Hélio (He)

Principais propriedades

O hélio é um gás monoatômico incolor, inodoro e quimicamente inerte, com a camada eletrônica externa completa. Tem o menor ponto de ebulição entre todas as substâncias conhecidas e é o único elemento que não solidifica por simples resfriamento à pressão atmosférica.

Abaixo de cerca de dois kelvin, o hélio líquido passa a um estado chamado superfluido, no qual escoa sem viscosidade e sobe pelas paredes do recipiente. Esse comportamento, impossível de explicar pela física clássica, fez do elemento uma ferramenta essencial no estudo da mecânica quântica.

Ocorrência na natureza

Embora abundante no universo, o hélio é escasso na Terra: por ser leve e inerte, escapa para o espaço. As reservas exploradas vêm de bolsões de gás natural onde o elemento se acumulou ao longo de milhões de anos, resultado do decaimento radioativo de urânio e tório nas rochas.

Processo de obtenção

A produção comercial parte da separação criogênica do gás natural rico em hélio, processo em que os demais componentes são liquefeitos e o hélio permanece gasoso. Poucos países concentram a produção mundial, o que torna o elemento estrategicamente sensível.

Aplicações

O hélio líquido resfria os ímãs supercondutores dos aparelhos de ressonância magnética e dos grandes aceleradores de partículas. Em estado gasoso, serve de atmosfera protetora em soldagem, de gás de arraste em análises químicas, de meio de detecção de vazamentos e de gás de enchimento em balões meteorológicos.

Riscos e precauções

O hélio não é tóxico nem inflamável, mas desloca o ar em ambientes fechados e pode causar asfixia por falta de oxigênio. Inalar o gás para alterar a voz é uma prática perigosa, capaz de provocar perda de consciência e lesões pulmonares. O contato com hélio líquido causa queimaduras por frio extremo e exige equipamento apropriado e treinamento específico.

História da descoberta

Em 1868, durante um eclipse solar, Pierre Janssen e Norman Lockyer observaram no espectro do Sol uma linha amarela que não correspondia a nenhum elemento conhecido. O hélio foi assim o primeiro elemento identificado fora da Terra; somente em 1895 William Ramsay o isolou a partir de um mineral de urânio.

Origem do nome

De helios, o Sol em grego, em referência ao astro em cujo espectro o elemento foi detectado antes de ser encontrado em nosso planeta.

Isótopos relevantes

⁴He (praticamente a totalidade do hélio terrestre) e ³He (raro, de grande interesse em pesquisa de baixas temperaturas).

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• É o único elemento cujo nome faz referência ao local da descoberta estar fora do planeta.
• A voz fica mais aguda quando se fala em atmosfera de hélio porque o som se propaga mais rápido nesse gás, e não porque a frequência das cordas vocais mude.
• Todo o hélio terrestre é fruto do decaimento radioativo: é um elemento que se renova muito lentamente nas rochas.