Strona głównaPytania → Dlaczego hel nie zamarza?

Dlaczego hel nie zamarza?

Pytanie

Pyta Damian

Dlaczego nie jesteśmy w stanie doprowadzić helu do stanu zamarznięcia, a inne pierwiastki już tak?

Odpowiedź

Odpowiada Damian Zdulski

Hel jest gazem szlachetnym, dlatego w jego przypadku siły międzycząsteczkowe są bardzo słabe. Dodatkowo ich przyciągający efekt jest redukowany przez tzw. energię próżni. Jest to zjawisko kwantowe związane z tym, że nigdy całkowicie nie zamiera ruch cząstek, tylko – zgodnie z zasadą nieoznaczoności – ich położenie oraz pęd mogą fluktuować wokół wartości średnich. Powoduje to, że minimalna energia jaką może przyjmować układ jest niezerowa. Energia próżni rośnie wraz z maleniem masy cząsteczek, dlatego spośród wszystkich gazów szlachetnych jej wpływ jest największy w przypadku helu. Oprócz tego rośnie ona wraz ze zbliżaniem się do siebie atomów. W przypadku helu efekt ten jest większy niż spadek energii związany z przyciągającym oddziaływaniem międzycząsteczkowym. Zatem energia stanu podstawowego hipotetycznego zestalonego helu mogłaby zostać obniżona poprzez zwiększenie odległości między cząsteczkami, co prowadzi do destabilizacji tej fazy.