protonové číslo 3
relativní atomová hmotnost 6
elektronegativita 1.0
elektronová konfigurace [He]2s1
hustota (g·cm-3) 0.53
teplota tání (°C) 180.50
teplota varu (°C) 1347.0

Lithium (3Li)

historie

  • objeven v roce 1817 J. A. Arfvedsonem
  • název lithium z řeckého litos = kámen
  • kov izoloval Davy v roce 1818 z roztaveného Li2O

výskyt

  • petalit - LiAlSi4O10
  • spodumen - LiAlSi2O6
  • lepidolit - K2Li3Al4Si7O21(OH,F)3
  • v některých minerálních vodách

průmyslová výroba

  • spodumen se zahřívá a promývá kyselinou sírovou
  • z výluhu se získá LiSO4 · H2O, na který se působí HCl a Na2CO3
  • lithium se převede na uhličitan a chlorid
  • z chloridu se získává elektrolyticky

fyzikální vlastnosti

  • stříbrobílý kov
  • měkký, tažný
  • tvrdší než sodík
  • krystaluje v kubické prostorově centrované soustavě
  • má nejmenší hustotu ze všech pevných látek za normální teploty
  • velká tepelná a elektrická vodivost

chemické vlastnosti

  • na čerstvém řezu lesklý
  • na vzduchu se lesk rychle ztrácí (reakcí s O2 a vlhkostí)
  • méně reaktivní než ostatní alkalické kovy
  • reaguje s vodíkem - vzniká hydrid lithný(LiH):
    2Li + H2 → 2LiH
  • ochotně reaguje s vodou:
    2Li + 2H2O → 2LiOH + H2
  • reakcí s kyslíkem vzniká oxid lithný (Li2O) a peroxid lithný (Li2O2)
  • přímo se slučuje s halogeny, sírou, dusíkem, uhlíkem a křemíkem:
    6Li + N2 → 2Li3N
    2Li + X2 → 2LiX
  • rozpouští se v kapalném amoniaku
  • barví plamen karmínově

užití

  • přidává se do olova - zvyšuje tvrdost ložisek
  • výroba hliníkových slitin s velkou pevností a malou hustotou - letecké konstrukce
  • slitiny s hořčíkem - pancéřové desky, součástky družic a raketoplánů
  • akumulátory (Li|FeSx) - zdroj energie pro elektrické automobily

sloučeniny

  • hydrid lithný (LiH)
    • vzniká přímou syntézou
    • bílá látka
    • tepelně stálý
    • vodou se rozkládá na hydroxid a vodík
      LiH + H2O → LiOH + H2
    • využívá se k přípravě vodíku
  • tetrahydridohlinitan lithný (LiAlH4)
    • redukční činidlo v organické chemii
  • halogenidy (LiX)
    • připravují se reakcí hydroxidu nebo uhličitanu s halogenvodíkovou kyselinou
      LiOH + HX → LiX + H2O
      Li2CO3 + 2HX → 2LiX + H2O + CO2
    • krystalizují jako trihydráty (LiX·3H2O)
      • fluorid lithný (LiF)
        • nepatrně rozpustný
        • využívá se v rentgenové dozimetrii
      • chlorid, bromid, jodid lithný (LiCl, LiBr, LiI)
        • dobře rozpustné ve vodě a organických rozpouštědlech
        • silně hygroskopické
  • oxid lithný (Li2O)
    • vzniká zahříváním hydroxidu lithného (LiOH) nebo uhličitanu lithného (Li2CO3) na 800°C v atmosféře suchého vodíku:
      2LiOH → Li2O + H2O
      Li2CO3 → Li2O + CO2
    • čistý oxid se připraví termickým rozkladem peroxidu lithného (Li2O2) za teploty 450°C
    • bílá látka
    • tepelně stálá do 500°C
  • peroxid lithný (Li2O2)
    • příprava reakcí hydroxidu lithného (LiOH) s peroxidem vodíku (H2O2):
      LiOH·H2O + H2O2 → LiOOH·H2O + H2O
      2LiOOH·H2O → Li2O2 + H2O2 + 2H2O
    • bílá krystalická látka
    • termodynamicky stálá
    • zahřátím nad 195°C se rozkládá na Li2O
  • hydroxid lithný (LIOH)
    • příprava reakcí hydroxidu barnatého (Ba(OH)2)se síranem lithným (Li2SO4):
      Li2SO4 + Ba(OH)2 → 2LiOH + BaSO4
    • odpařováním roztoku vzniká monohydrát LiOH·H2O
    • silná zásada
    • méně rozpustný než ostatní hydroxidy alkalických kovů
    • absorbuje oxid uhličitý a sulfan - vznikají uhličitan (hydrogenuhličitan), sulfid (hydrogensulfid):
      2LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O
      LiOH + CO2 → LiHCO3
      2LiOH + H2S → Li2S+ 2H2O
      LiOH + H2S → LiHS + H2O
    • užití - absorpce CO2 - uzavřené prostory (kosmické kabiny, ponorky)
  • dusičnan lithný (LiNO3)
    • příprava – reakcí hydroxidu (LiOH) nebo uhličitanu (Li2CO3) se zředěnou kyselinou dusičnou:
      LiOH + HNO3 → LiNO3 + H2O
      Li2CO3 + 2HNO3 → 2LiNO3 + H2O + CO2
    • hygroskopická látka
    • dobře rozpustná
    • užití – do červených světlic, pyrotechnika (ohňostroje)
  • uhličitan lithný (Li2CO3)
    • příprava – reakcí iontů lithných s ionty uhličitanovými:
      (NH4)2CO3 + 2LiCl → Li2CO3 + 2NH4Cl
    • bílá látka
    • málo rozpustná
    • užití
      • výroba porcelánu
      • výroba speciálních bezpečnostních skel
      • výroba hliníku (snižuje teplotu tání)
      • lékařství - proti maniakálně depresivní psychóze (denní dávka 1 až 2 g)