Литий

1. Литий

2. Содержание

Положение в таблице Менделеева
Нахождение в природе
Физические свойства
Химические свойства
Применение

3. Положение в таблице Минделеева

Литий (лат. Lithium), Li, химический
элемент 1 группы периодической системы
Менделеева, атомный номер 3, атомная
масса 6,941, относится к щелочным
металлам. Природный Л. состоит из двух
стабильных изотопов - 6Li (7,42%) и 7Li
(92,58%).
Л. был открыт в 1817 шведским химиком А.
Аведсоном в минерале петалите; название
от греч. líthos - камень. Металлический Л.
впервые получен в 1818 английским
химиком Г. Дэви.

4. Нахождение в природе

Распространение в природе. Л. - типичный элемент земной коры
(содержание 3,2×10-3% по массе), он накапливается в наиболее
поздних продуктах дифференциации магмы - пегматитах. В
мантии мало Л. - в ультраосновных породах всего 5×10-3% (в
основных 1,5×10-3%, средних - 2×10-3%, кислых 4×10-3%). Близость
ионных радиусов Li+, Fe2+ и Mg2+ позволяет Л. входить в решётки
магнезиально-железистых силикатов - пироксенов и амфиболов.
В гранитоидах он содержится в виде изоморфной примеси в
слюдах. Только в пегматитах и в биосфере известно 28
самостоятельных минералов Л. (силикаты, фосфаты и др.). Все
они редкие (см. Литиевые руды). В биосфере Л. мигрирует
сравнительно слабо, роль его в живом веществе меньше, чем
остальных щелочных металлов. Из вод он легко извлекается
глинами, его относительно мало в Мировом океане (1,5×10-5%).
Промышленные месторождения Л. связаны как с
магматическими породами (пегматиты, пневматолиты), так и с
биосферой (солёные озёра).

5. Физические свойства

Простое вещество литий - мягкий
щелочной металл серебристо-белого
цвета. Из всех щелочных металлов он
самый твердый, высокоплавкий (Ткип=180,5
и Тпл=1340° С). Это самый легкий металл
(плотность 0,533 г/см3), он плавает не
только в воде, но и в керосине. Литий и его
соли окрашивают пламя в карминнокрастный цвет.

6. Химические свойства

Литий проявляет типичные свойства щелочных металлов,
взаимодействуя с водой, кислородом, другими неметаллами.
Хранить его приходится под слоем под слоем минерального
масла,
придавливая
сверху,
чтобы
не
всплывал.
В соответствии с положением в ПСХЭ, литий наименее активный
щелочной металл. Так в реакции с кислородом он образует в
основном оксид лития, а не гедроксиды как другие металлы.
Подобно натрию литий растворяется в жидком аммиаке,
образуя синий раствор с металлической проводимостью.
Растворенный литий постепенно реагирует с аммиаком: 2Li +
2NH3
=
2LiNH2
+
H2.
Литий отличается повышенной активностью при взаимодействии
с азотом, образуя с ним уже при обычной температуре нитрид
Li3N.
По некоторым свойствам литий и его соединения напоминают
соединения магния (диагональное сходство в таблице
Менделеева).

7. Применение

Металлический литий - высокопрочные и сверхлегкие сплавы с магнием и алюминием для
авиационной и космической техники. Легирующая добавка в металлургии (связывает азот,
кремний, углерод). Теплоноситель (расплав) в ядерных реакторах.
Из лития изготовляют аноды химических источников тока и гальванических элементов с
твёрдым электролитом.
Соединения: специальные стекла, глазури, эмали, керамика. Монокристаллы фторида
лития используются для изготовления высокоэффективных (КПД 80 %) лазеров
LiOH как добавка в электролит щелочных аккумуляторов. Карбонат лития – добавка в расплав
при производстве алюминия: снижает температуру плавления электролита, увеличивает силу
тока, уменьшает нежелательное выделение фтора.
Металлоорганические соединения лития (например бутиллитий LiС4Н9) - широко
применяются в промышленном и лабораторном органическом синтезе и как катализаторы
полимеризации.
Дейтерид лития-6: как источник дейтерия и трития в термоядерном оружии (водородная
бомба). См. Ядерные реакции дейтерида лития. (анимированные модели).
Содержание лития в организме человека составляет около 70 мг. В течение суток в организм
взрослого человека поступает около 100 мкг лития. Литий способствует высвобождению
магния из клеточных «депо» и тормозит передачу нервного импульса, ингибируя
проводимость нервной системы. Соли лития применяются психотропные лекарственные
средства, оказывая успокаивающий эффект при лечении шизофрении и депрессии.
Однако передозировка может привести к тяжелым осложнениям и летальному исходу.

8. Важнейшие соединения

Оксид лития, Li2O - белое
кристаллическое вещество,
основный оксид, с водой
образует гидроксид
Гидроксид лития - LiOH - белый
порошок, обычно моногидрат,
LiOH*H2O, сильное основание
Соли
лития
бесцветные
кристаллические
вещества,
гигроскопичны,
образуют
кристаллогидраты
состава
LiX*3H2O. Карбонат и фторид
лития подобно аналогичным
солям
магния
мало
растворимы. Карбонат и нитрат
лития
при
нагревании
разлагаются, образуя оксид
лития:
Li2CO3 = Li2O + CO2; 4LiNO3 = 2Li2O
+ 4NO2 + O2
Пероксид лития - Li2O2 - белое
кристаллическое вещество,
получают реакцией гидроксида
лития с пероксидом водорода:
2LiOH + H2O2 = Li2O2 + 2H2O
Используют в космических
аппаратах и подводных лодках
для получения кислорода:
2Li2O2 + 2CO2 = 2Li2CO3 +O2
Гидрид лития LiH получают
взаимодействием
расплавленного лития с
водородом. Бесцветные
кристаллы, реагирует с водой и
кислотами с выделением
водорода. Источник водорода в
полевых условиях.