Helium má v učebnicích chemie ustálený až ustrnulý obraz. Neměli bychom ho vidět i jinak?
Helium na webu:
Jako téměř vždy, objeví se nám i zde po zadání slova „helium“ do vyhledávače nejprve obchodní reklamy. Ani mě nenapadlo, že bych si mohl helium koupit i domů. Jde to. Asi od 600 Kč koupíme 250 litrů helia, které stačí na nafouknutí 2,5 létající ryby (nevím, jak je spočítané – jedna ryba má prý objem 120 litrů) nebo asi 26 balonků. Musí to být krása. Kdyby škola měla dost peněz … Ale není to plýtvání? Jestli si takhle začli hrát lidé v celém světě, nebude pak to helium někde chybět?
Další naskočí samozřejmě odkaz na Wikipedii. Česká Wikipedie je tradičně stručná – kdo zůstane jen u ní, tak si proti základnímu přehledu v běžných učebnicích moc nepomůže. Anglická verze je proti tomu obdivuhodná. Najdeme třeba nečekané detaily o výskytu a objevu helia. Opět se zde ukazuje v jaké nevýhodě jsme proti lidem ze zemí anglické nebo i německé jazykové oblasti. Někteří z nás mohou tento hendikep dohnat studiem jazyků, jiní použitím překladače. Pak je ovšem překvapí, kam se ztratila značka „He“ a kde se místo ní najednou vzalo „On“.
Helium se vyjimečně objeví i v aktualitách. Viz: http://www.novinky.cz/ekonomika/209504-svetu-dochazi-helium-vyrobit-umele-ho-nelze.html. Zpráva upozorňuje i na to, že se helium používá třeba při zobrazování technikou nukleární magnetické rezonance v medicině. Právě v této souvislosti jsem o kousek výš položil otázku, zda je rozumné používat helium na hraní.
Helium a alfa záření:
O heliu jako prvku a o záření alfa píší české učebnice chemie tradičně odděleně. V obecné části v souvislosti s popisem jádra atomu a radioaktivity se žák či čtenář učebnice dozví, že záření alfa jsou vlastně jádra atomů He (jinak řečeno kationty helia). Zároveň se běžně uvádí, že toto záření je nejméně pronikavé – zastaví ho již delší let vzduchem nebo list papíru. U popisu helia jako prvku se již alfa záření zpravidla vůbec neuvádí. Je taková tradice v pořádku?
Pozemské helium s alfa zářením úzce souvisí. Předpokládá se, že veškeré naše helium (v zemské kůře i malý podíl v atmosféře) vzniklo a průběžně pomalu vzniká z alfa částic, které se mění na atomy helia přijetím elektronů. I nad tradičním popisem pronikavosti alfa záření bychom se mohli zamyslet. Asi není příliš pronikavé a tudíž není pro nás ani příliš nebezpečné. Nestálo by to ale zato napsat rovnou? Alfa záření nám zpravidla neškodí – zachytí ho naše pokožka. Riziko ale představuje vniknutí alfa zářiče do těla vdechnutím do dýchacího ústrojí (takovým zářičem je např. Rn) nebo polknutím do trávicího ústrojí a asi i ozáření očí.
Vysoká ionizační energie helia a dalších vzácných plynů:
Helium i další vácné plyny mají vysokou ionizační energii. To je pravda. Proč to ale uvádět? Vysokou ionizační energii mají třeba i halogeny a to myslím nijak nezdůrazňujeme. Na druhé straně se třeba v české Wikipedii dočteme, že se vzácné plyny dají snadno ionizovat elektrickým výbojem a to je podstata jejich využití v osvětlovací technice. Jak to jde dohromady?
Kapalné helium:
Helium jde obtížně zkapalnit. Je úkolem výuky chemie popisovat jeho zkapalnění? Kapalné helium má mimořádné vlastnosti – např. supratekutost, souvisí se supravodivostí. Jen souvisí, samo supravodivé není, i když se tato mylná informace opakovaně objevuje. Kapalné helium souvisí se supravodivostí tak, že běžné kovové vodiče ochlazené kapalným heliem na teplotu blízkou absolutní nule ztrácejí zcela elektrický odpor a stávají se supravodiči. V posledních letech se začínají zkoumat již i tzv. vysokoteplotní supravodiče. Ono „vysokoteplotní“ znamená, že u nich k dosažení supravodivosti stačí ochlazením kapalným dusíkem místo kapalného helia.
Vzácné plyny a chemie:
Helium má řadu zajímavých vlastností, jeho využití a využití dalších vzácných plynů v osvětlovací technice i jinde je dnes vysoce významné. Při výkladu tohoto učiva při výuce chemie se ale pohybujeme převážně na poli fyziky. Měli bychom zvažovat, kde leží hranice našeho oboru a našich znalostí. Neměli bychom jako učitelé klást důraz na něco, čemu sami nerozumíme a známe sami jen letmo z doslechu. Helium a další vzácné plyny mají ovšem ve výuce chemie své místo. Jde o prakticky důležité prvky, které jsou zároveň modelem pro výklad souvislosti mezi strukturou obalu atomu a jeho reaktivitou a pro vysvětlení podstaty chemické vazby.
