Lítium

Z Wikipédie

Lítium (lat. lithium, gr. lithos=kameň) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Li a protónové číslo 3.

Vlastnosti
He - Lítium - Be
H
Li
Na  
 
 
[He]2s1
4
3.
Li
Všeobecné
Názov, značka, protónové číslo Lítium, Li, 3.
Séria Alkalické kovy
Skupina, perióda, blok 1 (IA), 2, s
Vzhľad bielo/sivo strieborný
Atómové
Atómová hmotnosť 6,941 amu
Atómový polomer (vypočítaný) 145 (167) pm
Kovalentný polomer 134 pm
Van der Waalsov polomer 182 pm
Elektrónová konfigurácia [He]2s1
Elektróny na energetickú hladinu 2, 1
Oxidačné stupne (Oxidy) 1 (silno zásadité)
Elektronegativita 0,98 (Paulingova stupnica)
Výstupná energia (eV)
Kryštalická štruktúra kocková stredo centrovaná
Fyzikálne
Skupenstvo pevné
Magnetické vlastnosti nemagnetický
Hustota (tvrdosť podľa Mohsa) 535, kg/m3 (0,6)
Teplota topenia (tavenia) 453,69 K (180,5 °C)
Teplota varu 1615 K (1317 °C)
Molový objem 13,02×10-6 m3/mol
Skupenské teplo vyparovania 145,92 kJ/mol
Skupenské teplo tavenia 3 kJ/mol
Tlak pary 163×10-6 Pa pri 180,55 K
Rýchlosť zvuku 6000 m/s pri 25 °C
Rôzne
Merná tepelná kapacita 3582 J/(kg · K)
Elektrická vodivosť 10,8 S/m
Tepelná vodivosť 84,7 W/(m · K)
1. Ionizačná energia 520,2 kJ/mol
2. Ionizačná energia 7298,1 kJ/mol
3. Ionizačná energia 11815 kJ/mol
Izotop
Izotop NA t1/2 ZM ER MeV PR
6Li 7,5 % Li je stabilný pri 3 neutrónoch
7Li 92,5 % Li je stabilný pri 4 neutrónoch
8Li {syn.} 838 ms β- 16,004 8Be
8Li {syn.} β- + 2α nijaký
Vlastnosti NMR
7Li
Spin jadra 3/2
gamma / rad/T 10,3976×107
Citlivosť k 1H 0,272
Larmorova frekvencia pri B = 4,7 T 77,7 MHz
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI.
Ak nie je hore uvedené inak,
údaje sú za normálnych podmienok (NTP/STP).

[úprava] Základné fyzikálne a chemické vlastnosti

Ide o veľmi ľahký a mäkký kov, ktorý rýchlo reaguje s kyslíkom aj s vodou, a preto sa s ním v prírode stretávame iba vo forme zlúčenín. Zo skupiny alkalických kovov je lítium najmenej reaktívny prvok. Elementárne kovové lítium možno dlhodobo skladovať napr. prekryté vrstvou alifatických uhľovodíkov ako petrolej alebo nafta, s ktorými nereaguje.

Soli lítia sfarbujú plameň karmínovo červene.

Prvok lítium bol objavený v roku 1817 švédskym chemikom Johannom Arfvedsonom v aluminosilikátových horninách na báze lepidolitu.

[úprava] Zlúčeniny a výskyt v prírode

Vďaka svojej veľkej reaktivite sa v prírode stretávame prakticky iba so zlúčeninami lítia. Vo všetkých svojich zlúčeninách sa vyskytuje iba s mocnosťou Li+.

V zemskej kôre sa lítium vyskytuje v množstve 20 - 60 mg/kg, morská voda vykazuje priemerný obsah lítia 0,18 mg Li/l. Vo vesmíre patrí lítium medzi vzácne prvky, na jeden jeho atóm pripadá približne 1 miliarda atómov vodíka.

S kyslíkom vytvára oxid lítny (Li2)O, ktorý s vodou vytvára silne alkalicky reagujúci hydroxid lítny (LiOH). Reakcia kovového lítia s vodou je pomerne búrlivá a exotermická, okrem spomenutého hydroxidu litného pri nej dochádza k uvoľneniu plynného vodíka.

Halogenidy lítia ako chlorid lítny (LiCl) a bromid lítny (LiBr) majú silno hygroskopické vlastnosti a používajú sa preto ako náplň exsikátorov. Naopak fluorid lítny (LiF) je zlúčenina iba veľmi slabo rozpustná vo vode.

S dusíkom a za zvýšenej teploty reaguje lítium veľmi dobre za vzniku nitridu lítneho (Li3N). Uvedená reakcia sa využíva na odstraňovanie dusíka z niektorých plynov.

S vodíkom lítium vytvára stály hydrid lítny (LiH). Oveľa používanejšou zlúčeninou je však borohydrid lítny (LiBH4), ktorý pri styku s kyselinami uvoľňuje atomárny vodík a nachádza tak využitie ako hydrogenačné a veľmi účinné redukčné činidlo.

V prírode sa lítium vyskytuje v neveľkom množstve ako prímes rôznych hornín, najznámejšie minerály obsahujúce lítium sú aluminosilikáty lepidolit a spodumen. Soli lítia sú zastúpené aj v morskej vode a niektorých minerálnych vodách.

[úprava] Výroba a využitie

Kovové lítium sa najjednoduchšie pripravuje elektrolýzou roztaveného chloridu lítneho.

katóda: Li+* + e → Li*
anóda: Cl−* → ½ Cl2 (g) + e

Elementárne lítium sa uplatňuje v jadrovej energetike, kde v niektorých typoch reaktorov roztavené lítium slúži na odvod tepla z reaktoru.

V súčasnosti patria lítiové články a akumulátory k veľmi perspektívnym prostriedkom pre dlhodobejšie uchovanie elektrickej energie a ich využitie v elektronike stále rastie.

Rozpustné soli lítia (uhličitan, octan, síran, citrát) sa používajú v psychiatrii ako účinná látka liekov, tlmiacich mánie (manické fázy bipolárnych porúch) a stabilizujúcich patologické nálady (viď tymoprofylaktiká, psychofarmakum).

Lítium je prísada na výrobu špeciálnych skiel a keramiky, predovšetkým na použitie v jadrovej energetike, ale aj na konštrukciu hvezdárskych teleskopov.

Pomerne slabé hygroskopické vlastnosti a nízka relatívna hmotnosť hydroxidu lítneho sa využíva na pohlcovanie oxidu uhličitého z vydýchaného vzduchu v ponorkách a kozmických lodiach.

Zliatiny lítia s hliníkom, kadmiom, meďou a mangánom sú veľmi ľahké a súčasne mechanicky odolné a používajú sa pri konštrukcii leteckých súčiastok.

Wikimedia Commons ponúka multimediálny obsah k téme
Lítium