Site Loader

Содержание

Литий, свойства атома, химические и физические свойства

Литий, свойства атома, химические и физические свойства.

 

 

 

Li 3  Литий

6,938-6,997*      1s2s1

 

Литий — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 3. Расположен в 1-й группе (по старой классификации — главной подгруппе первой группы), втором периоде периодической системы.

 

Атом и молекула лития. Формула лития. Строение атома лития

Изотопы и модификации лития

Свойства лития (таблица): температура, плотность и пр.

Физические свойства лития

Химические свойства лития. Взаимодействие лития. Химические реакции с литием

Получение лития

Применение лития

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Атом и молекула лития. Формула лития. Строение атома лития:

Литий (Li, лат. lithium, c греч. λίθος – «камень») – химический элемент 1 груп­пы ко­рот­кой фор­мы (по старой классификации – главной подгруппы первой группы) периодической системы химических элементов второго периода системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 3.

Литий возглавляет группу щелочных металлов в периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева.

Как простое вещество литий представляет собой мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

Молекула лития одноатомна.

Химическая формула лития Li.

Электронная конфигурация атома лития 1s2 2s1. Потенциал ионизации (первый электрон) атома лития равен 5,39 эВ (519,9 кДж/моль).

Строение атома лития. Атом лития состоит из положительно заряженного ядра (+3), вокруг которого по атомным оболочкам (двум s-орбиталям) движутся три электрона. Поскольку литий расположен во втором периоде, оболочки всего две, одна из которых является внешней. При этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 1 электрон – на внешнем. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома цезия на 2s-орбитали находятся один неспаренный электрон. Электроны, расположенные на внешней оболочке, называются валентными и участвуют в образовании химических связей. В свою очередь ядро атома лития состоит из трех протонов и четырех нейтронов. Литий относится к элементам s-семейства.

Радиус атома лития составляет 145 пм.

Атомная масса атома лития составляет 6,938-6,997 а. е. м. (г/моль).

 

Изотопы и модификации лития:

 

Свойства лития (таблица): температура, плотность и пр.:

Общие сведения  
Название Литий
Прежнее название
Латинское название Lithium
Символ Li
Номер в таблице 3
Тип Металл
Подтип Щелочной металл
Открыт Иоганн Аугуст Арфведсон, Швеция, 1817 г.
Внешний вид и пр. Очень лёгкий, очень мягкий металл серебристо-белого цвета
Содержание в атмосфере и воздухе (по массе)
Содержание в земной коре (по массе) 0,0017 %
Содержание в морях и океанах (по массе)
0,000018 %
Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 6,0×10-7 %
Содержание в Солнце (по массе) 6,0×10-9 %
Содержание в организме человека (по массе) 3,0×10-6 %
Свойства атома  
Атомная масса (молярная масса)* 6,938-6,997 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация 1s2 2s1
Радиус атома (вычисленный) 167 пм
Эмпирический радиус 152 пм
Ковалентный радиус**** 134 пм
Радиус иона 76 (+1e) пм
Радиус Ван-дер-Ваальса 182 пм
Химические свойства  
Степени окисления +1
Валентность I
Электроотрицательность 0,98 (шкала Полинга)
Энергия ионизации (первый электрон) 520,22 кДж/моль (5,39171495(4) эВ)
Электродный потенциал -3,06 В
Физические свойства
Плотность 0,534 г/см3 (при 20 °C и при  нормальных условиях, состояние вещества – кристаллы, твердое тело),

0,507 г/см3 (при  нормальных условиях – при 200 °C, состояние вещества – жидкость),

0,49 г/см3 (при  нормальных условиях – при 400 °C, состояние вещества – жидкость),

0,474 г/см3 (при  нормальных условиях – при 600 °C, состояние вещества – жидкость),

0,457 г/см3 (при  нормальных условиях – при 800 °C, состояние вещества – жидкость),

0,441 г/см3 (при  нормальных условиях – при 1000 °C, состояние вещества – жидкость)

Температура плавления 180,54 °C (453,69 K, 356,97 °F)
Температура кипения 1330 °C (1603 K, 2426 °F)
Температура разложения
Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) 3,00 кДж/моль
Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) 136  кДж/моль
Удельная теплоемкость при постоянном давлении 3,4122 (при 25°C)
Молярная теплоёмкость 24,86 Дж/(K·моль)
Молярный объём 13,1 см³/моль
Теплопроводность (при нормальных условиях) 84,8 Вт/(м·К)
Теплопроводность (при 300 K) 84,8 Вт/(м·К)
Критическая температура 2946,85 °C (3220 К, 5336,33 °F) (экстраполировано)
Критическое давление 67 МПа (экстраполировано)
Критическая плотность
Тройная точка
Давление паров 0,00776 мм.рт.ст. (при 527°C),
1 мм.рт.ст. (при 732°C),
5 мм.рт.ст. (при 828°C),
20 мм.рт.ст. (при 940°C),
40 мм.рт.ст. (при 1003°C),
60 мм.рт.ст. (при 1042°C),
100 мм.рт.ст. (при 1097°C),
200 мм.рт.ст. (при 1178°C),
400 мм.рт.ст. (при 1232°C)
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
Стандартная энтальпия образования ΔH 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело),

2,4 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – жидкость),

159,3 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)
Стандартная энтропия вещества S 29,1 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело),

34 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – жидкость),

138,7 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ)

Стандартная мольная теплоемкость Cp 24,86 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело),

31,3 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – жидкость),

20,79 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ)

Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
Диэлектрическая проницаемость
Магнетизм парамагнитный материал
Магнитная восприимчивость +14.2·10−63/моль (при 298 K)
Электропроводность в твердой фазе 1,7·107 См/м
Удельное электрическое сопротивление 92,8 нОм·м (при 20 °C)
Сверхпроводимость при температуре
Твёрдость по Моосу 0,6
Твёрдость по Бринеллю 5 МПа
Твёрдость по Виккерсу
Скорость звука 6000 м/с (при 20 °C) (в тонком стержне)
Поверхностное натяжение
Динамическая вязкость газов и жидкостей
Коэффициент теплового расширения 46 мкм/(М·К)
Модуль Юнга 4,9 ГПа
Модуль сдвига 4,2 ГПа
Объемный модуль упругости 11 ГПа
Коэффициент Пуассона
Структура решётки кубическая объёмноцентрированная
Параметры решётки 3,490 Å
Отношение c/a
Температура Дебая 400 K
Конденсат Бозе-Эйнштейна 7Li
Двумерные материалы

 

Примечание:

* Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов данного элемента в природе.

**** Ковалентный радиус лития согласно https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium [англ.] составляет 128±7 пм.

 

Физические свойства лития:

Литий представляет собой серебристо-белый

металл, мягкий и пластичный, твёрже натрия, но мягче свинца. В связи с ем его можно обрабатывать прессованием и прокаткой.

При комнатной температуре металлический литий имеет кубическую объёмноцентрированную решётку (координационное число 8), пространственная группа I m3m, параметры ячейки a = 0,35021 нм, Z = 2.

Однако ниже 78 К устойчивой кристаллической формой является гексагональная плотноупакованная структура, в которой каждый атом лития имеет 12 ближайших соседних атома, расположенных в вершинах кубооктаэдра. Кристаллическая решётка относится к пространственной группе P 63/mmc, параметры a = 0,3111 нм, c = 0,5093 нм, Z = 2.

Литий – очень легкий металл.

Литий имеет самую низкую плотность при комнатной температуре среди всех металлов (0,534 г/см³, почти в два раза меньше плотности воды). Вследствие своей низкой плотности литий всплывает не только в воде, но и, например, в керосине.

Литий не растворяется в воде, но реагирует с ней. Литий плохо растворяется в органических растворителях, ртути. Растворяется в жидком аммиаке с образованием синего раствора с металлической проводимостью. Растворяется в расплавленном алюминии.

Расплавленный литий растворяет металлы и обезуглероживает стали, что приводит к изменению прочности конструкционных материалов. Расплавленный литий не растворяет инертные газы.

Пары лития имеют ярко-красный цвет.

Температура плавления лития (Li) составляет 180,54 °C.

Температура кипения лития (Li) составляет 1330 °C.

Из всех щелочных металлов литий характеризуется самыми высокими температурами плавления и кипения (180,54 и 1339,85 °C, соответственно).

Маленькие размеры атома лития приводят к появлению особых свойств металла. Например, он смешивается с натрием только при температуре ниже 380 °C и не смешивается с расплавленными калием, рубидием и цезием, в то время как другие пары щелочных металлов смешиваются друг с другом в любых соотношениях.

Теплопроводность лития при 300 K составляет 84,8 Вт/(м·К).

 

Химические свойства лития. Взаимодействие лития. Химические реакции с литием:

1. Реакция взаимодействия лития и кислорода:

4Li + O2 → 2Li2O (t > 200 °C).

Реакция взаимодействия лития и кислорода происходит с образованием оксида лития. В ходе реакции также образуется примесь – пероксид лития Li2O2.

2. Реакция взаимодействия лития и углерода:

2Li + 2C → Li2C2 (t°).

Реакция взаимодействия лития и углерода происходит с образованием ацетиленида лития.

3. Реакция взаимодействия лития и кремния:

4Li + Si → Li4Si (t = 600-700 °C).

Реакция взаимодействия кремния и лития происходит с образованием силицида лития.

4. Реакция взаимодействия лития и хлора:

2Li + Cl2 → 2LiCl.

Реакция взаимодействия лития и хлора происходит с образованием хлорида лития. Реакция протекает при комнатной температуре.

5. Реакция взаимодействия лития и водорода:

2Li + H2 → 2LiH (t = 500-700 °C).

Реакция взаимодействия лития и водорода происходит с образованием гидрида лития.

6. Реакция взаимодействия лития и брома:

2Li + Br2 → 2LiBr.

Реакция взаимодействия лития и брома происходит с образованием бромида лития. Реакция протекает при комнатной температуре.

7. Реакция взаимодействия лития и йода:

2Li + I2 → 2LiI (t > 200 °C).

Реакция взаимодействия йода и лития происходит с образованием йодида лития.

8. Реакция взаимодействия лития и фтора:

2Li + F2 → 2LiF.

Реакция взаимодействия фтора и лития происходит с образованием фторида лития. Реакция протекает при комнатной температуре.

Аналогичным образом литий вступает в реакции и с другими неметаллами: мышьяком, серой, азотом.

9. Реакция взаимодействия лития и сурьмы:

Sb + 3Li → Li3Sb (t°).

Реакция взаимодействия лития и сурьмы происходит с образованием стибида лития. Реакция протекает при сплавлении реакционной смеси.

10. Реакция взаимодействия лития, оксида азота (II) и оксида азота (IV):

Li2O + NO2 + NO → 2LiNO2 (t = 300 °C).

Реакция взаимодействия лития, оксида азота (II) и оксида азота (IV) происходит с образованием нитрита лития.

11. Реакция взаимодействия лития и воды:

2Li + 2H2O → 2LiOH + H2.

Реакция взаимодействия лития и воды происходит с образованием гидроксида лития и водорода. Реакция протекает бурно.

12. Реакция взаимодействия лития и оксида фосфора (V):

3P4O10 + 16Li → 10LiPO3 + 2Li3P (t = 300-400 °C).

Реакция взаимодействия оксида фосфора (V) и лития происходит с образованием метафосфата лития и фосфида лития.

13. Реакция взаимодействия лития и азотной кислоты:

Li + 2HNO3 → LiNO3 + NO2 + H2O,

3Li + 4HNO3 → 3LiNO3 + NO + 2H2O.

Реакция взаимодействия лития и азотной кислоты происходит с образованием в первом случае – нитрата лития, оксида азота (IV) и воды, во втором случае – нитрата лития, оксида азота (II) и воды. В ходе первой реакции используется концентрированный раствор азотной кислоты, в ходе второй – разбавленный раствор.

Аналогичные реакции протекают и с другими минеральными кислотами.

14. Реакция взаимодействия лития и сероводорода:

2Li + H2S → Li2S + H2.

Реакция взаимодействия лития и сероводорода происходит с образованием сульфида лития и водорода.

Аналогичные реакции протекают и с другими водородосодержащими соединениями: хлороводородом.

15. Реакция взаимодействия лития и этанола:

2Li + 2C2H5OH → 2C2H5OLi + H2.

Реакция взаимодействия лития и этанола происходит с образованием этанолята лития и водорода.

 

Получение лития:

 

Применение лития:

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

  1. 1. Водород
  2. 2. Гелий
  3. 3. Литий
  4. 4. Бериллий
  5. 5. Бор
  6. 6. Углерод
  7. 7. Азот
  8. 8. Кислород
  9. 9. Фтор
  10. 10. Неон
  11. 11. Натрий
  12. 12. Магний
  13. 13. Алюминий
  14. 14. Кремний
  15. 15. Фосфор
  16. 16. Сера
  17. 17. Хлор
  18. 18. Аргон
  19. 19. Калий
  20. 20. Кальций
  21. 21. Скандий
  22. 22. Титан
  23. 23. Ванадий
  24. 24. Хром
  25. 25. Марганец
  26. 26. Железо
  27. 27. Кобальт
  28. 28. Никель
  29. 29. Медь
  30. 30. Цинк
  31. 31. Галлий
  32. 32. Германий
  33. 33. Мышьяк
  34. 34. Селен
  35. 35. Бром
  36. 36. Криптон
  37. 37. Рубидий
  38. 38. Стронций
  39. 39. Иттрий
  40. 40. Цирконий
  41. 41. Ниобий
  42. 42. Молибден
  43. 43. Технеций
  44. 44. Рутений
  45. 45. Родий
  46. 46. Палладий
  47. 47. Серебро
  48. 48. Кадмий
  49. 49. Индий
  50. 50. Олово
  51. 51. Сурьма
  52. 52. Теллур
  53. 53. Йод
  54. 54. Ксенон
  55. 55. Цезий
  56. 56. Барий
  57. 57. Лантан
  58. 58. Церий
  59. 59. Празеодим
  60. 60. Неодим
  61. 61. Прометий
  62. 62. Самарий
  63. 63. Европий
  64. 64. Гадолиний
  65. 65. Тербий
  66. 66. Диспрозий
  67. 67. Гольмий
  68. 68. Эрбий
  69. 69. Тулий
  70. 70. Иттербий
  71. 71. Лютеций
  72. 72. Гафний
  73. 73. Тантал
  74. 74. Вольфрам
  75. 75. Рений
  76. 76. Осмий
  77. 77. Иридий
  78. 78. Платина
  79. 79. Золото
  80. 80. Ртуть
  81. 81. Таллий
  82. 82. Свинец
  83. 83. Висмут
  84. 84. Полоний
  85. 85. Астат
  86. 86. Радон
  87. 87. Франций
  88. 88. Радий
  89. 89. Актиний
  90. 90. Торий
  91. 91. Протактиний
  92. 92. Уран
  93. 93. Нептуний
  94. 94. Плутоний
  95. 95. Америций
  96. 96. Кюрий
  97. 97. Берклий
  98. 98. Калифорний
  99. 99. Эйнштейний
  100. 100. Фермий
  101. 101. Менделеевий
  102. 102. Нобелий
  103. 103. Лоуренсий
  104. 104. Резерфордий
  105. 105. Дубний
  106. 106. Сиборгий
  107. 107. Борий
  108. 108. Хассий
  109. 109. Мейтнерий
  110. 110. Дармштадтий
  111. 111. Рентгений
  112. 112. Коперниций
  113. 113. Нихоний
  114. 114. Флеровий
  115. 115. Московий
  116. 116. Ливерморий
  117. 117. Теннессин
  118. 118. Оганесон

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Литий, https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium, https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium, http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=213

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 

карта сайта

литий атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома
электронные формулы сколько атомов в молекуле лития 
сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические 

 

Коэффициент востребованности 656

Литий | Русская Физика

23. Литий

Простое вещество – литий; латинское название – Lithium; обозначение – Li.

Изотопы лития охватывают диапазон от 19000 до 23600 электронных секций вихревых шнуров.

Титульный атом лития состоит из 21300 электронных секций.

Формируется атом лития следующим образом.. Исходный кольцеобразный, торовый вихрь превращается сначала в овал. Затем вихревой шнур складывается и образует жёлоб с петлями на концах. При этом разворот петель (перехлёст) не происходит – «восьмёрка» не возникает.

Далее петли загибаются так, что их присасывающие стороны оказываются снаружи, и устремляются навстречу друг другу. Сомкнувшись вершинами, они загибаются ещё дальше и, слипаясь, ныряют внутрь фигуры до упора в середину жёлоба. На этом формирование атома лития заканчивается.

Форма атома лития становится похожей на контур яблока. Вихревые шнуры атома оказываются сильно изогнутыми на всём своём протяжении.

В завершённом виде у атома лития нет открытых петель, но есть два опоясывающих жёлоба, смыкающихся между собой и расположенных перпендикулярно друг к другу.

С другими атомами он может слипаться только этими жёлобами.

Между собою атомы лития слипаются короткими участками своих жёлобов. Такое слипание – не прочное.

Наглядность этого видна при смыкании яблок: они контактируют между собой малыми площадками.

Следует отметить, что при слипании атомов лития контурными, опоясывающими жёлобами образуются непрерывные цепочки из жёлобов, и именно этим отличаются металлы от неметаллов.

Круто изогнутые жёлобы делают фигуру атома лития очень упругой, способной противостоять внешним ударам и отражать их. Так они поступают с волнами света.

Предельная крутизна вихревых шнуров делает их предельно напряжёнными. При сильных ударах со стороны они могут лопнуть.

Чем мельче атом лития, тем вероятность разрыва вихревых шнуров выше. Поэтому нетрудно предположить, что мелкие изотопы лития в основном уже распались и среди оставшихся атомов они встречаются крайне редко.

 

Литий в Природе. В земной коре лития содержится очень мало, и в чистом виде в Природе он не встречается.

Литий входит составной частью во многие минералы, но больше всего его – в воде солёных озёр.

Чистый литий – металл; он хорошо проводит электричество.

Литий – мягок; он легко режется ножом.

На срезе он – серебристо-белого цвета с ярким металлическим блеском.

Литий – самый лёгкий из всех металлов. Он почти в два раза легче воды. Кубический сантиметр лития весит 0,532 грамма.

(Для сравнения: кубический сантиметр воды весит один грамм, а литр воды весит килограмм.)

Температура плавления лития = 180,5 градуса, а температура кипения = 1317 градусов.

На воздухе литий быстро тускнеет, соединяясь с кислородом и азотом.

Соединяется он и с водой, образуя так называемую щёлочь; поэтому литий называют щелочным металлом.

 

Использование лития. Он широко используется в металлургии. Обработанные литием сплавы приобретают высокую пластичность и прочность. Алюминиевые сплавы с содержанием лития всего в 0,1 процента отличаются лёгкостью и прочностью.

Присутствие лития в материалах подшипников  существенно снижает их трение.

Используется литий также в электрических аккумуляторах.

Атом лития — Справочник химика 21

    Атом Лития имеет такое строение  [c.81]

    Атом лития состоит из ядра с зарядом + 3 (Z = 3) и трех электронов. Первая энергия ионизации, ЭИ(, атома с несколькими электронами представляет собой энергию, необходимую для удаления одного электрона. Для лития эта энергия отвечает процессу [c.350]


    Литий. Атом лития имеет электронную конфигурацию  [c.120]

    Для образования двухэлектронных связей в подобной структуре атом лития должен был бы предоставить восемь электронов, что, конечно, невозможно, так как он имеет лишь один валентный электрон. [c.89]

    С трехмерными структурами дело обстоит иначе. Представим себе ячейку трехмерной структуры, в которой каждый атом лития окружен восемью соседями — другими атомами лития (рис. 30). Такую структуру имеет металлический литий. В данной ячейке центральный атом может направлять на связь с каждым из окружающих атомов 7в электрона и получать от каждого соседа тоже [c.101]

    Почему теория Бора неприменима к атому лития Как Зоммерфельд пытался преодолеть эту трудность В чем заключалось несовершенство его теории  [c.378]

    Неспаренный электрон делокализуется по всей ароматической системе, поэтому в таких соединениях не существует индивидуальных связей С 1,1., а атом лития как бы одновременно связан со всей ароматической системой атомов углерода. [c.220]

    У лития один неспаренный электрон, значит, атом лития может иметь ковалентность, равную единице (см. выше схему для системы 1-1-1). Так образуются [c.120]

    Не исключено, что все эти эффекты следует учитывать совместно. Водородные связи возникают в тех случаях, когда атомы А и В достаточно электроотрицательны. Атом водорода играет уникальную роль в их образовании. Замена атома водорода на атом лития, натрия и т. д. уничтожает всякое взаимодействие. Аналоги атома водорода в отличие от него имеют внутренние электронные оболочки, которые сильно увеличивают силы отталкивания, делая группировку А—Х…В неустойчивой. Атом водорода единственный, который не имеет внутренних электронов его собственная электронная плотность сильно оттянута в сторону электроотрицательного атома А. [c.209]

    Атом лития содержит один неспаренный электрон (2з ), и этот элемент одновалентен. Аналогично можно объяснить одновалентность натрия, калия и т. д. [c.65]

    Природа металлической связи также электростатическая обобществленные электроны могут находиться около двух или более положительных ядер одновременно. Та»к, например, атом лития (2=3) имеет один валентный электрон (25 ), а ион лития имеет четыре вакантные орбитали (25, 2рх, 2ру и 2рг). Атомы лития легко отдают свой валентный электрон в общее пользование, превращаясь в положительный ион с электронной конфигурацией гелия. Свободные электроны, благодаря наличию большого числа свободных орбиталей, могут перемещаться в кристалле таким образом, что взаимодействуют с ядрами двух атомов и более. В кристалле лития каждый атом окружен восемью ближайшими атомами. [c.31]


    Природа металлической связи также электростатическая обобществленные электроны могут находиться около двух или более положительных ядер одновременно. Так, например, атом лития (2=3) имеет один валентный электрон (2s ), а ион лития имеет четыре вакантные орбитали (2.S, 2р , 2р и 2р ). Атомы лития легко отдают свой валентный электрон в общее пользование, превра- [c.49]

    Второй период. Следующий в порядке увеличения заряда ядра (2 = 3)— атом лития. Количество электронов в его оболочке 3. Два электрона располагаются в первом квантовом слое, третий же электрон, очевидно, должно поместить на 5-подуровне второго слоя. Конфигурация 15225 . [c.24]

Литий в ядерном реакторе — Знаешь как

Содержание статьи

Уже во многих странах работали ядерные реакторы или, как их тогда называли, атомные котлы. Конструкторов этих котлов по многим причинам не устраивала вода, которую приходилось применять в качестве теплоносителя.

Появились реакторы, в которых избыточное тепло отводилось расплавленными металлами, в первую очередь натрием и калием.

Но по сравнению с этими металлами у лития много преимуществ. Во-первых, он легче. Во-вторых, у него больше теплоемкость. В-третьих, меньше вязкость. В-четвертых, диапазон жидкого состояния — разница между температурами плавления и кипения — у лития значительно шире. Наконец, в-пятых, коррозионная активность лития намного меньше, чем натрия и калия.

 

Одних этих преимуществ было бы вполне достаточно для того, чтобы сделать литий «атомным» элементом. Но оказалось, что ему суждено стать одним из незаменимых участников реакции термоядерного синтеза.

…Пожалуй, строительство завода по разделению изотопов лития — единственный в своем роде факт из истории американского предпринимательства. Контракт на строительство этого завода заключил банкрот, и тем не менее строительство велось буквально в бешеном темпе. Банкротом был не кто иной, как Комиссия по атомной энергии. Средства, отпущенные на создание «сверхбомбы», были израсходованы полностью, но ничего реального у физиков не получалось. Было это в июле 1951 г. А о том, что при реакции соединения ядер тяжелых изотопов водорода — дейтерия и трития — должна высвободиться энергия, во много раз большая, чем при распаде ядер урана, знали намного раньше. Но на пути этого превращения лежало одно неразрешимое, казалось, противоречие.

 

Для того чтобы смогли слиться ядра дейтерия и трития, нужна температура порядка 50 млн. градусов. Но для того чтобы реакция пошла, нужно еще, чтобы атомы столкнулись. Вероятность такого столкновения (и последующего слияния) тем больше, чем плотнее «упакованы» атомы в веществе. Расчеты показали, что это возможно только в том случав, если вещество находится хотя бы в жидком состоянии. А изотопы водорода становятся жидкостями лишь при температурах, близких к абсолютному нулю.

 

Итак, с одной стороны, необходимы сверхвысокие температуры, а с другой — сверхнизкие. И это —в одном и том же веществе, в одном и том же физическом теле!

Водородная бомба стала возможной только благодаря разновидности гидрида лития — дейтериду лития-6. Это соединение тяжелого изотопа водорода — дейтерия и изотопа лития с массовым числом 6.

Дейтерид лития-6 важен по двум причинам: он —твердое вещество и позволяет хранить «сконцентрированный» дейтерий при плюсовых температурах, и, кроме того, второй его компонент — литий-6 — это сырье для получения самого дефицитного изотопа водорода — трития. Собственно, Li — единственный промышленный источник получения трития:

Нейтроны, необходимые для этой ядерной реакции, дает взрыв атомного «капсюля» водородной бомбы, он же создает условия (температуру порядка 50 млн. градусов) для реакции термоядерного синтеза.

 

В США идею использовать дейтерид лития-6 первым предложил доктор Э. Теллер. Но, по-видимому, советские ученые пришли к этой идее раньше: ведь не случайно первая термоядерная бомба в Советском Союзе была взорвана почти на полгода раньше, чем в США, и тем самым был положен конец американской политике ядерного и термоядерного шантажа.

Для атомной техники важно еще одно моноизотопное соединение лития — ⁷LiF. Оно применяется для растворения соединении урана и тория непосредственно в реакторах.

Кстати, как теплоноситель в реакторах применяется именно литий-7, имеющий малое сечение захвата тепловых нейтронов, а не природная смесь изотопов элемента № 3.

 

Вот уже много лет ученые во всем мире работают над проблемой управляемого, мирного термоядерного синтеза, и рано или поздно эта проблема будет решена. Тогда «демилитаризуется» и литий. (Этот странный оборот — производное заголовка зарубежной статьи, попавшейся несколько лет назад на глаза одному из авторов этого рассказа: статья называлась «Литий милитаризуется».) Но независимо от того, как скоро это произойдет, бесспорна справедливость другого высказывания. Оно заимствовано нами из «Краткой химической энциклопедии»:«По значимости в современной технике литий является одним из важнейших редких элементов».

Надеемся, что в справедливости этого высказывания у вас нет сомнений.

 

ИЗОТОПЫ ЛИТИЯ

Природный литий состоит из двух изотопов с массовыми числами 6 и 7. По способности захватывать тепловые нейтроны (поперечное сечение захвата) ядра этих изотопов отличаются очень сильно. Тяжелый изотоп ⁷Li имеет сечение захвата 0,033 барна, он практически прозрачен для нейтронов. Зато литий-6 активно поглощает тепловые нейтроны, его сечение захвата— около тысячи (точнее, 912) барн. Несмотря на то что в природе легкого лития в 12 раз меньше, чем тяжелого, сечение захвата природного лития довольно велико — 71 барн. Понятно, что «виновник» этого — изотоп 6Li. Интересная деталь: стоимость изотопов лития совсем не пропорциональна их распространенности. В начале этого десятилетия в США относительно чистый литий-7 стоил почти в 10 раз дороже лития-6 очень высокой чистоты.

Искусственным путем получены еще два изотопа лития. Время их жизни крайне невелико: у лития-8 период полураспада равен 0,841 секунды, а у лития-9— 0,168 секунды.

 

ПОХОЖ И НЕ ПОХОЖ. Как и прочие щелочные металлы, литий активен, мягок (режется ножом), всегда и во всех случаях проявляет строго постоянную валентность 1+. А отличается он тем, что значительно легче остальных щелочных металлов реагирует с азотом, углеродом, водородом; зато с водой он взаимодействует менее активно: хотя и вытесняет из нее водород, но не воспламеняет его. Не только фторид, о котором рассказано в основной статье, но и карбонат, и ортофосфат лития плохо растворяются в воде — соответствующие соединения прочих щелочных металлов очень хорошо растворимы. И еще: литий — единственный щелочной металл, способный к образованию комплексных соединений.

 

ОКИСЬ И ПЕРЕКИСЬ ЛИТИЯ

С кислородом литий соединяется даже при обычной температуре, а при нагревании он воспламеняется и горит голубоватым пламенем. И в том и в другом случае образуется окись лития Li2О — тугоплавкое вещество, малорастворимое в воде. Другое соединение лития с кислородом — перекись лития Li2O2 — в реакции между этими элементами никогда не образуется, его получают иным способом —при взаимодействии перекиси водорода с насыщенным спиртовым раствором гидрата окиси лития. При этом ив раствора выпадает вещество такого состава: Li2O2 •  h3O2 • ЗН2О. Если этот кристаллогидрат перекисей водорода и лития выдержать в вакууме над фосфорным ангидридом, то образуется свободная перекись лития.

Тот факт, что это соединение получается только «окольными путями», свидетельствует, что образование перекосных соединений для лития нехарактерно.

 

ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА. Литиевые соли галогевоводородных кислот (кроме LiF) очень хорошо растворяются в воде. Но не это их главное достоинство. Растворы этих солей способны поглотать из воздуха аммиак, амины и другие примеси и, кроме того, при изменении температуры они обратимо поглощают пары воды. Это свойство дозволило применить хлорид и бромид лития в установках для кондиционирования воздуха.

 

КАК ПОЛУЧАЮТ ЛИТИЙ. Сказать, что литий получают электролизом—значит, почти ничего не сказать. Электролиз — лишь последняя стадия производства этого рассеянного элемента. Даже в сподумене и амблигоните — самых богатых литием минералах — содержание окиси элемента № 3 редко превышает 7%.Один из распространенных методов извлечения лития из сподумена — обработка раздробленного минерала серной кислотой. При этом образуются окиси кремния и алюминия и растворимый в воде сульфат лития. Его выщелачивают водой и превращают сначала в карбонат, а затем в хлорид, который идет на электролиз.

 

ЛИТИЙ И КРЕМНИЙ

Силицид лития — соединение, полученное еще в прошлом веке, но его формула, а следовательно, и состав ДО сих пор не считаются окончательно установленными. Первым получил это вещество известный французский ученый Анри Муассан. Он нагревал в вакууме до 400—500C смесь лития и кремния и получал легкие (чуть тяжелее воды) голубоватые кристаллы. Согласно Муассану, формула этого соединения Li6Si2. Эта формула и вызывает сомнения. Абсолютно достоверного ответа на вой рос, прав Муассан или нет, не получено не только оттого, что силицид лития не нашел пока практического применения, но и потому, что это соединение сложно получать, а исследовать еще сложнее. На воздухе силицид лития быстро разлагается.

 

ЛИТИЙ В ПСИХОТЕРАПИИ. Медики не раз наблюдали, что некоторые соединения лития (в соответствующих дозах, разумеется) оказывают положительное влияние на больных, страдающих маниакальной депрессией. Объясняют этот эффект двояко. С одной стороны, установлено, что литий способен регулировать активность некоторых ферментов, участвующих в переносе из межклеточной жидкости в клетки мозга ионов натрия и калия. С другой стороны, замечено, что ионы лития непосредственно воздействуют на ионный баланс клетки. А от баланса натрия и калия зависит в значительной мере состояние больного: избыток натрия в клетках характерен для депрессивных пациентов, недостаток — для страдающих   маниями.   Выравнивая   натрий-калиевый   баланс, соли лития оказывают положительное влияние и на тех, и на других.

В КАРДИОСТИМУЛЯТОРЕ. В последние годы появилась серия публикаций о чрезвычайно миниатюрных электрохимических источниках тока (батареях, аккумуляторах) с различными соединениями лития. Такие батареи работают, в частности, в новых стимуляторах сердечной деятельности.

 

ИОДИД ЛИТИЯ — КАТАЛИЗАТОР. Как недавно установили химики иркутского Института органической химии, реакцию ацетиленовых углеводородов с некоторыми кремнийорганическими соединениями хорошо ускоряет катализатор, в состав которого, наряду с соединением платины, входит йодид лития.

Вы читаете, статья на тему Литий в ядерном реакторе

строение атома, валентность, добыча, месторождения, способы получения

Металл литий обладает уникальными химическими и физическими свойствами. Он отличается от остальных щелочных металлов, что расширяет его возможности применения в разных сферах деятельности. Он очень важен для правильной работы организма.

Фото 863Фото 863Химический элемент литий

Краткое описание

Литий — щелочной металл, который имеет выраженные пластичные свойства, серебристый цвет, характерный металлический блеск. Его легко обрабатывать, он имеет низкую температуру плавления — 180°C. Если сравнивать его с другими щелочными металлами, он обладает самой низкой плотностью. Поскольку она ниже чем у воды, материал всплывает на поверхность.

Структура и характеристики

Структура кристаллической решетки металлического лития — кубическая, объемноцентрированная. Ее параметры — 3,490 Å. Данные характеристики соблюдаются только при комнатной температуре.

Атом лития имеет две оболочки — внешнюю и внутреннюю. На внешней расположены электроны. Они участвуют в образовании химических связей.

История открытия и изучения

Первый образец металлического лития был получен благодаря работе Гемфри Дэви. С помощью электрического тока он разложил расплав гидроксида этого щелочного металла. Через некоторое время Леопольд Гмелин проэкспериментировал с литиевосодержащими солями. Он смог выявить, что они окрашивают пламя в темный цвет.

Основная заслуга в открытии нового химического элемента и росте его популярности принадлежит Иоганну Августу. В 1817 году он нашел новое вещество в составе петалита, алюмосиликата. Через некоторое время литий нашли и в других минеральных образованиях. Такое название он получил из-за того, что впервые был найден в камнях. Название камня по гречески — «литос».

Петалит (Фото: Instagram / lopatkin_oleg)

Месторождения и добыча

Литий содержится в разных минералах. Самые богатые по содержанию этого щелочного металла камни — слюда лепидолит, пироксен сподумен. Литий можно найти в разных породообразующих минералах. В них он замещает кальций.

Основные месторождения этого металла находятся в Боливии, Чили, Аргентине, США, Китае, Конго, Сербии, Бразилии, Австралии, России.

Промышленное получение

Для получения лития промышленными способами сначала происходит подготовка расходного сырья — минералов или солевых растворов, которые добываются из соляных озер. Независимо от способа добычи расходного сырья, на выходе получается Li2CO3, который будет проходить промышленную обработку.

Способы получения расходного сырья:

  • электролиз;
  • восстановление;
  • рафинирование.

Выбор промышленного способа получения щелочного металла зависит от наличия оборудования, требуемого результата, вида расходного сырья.

Рафинирование (Фото: Instagram / krasnoyarsk.science)

Свойства

Свойства элемента известны ученым давно. По сравнению с другими щелочными металлами он имеют ряд уникальных особенностей, по которым определяются основные сферы применения этого вещества.

Химические

Свойства:

  • молярная масса — 6,941;
  • валентность — 1;
  • электроотрицательность — 1;
  • атомный номер — 3;
  • ковалентный радиус — 1,23 А;
  • теплоемкость — 3,307 кДж/(кг·°С).

Литий проявляет стабильность находясь на воздухе. Из группы щелочных металлов он наименее активный. Про взаимодействии с сухим воздухом и кислородом практические не реагирует (при условии соблюдения комнатной температуры).

Взаимодействие лития с водой проходит относительно спокойно. При контакте с водой он начинает образовывать щелочь, выделять кислород. Металл плавает на поверхности жидкости, быстро растворяясь и издавая характерное шипение.

При влажном воздухе металл вступает в реакции с газами, которые содержатся в нем (особенно с азотом). Оксидная пленка покрывает поверхности лития при нагревании до 100–300°C. Пленка защищает металл от окислительных процессов.

При реакции с серой образуется сульфид (при условии нагревания до 130°C). С кремнием вступает в реакцию при нагревании до 700°C. Растворяется в жидком аммиаке, образуя раствор синего цвета.

Литий нельзя хранить в керосиновой жидкости. Из-за малой плотности материал всплывет на поверхность. Для хранения подойдет минеральное масло, газолин, парафин. Емкость лучше выбирать из жести. Она должна герметично закрываться.

Сера (Фото: Instagram / mineral.kirka.shop)

Физические

Свойства:

  1. Плотность — 539 кг/м3 (при условии, что температура окружающей среды не превышает 20°C).
  2. Теплопроводность — 70,8 Вт/(м•К).
  3. Электрическое сопротивление — 9,29•10-8.
  4. Линейное расширение — 5,6•10-5 К-1.
  5. Температура плавления — 180,5°C.
  6. Предел прочности на растяжение — 116 Мпа.
  7. Температура кипения — 1340°C.

Показатель относительного удлинения — 70%.

Литий — мягкий, пластичный металл. Проще всего обрабатывается с помощью прокатки, прессования.

Сферы применения

Используется при изготовлении:

  1. Термоэлектропреобразователей.
  2. Высокоэффективных лазеров.
  3. Пиротехники. С его помощью окрашивают пламя фейерверков в красный цвет.
  4. Припоев.
  5. Металлогалогеновых ламп, щелочных аккумуляторов.
  6. Смазочных материалов.
  7. Стекла, покрытий для фарфоровых изделий.

Основные сферы применения:

  • ядерная энергетика;
  • металлургия;
  • медицина.

Перхлорат щелочного металла используется в качестве окислителя.

Аккумулятор (Фото: Instagram / aspil_energy)

Соединения с литием

Соединения на основе щелочного металла

  • оксид лития — Li2O;
  • пероксид — Li2O2;
  • гидроксид — LiOH;
  • карбонат — Li2CO3;
  • нитрат — LiNO3;
  • фторид — LiF;
  • хлорид — LiCl;
  • гидрид — LiH;
  • стеарат — Li(C17h45COO).

Литий — щелочной металл с уникальными свойствами. Он применяется в разных сферах деятельности. Добывается из разных минералов и проходит дополнительную обработку.

Атом — литий — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Атом — литий

Cтраница 1

Атом лития состоит из ядра с зарядом 3 ( Z 3) и трех электронов. Первая энергия ионизации, ЭИи атома с несколькими электронами представляет собой энергию, необходимую для удаления одного электрона.  [1]

Атом лития имеет конфигурацию l 22s и единственный 25-электрон ведет себя так же, как если бы он находился в ls — состоянии; поэтому при образовании молекулы Li 2 никаких проблем не возникает.  [2]

Атом лития в основном состоянии имеет один неспаренный электрон, который может участвовать в образовании одной связывающей электронной пары с другим атомом. Литий выступает в качестве одновалентного элемента — и это совпадает с номером группы, в которой находится литий.  [3]

Атом лития в основном состоянии имеет один неспаренный электрон, который может участвовать в образовании одной связывающей электронной пары с другим атомом. Литий выступает в качестве одновалентного элемента, и это совпадает с номером группы, в которой находится литий.  [4]

Атом лития имеет три свободные орбитали так что его электрон и электроны его соседей могут очень близко подойти к ядру. Таким образом, у каждого атома лития есть свободные орбитали, но не достает электронов для их заполнения.  [6]

Атом лития, следующий за гелием в периодической системе, содержит три электрона. По принципу минимума энергии два из них расположатся, как и в атоме гелия, на ls — орбитали. Однако таких возможностей две — 2s — и 2р — орбитали, и электрон будет иметь меньшую энергию на той из них, где он будет испытывать действие более высокого эффективного заряда. Из этих кривых хорошо видно, что замкнутый слой Is расположен гораздо ближе к ядру, чем основная плотность 2s — или 2р — электрона. Единственный максимум 2р — электрона далек от ядра, а в области сосредоточения ls — элек-тронов находится лишь незначительная его часть. Следовательно, в атоме лития электрон на 2з — орбитали испытывает на себе действие несколько более высокого эффективного заряда, он несколько хуже экранирован от ядра ls — электронами, чем электрон на 2р — орбитали, и прочнее связан с ядром. Соответственно, в основном состоянии атом лития будет иметь электронную конфигурацию Is s1, а конфигурация Is22p1 отвечает возбужденному состоянию.  [8]

Атом лития имеет три электрона. Два из них находятся в состоянии Is с различными спинами, а третий в этом состоянии, согласно принципу Паули, находиться уже не может. Очевидно, его энергия должна быть более высокой.  [9]

Атом лития состоит из ядра с зарядом 3 ( Z3) и трех электронов. Первый потенциал ионизации ПИ [ атома, содержащего больше одного электрона, равен энергии, необходимой для удаления одного электрона.  [10]

Литий – Уикипедия

Литий
Литий – мек сребристо-бял метал

Мек сребристо-бял метал

Спектрални линии на литий
Общи данни
Име, символ, Z Литий, Li, 3
Група, период, блок 1, 2, s
Химическа серия алкален метал
Електронна конфигурация [He] 2s1
e на енергийно ниво 2, 1
CAS номер 7439-93-2
Свойства на атома
Атомна маса 6,941 u
Атомен радиус (изч.) 145 (167) pm
Ковалентен радиус 134 pm
Радиус на ван дер Ваалс 182 pm
Степен на окисление 1
Оксид Li2O (силно основен)
Електроотрицателност
(Скала на Полинг)
0,98
Йонизационна енергия I: 520,2 kJ/mol
II: 7298,1 kJ/mol
III: 11 815 kJ/mol
Физични свойства
Агрегатно състояние твърдо вещество
Кристална структура кубична обемноцентрирана
Плътност 535 kg/m3
Температура на топене 453,69 K (180,69 °C)
Температура на кипене 1615 K (1342 °C)
Моларен обем 13,02×10-6 m3/mol
Специф. топлина на топене 3 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 145,92 kJ/mol
Скорост на звука 6000 m/s при 20 °C
Специф. топл. капацитет 3582 J/(kg·K)
Специф. електропроводимост 10,8×106 S/m
Специф. ел. съпротивление 92,8 Ω.mm2/m при 20 °C
Топлопроводимост 84,8 W/(m·K)
Магнетизъм парамагнитен
Модул на еластичност 4,9 GPa
Модул на срязване 4,2 GPa
Модул на свиваемост 11 GPa
Твърдост по Моос 0,6
Твърдост по Бринел 5 MPa
История
Наименуван от гръцкото λίθος, означаващо камък
Откритие Йохан Август Арфведсон (1817 г.)
Изолиране Уилям Томас Бранд (1821 г.)
Най-дълготрайни изотопи
Литий в Общомедия

Литият е химичен елемент със символ Li и атомен номер 3. Той е мек сребристо-бял алкален метал. При стандартни условия е най-лекият метал и най-лекият твърд елемент. Подобно на всички алкални метали, литият е силно реактивоспособен и затова се съхранява под петрол. Той е с метален блясък, но от влагата във въздуха бързо се променя до сребристо-сив, след това до черен. Литият не се среща свободно в природата, а само под формата на йонни съединения – пегматитни минерали, които някога са били основният източник на литий. Най-важните минерали, съдържащи литий, са лепидолит, сподумен, петалит и амблигонит (всички те са алумосиликати). Благодарение на неговата разтворимост като йон, литият присъства в морската вода и тя е главният източник за получаването му. Литий се изолира в чист вид чрез електролиза на смес от стопилка на литиев хлорид и калиев хлорид.

Литият е на 25-о място по разпространеност в Слънчевата система, а в земната кора е на 35-о място.[1] Литият има приложения в ядрената физика. Трансмутацията на литиевите атоми до хелий през 1932 г. е първата ядрена реакция, предизвикана от човек, а литиевият деутерид (LiD) се използва във верижните термоядрени реакции в ядрените оръжия.[2]

Литият и неговите съединения имат няколко индустриални приложения включително при производството на топлоустойчиво стъкло и керамика, литиеви смазочни масла, добавка при производство на желязо, стомана и алуминий и литиево-йонни батерии. Тези потребления консумират почти ¾ от произведения литий.

Литият присъства в биологичните системи в малки количества, но неговите функции са неясни. Литиевите соли се използват в производството на лекарства, при лечението на биполярно разстройство.

Атомни и физични[редактиране | редактиране на кода]

Подобно на другите алкални метали, литият има един валентен електрон, който лесно се отдава, за да се образува катион.[3] Поради това му свойство литият е добър проводник на топлина и електричество, както и силно реактивен елемент, въпреки че е най-слабо реактивен от алкалните метали. Ниската реактивност на лития се дължи на близостта на неговия валентен електрон до ядрото му.[3]

Литият е достатъчно мек, за да бъде срязан с нож. Когато се нареже, той има сребристо-бял цвят, който бързо се променя до сиво, тъй като се окислява до литиев оксид.[3] Той има една от най-ниските точки на топене, сред всички метали (180 °C), но е с най-високите точки на топене и кипене спрямо останалите алкални метали.

Литият има много ниска плътност (0,534 g/cm3), близка до тази на бора. Той плава дори и в най-леките въглеводороди и е един трите метала, които могат да плават над водата – другите са натрий и калий.

Литиевият коефициент на термично разширение е два пъти по-голям от този на алуминия и почти четири пъти по-голям от този на желязото.[4] Литият е свръхпроводим под 400 μK при стандартно налягане[5] и при по-високи температури (>9 К) и много високи налягания (>20 GPa).[6] При температури под 70 К, литият, подобно на натрия, претърпява трансформации на промяна в кристалната структура. При 4,2 К има ромбоедрична кристална структура с деветстепенно повторение, а при по-високи температури, тя се трансформира в кубична стенноцентрирана, а след това в кубична обемноцентрирана. При температура 4 К ромбоедричната структура е преобладаваща.[7] За лития при високи налягания са установени множество алотропни форми.[8]

Химични[редактиране | редактиране на кода]

Литият реагира лесно с водата, но със значително по-слаба сила от другите алкални метали. Реакцията води до образуване на водород и литиев хидроксид.[3] Поради своята реактивоспособност към водата, литият обикновено се съхранява под петрол. Във влажен въздух, литият бързо потъмнява за да образува черно покритие от литиев хидроксид (LiOH и LiOH·H2O), литиев нитрид (Li3N) и литиев карбонат (Li2CO3) – резултат на вторична реакция между LiOH и CO2.[9]

Когато бъдат поставени върху пламък, литиевите съединения оцветяват пламъка в розово-червеникав цвят, но когато изгарят силно, пламъкът става сребрист. Литият се запалва и гори в среда от кислород и когато е изложен на вода или водни пари.[10] Литият е запалим и потенциално експлозивен, когато е изложен на въздух и особено на вода, макар и в по-малка степен от другите алкални метали. Реакцията на лития с водата при нормални температури е бурна, но не е съпроводена с взрив, защото отделящият се водород не се самозапалва. Както при всички алкални метали, пожарите причинени от литий са трудни за гасене, изискващи пожарогасители със сух прах (тип D). Литият е един от малкото метали, които реагират с азота при нормални условия.[11][12]

Литият има диагонално сходство с магнезия, елемент с подобен атомен и йонен радиус. Химичните прилики между двата метала включват образуването на нитриди, чрез взаимодействие с N2, образуването на оксиди (Li2O) и пероксиди (Li2O2), когато се изгори в О2, както и соли с подобни разтворимости и термична нестабилност от карбонатите и нитридите.[9] Литият реагира с водорода при по-високи температури и води до образуване на литиев хидрид (LiH).[13]

Други известни съединения включват халогениди (LIF, LiCl, LiBr, LiI), сулфид (Li2S), супероксид (LiO2) и карбид (Li2C2). Известни са много други неорганични съединения, в които литият се комбинира с аниони до образуването на соли – борати, амиди, карбонати, нитрати или борхидрид (LiBH4). Литиево-алуминиевият хидрид (LiAlH4) обикновено се използва, като редуциращ агент в органичния синтез.

Известни са множество органолитиеви реагенти, в които има директна връзка между въглеродни и литиеви атоми, което ефективно създава карбанион. Органолитиеви съединения са изключително силни основи и нуклеофили. В много от тези органолитиеви съединения, литиевите йони се подреждат във високосиметрични клъстери, които са сравнително обичайни и за останалите алкални метали.[14] LiHe е съединение, дължащо се изцяло на ван дер Ваалсови връзки, което е възможно само при много ниски температури.[15]

Изотопи[редактиране | редактиране на кода]

Wiki letter w.svg  Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия като го разширите.
Wiki letter w.svg  Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия като го разширите.
Wiki letter w.svg  Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия като го разширите.

Литият е бил открит от Йохан Арфведсон в Швеция през 1817 г. Наименованието му идва от гръцката дума „литос“, което в превод на български означава „камък“.

Wiki letter w.svg  Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия като го разширите.
Wiki letter w.svg  Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия като го разширите.

Съединения на лития се използват във вентилационните системи на космическите кораби, подводници, за надуване на спасителни лодки, в стъкларската (за специални оптически стъкла, използвани при работа с рентгенови лъчи) и керамичната индустрия, като фунгицид, в литиево-йонните батерии. В пиротехниката литиевите съединения се използват за производство на светещи червени ракети.

Литиевият деутерид LiD (съединението на лития с деутерия – тежкия изотоп на водорода) поради удобните си физични свойства е единственото гориво, което се използва при водородните бомби за осъществяването на термоядрен взрив.

Използва се за направата на леки и твърди сплави за самолетостроенето. Една такава литиева сплав е със състав 85% Mg, 14% Li и 1% Al. Литият се използва за очистване на газови смеси от азот.

Съединения на лития се използват като ефективно средство в медицината (психиатрия) при лечението на биполярни разстройства.

Wiki letter w.svg  Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия като го разширите.
Wiki letter w.svg  Този раздел е празен или е мъниче. Можете да помогнете на Уикипедия като го разширите.
  1. Lodders, Katharina. Solar System Abundances and Condensation Temperatures of the Elements (PDF). // The Astrophysical Journal 591 (2). The American Astronomical Society, 10 юли 2003. DOI:10.1086/375492. p. 1220 – 1247. (на английски)
  2. ((en)) Nuclear Weapon Design. Federation of American Scientists (1998-10-21)
  3. а б в г Krebs, Robert E.. The History and Use of Our Earth’s Chemical Elements: A Reference Guide. Westport, Conn., Greenwood Press, 2006. ISBN 0-313-33438-2.
  4. Coefficients of Linear Expansion. // Engineering Toolbox. Архивиран от оригинала на 30 ноември 2012. (на английски)
  5. Tuoriniemi, Juha et al. Superconductivity in lithium below 0.4 millikelvin at ambient pressure. // Nature 447 (7141). 2007. DOI:10.1038/nature05820. p. 187 – 9. (на английски)
  6. Struzhkin, V. V.. Superconductivity in dense lithium. // Science 298 (5596). 2002. DOI:10.1126/science.1078535. p. 1213 – 5. (на английски)
  7. Overhauser, A. W.. Crystal Structure of Lithium at 4.2 K. // Physical Review Letters 53. 1984. DOI:10.1103/PhysRevLett.53.64. p. 64 – 65. (на английски)
  8. Schwarz, Ulrich. Metallic high-pressure modifications of main group elements. // Zeitschrift für Kristallographie 219 (6 – 2004). 2004. DOI:10.1524/zkri.219.6.376.34637. p. 376 – 390. (на английски)
  9. а б Kamienski, Conrad W.. Lithium and lithium compounds. // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc., 2004. DOI:10.1002/0471238961.1209200811011309.a01.pub2. (на английски)
  10. XXIV.—On chemical analysis by spectrum-observations. // Quarterly Journal of the Chemical Society of London 13 (3). 1861. DOI:10.1039/QJ8611300270. p. 270. (на английски)
  11. Krebs, Robert E.. The history and use of our earth’s chemical elements: a reference guide. Greenwood Publishing Group, 2006. ISBN 0-313-33438-2. p. 47. (на английски)
  12. Geochemistry international. // Geochemistry International 31 (1 – 4). 1 януари 1994. p. 115. (на английски)
  13. Beckford, Floyd. University of Lyon course online (powerpoint) slideshow. // Архивиран от оригинала на 4 ноември 2005. definitions:Slides 8 – 10 (Chapter 14) (на английски)
  14. Sapse, Anne-Marie. Lithium chemistry: a theoretical and experimental overview. Wiley-IEEE, 1995. ISBN 0-471-54930-4. p. 3 – 40. (на английски)
  15. APS Physics. // APS Physics 6. 8 април 2013. p. 42. (на английски)

Атом лития — Повторно опубликовано в Википедии // WIKI 2

Эта статья о физике атомарного лития. Для других свойств см. Литий. Lithium atom

Атом лития

Атом лития — атом химического элемента лития. Литий состоит из трех электронов, связанных электромагнитной силой с ядром, содержащим три протона вместе с тремя или четырьмя нейтронами, в зависимости от изотопа, которые удерживаются вместе сильной силой. Как и в случае с атомом гелия, решение в замкнутой форме уравнения Шредингера для атома лития не найдено.Однако для оценки энергии основного состояния и волновой функции атома можно использовать различные приближения, такие как метод Хартри – Фока. Квантовый дефект — это величина, описывающая отклонение от водородных энергетических уровней.

Энциклопедия YouTube

  • 1/3

    Просмотры:

    463991

    622198

    3 539

  • ✪ Литий — Периодическая таблица видео

  • ✪ Литий — самый легкий металл на Земле

  • ✪ Литий: исследуйте элемент лития: Периодическая таблица элементов: наука для детей от Mugle Science

Дополнительная литература

Lithium atom Эта страница последний раз была отредактирована 28 мая 2020 в 16:49 ,

атомов атома лития — Большая химическая энциклопедия

, которые управляют поведением … [Pg.27]

Как сформулировано выше, уравнения FIF дают орбитали, которые не гарантируют, что F имеет правильную спиновую симметрию. Для иллюстрации рассмотрим систему с открытой оболочкой, такую ​​как атом лития. Если выбраны спиновые орбитали Isa, IsP и 2sa для появления в F, оператор Фока будет … [Pg.2168]

После фрагментации алкильный радикал быстро соединяется с атомом лития, образуя олиганометаллическое соединение… [Pg.590]

Некоторые возбужденные конфигурации атома лития, включающие продвижение только валентного электрона, приведены в Таблице 7.4, в которой также перечислены состояния, возникающие из этих конфигураций. Подобные состояния легко получить и для других щелочных металлов. [Стр.215]

Бутиллитий доступен в виде 15-20 мас.% Раствора в // — пентане или гептане. Заметное разложение происходит после кипячения с обратным холодильником в гептане (точка кипения 98,4 ° C), но не после 15-минутного кипячения с обратным холодильником в бензоле (точка кипения 80,1 ° C) или гексане (точка кипения 68 ° C)./ -ButyUithium в пентане или гептане более устойчив, чем //-ButyUithium в гексане (125). Растворы β-бутилютия в пентане и гептане являются горючими жидкостями и считаются пирофорными. / -Бутилсодержащее соединение более реактивно, чем н- и втор-бутиловое соединение. Ди — // — бутиловый эфир расщепляется / -бутиЮитием за 4–5 ч при 25 ° C, по сравнению с 2-мя сутками для j-из-бутил-лития и 32 сутками для / -бутиЮития (126). / -ButyUithium может быть определен всеми методами, используемыми для // -butyUithium. / -Бутилуитий является полезным реагентом для синтезов, где высокая реакционная способность связи углерод-литий и небольшая площадь атома лития способствуют синтезу стерически затрудненных соединений, например… [Pg.228]

Сердцем энергодисперсионного спектрометра является диод, сделанный из кристалла кремния, в котором атомы лития диффундируют или дрейфуют с одного конца в матрицу. Атомы лития используются для компенсации относительно низкой концентрации вросших примесных атомов путем их нейтрализации. В процессе диффузии центральная сердцевина кремния станет внутренней, но конец, находящийся вдали от лития, останется p-типом, а конец лития будет n-типом. В результате получается p-i-n диод.(Оба литиевых -… [Стр.122]

Рис. 22. Емкость плато на один вольт, измеренная во время второго цикла нескольких серий образцов, в зависимости от атомного отношения H / C в образцах. Сплошная линия указывает на то, что каждый атом лития квазиобратимо связывается с одним атомом водорода. Fig. 22. The capacity of the one volt plateau measured during the second cycle of several series of samples versus the H/C atomic ratio in the samples. The solid line suggests that each lithium atom binds quasi-reversibly to one hydrogen atom.
Рис.23. Когда литий вводится в водородсодержащий углерод, некоторые атомы лития связываются с концевыми водородными краями гексагональных углеродных фрагментов. Это вызывает переход от sp к sp-связыванию [37]. Fig. 23. When lithium inserts in hydrogen-containing carbon, some lithium atoms bind on the hydrogen-terminated edges of hexagonal carbon fragments. This causes a change from sp to sp bonding [37].
Кластер лития в микропорах углеродного образца имеет очень похожее окружение, как атомы лития в металлическом литии. Следовательно, мы наблюдаем длительные низковольтные плато как на разряде, так и на заряде для введения лития в микропористый углерод.[Pg.384]

Когда металлический Li подвергается холодной обработке, он превращается из объемно-центрированного кубического в кубический плотноупакованный, в котором каждый атом окружен 12 другими атомами в двойниковой кубооктаэдрической координации ниже 78 К, стабильная кристаллическая модификация является гексагональной упакованной дозой. в котором каждый атом лития имеет 12 ближайших соседей в форме кубооктаэдра. Эта очень высокая координация … [Pg.93]

Побочная структура (3) была установлена ​​в двух комплексах диникеля, которые имеют очень сложные структуры, включающие атомы лития, также связанные с мостиковой связью It… [Pg.415]

Мы называем такой базисный набор двойным дзета-базисом. В то время как минимальный базисный набор для атомарного лития имел 1-секундную экспоненту 2,6906, двойной дзета-базис имел две Is-орбитали с показателями 2,4331 и 4,5177 (внешняя и внутренняя орбитали). [Pg.160]

В этом подразделе будет рассмотрено ограниченное количество производных тиофена, не являющихся переходными металлами. Нет короткодействующих контактов между атомами лития, происходящими из ядер (LiO) 6, и атомами серы в [Li-O-EMc2 (2-C4h4S)] 6 (E = C, Si) (97OM5032), и доказательства для Tr-взаимодействий можно найти в рентгеновских кристаллических структурах этих соединений.Теоретические расчеты показывают, что взаимодействия a- (S) Li «» слабые, тогда как вклад Tr-Li «значителен в соответствии с общими рассуждениями об электронных характеристиках несложного тиофена. [Стр.8]

Атомизированный литий (26). г, 3,75 моль) и высушенный натрий эфир (200 см3) помещают в 3-литровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой Гершберга, карманом для термометра и водяным конденсатором, закрытым трубкой с хлоридом кальция. Медленная струя сухого через колбу продувают азот, который охлаждают до -10 ° C, и н-бутилхлорид (138 г, 156 см3, 1.5 молей) при быстром перемешивании смесь перемешивают еще 30 минут, а затем охлаждают до -60 ° C … [Pg.1555]

Виниловый радика1 принимает другой электрон от второго атома лития, чтобы произвести виниловый анион. , , … [Pg.269]

Поскольку каждый атом лития имеет один валентный электрон и каждая молекулярная орбиталь может удерживать два электрона, из этого следует, что нижняя половина валентной зоны (показанная цветом на рисунке 5) заполнена электронами. Верхняя половина полосы пуста.Электроны вблизи верха заполненных МО могут легко перепрыгнуть в пустые МО только на бесконечно малом расстоянии над ними. Вот что происходит, когда к кристаллу прикладывается электрическое поле, движение электронов через делокализованные МО составляет электропроводность металлического лития. [Pg.655]

Структура LiTa02F2, согласно сообщению Vlasse et al. [218], похожа на структуру типа ReC> 3 и состоит из тройных слоев октаэдров, связанных между собой через свои вершины.Слои перпендикулярны оси c, и каждый слой сдвинут относительно слоя ниже на половину ячейки в направлении (110). Атомы лития расположены в центрах тетрагональных пирамид (координационное число = 5). Остальные атомы лития статистически распределены вместе с атомами тантала (координационное число = 6) в соотношении 1 3. Последовательность атомов металла в чередующихся слоях следующая (Ta-Li) — Ta — (Ta-Li). Положение атомов кислорода и фтора не определялось.Основные межатомные расстояния (в A) Ta- (0, F) — 1,845-2,114 Li- (0, F) — 2,087-2,048 (O, F) — (0, F) — 2,717-2,844. [Pg.92]

Перечислите количество и вид фундаментальных частиц, обнаруженных в нейтральном атоме лития, у которого есть ядро ​​с ядерным зарядом в три раза больше, чем у ядра водорода, и с массой в семь раз больше. [Стр.104]

У атома бериллия на один электрон больше, чем у атома лития. Четвертый электрон, который входит в атом бериллия, может занять 2s-орбиталь, давая конфигурацию Is22s2.Два 2s-электрона будут легче всего удалены, стремясь … [Pg.265]

Мало что нового можно сказать о связывающей способности атома лития. Имея всего один валентный электрон, он должен образовывать газообразные молекулы LiH и LiF. Из-за вакантных валентных орбиталей эти вещества можно ожидать только при чрезвычайно высоких температурах. Эти ожидания согласуются с фактами, как показано в Таблице 16-1, которая суммирует формулы и температуры плавления и кипения стабильных фторидов элементов второго ряда.В каждом случае формула, приведенная в таблице, является действительной молекулярной формулой веществ, обнаруженных в газовой фазе. [Стр.286]


,

WebElements Periodic Table »Литий» Essentials

  • WebElements logo
  • H
    Li Be
    Na мг
  • Lithium location
  • Актиний ☢
  • Алюминий
  • Алюминий
  • Америций ☢
  • Сурьма
  • Аргон
  • Мышьяк
  • Астатин ☢
  • Барий
  • Берклиум ☢
  • Бериллий
  • висмут
  • Бориум ☢
  • Бор
  • Бром
  • Кадмий
  • Цезий
  • Кальций
  • Калифорний ☢
  • Углерод
  • Церий
  • Цезий
  • Хлор
  • Хром
  • Кобальт
  • Copernicium ☢
  • Медь
  • Кюрий ☢
  • Дармштадтиум ☢
  • Дубний ☢
  • Диспрозий
  • Эйнштейний ☢
  • Эрбий
  • Европий
  • Фермий ☢
  • Флеровий ☢
  • Фтор
  • Франций
  • Гадолиний
  • Галлий
  • Германий
  • Золото
  • Гафний
  • Калий ☢
  • Гелий
  • Гольмий
  • Водород
  • Индий
  • Йод
  • Иридий
  • Утюг
  • Криптон
  • Лантан
  • Лоуренсий ☢
  • Свинец
  • Литий
  • Ливерморий ☢
  • Лютеций
  • Магний
  • Марганец
  • Мейтнерий ☢
  • Менделевий ☢
  • Меркурий
  • Молибден
  • Московиум ☢
  • Неодим
  • Неон
  • Нептуний
  • Никель
  • Нихоний ☢
  • Ниобий
  • Азот
  • Нобелий
  • Оганессон ☢
  • Осмий
  • Кислород
  • Палладий
  • фосфор
  • Платина
  • Плутоний ☢
  • Полоний
  • Калий
  • Празеодим
  • Прометий ☢
  • Протактиний ☢
  • Радий ☢
  • Радон ☢
  • Рений
  • Родий
  • Рентгений ☢
  • Рубидий
  • Рутений
  • Резерфорд ☢
  • Самарий
  • Скандий
  • Сиборгий ☢
  • Селен
  • Кремний
  • Серебро
  • Натрий
  • Стронций
  • Сера
  • Сера
  • Тантал
  • Технеций
  • Теллур
  • Tennessine ☢
.

Элемент Литий — Атом лития

Литий — химический элемент. в периодической таблице имеет символ Li и атомный номер 3. В таблице Менделеева он находится в группе 1, среди щелочных металлов. Литий в чистом виде — мягкий, серебристый. белый металл, который тускнеет и очень быстро окисляется в воздух и вода.Это самый легкий твердый элемент и в первую очередь используется в сплавах теплопередачи, в батареях и служит компонент некоторых препаратов, известных как стабилизаторы настроения.

Общие
Имя, символ, число Литий, Li, 3
серии Щелочной металл
Группа, Период, Блок 1 (IA), 2, с
Плотность, твердость 535 кг / м 3 , 0.6
Внешний вид серебристо-белый / серый
Атомный недвижимость
Атомный вес 6,941 а.е.м.
Атомный радиус (расч.) 145 (167) вечера
Ковалентный радиус 134 вечера
радиус Ван-дер-Ваальса 182 вечера
Электронная конфигурация [He] 2s 1
e на уровень энергии 2, 1
Степени окисления (оксид) 1 (сильное основание)
Кристаллическая структура Кубическое тело по центру
Физический недвижимость
Состояние вещества твердый (немагнитный)
Температура плавления 453.69 К (356,97 F)
Температура кипения 1615 К (2448 F)
Молярный объем 13,02 10 -6 м 3 / моль
Теплота испарения 145.92 кДж / моль
Теплота плавления 3 кДж / моль
Давление паров 1,63 E-8 Па (453,7 К)
Скорость звука 6000 м / с (293.15 К)
Разное
Электроотрицательность 0,98 (шкала Полинга)
Удельная теплоемкость 3582 Дж / (кг * К)
Электропроводность 10.8 10 6 / м Ом
Теплопроводность 84,7 Вт / (м * К)
1 st потенциал ионизации 520,2 кДж / моль
2 nd потенциал ионизации 7298.1 кДж / моль
3 rd потенциал ионизации 11815.0 кДж / моль
Мост стабильные изотопы
iso NA период полураспада DM DE МэВ DP
6 Li 7.5% Li устойчив с 3 нейтронами
7 Li 92,5% Li устойчив с 4 нейтронами
8 Li {син.} 838 мс ² 16.004 8 Be
² + 2 ± нет
единиц СИ и STP используются, если не указано иное.

Известные характеристики

Литий — самый легкий металл, имеющий плотность только половина воды. Как и все щелочные металлы, литий легко реагирует в воде и не встречается в природе из-за своей активности, тем не менее, он менее реактивен чем химически подобный натрий.При размещении над пламенем этот металл испускает поразительный малиновый цвет, но когда горит сильно, пламя становится блестящий белый. Это тоже однозначный элемент.

Приложения

Из-за большой теплоемкости (самая большая из твердое тело), ​​литий используется в приложениях теплопередачи. Это также является важным анодным материалом батареи из-за его высокой электрохимический потенциал.Другое использование:

  • Соли лития, такие как карбонат лития (Li 2 CO 3 ), литий цитрат и оротат лития — стабилизаторы настроения. при лечении биполярного расстройства. Литий также может обладают антидепрессивным действием.
  • Хлорид лития и бромид лития чрезвычайно гигроскопичны и часто используются в качестве осушителей.
  • Стеарат лития — обычный универсальный высокотемпературный смазочный материал.
  • Литий — легирующий агент, используемый для синтеза органических соединений, а также имеет ядерное применение.
  • Литий иногда используется в стекле и керамике, включая стекло для 200-дюймового телескопа на горе. Palomar.
  • Гидроксид лития используется для извлечения диоксида углерода с воздуха на космических кораблях и подводных лодках.
  • Сплавы металла с алюминием, кадмием, медью, и марганец используются для изготовления высокопроизводительных самолетов. частей.

История

Литий (греч. lithos , что означает «камень») был обнаружил Иоганн Арфведсон в 1817 году. Арфведсон нашел новый элемент в минералах сподумен и лепидолит в петалитовой руде LiAl (Si 2 O 5 ) 2 , он анализировал с острова Ут в Швеции.В 1818 г. Кристиан Гмелин первым заметил, что литий соли придают в пламени ярко-красный цвет. Оба мужчины пытались и, однако, не удалось изолировать элемент от его солей.

Элемент не был изолирован до тех пор, пока В.Т. Бранде и сэр Позднее Хамфри Дэви применил электролиз оксида лития. Промышленное производство металлического лития было достигнуто в 1923 году. немецкой компанией Metallgesellschaft AG с использованием электролиз расплавов хлорида лития и хлорида калия.

Очевидно, ему было дано название «литий», потому что он был обнаружен из минерала, в то время как другие общие щелочные металлы были впервые обнаружены из растительной ткани.

Происшествие

Литий широко распространен, но не встречается в природе. в свободной форме.Из-за своей реактивности он всегда найдено связанным с одним или несколькими другими элементами или соединениями. Он составляет незначительную часть почти всех магматических пород и также содержится во многих природных рассолах.

После окончания Второй мировой войны производство лития значительно увеличилось. вырос. Металл отделен от других элементов в магматические породы, а также добывается из воды минеральных пружины.Лепидолит, сподумен, петалит и амблигонит являются более важными минералами, содержащими его.

В США литий извлекают из бассейнов с рассолом. в засушливом озере Сирлс, в Калифорнии и из других мест в Неваде и в других местах. Металл, серебристый в внешний вид, как натрий, калий и другие члены серия щелочных металлов, производится электролитическим способом из смесь плавленого лития и хлорида калия.Этот металл стоила около 300 долларов США за фунт в 1997 году.

Изотопы

Природный литий состоит из 2 стабильных изотопов. Li-6 и Li-7, причем Li-7 является наиболее распространенным (92,5% натуральных Обилие). Шесть радиоизотопов характеризовались наиболее стабильным является Li-8 с периодом полураспада 838 мс и Li-9 с периодом полураспада 178.3 мс. Все остальные радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее 8,5 мс или неизвестно.

Изотопы лития имеют атомный вес от 4,027 а.е. (Li-4) до 11,0438 а.е.м. (Li-11). Основная мода распада перед самым распространенным стабильным изотопом Li-7 является протон излучение (с одним случаем альфа-распада) и первичный режим после — бета-излучение (с некоторым выбросом нейтронов).Первичные продукты распада до Li-7 — это элемент 2 (гелий). изотопы и первичные продукты после них — это элемент 4 (бериллий) изотопы.

Литий-7 — один из первобытных элементов (производится в нуклеосинтез большого взрыва). Изотопы лития фракционируют существенно во время самых разнообразных природных процессов, включая минералообразование (химические осадки), обмен веществ, ионный обмен (Li заменяет магний и железо в октаэдрическом участки в глинистых минералах, где Li-6 предпочтительнее Li-7), гиперфильтрация и изменение горных пород.

Меры предосторожности

Как и другие щелочные металлы, литий в чистом виде легковоспламеняющийся и слегка взрывоопасный при подвергается воздействию воздуха и особенно воды. Этот металл тоже вызывает коррозию и требует особого обращения во избежание контакта с кожей. При хранении его следует поместить в инертную жидкость. углеводород, такой как нафта.литий не играет естественной биологической роли и считается немного токсичен. Это означает, что когда это при использовании в качестве лекарственного средства необходимо тщательно контролировать концентрацию в крови. мониторинг.

Список литературы

Внешние ссылки

,

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *