Atom helu jest jednym z podstawowych składników Wszechświata, mającym kluczowe znaczenie dla naszego zrozumienia struktury materii i procesów zachodzących na najmniejszych skalach. W tym artykule omówimy budowę atomu helu oraz jego właściwości, które czynią go tak wyjątkowym.
Struktura atomu
Atom helu składa się z jądra atomowego oraz obiegu elektronów wokół tego jądra. Jądro atomowe zawiera dwa protony, które są naładowane dodatnio, oraz dwa neutrony, które nie mają ładunku elektrycznego. Protony i neutrony są nazywane nukleonami i stanowią większość masy atomu.
Elektrony, z kolei, krążą wokół jądra atomowego na różnych poziomach energetycznych, nazywanych powłokami. W przypadku atomu helu, istnieją dwie powłoki elektronowe, z których pierwsza może pomieścić maksymalnie 2 elektrony, a druga również 2 elektrony.
Model Bohra
Model Bohra był jednym z pierwszych prób opisania struktury atomu helu i innych atomów. Według tego modelu, elektrony krążą wokół jądra atomowego na określonych orbitach, a każda orbita ma określoną energię. Kiedy elektron przechodzi między orbitami, emituje lub absorbuje energię w postaci fotonu.
Jednak model Bohra miał pewne ograniczenia i nie był w stanie dokładnie wyjaśnić pewnych zjawisk związanych z atomami, takich jak rozszczepienie linii widmowych. Z czasem został zastąpiony bardziej zaawansowanymi modelami, takimi jak model kwantowo-mechaniczny.
Model kwantowo-mechaniczny
Model kwantowo-mechaniczny to obecnie akceptowany opis struktury atomów, w tym helu. Według tego modelu, elektrony nie poruszają się po ściśle określonych orbitach, ale raczej istnieje strefa prawdopodobieństwa znalezienia elektronu w określonym obszarze wokół jądra atomowego. Powłoki elektronowe są reprezentowane jako orbitale, które określają obszary o różnej gęstości prawdopodobieństwa znalezienia elektronu.
Model kwantowo-mechaniczny pozwala lepiej opisać zachowanie atomów i oddziaływania między nimi, a także wyjaśnia szereg zjawisk, których nie da się dokładnie opisać modelem Bohra.
Właściwości atomu helu
Atom helu jest wyjątkowy ze względu na swoją stabilność i niską reaktywność chemiczną. To właśnie atom helu stanowi większość zawartości helu we Wszechświecie. Ponadto, atom helu jest drugim co do wielkości elementem chemicznym w Układzie Słonecznym po wodorku.
W laboratoriach na Ziemi, atom helu jest stosowany w różnych zastosowaniach, takich jak chłodzenie w wynalazkach naukowych, a także w przemyśle lotniczym i medycynie.
Jakie są właściwości atomu helu?
Atom helu jest niesamowicie stabilny i ma niską reaktywność chemiczną. Jest to drugi co do wielkości element chemiczny w Układzie Słonecznym.
Co to jest model kwantowo-mechaniczny?
Model kwantowo-mechaniczny to obecnie akceptowany opis struktury atomów, w którym elektrony nie poruszają się po określonych orbitach, lecz istnieje strefa prawdopodobieństwa ich obecności wokół jądra atomowego.
Do czego jest wykorzystywany atom helu na Ziemi?
Atom helu jest stosowany w laboratoriach do chłodzenia, a także znajduje zastosowanie w przemyśle lotniczym, medycynie i innych dziedzinach technologii.
Zobacz także: