Литиум

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
3 хелиумлитиумберилиум
H

Li

Na
Li-TableImage.svg
Општо
Име, симбол, број литиум, Li, 3
Група, период, блок 1, 2, s
Изглед сребрено бело-сив
Limetal.JPG
Стандардна атомска маса 6.941(2) g·mol−1
Електронска конфигурација 1s2 2s1
Електрони по обвивка 2, 1
Физички својства
Состојба цврста
Густина (близу собна температура) 0.534 g·cm−3
Течна густина на точка на топење 0.512 g·cm−3
Точка на топење 453.69 K
(180.54 °C, 356.97 °F)
Точка на вриење 1615 K
(1342 °C, 2448 °F)
Критична точка 3223 K, 67 MPa
Топлина на фузија 3.00 kJ·mol−1
Топлина испарување 147.1 kJ·mol−1
Специфичен топлински капацитет (25 °C) 24.860 J·mol−1·K−1
Притисок на пареа
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T/K 797 885 995 1144 1337 1610
Атомски особини
Кристална структура коцкасти кристали
Оксидационен број 1
(чисто базичен оксид)
Електронегативност 0.98 (Полингова скала)
Јонизациски енергии 1st: 520.2 kJ·mol−1
2nd: 7298.1 kJ·mol−1
3rd: 11815.0 kJ·mol−1
Атомски радиус 145 pm
Атомски радиус (пресм.) 167 pm
Ковалентен радиус 134 pm
Ван дер Валсов радиус 182 pm
Разно
Магнетна подреденост парамагнетен
Електрична отпорност (20 °C) 92.8 nΩ·m
Топлинска спроводливост (300 K) 84.8 W·m−1·K−1
Топлинско ширење (25 °C) 46 µm·m−1·K−1
Брзина на звук (тенка прачка) (20 °C) 6000 m/s
(Јунгов) модул на еластичност 4.9 GPa
модул на стрижење 4.2 GPa
Компресибилен модул 11 GPa
Мохсова цврстина 0.6
CAS-број 7439-93-2
Избрани изотопи
Главна статија: Изотопи на литиум
6Li 7.5% 6Li е стабилен со 3 неутрони
7Li 92.5% 7Li е стабилен со 4 неутрони
Референци

Литиумот (од грчки lithos, со значење камен, бидејќи бил откриен во петалит) е хемиски елемент со хемиски симбол Li и атомски број 3. Литиумот е еден од само четирите елементи за кои е теоретизирано дека настанале во првите три минути од постоењето на универзумот преку процес наречен Биг Бенг нуклеосинтеза. Тој се наоѓа во групата 1 од периодниот систем, меѓу алкалните метали и е најсветлиот цврст елемент.

Во својата чиста форма, литиумот не се наоѓа природно на Земјата. Тој е мек, сребренобел метал. Литиумот реагира со кислородот од воздухот, со што го формира црниот литиум оксид (Li2O). Затоа, тој мора да се чува под покривка на нафта за да се спречи оваа оксидациска хемиска реакција. Тој поцрнува и оксидира многу брзо во Земјината атмосфера и вода. Литиумовиот метал се употребува првенствено во топлоспроводните апликации, батериите (воглавно батерии од мобилни телефони и фотоапарати), куќни уреди како што се тостери и микробранови печки и во легури како оние кои се користат за конструкција на авиони. Литиумовите соединенија се употребуваат во фармацијата како класа на лекови за стабилизирање на расположението, невролошки ефект на литиумовиот јон Li+.

Основни карактеристики[уреди]

Иако се наоѓа во првата група на периодниот систем, литиумот пројавува и некои својства на земноалкалните метали од втората група. Како и сите алкални метали, тој има еден валентен електрон, кој може брзо да го изгуби за да постане позитивен јон. Поради ова, литиумот лесно реагира со водата и не се јавува како слободен елемент на Земјата. Како и да е, тој е помалку реактивен отколку хемиски сличниот натриум.

Литиумот е доволно мек за да се расече со нож, без разлика на тоа што ова е значително многу потешко отколку сечењето на натриум. Свежиот метал е сребрен по боја и брзо поцрнува во воздухот. Литиумот има само половина од специфичната гравитација на водата. Металот плови високо во јаглеводороди како резултат на неговата мала густина.

Кога е сместен над пламен, литиумот дава силна црвена боја, но кога силно согорува, пламенот постанува брилијантно бел. Литиумот ќе се усвити и согори кога е изложен на вода и водена пареа во кислород. Тој е единствениот метал кој реагира со азотот при собна температура. Литиумот има висок специфичен топлински капацитет од 3582 J/(kg·K) и голем температурен досег во својата течна состојба, што го прави корисна хемикалија.

Литиумовиот метал е запалив и потенцијално експлозивен кога е изложен на воздух, а особено на вода, без разлика на тоа што е далеку помалку опасен отколку другите алкални метали во оваа смисла. Реакцијата помеѓу литиумот и водата при нормални температури е брза, но не и екстремно брза. Литиумовиот оган е тешко да се изгасне, за што се потребни посебни хемикалии.

Металот од литиум е корозивен и потребно е посебно ракување со него за да се избегне допир со кожата. Самиот метал е обично помалку ризичен за ракување отколку каустичниот хидроксид кој се произведува кога тој е во контакт со влага. Литиумот треба да се чува во нереактивно соединение, како што се нафтата или јаглеводородите.

Кај луѓето, литиумовите соединенија не играат природна биолошка улога и се сметаат за токсични. Меѓутоа, литиумот изгледа е есенцијален елемент застапен во траги кај козите и, можеби, кај стаорците. Кога се користи како лек, концентрацијата на Li+ во крвта мора внимателно да се контролира.

Наоѓање[уреди]

Литиумови сачми (покриени со бел литиум хидроксид).

На Земјата, литиумот е доста распространет, но поради неговата реактивност не се наоѓа во својата слободна форма. Во контекст на неговото име, литиумот формира помал дел од речиси сите магматски карпи и исто така може да се најде во многу природни слатини. Лититумот е триесет и првиот најзастапен елемент, кој се наоѓа главно во минералите сподумен, лепидолит, петалит и амблигонит. Во просек, Земјината кора се состои 65 делови на милион (ppm) литиум.

Од крајот на Втората светска војна, производството на литиумовиот метал значајно се зголеми. Овој метал се одвојува од другите елемнти во магматски минерали како тие наведени погоре, а исто така се екстрахира од водата од минералните извори.

Електролитички, металот се произведува од смеса на фузиран литиум и калиум хлорид. Во 1998, цената му достигнала 95 US$ по kg. Моментално, Чиле е водечкиот произведувач на литиум во светот, по кој следи Аргентина. Двете земји го добиваат литиумот од соленоводни басени. Во САД, литиумот на сличен начин се добива од соленоводни басени во Невада.

Изотопи[уреди]

Природно постоечкиот литиум се состои од 2 стабилни изотопи 6Li и 7Li, при што 7Li е најзастапен (92.5% природна застапеност). Седум радиоизотопи се карактеризирани, од кои најстабилен е 8Li со полуживот од 838 ms и 9Li со полураспаѓање од 178,3 ms. Сите останати радиоизотопи имаат полуживоти помали од 8,6 милисекунди. Изотопот на литиумот кој најкратко живее е 4Li, а се распаѓа преку протонска емисија и има полураспаѓање од 7.58043x10-23 s.

7Li е еден од примордијалните елементи (примордијални изотопи), произведен во Биг Бенг нуклеосинтезата (мала количина на 6Li исто така се произведува во ѕвездите). Литиумовите изотопи фракционираат постепено за време на многу природни процеси, вклучувајќи ги минералната формација (хемиско таложење), метаболизмот и јонската размена. Литиумовиот јон се заменува за магнезиум и железо во октаедарските места во глината, каде 6Li се преферира над 7Li, што резултира во збогатување на светлиот изотоп при процесите на хиперфилтрација и карпеста алтерација.

Интересен изотоп е екстремно нестабилниот 11Li, кој е поминува низ нуклеарен венец од два неутрона.

Надворешни врски[уреди]