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氦原子核質(zhì)量只有4，僅由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子構(gòu)成，是一種非常穩(wěn)定的元素。氦重要的特性包括：極難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、不具有性、不可燃燒、無毒，關(guān)鍵的一點(diǎn)是，它的沸點(diǎn)低至4.2開爾文，即零下268攝氏度，十分接近宇宙中的溫度下限——零度。其它元素在該溫度下都不可能保持液體狀態(tài)。由于氦在血液中的溶解度很低，因此可以加到氧氣中防止減壓病，作為潛水員的呼吸用氣體，或用于治了氣喘和窒息。氦氣是目種具有這些特性、且能夠?yàn)槲覀兯玫牡奈镔|(zhì)。

裝滿惰性氣體的玻璃管受到高強(qiáng)度電流激發(fā)，會發(fā)出不同顏色和強(qiáng)度的光線。圖中從左至右分別為氦氣、氙氣。

氦的價(jià)格相對來說并不貴。很多工業(yè)應(yīng)用根本找不到更合適的替代品。對航天、科技、高科技制造業(yè)、火箭引擎測試、焊接、商業(yè)潛水、粒子磁鐵、光纖、半導(dǎo)體芯片而言，氦氣的作用都不可或缺。

然而，氦氣重要的用途還當(dāng)屬醫(yī)學(xué)成像，尤其是磁共振成像技術(shù)（MRI），以及利用高強(qiáng)度磁場的技術(shù)（NMR）。若不是因?yàn)楹夥悬c(diǎn)極低，這些技術(shù)都不可能誕生。

氦合氫離子，化學(xué)式為HeH?，是一個(gè)帶正電的離子。它發(fā)現(xiàn)于1925年，通過質(zhì)子和氦原子在氣相中反應(yīng)制得。它是已知強(qiáng)的酸，質(zhì)子親和能為177.8 kJ/mol。這種離子也被稱為氦氫分子離子。有人認(rèn)為，這種物質(zhì)可以存在于自然星際物質(zhì)中。這是簡單的異核離子，可以與同核的氫分子離子H?相比較。與H?不同的是，它有一個(gè)鍵偶極矩，使它更容易表現(xiàn)出光譜特征。HeH?不能在凝聚相中制備，因?yàn)檫@會使它與任何陰離子、分子、原子發(fā)生作用。但是，可以用蓋斯定律預(yù)測它在水溶液中的酸性。電離過程-360 kJ/mol的自由能變化相當(dāng)于pKa為-63。氦是所有元素中最不活潑的元素，極難形成化合物，這是因?yàn)楹さ脑雍说诫娮訉泳嚯x很小，并且達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。HeH價(jià)鍵的長度是0.772?。其他氦氫離子已經(jīng)知道或者在理論上研究。HeH?，已經(jīng)被微波光譜觀測到，科學(xué)家計(jì)算出它的親和能為6 kcal/mol，而HeH?為0.1 kcal/mol。

氮?dú)庠诖髿庵泻侩m多于氧氣，但是由于它的性質(zhì)不活潑，所以人們是在認(rèn)識氧氣之后才認(rèn)識氮?dú)獾?，不過它的發(fā)現(xiàn)卻早于氧氣。

1755年英國化學(xué)家布拉克（Black,J.1728-1799）發(fā)現(xiàn)碳酸氣之后不久，發(fā)現(xiàn)木炭在玻璃罩內(nèi)燃燒后所生成的碳酸氣，即使用苛k性鉀溶液吸收后仍然有較大量的空氣剩下來。

后來他的學(xué)生D·盧瑟福繼續(xù)用動(dòng)物做實(shí)驗(yàn)，把老鼠放進(jìn)封閉的玻璃罩里直至其死后，發(fā)現(xiàn)玻璃罩中空氣體積減少1/10；若將剩余的氣體再用苛k性鉀溶液吸收，則會繼續(xù)減少1/11的體積。

D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)老鼠不能生存的空氣里燃燒蠟燭，仍然可以見到微弱的燭光；待蠟燭熄滅后，往其中放入少量的磷，磷仍能燃燒一會，對除掉空氣中的助燃?xì)鈦碚f，效果是好的。

把磷燃燒后剩余的氣體進(jìn)行研究，D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)這氣體不能維持生命，具有滅火性質(zhì)，也不溶于苛k性鉀溶液，因此命名為“濁氣”或“毒氣”。

在同一年，普利斯特里作類似的燃燒實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)使1/5的空氣變?yōu)樘妓釟?，用石灰水吸收后的氣體不助燃也不助呼吸，由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學(xué)說的，因此他們把剩下來的氣體叫做“被燃素飽和了的空氣”。