¿Por qué el helio no puede solidificarse a presiones "ordinarias"?

Question

Según la ChemWiki de UC Davis La química del helio el helio tiene una propiedad comparativamente inusual, específicamente:

El helio es el único elemento que no puede solidificarse bajando la temperatura a presiones ordinarias.

"Ordinario" se refiere a la presión de aire estándar (1 atmósfera). Para que se solidifique, es necesario que haya un aumento de presión correspondiente, con una densidad prevista de:

$0.187 \pm 0.009~\mathrm{g~mL^{-1}}$ en $0~\mathrm{K}$ y $25~\mathrm{bar}$ .

Entonces, ¿por qué no se puede solidificar el helio a presiones "ordinarias"?

Answer 1

Cuando la temperatura del gas helio disminuye hasta unos 5,2 K, se produce una transición de fase a helio líquido ordinario ( $\ce{He}$ I). El comportamiento de esta fase líquida es normal e idéntico al de cualquier otra fase líquida.

A medida que la temperatura disminuye más (a presiones moderadas), el helio no se solidifica. De hecho, sufre un cambio de fase a una segunda fase líquida conocida como $\ce{He}$ II a una temperatura de aproximadamente 2,17 K. Como se muestra en el siguiente diagrama de fases, el $\ce{He}$ II persiste hasta el cero absoluto. Debido a los efectos cuánticos, $\ce{He}$ II tiene propiedades notablemente únicas. Se considera un superfluido.

Para más detalles, por favor haga clic aquí . Se necesita presión para producir helio sólido (25 atmósferas o más), debido a la pequeña masa y a las fuerzas extremadamente débiles entre los átomos de helio.