Helyum periyodik tablodaki ikinci elementtir. Tahmini olarak evrende hidrojenden sonra en fazla bulunan elementte helyum elementidir. Helyum, zeplin ve balon gibi hava taşıtlarını şişirmede, roket yakıtlarını sıkıştırmada kullanılır. Bazı lambaların yapısında da helyum bulunur. Rüzgâr tünellerinde, nükleer santrallerde, MR cihazlarında da helyum elementi kullanılır.
Helyum atomunun elektron dağılımı yapıldığında normal şartlarda 2A grubunda yer alması gerekiyor. Ama o özel bir element, bu nedenle yeri de özel olmalı. Helyum elementinin neden 2A grubunda değil de 8A grubunda (Soygazlar) yer aldığını açıklayacak olursak;
Helyum atomlarının çekirdeğinde 2 proton vardır. Dolayısıyla Madelung kuralına göre nötr helyum atomlarının elektron dizilimi 1s2’dir. Elektronların doldurduğu tek orbital bir s orbitali olduğu ve bu orbitalde 2 elektron olduğu için helyumun s bloğunun ikinci grubunda yer alması gerekir. Bazı periyodik tablolarda da zaten helyum periyodik tablonun 2. grubunun en üstüne yerleştirilir. Ancak periyodik tabloların büyük çoğunluğunda helyum 2. grupta değil 18. grupta yer alır. Bu tercihin sebebi, helyumun kimyasal özelliklerinin 2. grupta yer alan magnezyum ve kalsiyum gibi elementlere hiç benzememesidir. Helyum atomundaki tüm elektronlar 1. elektron kabuğunda yer alır. Bu kabukta yalnızca bir s orbitali vardır; p, d ve f orbitalleri yoktur. Bir s orbitalinde en fazla iki elektron bulunabileceği için, bu durum helyumun valans kabuğunun (kimyasal tepkimelerde yer alan elektronların bulunduğu, en yüksek seviyeli elektron kabuğunun) tamamen dolu olduğu anlamına gelir. İkinci grupta yer alan kalsiyum ve magnezyum gibi metallerin valans kabuğu ise tamamen dolu değildir. İkinci satır, ikinci sütunda yer alan magnezyumun valans kabuğunda üç boş p orbitali; üçüncü satır, ikinci sütunda yer alan kalsiyumun valans kabuğundaysa üç boş p orbitali ve 5 boş d orbitali vardır. Bu boş orbitaller magnezyum, kalsiyum ve aynı grupta yer alan diğer elementlerin kimyasal tepkimelere hayli istekli olmasının ana nedenidir. Kimya ile ilgili temel bir kural, atomlarının valans kabuklarını tamamen dolu ya da tamamen boş hâle getirme eğiliminde olduklarıdır. Valans kabuğu neredeyse tamamen dolu olan atomlar (örneğin, periyodik tablonun on yedinci grubunda yer alan halojenler) kimyasal tepkimelerde dışarıdan elektron alarak valans kabuklarını tamamen doldurmaya çalışırlar. Valans kabukları neredeyse tamamen boş alan sodyum, potasyum, kalsiyum ve magnezyum gibi metallerse kimyasal tepkimelerde elektron vererek valans kabuklarını tamamen boşaltmaya çalışırlar. Helyum ise soygaz olarak adlandırılan elementlerin bir örneğidir. Bu elementler valans kabukları tamamen dolu olduğu için kimyasal tepkimelere girmeye karşı hayli isteksizdir. Bu yüzden helyum periyodik tabloların büyük çoğunluğunda kendisiyle benzer kimyasal özelliklere sahip neon ve argon gibi diğer soygazların yer aldığı on sekizinci grupta yer alır.
Kaynak: Bilim ve Teknik Dergisi, Ekim 2019, S: 31
