Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Heliumverbindingen:onderzoek naar de uitzonderingen op inertheid

De bewering dat er "geen bekende heliumverbindingen zijn" is niet helemaal juist . Hoewel helium inderdaad notoir onreactief is en zeer weinig stabiele verbindingen vormt, zijn er een paar bekende uitzonderingen .

Hier is een overzicht:

Waarom helium niet reactief is:

* Edelgasconfiguratie: Helium heeft een volledige buitenste schil van elektronen (2 elektronen in zijn 1s-orbitaal). Dit maakt het zeer stabiel en bestand tegen het verkrijgen of verliezen van elektronen om chemische bindingen te vormen.

* Hoge ionisatie-energie: Het kost veel energie om een elektron uit een heliumatoom te verwijderen, waardoor de deelname aan chemische reacties verder wordt belemmerd.

* Zwakke interatomaire krachten: Heliumatomen hebben slechts een zwakke interactie met elkaar, voornamelijk door van der Waals-krachten. Hierdoor is het zelfs bij zeer lage temperaturen een gas.

Bekende heliumverbindingen:

* Helium-excimeren: Dit zijn kortlevende moleculen in een opgewonden toestand die worden gevormd wanneer heliumatomen worden blootgesteld aan omstandigheden met hoge energie, zoals elektrische ontladingen of laserexcitatie. Voorbeelden hiervan zijn He2* en HeNe*.

* Heliumhydride-ion (HeH+): Dit is de enige bekende stabiele heliumverbinding die onder normale omstandigheden bestaat. Het wordt gevormd in het interstellaire medium en is spectroscopisch waargenomen.

* Heliumclusters: Bij extreem lage temperaturen kunnen heliumatomen zwak met elkaar associëren en clusters vormen. Dit zijn echter geen echte chemische verbindingen in de traditionele zin.

Algemeen:

Hoewel helium inderdaad extreem onreactief is en zeer weinig verbindingen vormt, is het niet helemaal juist om te zeggen dat er geen verbindingen bestaan. Er zijn een handvol bekende uitzonderingen, waaronder excimeren, het heliumhydride-ion en clusters. De overgrote meerderheid van helium blijft echter ongebonden vanwege de unieke elektronische configuratie en hoge stabiliteit.