How big is Átomo de hélio?

Um átomo de hélio tem dois elétrons ao redor de um núcleo com dois prótons e, quase sempre, dois nêutrons. Medido da mesma forma que o átomo de hidrogênio no explorador, como o dobro da distância na qual seus elétrons têm maior probabilidade de ser encontrados, ele tem cerca de 0,06 nanômetro de largura, ou 62 picômetros. Um picômetro é um trilionésimo de um metro.

Tamanho

Um átomo não tem forma ou tamanho rígidos. Seus elétrons formam uma nuvem ao redor do núcleo, sem um limite externo bem definido, de modo que há várias formas de definir o tamanho de um átomo, cada uma delas resultando em um número diferente. O valor apresentado aqui vem de cálculos sobre onde os elétrons têm maior probabilidade de estar.

Por essa medida, os elétrons do hélio têm maior probabilidade de estar a cerca de 31 picômetros do núcleo, o que dá ao átomo cerca de 62 picômetros de largura. Isso torna o hélio menor que o hidrogênio, mesmo tendo o dobro de elétrons: o núcleo do hélio tem dois prótons em vez de um, e essa atração mais forte puxa os elétrons para mais perto.

Os químicos também medem a que distância dois átomos separados conseguem se aproximar antes de se repelirem. Por essa medida, chamada raio de van der Waals, um átomo de hélio tem cerca de 280 picômetros de largura.

Comparações de tamanho

Um átomo de hidrogênio, com 106 picômetros de largura pela mesma medida, é cerca de 1,7 vezes mais largo que um átomo de hélio.
Um átomo de hélio é cerca de 18.000 vezes mais largo que seu núcleo, que tem cerca de 3,4 femtômetros de largura. Um femtômetro é um milionésimo de um nanômetro.
Se um átomo de hélio fosse ampliado ao tamanho de um campo de futebol americano, com 110 metros de comprimento, incluindo as zonas finais, seu núcleo teria cerca de 6 milímetros de largura.
Cerca de 1,3 a 1,6 milhão de átomos de hélio, lado a lado, cobririam a largura de um fio de cabelo humano.
Cerca de 60 comprimentos de onda de raio gama de 1 picômetro, colocados ponta a ponta, cobririam um átomo de hélio.

Descoberto no Sol

O hélio foi encontrado no Sol antes de ser encontrado na Terra. Cada elemento emite luz em um padrão de linhas coloridas nítidas, chamado de espectro, que funciona como uma impressão digital. Em 1868, os astrônomos Pierre Janssen e Joseph Norman Lockyer viram, cada um por si, uma linha amarela no espectro do Sol que não correspondia a nenhum elemento conhecido. Lockyer deu ao novo elemento o nome de Helios, a palavra grega para o Sol.

Em 1895, o químico William Ramsay encontrou hélio na Terra, em um gás liberado quando um mineral de urânio foi dissolvido em ácido. Os químicos suecos Per Teodor Cleve e Nils Abraham Langlet, trabalhando em Uppsala, o encontraram de forma independente no mesmo ano.

De onde vem o hélio

O hélio é o segundo elemento mais abundante no universo, depois do hidrogênio, e corresponde a cerca de um quarto da massa do Sol. Na Terra, ele se forma quando o urânio e o tório se desintegram. Esses elementos emitem partículas alfa, cada uma das quais é um núcleo de hélio. Assim que captura dois elétrons, ela se torna um átomo de hélio.

Uma parte desse hélio fica presa no subsolo, e é extraída do gás natural, que pode conter até 7% de hélio. O hélio que escapa para o ar é leve o suficiente para deixar a Terra por completo e seguir para o espaço. O hélio líquido ferve a -269 graus Celsius, o ponto de ebulição mais baixo de qualquer substância, por isso é usado para resfriar os ímãs na maioria dos aparelhos de ressonância magnética dos hospitais.