🗊Презентация Литий

Литий

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

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.

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).

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 карминно-крастный цвет.

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).

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.

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.