|
|
|
|
|
Símbol: Li |
Nombre atòmic: 3 |
|
|
Liti |
Litio |
Lithium |
Lithium |
Grup: 1 |
Període: 2 |
|
|
Família: metalls
alcalins |
Configuració electrònica: 1s22s1 |
|||||
|
Generalitats |
|||||
|
Descobridor/s: Johann August
Arfvedson |
Nacionalitat: Suècia |
Any: 1817 |
|||
|
Origen del nom: del grec lithos (pedra) |
Una mica
d’història: Arfvedson va trobar el liti en l’espodumena
i lepidolita d’una mena de petalita LiAl(Si2O5)2
, de l’illa de Utö (Suècia) que estava analitzant. El 1818,
C.G. Gmelin va ser el primer a observar que les sals de litit tornen la flama
d’un color roig brillant. Ambdós van intentar aïllar
l’element sense èxit. Ho van aconseguir W.T. Brande i Sir
Humphrey Davy mitjançant electròlisi de l’òxid de
liti. En 1855, Bunsen i Mattiessen van
aïllar grans quantitats del metall per electròlisi del clorur de
liti. El 1923, l’empresa alemanya
Metallgesellschaft AG va començar a produir liti mitjançant
l’electròlisi del clorur de liti i clorur de potassi fosos. |
||||
|
Estat natural: No es presenta en estat
lliure, únicament en compostos que es troben àmpliament
difosos. Els seus minerals més importants són:
espodumeno, AlLi(SiO3)2, que es troba a Nord
Amèrica, Brasil, USRR, Espanya i Argentina; ambligonita, (FAl)LiPO4,
lepidolita, un fluosilicat
hidratat complex K2Li3Al4Si7O21(OH,F)3
que es troba a Canadà i Àfrica i petalita, LiAlSi4O10,
a Àfrica i Suècia. Les cendres de plantes com la remolatxa i el tabac
contenen una petita proporció de Li, que també pot trobar-se en
algunes aigües minerals. El liti també s’obté de llacs com
el Searles a Califòrnia i el Clayton Valley a Nevada; el liti
s’extreu de la salmorra per evaporació solar,
precipitació dels elements del grup 2 si és necessari i
precipitació del carbonat de liti per addició de carbonat de
sodi a la salmorra calenta. |
Estructura cristal·lina: Cúbica centrada en el cos |
Tots els angles rectes |
|||
|
Abundància
a l’ésser humà: 30 ppb (parts per bilió en pes) |
Abundància
a la Terra: Ocupa el lloc 35 è en la classificació del
elements més abundants en l’escorça terrestre. |
Abundància al Sistema Solar: 6 ppb (
parts per bilió en pes). |
|||
|
Propietats |
|||||||
|
Físiques |
Massa
atòmica (u) |
Densitat
(kg/m3) |
Duresa
(escala de Mohs) |
Volum
atòmic (cm3/mol) |
|||
|
6,941 |
534 |
0,6 |
13,1 |
||||
|
Tèrmiques |
Estat
d’agregació a 298 K |
Punt de
fusió (K) |
Punt
d’ebullició (K) |
|
|||
|
Sòlid |
453,7 |
1620 |
|
||||
|
Radis |
Radi
atòmic (Å) |
Radi iònic
(Å) |
Radi
covalent (Å) |
|
|||
|
1,55 |
0,68 (Li+3) |
1,23 |
|
||||
|
Ionització |
Afinitat
electrònica (KJ/mol) |
1a
energia ionització (KJ/mol) |
2a
energia ionització (KJ/mol) |
3a
energia ionització (KJ/mol) |
Estats
d’oxidació |
||
|
59,6 |
520,2 |
7394,4 |
11814,6 |
-1, +1 |
|||
|
Elèctriques |
Conductivitat
elèctrica (mOhm.cm)-1 |
Electròniques |
Electronegativitat
(Pauling) |
Polaritzabilitat
(Å3) |
|
||
|
107,8 |
0,98 |
24,3 |
|
||||
|
Termodinàmiques |
Calor
d’atomització (KJ/mol d’àtoms) |
Calor de
fusió (KJ/mol) |
Calor de
vaporització (KJ/mol) |
Calor
específica (J/kg K) |
Conductivitat
tèrmica (J/m s ºC) |
||
|
161,0 |
4,6 |
148,0 |
3277,12 |
84,80 |
|||
|
Altres |
Potencial
normal de reducció (v) |
Caràcter
metàl·lic |
Precaucions: El liti pur és
altament inflamable i lleugerament explosiu quan s’exposa a
l’aire i, especialment, a l’aigua. És, a més,
corrosiu, per la qual cosa requereix l’ús de mitjans de
manipulació adequats per evitar el contacte amb la pell. S’ha d’emmagatzemar
en un líquid hidrocarbur inflamable amb nafta. Es considera
lleugerament tòxic. |
||||
|
-3,04 Li+/Li |
Metall |
||||||
|
Característiques: És el metall més lleuger. De
color blanc plata, s’oxida ràpidament en aire o en aigua, per
això ha d’emmagatzemar-se submergit en petroli o oli de
vaselina. Igual que els altres
metalls alcalins, és monovalent i molt reactiu, encara que menys que
el sodi, per la qual cosa no es troba lliure a la naturalesa. Prop d’una
flama es torna carmesí però si la combustió és
violenta, la flama adquireix un color blanc brillant. |
|||||||
|
Isòtops |
||||||
|
Isòtop |
Protons |
Neutrons |
Símbol |
Vida mitjana |
Abundància (%) |
Altres |
|
Liti-6 |
3 |
3 |
6Li |
Estable |
7,42 |
|
|
Liti-7 |
3 |
4 |
7Li |
Estable |
92,58 |
|
|
Liti-8 |
3 |
5 |
8Li |
0,84
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Liti-9 |
3 |
6 |
9Li |
0,178
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Liti-11 |
3 |
8 |
11Li |
0,0087
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Reactivitat |
|
|
Descripció |
A temperatura ambient i, en
presència de traces d’aigua que catalitzen la reacció, es
combina directament amb el nitrogen per donar nitrur de liti: 6Li + N2
à 2NLi3 A temperatura elevada, reacciona
amb l’hidrogen per formar hidrur de liti HLi que, fos, condueix
l’electricitat alliberant hidrogen a l’ànode i liti al
càtode. Els compostos de liti són de
color vermell en els assaigs a la flama. El liti reacciona amb
l’oxigen per formar òxid de liti Li2O i el
peròxid de liti Li2O2 : 4Li (s) + O2 (g) à 2Li2O (s)
2Li (s) + O2 (g) à 2Li2O2 (s) Reacciona amb l’aigua i
produeix hidròxid de liti i hidrogen: Li + H2O à LiOH + ½ H2 la
reacció és exotèrmica El liti forma compostos
iònics quan es combina amb els halògens, formen halurs de liti: 2Li (s) + F2 (g) à 2LiF (s) 2Li
(s) + Cl2 (g) à 2LiCl (s) 2Li (s) + Br2 (g) à 2LiBr (s) 2Li
(s) + I2 (g) à 2LiI (s) Es dissol en àcid
sulfúric diluït i dona solucions que contenen el ió Li (I)
aquós juntament amb hidrogen gas:
2Li (s) + H2SO4 (aq) à 2Li+ (aq) + SO42-
(aq) + H2 (g) Les sals iòniques de liti
tenen menor solubilitat en aigua que les corresponents de la resta dels
alcalins. |
|
Amb aire |
Vigorosa; à Li2O
4Li (s) + O2 (g) à 2Li2O (s) |
|
Amb H2O |
Suau; à H2; LiOH |
|
Amb HCL 6M |
Vigorosa; à H2O; LiCl |
|
Amb HNO3 15M |
Vigorosa; à LiNO3 |
|
Amb NaOH 6M |
Suau; à H2O; LiOH |
|
Obtenció |
Es prepara per electròlisi
del clorur de liti fos que s’obté mitjançant el
tractament adequat dels minerla lepidolita, amblogonita i espodumeno, sent
aquest últim la font més important d’obtenció. El mètode
d’extracció implica convertir l’alfa espodumeno (la forma
natural) en la forma beta (un material menys dens) esclafant al voltant de
1100ºC. Es barreja amb àcid sulfúric calent i
s’extreu amb aigua per a formar una solució de sulfat de liti,
Li2SO4. El sulfat es renta amb carbonat de sodi, Na2CO3,
per a formar un precipitatde carbonat de liti, Li2CO3,
relativament insoluble: Li2SO4 + Na2CO3
à Na2SO4 + Li2 CO3
(s) La reacció del carbonat de
liti amb HCl proporciona clorur de liti, LiCl: Li2CO3 +2HCl à 2LiCl + CO2 + H2O El liti s’obté per
electròlisi d’una barreja de LiCl (55%) i KCl (45%) que es fon
al voltant de 430ºC:
Càtode: Li+ (l) + e- à Li (l)
Ànode: Cl- (l) à
½ Cl2 (g) + e- |
|
S’utilitza per a fabricar aliatges
amb alumini per millorar alguna de les seves propietats. Un alitge
d’alumini que contingui una proporció del 1% de liti, té
unes propietats elàstiques i una resistència a la
tracció similars a les d’un acer mitjà. S’usa en la fabricació
de vidres especials i en esmalts per a la ceràmica. Els vidres que
contenen liti tenen un menor coeficient de dilatació tèrmica i
una major transparència a la radiació ultravioleta. En pirotècnia; els compostos
de liti donen a la flama una coloració vermella brillant molt
atractiva. La indústria farmacèutica utilitza algunes
sals de liti para a elaborar medicaments reguladors dels estats
anímics i per a la prevenció i tractament d’alguns tipus
de depressions nervioses. També s’utilitza el liti en la
fabricació de bateries elèctriques i com a additiu en alguns
lubrificants. |
|
|
Lleugerament tòxic. |