc giả cận thông quá kế toán đắc xuất, cố tha môn thượng thả nan dĩ nhận vi thị tồn tại đích “Hóa hợp vật”.[5]
2017 niên 2 nguyệt 6 nhật, trung quốc nam khai đại học đíchVương tuệ điền,Chu hướng phongĐoàn đội cập kỳ hợp tác giả tại 《Nature Chemistry》 thượng phát biểu liễu hữu quan tại cao áp điều kiện hạ hợp thành hợi nột hóa hợp vật ——Na2He đích luận văn[2-3],Kết thúc liễu hợi nguyên tố vô hóa hợp vật đích lịch sử, tiêu chí trứ trung quốc tại hi hữu khí thể hóa học lĩnh vực tẩu đáo liễu tối tiền duyên.
Thử tiền, nghiên cứu nhân viên dĩ kinh trảo đáo kỳ tha nguyên tố dữ hợi tiến hành phối đối đích phương pháp. Đãn nhất trực dĩ lai, đô một hữu hình thành thập ma năng cú ổn định tồn tại đích vật chất. Tối thường kiến đích lệ tử tựu thị hợi dữ kỳ tha nguyên tố đích phạm đức hoa lực, vô nhu cộng giới kiện hoặc giả ly tử kiện tựu khả dĩ tồn tại. Tại cực đê đích ôn độ hạ, hợi xác thật khả dĩ hình thành phạm đức hoa lực, đãn cực kỳ vi nhược, vô pháp trường cửu bảo trì.[2-3]
Hợi nguyên tố kiên cố đích ổn định lực nguyên vu kỳ bế xác tằng điện tử tổ thái: Kỳ ngoại xác tằng thị hoàn mãn đích trạng thái, một hữu không gian hòa kỳ tha nguyên tử thông quá cộng dụng điện tử tiến hành kết hợp. Bất quá giá thị địa cầu biểu diện hoàn cảnh trung đích tình huống.
Tác vi vũ trụ trung đệ nhị phong phú đích nguyên tố, hợi tại hằng tinh hòa cự hình khí thể hành tinh đích cấu thành trung khởi trứ trọng yếu tác dụng. Tại ngoại thái không hoặc giả địa cầu thâm xử đích cực đoan điều kiện hạ, tha khả năng tuân tuần trứ bất đồng tầm thường đích quy luật. Như kim, nghiên cứu nhân viên cương cương nghiệm chứng giá chủng kỳ dị đích hiện tượng.
Do tha châu lập đại học đích văn chương cộng đồng tác giả Alex Boldyrev thuyết: “Cực cao đích áp lực, bỉ như tại địa cầu đích hạch tâm hoặc giả kỳ tha cự hình tinh thể trung, năng cú hoàn toàn cải biến hợi đích hóa học đặc tính.”
Nghiên cứu nhân viên thông quá “Tinh thể kết cấu dự trắc” mô hình tiến hành diễn toán phát hiện, tại cực độ đích áp lực chi hạ, nhất chủng ổn định đích hợi nột hóa hợp vật năng cú hình thành. Nhiên hậu tha môn tại kim cương thạch áp khang thật nghiệm trung chân đích sang tạo xuất liễu tiền sở vị kiến đích hóa hợp vật: Na2He. Thật nghiệm khả dĩ vi hợi hòa nột nguyên tử đề cung tương đương vu 110 vạn bội địa cầu đại khí áp đích điều kiện.[2-3]
Giá nhất kết quả thái xuất nhân ý liêu, nhân thử phát biểu đích thời hầu ngộ đáo liễu cự đại đích khốn nan, nghiên cứu nhân viên hoa liễu lưỡng niên đa đích thời gian khứ thuyết phục thẩm cảo nhân hòa biên tập.
Cơ vu giá ta kết quả, nghiên cứu đoàn đội dự trắc, như quả áp lực đạt đáo tha môn thật nghiệm thủy bình đích nhất thiên vạn bội, na ma nột tương khả dĩ ngận dung dịch địa hòa hợi khí phản ứng sinh thành ổn định đích Na2He. Canh vi kỳ diệu đích thị, giá chủng hóa hợp vật đích cấu thành tịnh bất nhu yếu nhậm hà hóa học kiện.
Nam khai đại học vương tuệ điền giáo thụ thị bổn thứ nghiên cứu đích cộng đồng thông tấn tác giả, cư tha giới thiệu: “Sở phát hiện đích hóa hợp vật phi thường kỳ đặc: Hợi nguyên tử thông thường bất hội hình thành nhậm hà hóa học kiện, nhi tân vật chất đích tồn tại tòng căn bổn thượng cải biến liễu nột nguyên tử gian đích hóa học tương hỗ tác dụng, bách sử điện tử tập trung tại cai kết cấu đích lập phương không gian nội, đồng thời cụ hữu tuyệt duyên năng lực.”[2-3]
Na2He đích tinh thể kết cấu, do nột nguyên tử ( tử sắc ) hòa hợi nguyên tử ( lục sắc ) giao thế, cộng dụng điện tử ( hồng sắc ) tồn tại vu kỳ gian đích khu vực.[2-3]
Hợi
Hợi“Giá tịnh bất thị chân đích hóa học kiện,” Popov thuyết, “Đãn thị hợi năng cú sử giá nhất kết cấu ổn định tồn tại. Như quả nhĩ bả hợi nguyên tử na tẩu, cai kết cấu tương vô pháp bảo trì ổn định.”
Hạ diện thị cai hóa hợp vật đích kỳ tha biểu hiện hình thức, tả đồ trung phấn sắc vi nột, bạch sắc vi hợi; hữu đồ trung nột hòa hợi thành lập phương thể trạng, hồng sắc đích điểm tắc thị điện tử.[2-3]
HợiÁ tinh cách phân tích biểu minh, He đích chiêm vị đạo trí điện tử bị cục vực đáo liễu nguyên tử phùng khích trung tịnh tại Na nguyên tử hạch đích dẫn lực hạ hình thành đa trung tâm kiện, tòng nhi chỉnh cá thể hệ biến thành liễu điện tử diêm thể hệ. Cai quá trình trung, cô lập điện tử, Na đích nội tằng điện tử dữ He đích nội tằng 1s điện tử hòa ngoại tằng đích 2s, 2p quỹ đạo sản sinh cường liệt đích giao điệp. Thụ phao lợi bất tương dung nguyên lý đích ảnh hưởng, He đích 1s điện tử mật độ hòa ngoại tằng điện tử quỹ đạo đích phân bố bị bách phát sinh biến hóa đạo trí tại Na2He hình thành quá trình trung He đắc đáo liễu 0.15 cá điện tử. Cai công tác chứng thật liễu cao áp hạ He hội cụ hữu nhược đích hóa học hoạt tính năng cú dữ tại cao áp hạ hoàn nguyên tính hiển trứ tăng cường đích Na hình thành hóa hợp vật.[2-3]
Tuy nhiên tối cận quan vu kim chúc khinh đích đột phá nghiên cứu ngộ đáo ngận đại đích chất nghi, đãn giá thiên văn chương đích sổ cư yếu trát thật ngận đa. Lai tự luân đôn đế quốc học viện đích vật lý học gia Henry Rzepa tại bả giá hạng nghiên cứu hòa kim chúc khinh đích phát hiện đối bỉ thời biểu kỳ: “Giá thị canh vi khả kháo đích khoa học, hợi hóa hợp vật thị nhất hạng trọng đại đột phá.”[3]
Giá nhất nghiên cứu thiệp cập trung, mỹ, nga, ý, đức ngũ quốc học giả. Tham dữ đích trung quốc nghiên cứu đan vị hoàn hữuBắc kinh cao áp khoa học nghiên cứu trung tâm,Tây bắc công nghiệp đại học,Trung quốc khoa học viện cố thái vật lý nghiên cứu sở hòaNam kinh đại học.Đặc biệt trị đắc nhất đề đích thị, giá nhất nghiên cứu khai thủy vu nam khai đại học nghiên cứu sinh Xiao Dong tại mỹ quốc giao hoán phóng vấn kỳ gian, căn cư tác giả cống hiến giới thiệu, Xiao Dong thiết kế liễu nghiên cứu công tác, tịnh triển khai liễu tương quan kế toán. Xiao Dong dĩ kinh tại thượng hải cao áp khoa học nghiên cứu trung tâm công tác.[3]
Cư liễu giải, giá nhất công tác 2013 niên tựu đầu cảo Nature, đãn tác giả dữ bình thẩm nhân tựu Na2He thành kiện tính chất vô pháp đạt thành nhất trí, tối hậu cải đầu Nature Chemistry phát biểu. Đương nhiên, tịnh bất thị sở hữu nhân đô bị thuyết phục. Ái đinh bảo đại học Eugene Gregoryanz tựu nhận vi XRD sổ cư hữu đãi đề cao, tối chung hoàn yếu khán giá nhất công tác thị phủ năng bị kỳ tha đoàn đội sở trọng phục. Bất quá, cụ bị điều kiện đích thật nghiệm thất toàn thế giới một hữu kỉ gia.[3]
Dĩ tri đích hợi đồng vị tố hữu bát chủng, bao quát hợi -3, hợi -4, hợi -5, hợi -6, hợi -8 đẳng, đãn chỉ hữu hợi -3 hòa hợi -4 thị ổn định đích, kỳ dư đích quân đái hữu phóng xạ tính. Tại tự nhiên giới trung, hợi đồng vị tố trung dĩ hợi -4 chiêm tối đa, đa thị tòng kỳ tha phóng xạ tính vật chất đíchα suy biến,Phóng xuất hợi -4 nguyên tử hạch nhi lai. Nhi tại địa cầu thượng, hợi -3 đích hàm lượng cực thiếu, tha môn quân thị doSiêu trọng khinh( xuyên ) đích β suy biến sở sản sinh.
Đồng vị tố | Giới thiệu |
|---|---|
Hợi -2 | Tha đích nguyên tử hạch chỉ hữu 2 cá chất tử, chỉ thịGiả tưởng lạp tử,Đãn như quảCường hạch lựcTăng cường 2%, tha tựu hữu khả năng tồn tại. |
Hợi -5 | Thị hợi đíchĐồng vị tốChi nhất, nguyên tố phù hào vi He. Tha đích nguyên tử hạch do nhị khỏa chất tử hòa tam khỏa trung tử sở tổ thành. Tịnh đái hữuPhóng xạ tính,Hội phóng xuất trung tử, kỳBán suy kỳVi 0.6 MeV. |
Hợi -6 | Nguyên tử hạch bao hàm 2 cá chất tử hòa 4 cá trung tử, phi thường bất ổn định. |
Hợi -7 | Nguyên tử hạch bao hàm 2 cá chất tử hòa 5 cá trung tử, hội suy biến thành hợi -6, phi thường bất ổn định. |
Hợi -8 | Nguyên tử hạch bao hàm 2 cá chất tử hòa 6 cá trung tử, phi thường bất ổn định. |
Hợi -9 | |
Hợi -10 | Nguyên tử hạch bao hàm 2 cá chất tử hòa 8 cá trung tử, phi thường bất ổn định. |
Phù hào | Z ( p ) | N ( n ) | Đồng vị tố chất lượng ( u ) | Nguyên tử hạchTự toàn | Tương đốiPhong độ | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
2He | 2 | 0 | 2.02946 # | 0+ # ( thôi trắc ) | 0 | Vị tri | |
3He | 1 | 3.0160293191 ( 26 ) | Ổn định | 1/2+ | 0.00000134 ( 3 ) | 4.6×10-10-0.000041 | |
4He | 2 | 4.002, 603, 254, 15 ( 6 ) | 0+ | 0.99999866 ( 3 ) | 0.999959-1 | ||
5He | 3 | 5.01222 ( 5 ) | 700 ( 30 ) E-24 s [0.60 ( 2 ) MeV] | 3/2- | |||
6He | 4 | 6.0188891 ( 8 ) | 806.7 ( 15 ) ms | 0+ | |||
7He | 5 | 7.028021 ( 18 ) | 2.9 ( 5 ) E-21 s [159 ( 28 ) keV] | ( 3/2 ) - | |||
8He | 6 | 8.033922 ( 7 ) | 119.0 ( 15 ) ms | 0+ | |||
9He | 7 | 9.04395 ( 3 ) | 7 ( 4 ) E-21 s [100 ( 60 ) keV] | 1/2 ( -# ) | |||
10He | 8 | 10.05240 ( 8 ) | 2.7 ( 18 ) E-21 s [0.17 ( 11 ) MeV] | 0+ | |||
Bị chú:Họa thượng # hào đích sổ cư đại biểu một hữu kinh quá thật nghiệm đích chứng minh, chỉ thị lý luận thôi trắc, nhi dụng quát hào quát khởi lai đích đại biểu sổ cư bất xác định tính.
Do vu hợi ngận khinh, nhi thả bất dịch nhiên, nhân thử tha khả dụng vu điền sung phi đĩnh, khí cầu, ôn độ kế, điện tử quản, tiềm thủy phục đẳng. Dã khả dụng vu nguyên tử phản ứng đôi hòa gia tốc khí, kích quang khí, hỏa tiễn, dã luyện hòa hạn tiếp thời đích bảo hộ khí thể, hoàn khả dụng lai điền sung đăng phao hòa nghê hồng đăng quản, dã dụng lai chế tạo phao mạt tố liêu.
Do vu hợi tại huyết dịch trung đích dung giải độ ngận đê, nhân thử khả dĩ gia đáo dưỡng khí trung phòng chỉGiảm áp bệnh,Tác vi tiềm thủy viên đích hô hấp dụng khí thể, hoặc dụng vu trị liệu khí suyễn hòa trất tức.
Dịch thể hợi đích ôn độ ( -268.93 ℃ ) tiếp cậnTuyệt đối linh độ( -273℃ ), nhân thử tha tại siêu đạo nghiên cứu trung dụng tác siêu lưu thể, chế tạo siêu đạo tài liêu. Dịch thái hợi hoàn thường dụng tố lãnh khước tề hòa chế lãnh tề. Tại y học trung, dụng vuÁ hợi đaoDĩ trị liệu nham chứng. Tha hoàn khả dĩ dụng tác nhân tạo đại khí tằng hòa lôi xạ môi thể đích tổ thành bộ phân.[4]
Như quả đại lượng hấp nhập hợi khí, hội tạo thành thể nội dưỡng khí bị hợi thủ đại, nhân nhi phát sinh khuyết dưỡng ( hô hấp phản xạ thị thụ thể nội quá lượng nhị dưỡng hóa thán khu động, nhi đối khuyết dưỡng tịnh bất mẫn cảm ), nghiêm trọng đích thậm chí hội tử vong. Lánh ngoại, như quả thị do cao áp khí bình trung trực tiếp hấp nhập hợi khí, na ma kỳ cao lưu tốc tựu hội nghiêm trọng địa phá phôi phế bộ tổ chức. Đại lượng nhi cao áp đích hợi hòa dưỡng hội tạo thành cao áp khẩn trương chứng trạng High pressure nervous syndrome ( HPNS ), bất quá thiếu lượng đích đạm tựu năng cú xử lý giá cá vấn đề. Nhi không khí trung bách phân chi thất thập bát đô thị đạm khí, sở dĩ bất dụng đam tâm. Cư giới thiệu, đại lượng cập trường thời gian hấp nhập hợi khí khả đạo trí não tổn thương thậm chí tử vong. Tại đại bộ phân thự điều loại bao trang đại lí dã hàm hữu thiếu lượng hợi khí, bất quá bất tất đam tâm, một hữu nguy hại.
1, áp lực thông thường hữu 15MPa, sử dụng thời ứng dụng YQY-12 hoặc 152IN-125 đẳng giảm áp khí giảm áp hậu sử dụng, sử dụng tiền ứng dụng phì tạo thủy kiểm lậu khí thể quản đạo, xác bảo khí thể quản đạo bất lậu khí.
2, xác bảo hợi khí bất tiết lộ, công tác tràng sở bảo trì thông phong.
3, bao trang đích khí bình thượng quân ứng ký thượng sinh sản nhật kỳ, bao quát sử dụng niên hạn, phàm đáo kỳ đích khí bình tất tu tống vãng hữu bộ môn tiến hành an toàn kiểm nghiệm, phương năng kế tục sử dụng.
4, mỗi bình hợi khí tại sử dụng đáo vĩ khí thời, ứng bảo lưu bình nội dư áp tại 0.5MPa, tối tiểu bất đắc đê vu 0.25MPa dư áp, ứng tương bình phiệt quan bế, dĩ bảo chứng khí thể chất lượng hòa sử dụng an toàn.
5, bình trang hợi khí tại vận thâu trữ tồn, sử dụng thời đô ứng phân loại đôi phóng.
6, bất chuẩn kháo cận minh hỏa hòa nhiệt nguyên, ứng tố đáo vật cận hỏa, vật triêm du tịch, vật bạo sái, vật trọng phao, vật chàng kích, nghiêm cấm tại khí bình thân thượng tiến hành dẫn hồ hoặc điện hồ.
7, nghiêm cấm dã man trang tá, đoản cự ly di động hợi khí cương bình ứng sử dụng cương bình chuyên dụng thủ thôi xa, trường cự ly di động cương bình ứng dụng nguy hiểm phẩm vận thâu xa lượng vận thâu.
8, dịch hợi đích ôn độ vi －268.9℃, dữ bì phu tiếp xúc năng dẫn khởi nghiêm trọng đống thương.
