Литий занимает свое место в качестве третьего элемента в периодической таблице элементов, расположенного чуть ниже водорода и слева от бериллия. Это первый металл в таблице (за исключением редкого металлического водорода), и он получил свое название от греческого слова “lithos”, означающего “камень”. Литий используется во многих современных технологиях, и он оказался ключевым для развития экономики 21-го века.
Десять интересных фактов о литии
Ножницы могут разрезать этот мягкий элемент
Литий быстро реагирует с кислородом в воздухе, становясь темно-серым или черным
Смазка, содержащая литий, остается густой при высоких температурах, тогда как другие смазки становятся жидкими. Это делает его полезным для автомобильных аксессуаров
7Up сода содержала цитрат лития, препарат, стабилизирующий настроение, до 1950 года
В батарее литий вырабатывает более 3 вольт, больше, чем любой другой металл
Литий очень легкий, что делает его полезным для компонентов автомобиля
Литий является наименее плотным металлом при стандартных условиях
Природных месторождений чистого лития не существует
Было обнаружено, что соли лития обладают сильным антидепрессивным эффектом
Алюминиевые изделия часто режут литием для уменьшения веса
6 Li и 7 Li - это два изотопа лития
В периодической таблице
Под водородом и после гелия литий с атомным символом Li и атомным номером 3 находится в группе 1 периодической таблицы. Он принадлежит к семейству элементов, известных как щелочные металлы, к которым относятся натрий и калий. Как и у этих родственных элементов, Li имеет только один валентный электрон.
Его электроотрицательность равна 0,98 по шкале Полинга. Типичная электронная конфигурация для Li составляет 1s 2 2s 1.
В организме человека
В питании человека литий не требуется в качестве микроэлемента, но за последние 70 лет он использовался в различных фармацевтических целях. Начиная с 1949 года соли, такие как карбонат лития, стали активным ингредиентом в лечении биполярных расстройств, а также шизофрении, со смешанными результатами.
Сплавы лития
Наиболее распространенным сплавом является алюминиево-литиевый сплав, который имеет множество промышленных применений. Алюминиево-литиевые сплавы находят применение в каркасах транспортных средств, таких как самолеты, поезда и автомобили. Поскольку литий является наименее плотным металлом, он очень практичен для создания легких компонентов автомобиля. Более легкие транспортные средства могут лучше увеличить топливную экономичность. Другое соединение, оксид лития, помогает в производстве стеклокерамики.
Применение в современном мире
Наиболее заметное применение лития сегодня - в электронике, в частности, в литий-ионных батареях. Разработка этих батарей началась в начале 1980-х годов. Отрицательный электрод на основе углерода и положительный электрод на основе оксида металла составляют эти батареи. Каждый электрод может переключаться между работой в качестве анода или катода, в зависимости от направления тока, протекающего через элемент. Литий-ионные аккумуляторы представляют собой революцию в электрохимии. Они более долговечны, быстрее заряжаются и более энергоемки, чем традиционные аккумуляторы. Почти все портативные электронные устройства, а также электроинструменты и электромобили используют эти современные батареи.
Когда и как был открыт литий?
Примерно в 1800-х годах бразильский химик Хосе Банифасио де Андрада обнаружил минерал петалит в шахте в Швеции. Петалит был признан первым минералом, содержащим литий. Однако элемент литий не был должным образом выделен до 17 лет спустя, когда шведский химик Йохан Август Арфведсон провел химический анализ петалитовой руды. Он наблюдал, как этот новый элемент образует соединения, аналогичные натрию и калию, намекая на его возможное размещение в периодической таблице.
Где во Вселенной присутствует литий?
Недавние исследования НАСА показывают, что большая часть лития, присутствующего на Земле, произошла от далеких звезд. Более конкретно, от звездного события, известного как классическая новая звезда, или когда маленькая звезда разрушается под действием силы тяжести более крупной звезды. Исследователи из Университета штата Аризона, финансируемые грантом НАСА, показали, что большая часть лития во Вселенной возникла в результате ядерных реакций, которые приводят в действие эти новые. По оценкам, примерно 97% лития на Земле связано с этими массивными межзвездными взрывами!
На земле литий содержится в горных породах, воде и биологических тканях. Он присутствует в земной коре примерно на 0,003%.
Соединения, реакции, степени окисления, выделение
Химические свойства
Литий - единственный металл, который вступает в реакцию с азотом в воздухе с образованием нитридов. На воздухе он вступает в реакцию с кислородом, окрашивая металл в тускло-серый цвет. Когда литий плавает в воде, он вступает в реакцию, забирая кислород из воды, выделяя при этом пузырьки водорода.
Соединения лития
Литий имеет заряд / степень окисления + 1. Естественно, он имеет тенденцию образовывать соединения с анионами с зарядом -1. Однако он также может образовывать соединения с другими типами анионов, когда присутствует несколько атомов лития, при условии, что общий заряд соединения равен нулю.
Бикарбонат лития (lihco3)
Активное соединение в лекарствах, используемых для лечения биполярных расстройств, маниакальных расстройств и депрессии. Он десятилетиями изучался как усилитель настроения.
Гидрид лития (LiH)
LiH действует как соединение-предшественник для синтеза большинства соединений лития. Эта форма водорода помогает стабилизировать и хранить ракетное топливо.
Фосфат лития (Li3PO4)
Действует как электролит при создании высокоэффективных батарей.
Оксид лития (Li2O)
Используется в качестве флюса в керамической глазури. При использовании с медью он может генерировать синий цвет.
Хромат лития (Li2CrO4)
Имеет широкий спектр применений, включая аккумуляторы, консерванты для древесины и ингибирование коррозии металла.
Хлорид лития (LiCl)
LiCl чрезвычайно растворим в воде и является одним из самых гигроскопичных материалов, что означает, что он легко поглощает влагу из воздуха. Это делает его очень ценным в конструкции кондиционеров.
Бромид лития (LiBr)
Подобно своему двоюродному брату LiCl, LiBr обладает высокой гигроскопичностью, но не настолько растворим в воде. Крупномасштабные промышленные сушильные установки используют это соединение.
Стеарат лития (C18H35LiO2)
Классифицированный как мыло, это соединение является отличной универсальной механической смазкой, особенно эффективной при более высоких температурах.
Фосфид лития (Li3P)
Это соединение находит применение в качестве полупроводника в лазерах и другой высокочастотной электронике высокой мощности.
Выделение лития
Карбонат лития часто извлекают из рассолов глубоко под солеными озерами. Затем его смешивают с ионами, которые очищают рассол, затем его оставляют для испарения, часто на месяцы. Изолированный литий сам по себе не очень полезен, поэтому его обычно перегоняют до хлорида лития, который затем используется в промышленности.
Физические свойства лития
Литий - серебристо-белый мягкий металл, обладающий пластичностью, подобной натрию.
Символ: Li
Температура плавления (по Цельсию): 180,5
Температура кипения (по Цельсию): 1342
Плотность (г х см3): 0,534
Атомная масса: 6,94 ед
Электроотрицательность (шкала Полинга): 0,98
Классификация: Щелочной металл
Обилие в земной коре: 0,0017%
Электронная конфигурация: 1s 2 2s 1
Ключевые изотопы: Li-6, Li-7
Встречается: в природе в минералах лепидолите, сподумене
Токсичность: при наличии в организме на уровнях к северу от 2,0 мэкв / л.
Где я могу купить элементарный литий?
Вы можете купить этот живой элемент на Amazon, Ebay или в интернет-магазинах элементов, таких как Luciteria. Он стоит около 3-12 долларов за грамм. Минеральное масло окружает элемент в упаковке.
{module id="96#Сохраните материал в вашей социальной сети, чтобы легко найти его:" showtitle="true"}
{module id="103#Ответы на домашние задания:" showtitle="true"}