os cientistas entenderam por algum tempo que os elementos mais abundantes no universo são gases simples como hidrogênio e hélio. Estes constituem a grande maioria de sua massa observável, superando todos os elementos mais pesados combinados (e por uma larga margem). E entre os dois, o hélio é o segundo elemento mais leve e o segundo mais abundante, estando presente em cerca de 24% da massa elementar do universo observável.enquanto nós tendemos a pensar no hélio como o gás hilariante que faz coisas estranhas à sua voz e permite que Balões flutuem, é na verdade uma parte crucial da nossa existência. Além de ser um componente chave das estrelas, o hélio também é um dos principais constituintes das gigantes gasosos. Isto deve-se, em parte, à sua energia nuclear de ligação muito elevada, mais o facto de ser produzida tanto pela fusão nuclear como pelo decaimento radioactivo. E, no entanto, os cientistas só têm conhecimento da sua existência desde o final do século XIX.a primeira evidência de hélio foi obtida em 18 de agosto de 1868 pelo astrônomo francês Jules Janssen. Enquanto estava em Guntur, na Índia, Janssen observou um eclipse solar através de um prisma, ao que ele notou uma brilhante linha espectral amarela (a 587.49 nanômetros) emanando da cromosfera do sol. Na época, ele acreditava que era sódio, uma vez que estava próximo às linhas D1 e D2 Fraunhofer.

em 20 de outubro do mesmo ano, o astrônomo Inglês Norman Lockyer observou uma linha amarela no espectro solar (que ele nomeou a linha D3 Fraunhofer) que ele concluiu ser causada por um elemento desconhecido no sol. Lockyer e o químico Inglês Edward Frankland nomearam o elemento hélio, em homenagem à palavra grega para o sol.

características:

hélio é o segundo átomo mais simples quando se trata de seu modelo atômico, seguindo o hidrogênio. Consiste de um núcleo de dois prótons e nêutrons, e dois elétrons em órbitas atômicas. A forma mais comum é o hélio-4, que acredita-se ser o produto da nucleossíntese do Big Bang. Este evento, que durou de 10 segundos a 20 minutos após o Big Bang, foi caracterizado pela produção de núcleos diferentes do isótopo mais leve do hidrogênio (ou seja, hidrogênio-1. que tem um único próton e núcleo).acredita-se que este evento tenha produzido a maioria dos isótopos de hélio-4, juntamente com pequenas quantidades dos isótopos de hidrogênio, hélio e lítio. Todos os outros elementos mais pesados foram criados muito mais tarde, como resultado da nucleossíntese estelar. Grandes quantidades de novo hélio estão sendo criadas todo o tempo através deste mesmo processo, onde o calor e a pressão no núcleo das estrelas estão causando a fusão de átomos de hidrogênio.

O núcleo do átomo de hélio-4 é idêntico a uma partícula alfa, dois protões e neutrões ligados que são produzidos no processo de decaimento alfa (onde um elemento decai, liberta massa e se torna outra coisa). A inércia do hélio é devido à estabilidade e baixa energia do seu estado de nuvem de elétrons, onde todos os seus elétrons ocupam orbitais 1s em pares, nenhum possuindo momento angular e cada um cancela o spin intrínseco do outro.

esta estabilidade também explica a falta de interação dos átomos de hélio uns com os outros, o que leva a um dos mais baixos pontos de fusão e ebulição de todos os elementos.

história de uso:

por algum tempo, acreditava-se que o hélio existia apenas no sol. No entanto, em 1882, o físico italiano Luigi Palmieri detectou hélio na terra ao analisar lava do Monte Vesúvio depois que entrou em erupção naquele ano. E em 1895, enquanto procurava argônio, o químico escocês Sir William Ramsay conseguiu isolar o hélio tratando uma amostra de cleveita com ácidos minerais. Depois de tratar o elemento com ácido sulfúrico, ele notou a mesma linha de absorção D3.Ramsey enviou amostras do gás para Sir William Crookes e Sir Norman Lockyer, que verificaram que era hélio. Foi independente de cleveite no mesmo ano por químicos por Teodor Cleve e Abraham Langlet em Uppsala, Suécia, que foram capazes de determinar com precisão o seu peso atômico. Ao longo dos próximos anos, experiências semelhantes produziram os mesmos resultados.várias propriedades interessantes do hélio foram descobertas nos anos seguintes. Em 1907, Ernest Rutherford e Thomas Royds demonstraram que uma partícula alfa é na verdade um núcleo de hélio. Em 1908, hélio foi liquefeito pela primeira vez pelo físico holandês Heike Kamerlingh Onnes, arrefecendo o gás para menos de um kelvin. O elemento foi solidificado em 1926 por seu aluno Willem Hendrik Keesom, que submeteu o elemento a 25 atmosferas de pressão.

Hélio foi um dos primeiros elementos a ter superfluidez. Em 1938, o físico russo Pyotr Leonidovich Kapitsa descobriu que o hélio-4 não tem quase nenhuma viscosidade a temperaturas próximas ao zero absoluto (superfluidez). In 1972, the same phenomenon was observed in helium-3 by American physicists Douglas D. Osheroff, David M. Lee, and Robert C. Richardson.

utilizações modernas:atualmente, o gás hélio é usado em uma ampla gama de aplicações industriais, comerciais e recreativas. O mais conhecido é talvez o voo, onde o gás hélio (sendo mais leve que o ar) naturalmente fornece flutuabilidade para dirigíveis e balões. Comparado ao hidrogênio, que também era usado em dirigíveis, o hélio tem o benefício adicional de ser inflamável e retardador de fogo.devido às suas propriedades únicas – que incluem um ponto de ebulição baixo, baixa densidade, baixa solubilidade, alta condutividade térmica e inércia – o hélio é usado para uma ampla gama de aplicações científicas e médicas. O maior uso é em aplicações criogênicas, onde o hélio líquido atua como um refrigerante para ímãs supercondutores em scanners de ressonância magnética e espectrômetros.

outro uso é na foguetes, onde o hélio é usado como um buffer para deslocar combustível e oxidantes em tanques de armazenamento. Também é usado para condensar hidrogênio e oxigênio em combustível de foguete e hidrogênio líquido pré-resfriado em veículos espaciais. O Grande Colisor de Hádrons no CERN também depende do hélio líquido para manter uma temperatura constante de 1,9 kelvin.graças ao seu índice extremamente baixo de refração e ao modo como reduz os efeitos de distorção da variação de temperatura, o hélio também é usado em telescópios solares, cromatografia em fase gasosa e na datação por hélio – ou seja, determinando a idade das rochas que contêm substâncias radioativas (como urânio e tório). Além de sua inércia, suas propriedades térmicas, alta velocidade de som, e o alto valor da ração de capacidade de calor, também é usado em túneis de vento supersônicos e instalações de testes aerodinâmicos. É também utilizado na soldadura por arco e na detecção de fugas industriais.