Nomor atom: 2
Massa atom: 4,00260 g/mol
Elektronegativitas menurut Pauling: tidak diketahui
Titik lebur: – 272,2 (26 atm) °C
Titik didih: – 268,9 °C
Radius Vanderwaals: 0.118 nm
Radius ionik: tidak diketahui
Isotop: 2
Energi ionisasi pertama: 2372 kJ/mol
Ditemukan oleh: Sir Ramsey pada tahun 1895
Sifat Kimia & Fisika Helium
Helium merupakan salah satu gas mulia kelompok O dalam tabel periodik. Gas ini merupakan unsur paling ringan kedua setelah gas hidrogen.
Sumber helium utama dunia adalah serangkaian ladang gas alam di Amerika Serikat.
Helium adalah gas tidak berbau, tidak berasa, tidak berwarna, dan tidak beracun. Gas ini kurang larut dalam air dibandingkan gas lainnya.
Helium merupakan unsur kurang reaktif dan hampir tidak membentuk senyawa kimia dengan unsur lain.
Kepadatan dan viskositas uap helium sangat rendah, sedangkan konduktivitas termik dan kandungan kalorinya sangat tinggi.
Helium bisa dicairkan namun harus dilakukan dalam suhu amat rendah dan tekanan tinggi.
Helium adalah unsur paling melimpah kedua di alam semesta, setelah hidrogen. Helium menyumbang 23% dari semua massa dasar alam semesta.
Sebagian besar helium dibentuk oleh nukleosintesis Big Bang satu sampai tiga menit setelah Big Bang.
Di atmosfer bumi, konsentrasi helium berdasarkan volume hanya berkisar 5,2 bagian per juta.
Helium terbentuk di bumi oleh peluruhan radioaktif alami unsur yang lebih berat. Sebagian besar helium ini bermigrasi ke permukaan dan memasuki atmosfer.
Konsentrasi helium relatif rendah dan cukup konstan meskipun pembentukan helium di alam sebenarnya terjadi secara terus menerus.
Hal ini karena sebagian besar helium yang ada di atmosfer bumi lolos atau terlepas ke luar angkasa.
Di heterosfer bumi, bagian dari atmosfer atas, helium dan gas ringan lainnya adalah unsur yang paling melimpah.
Sejarah Helium
Bukti pertama tentang helium diamati pada 18 Agustus 1868, sebagai garis kuning cerah dengan panjang gelombang 587,49 nanometer dalam spektrum kromosfer matahari.
Garis tersebut terdeteksi oleh astronom Perancis, Jules Janssen, selama gerhana matahari total di Guntur, India.
Pada awalnya, garis spektrum ini diasumsikan sebagai natrium.
Pada 20 Oktober di tahun yang sama, astronom Inggris, Norman Lockyer, mengamati garis kuning dalam spektrum matahari yang dia beri nama D3 karena dekat dengan garis-garis natrium D1 dan D2 Fraunhofer yang diketahui.
Dia menyimpulkan bahwa itu disebabkan oleh unsur di matahari yang belum diketahui di bumi.
Lockyer dan kimiawan Inggris, Edward Frankland, menamai unsur tersebut dengan helios dari kata Yunani yang berarti matahari.
Pada tanggal 26 Maret 1895, ahli kimia Skotlandia, Sir William Ramsay, mengisolasi helium dengan mengolah mineral cleveite.
Pada awalnya Ramsay mencari argon tetapi setelah memisahkan nitrogen dan oksigen dari gas lain, dia melihat garis kuning cerah yang cocok dengan garis D3 yang diamati dalam spektrum matahari.
Sampel ini diidentifikasi sebagai helium oleh Lockyer dan fisikawan Inggris, William Crookes.
Pada tahun 1907, Ernest Rutherford dan Thomas Royds mendemonstrasikan bahwa partikel alfa adalah inti helium.
Pada tahun 1908, helium pertama kali dicairkan oleh fisikawan Belanda, Heike Kamerlingh Onnes, dengan mendinginkan gas tersebut hingga kurang dari 5 K (−268,15 °C).
Murid Onnes, Willem Hendrik Keesom, kemudian mampu memadatkan 1 cm3 helium pada tahun 1926 dengan memberikan tekanan eksternal tambahan.
Penggunaan Helium
Helium memiliki berbagai sifat unik seperti titik didih rendah, kepadatan rendah, kelarutan yang rendah, konduktivitas termal tinggi, dan tidak reaktif.
Helium adalah gas pertama yang digunakan untuk mengisi balon karena sifatnya yang lebih ringan dari udara.
Sementara gas hidrogen lebih ringan, helium memiliki kelebihan karena tidak mudah terbakar dan tahan api.
Penggunaan utama lain dari helium adalah sebagai gas pelindung inert dalam pengelasan autogenous.
Potensi terbesar helium juga ditemukan dalam aplikasi yang membutuhkan suhu sangat rendah. Helium adalah satu-satunya pendingin yang mampu mencapai suhu lebih rendah dari 15 Kelvin.
Aplikasi utama dari suhu amat rendah adalah dalam menciptakan suasana superkonduktivitas, di mana tahanan terhadap fluks listrik hampir nol.
Helium juga digunakan sebagai gas penekan dalam propelan cair untuk roket, dalam campuran helium-oksigen bagi para penyelam, sebagai fluida pendingin di reaktor nuklir, dan sebagai gas pembawa dalam analisis kromatografi gas.
Efek Kesehatan Helium
Helium dapat diserap ke dalam tubuh jika terhirup.
Kontak helium cair pada kulit bisa memicu radang dingin (frostbite) dan dalam kasus parah membutuhkan amputasi anggota tubuh.
Saat terhirup, gas ini akan menyebabkan suara menjadi tinggi, pusing, sakit kepala, dan perasaan tercekik.
Suara menjadi tinggi karena kecepatan suara yang melalui helium hampir tiga kali kecepatan suara di udara normal.
Karena frekuensi resonansi alami di rongga yang berisi gas sebanding dengan kecepatan suara dalam gas, maka ketika helium dihirup terjadi peningkatan frekuensi resonansi saluran vokal.
Fakta Menarik tentang Helium
Berikut adalah fakta dan informasi tentang helium
1. Nomor atom helium adalah 2, artinya setiap atom helium memiliki dua proton. Sedangkan isotop helium yang paling melimpah memiliki 2 neutron.
2. Diantara unsur lain, helium memiliki titik leleh dan titik didih terendah sehingga hanya berwujud sebagai gas, kecuali dalam kondisi ekstrim.
3. Pada tekanan normal, helium berwujud cairan pada suhu nol mutlak. Agar menjadi padat, helium harus diberi tekanan tambahan.
4. Helium adalah unsur paling ringan kedua. Unsur yang paling ringan atau yang memiliki kerapatan paling rendah adalah hidrogen.
5. Helium adalah unsur paling melimpah kedua di alam semesta (setelah hidrogen).
6. Di bumi, helium dianggap sebagai sumber daya yang tidak dapat diperbarui. Unsur ini tidak membentuk senyawa dengan unsur lain, sedangkan atom bebasnya cukup ringan untuk lepas dari gravitasi bumi dan keluar melalui atmosfer.
7. Karena kelangkaannya, terdapat kekhawatiran kita akan kehabisan helium atau setidaknya membuatnya sangat mahal untuk diisolasi.
8. Helium tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, tidak beracun, dan inert.
9. Dari semua unsur, helium adalah yang paling tidak reaktif, sehingga tidak membentuk senyawa dalam kondisi biasa.
10. Agar bisa membentuk ikatan dengan unsur lain, helium perlu diionisasi atau diberi tekanan. Di bawah tekanan tinggi unsur ini membentuk berbagai senyawa seperti dinatrium helida (HeNa2), titanat seperti klatrat La2/3-xLi3xTiO3He, silikat kristobalit He II (SiO2He), dihelium arsenolit (AsO6·2He), dan NeHe2.
11. Kebanyakan helium diperoleh dengan mengekstraknya dari gas alam.
12. Berbagai penggunaan helium termasuk untuk balon pesta helium, sebagai pelindung atmosfer inert untuk penyimpanan dan reaksi kimia, dan untuk mendinginkan magnet superkonduktor untuk spektrometer NMR dan mesin MRI.
13. Helium adalah gas mulia paling tidak reaktif kedua (setelah neon) dan dianggap sebagai gas yang paling mendekati perilaku gas ideal.
14. Helium adalah monoatomik dalam kondisi standar. Dengan kata lain, helium ditemukan sebagai atom tunggal dari unsur tersebut.
15. Menghirup helium bisa mengubah suara seseorang untuk sementara waktu. Meskipun banyak orang berpikir menghirup helium membuat suara terdengar lebih tinggi, namun sebenarnya nada suara asli tidak berubah.
16. Meskipun tidak beracun, menghirup terlalu banyak helium dapat menyebabkan sesak napas karena membuat tubuh kekurangan oksigen.[]