Přejít na obsah
Domů

Lithium — vlastnosti, výskyt, využití a bezpečnost

Přehled kovu lithia: základní vlastnosti, izotopy, historie objevení, hlavní průmyslová použití (baterie, sklo, farmacie) a bezpečnostní a environmentální aspekty.

Přehled

Lithium je lehký alkalický kov se stříbřitým leskem, který v periodické tabulce nese atomové číslo 3 a chemickou značku Li. Latinský a řecký původ názvu odkazuje na jeho nález v minerálech "kamenného" původu. Je to velmi reaktivní prvek, který při běžných podmínkách netvoří volné minerály na povrchu Země, takže se zpravidla vyskytuje vázaný v minerálech nebo v slaných roztocích.

Galerie obrázků

10 Obrázky

Fyzikální a chemické vlastnosti

Lithium je měkké, lehké a relativně nízkohustotní, patří k alkalickým kovům. Má nízké atomové číslo a nízkou atomovou hmotnost (přibližně 6,94). Je vysoce reaktivní, zvláště s vodou, s níž reaguje za vzniku hydroxidu lithného a vodíku; proto se uchovává pod olejem nebo v inertní atmosféře. Vykazuje dobré redukční vlastnosti a tvoří řadu sloučenin, například soli a sloučeniny používané v průmyslu skla a keramiky.

Izotopy

Nejstabilnějšími přirozenými izotopy jsou 6Li a 7Li, přičemž 7Li je mnohem běžnější (přibližně 92,5 %). Izotopové složení má vliv na některé jaderné a fyzikochemické vlastnosti sloučenin lithia a je důležité v nukleární chemii a výzkumu.

Historie a výskyt

Lithium bylo objeveno na počátku 19. století v minerálech jako petalit a spodumen; jedním z průkopníků byl švédský chemik Johan August Arfwedson. V přírodě se lithium těží z pegmatitů, slaných jezerních roztoků a mořské vody. Hlavními zdroji jsou minerály a solné pánve (briny), odkud se získává extrakcí a rafinací.

Hlavní použití a význam

Lithium má široké uplatnění: nejznámější je v lithiových akumulátorech pro přenosná zařízení, elektromobily a ukládání energie; dále v průmyslu skla a keramiky, kde zlepšuje pevnost a snižuje teplotu tání, v mazivech, v hliníkových slitinách a v organické syntéze. Některé sloučeniny lithia se používají v medicíně jako stabilizátory nálady při léčbě bipolární poruchy.

Bezpečnost a životní prostředí

Lithium jako kov je hořlavé a reaguje prudce s vodou; s jeho sloučeninami je třeba manipulovat opatrně. Těžba a zpracování mohou mít environmentální dopady, zejména spotřeba vody při těžbě z brin a kontaminace. Recyklace lithiových baterií je proto významnou součástí snižování ekologické stopy a zajištění dodávek suroviny do budoucna.

Související odkazy

Vlastnosti

Fyzikální vlastnosti

Lithium patří mezi alkalické kovy. Lithium je stříbřitý pevný kov (čerstvě rozřezaný). Je velmi měkký. Lze jej tedy snadno řezat nožem. Taví se při nízké teplotě. Je velmi lehké, podobné dřevu. Je to nejméně hustý kov a nejméně hustý prvek v pevném nebo kapalném stavu. Dokáže pojmout více tepla než jakýkoli jiný pevný prvek. Snadno vede teplo a elektřinu.

Chemické vlastnosti

Reaguje s vodou za vzniku zásaditého roztoku (hydroxidu lithného). Z tohoto důvodu musí být lithium skladováno ve vazelíně. Sodík a draslík lze skladovat v oleji, ale lithium ne, protože je velmi lehké. Bude na oleji jen plavat a nebude jím chráněno.

Lithium reaguje také s halogeny. Může reagovat s plynným dusíkem za vzniku nitridu lithia. Se vzduchem reaguje za vzniku černého dehtu a poté bílého prášku hydroxidu lithného a uhličitanu lithného.

Chemické sloučeniny

Viz také: Kategorie:Sloučeniny lithia

Lithium tvoří chemické sloučeniny pouze s jedním oxidačním stavem: +1. Většina z nich je bílá a nereaktivní. Při zahřátí v plameni vytvářejí jasně červenou barvu. Jsou málo toxické. Většina z nich se rozpouští ve vodě. Uhličitan lithný je ve vodě méně rozpustný než ostatní uhličitany alkalických kovů, například uhličitan sodný.

  • Uhličitan lithný, používaný v lékařství
  • Chlorid lithný, bezbarvá krystalická pevná látka, při zahřátí červený plamen
  • Hydroxid lithný, silná báze, používaná k odstraňování oxidu uhličitého v kosmických lodích.
  • Dusičnan lithný, oxidační činidlo
  • Nitrid lithia, silná báze
  • Oxid lithný, rozpouští se ve vodě za vzniku hydroxidu lithného
  • Peroxid lithný, reaguje s vodou za vzniku kyslíku

·        

Dusičnan lithný

·        

Hydroxid lithný

·        

Uhličitan lithný

·        

Chlorid lithný

Výskyt

V přírodě se jako prvek nevyskytuje. Vyskytuje se pouze ve formě sloučenin lithia. Oceán obsahuje velké množství lithia. Velké množství lithia obsahují některé žuly. Většina živých organismů má v sobě lithium. Na některých místech je mnoho lithia v soli. Některé křemičitany v sobě mají lithium.

Historie

Lithium (řecky lithos, což znamená kámen) objevil Johann Arfvedson v roce 1817. V roce 1818 Christian Gmelin pozoroval, že soli lithia dávají v plameni jasně červenou barvu. W. T. Brande a sir Humphrey Davy později použili elektrolýzu oxidu lithného k izolaci tohoto prvku. Lithium bylo poprvé použito v mazivech. Poté se lithium začalo ve velkém používat v jaderných zbraních. Lithium se také používalo k usnadnění tavení skla a k usnadnění tavení oxidu hlinitého při výrobě hliníku. Nyní se lithium používá hlavně v bateriích.

Název "lithium" dostal zřejmě proto, že byl objeven z minerálu, zatímco ostatní běžné alkalické kovy byly poprvé objeveny v rostlinné tkáni.

Příprava

Vyrábí se získáváním chloridu lithného z bazénů a pramenů. Chlorid lithný se roztaví a elektrolyzuje. Vzniká tak kapalné lithium a chlor.

Používá

Jako prvek

Jeho hlavní použití je v bateriích. Lithium se používá jako anoda v lithiové baterii. Má větší výkon než baterie se zinkem, jako jsou alkalické články. Lithium-iontové baterie mají v sobě také lithium, i když ne jako prvek. Používá se také ve slitinách pro přenos tepla. Lithium se používá k výrobě organolithiových sloučenin. Používají se pro velmi silné báze.

V chemických sloučeninách

Sloučeniny lithia se používají v některých lécích známých jako stabilizátory nálady. Niobičnan lithný se používá v rádiových vysílačích v mobilních telefonech. Některé sloučeniny lithia se používají také v keramice. Chlorid lithný může absorbovat vodu z jiných věcí. Některé sloučeniny lithia se používají k výrobě mýdla a tuků.

Bezpečnost

Lithium reaguje s vodou a vytváří dráždivý kouř a teplo. Není tak nebezpečné jako ostatní alkalické kovy. Hydroxid lithný je velmi korozivní.

Izotopy

Existuje pět izotopů lithia, které mají v jádře 2, 3, 4, 5 a 6 neutronů. Nejběžnějším izotopem v přírodě je3 Li7 , který tvoří 92,58 % z celkového počtu. Druhým široce dostupným izotopem je3 Li6 , který tvoří 7,42 % z celkového počtu. Ostatní tři izotopy se vyskytují ve velmi malém množství. Atomová hmotnost lithia je 6,939.

Související stránky

  • Kov alkalických zemin
  • Berylium

Otázky a odpovědi

Otázka: Jaký je symbol pro lithium?

Odpověď: Symbol pro lithium je Li.

Otázka: Jaké je atomové číslo lithia?

Odpověď: Atomové číslo lithia je 3.

Otázka: Kolik protonů je v jádře atomu lithia?

Odpověď: V jádře atomu lithia jsou 3 protony.

Otázka: Jaké jsou dva běžné izotopy lithia?

Odpověď: Dva běžné izotopy lithia jsou 6Li a 7Li.

Otázka: Který izotop je běžnější?

Odpověď: 7Li je běžnější, tvoří 92,5 % všech v přírodě se vyskytujících atomů lithia.

Otázka: Jaké vlastnosti má lithium?

Odpověď: Lithium má měkkou, stříbřitě bílou barvu a je velmi reaktivní.

Související články

Autor

AlegsaOnline.com Lithium — vlastnosti, výskyt, využití a bezpečnost

URL: https://cs.alegsaonline.com/art/58445

Sdílet

Zdroje