В 1869 г. на Солнце открыли новый химический элемент, который назвали гелием (от греч. «хелиос» — солнце). Только через 27 лет его открыли и на Земле. Гелий получают из воздуха путём охлаждения. Поясните, каким образом, если известно, что у гелия из всех газов самая низкая температура кипения (–268,9 °С).

Решение:

То, что гелий имеет самую низкую температуру кипения среди всех газов, означает, что его молекулы очень слабо взаимодействуют друг с другом. Это связано с тем, что гелий — инертный газ, то есть его атомы имеют завершённый внешний электронный слой и очень неохотно вступают в химические реакции, образуя молекулы. Слабое межмолекулярное взаимодействие приводит к тому, что для его сжижения и последующего охлаждения требуются очень низкие температуры.

Получение гелия из воздуха путём охлаждения происходит благодаря разнице в температурах кипения различных газов, входящих в состав воздуха. Газы с более высокими температурами кипения сжижаются раньше, а гелий, из-за своей низкой температуры кипения, остаётся в газообразном состоянии дольше и может быть отделён от других компонентов воздуха при дальнейшем понижении температуры.