Liti

Liti
3Li
Heli ← Liti → Beril·li H ↑ Li ↓ Na Taula periòdica
Aparença
Blanc platejat (es mostra flotant en oli)
Propietats generals
Nom, símbol, nombre	Liti, Li, 3
Categoria d'elements	Metalls alcalins
Grup, període, bloc	1, 2, s
Pes atòmic estàndard	6,941(2)
Configuració electrònica	1s2 2s1 o [He]2s1 2, 1
Propietats físiques
Fase	Sòlid
Densitat (prop de la t. a.)	0,534 g·cm−3
Densitat del líquid en el p. f.	0,512 g·cm−3
Punt de fusió	453,69 K, 180,54 °C
Punt d'ebullició	1.615 K, 1.342 °C
Punt crític	(extrapolat) 3.223 K, 67 MPa
Entalpia de fusió	3,00 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització	147,1 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar	24,860 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k a T (K) 797 885 995 1.144 1.337 1.610
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació	+1, -1 (òxid bàsic fort)
Electronegativitat	0,98 (escala de Pauling)
Energies d'ionització	1a: 520,2 kJ·mol−1
	2a: 7.298,1 kJ·mol−1
	3a: 11.815,0 kJ·mol−1
Radi atòmic	152 pm
Radi covalent	128±7 pm
Radi de Van der Waals	182 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina	Cúbica centrada en el cos
Ordenació magnètica	Paramagnètic
Resistivitat elèctrica	(20 °C) 92,8 nΩ·m
Conductivitat tèrmica	84,8 W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica	(25 °C) 46 µm·m−1·K−1
Velocitat del so (barra prima)	(20 °C) 6.000 m·s−1
Mòdul d'elasticitat	4,9 GPa
Mòdul de cisallament	4,2 GPa
Mòdul de compressibilitat	11 GPa
Duresa de Mohs	0,6
Nombre CAS	7439-93-2
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del liti
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD 6Li 7,5% 6Li és estable amb 3 neutrons 7Li 92,5% 7Li és estable amb 4 neutrons 6El contingut del Li pot ser tan baix com del 3,75% en mostres naturals. Llavors el 7Li tindria un contingut de fins al 96,25%.

El liti és un element químic de símbol Li i nombre atòmic 3. En la taula periòdica, es troba en el grup 1, entre els elements alcalís. En la seua forma pura, és un metall, de color blanc plata, que s'oxida ràpidament en l'aire o l'aigua. És l'element sòlid més lleuger i s'empra especialment en aliatges conductors de la calor, en bateries elèctriques i, les seves sals, en el tractament de certs tipus de depressions.

Característiques principals

És el metall més lleuger, la seva densitat és tan sols la meitat de la de l'aigua. Igual que els altres metalls alcalins és univalent i molt reactiu, encara que menys que el sodi, per la qual cosa no es troba lliure en la naturalesa. Acostat a una flama la torna carmesí però si la combustió és violenta la flama en adquireix un color blanc brillant.

Aplicacions

Per la seva elevada calor específica, el major de tots els sòlids, s'empra en aplicacions de transferència de calor i pel seu elevat potencial electroquímic constitueix un ànode adequat per a les bateries elèctriques. A més té altres usos:

• Les sals de liti, particularment el carbonat de liti (Li₂CO₃) i el citrat de liti, s'empren en el tractament de la mania i el trastorn bipolar, encara que últimament, s'ha estès el seu ús a la depressió unipolar.

• El clorur de liti i el bromur de liti tenen una elevada higroscopicitat pel que són excel·lents assecants. El segon s'empra en bombes de calor de absorció, entre altres compostos com el nitrat de liti.

• L'estearat de liti és un lubricant de propòsit general en aplicacions a alta temperatura.
• El liti és un agent aliant emprat en la síntesi de compostos orgànics.

• L'hidròxid de liti s'usa en les naus espacials i submaríns per a depurar el aire extraient el diòxid de carboni.
• És component comú de les aliatges d'alumini, cadmi, coure i manganès empleades en la construcció aeronàutica, i s'ha emprat amb èxit en la fabricació de ceràmica i lents, com la del telescopi de 0,5 m de l'Observatori Palomar.

• També té aplicacions en nuclears.

• A partir dels darrers anys del segle XX el liti s'ha fet servir com ànode en les anomenades bateries de liti ja que té un alt potencial electroquímic. Una cel·la típica genera aproximadament 3 volts, més voltatge que els 1,5 volts de les cèl·lules de les bateries de plom o zinc. Donada la seva baixa massa atòmica també té una alta relació de càrrega i pes.

Història

El liti (del grec λιθoς, pedra) va ser descobert per Johan August Arfwedson en 1817. Arfvedson va trobar el nou element en l'espodumena i lepidolita d'una mena de petalita, LiAl(Si₂O₅)₂, de l'illa Utö (Suècia) que estava analitzant. En 1818 CG Gmelin va ser el primer a observar que les sals de liti tornen la flama d'un color roig brillant. Estos dos van intentar, sense èxit, aïllar l'element de les seues sals, la qual cosa finalment van aconseguir W.T. Brande i Sir Humphrey Davy mitjançant electròlisi de l'òxid de liti. El nom de l'element prové del fet d'haver sigut descobert en un mineral, mentre que la resta dels metalls alcalís van ser descoberts en teixits de plantes.

En 1923 l'empresa alemanya Metallgesellschaft AG va començar a produir liti mitjançant l'electròlisi del clorur de liti i clorur de potassi fosos.

Abundància i obtenció

Trossets de liti (recoberts d'hidròxid de liti blanc)

És un metall escàs en l'escorça terrestre que es troba dispers en certes roques, però mai lliure, donada la seva gran reactivitat. Es troba en petita proporció en roques volcàniques i sals naturals.

Des de la Segona Guerra Mundial, la producció de liti s'ha incrementat enormement, separant-lo de les roques de què forma part i de les aigües minerals. Els principals minerals dels que s'extrau són lepidolita, petalita, espodumena i ambligonita. Als Estats Units s'obté de les salines de Califòrnia i Nevada principalment. El Salar d'Uyuni, a Bolívia, conté la meitat de les reserves mundials d'aquest material.

Isòtops

Els isòtops estables del liti són dos, Li-6 i Li-7, sent aquest últim el més abundant (92,5%). S'han caracteritzat sis radioisòtops sent els més estables el Li-8 amb un període de semidesintegració de 838 milisegons i el Li-9 amb 178,3 ms de vida mitja. La resta d'isòtops radioactius tenen vides mitges menors de 8,5 ms.

Els pesos atòmics del liti varien entre 4,027 i 11,0348 uma del Li-4 i el Li-11 respectivament. El mode de desintegració principal dels isòtops, més lleugers que l'isòtop estable més abundant (Li-7), és l'emissió protònica (en un cas de desintegració alfa). Obtenint-se isòtops d'heli. Mentre que en els isòtops més pesats el mode més habitual és la desintegració beta, (amb algun cas de emissió neutrònica) resultant isòtops de beril·li.

El Li-7 és un dels elements primordials, produïts per síntesi nuclear després del big bang. Els isòtops de liti es fraccionen substancialment en una gran varietat de processos naturals, incloent la precipitació química en la formació de minerals, processos metabòlics, i la substitució del magnesi i el ferro en xàrxes cristal·lines de minerals argilosos en què el Li-6 és preferit enfront del Li-7, etc.

Precaucions

Igual que altres metalls alcalins, el liti pur és altament inflamable i lleugerament explosiu quan s'exposa a l'aire i especialment a l'aigua. És a més corrosiu pel que requereix l'ús de medis adequats de manipulació per a evitar el contacte amb la pell. S'ha d'emmagatzemar en un líquid hidrocarbur inflamable com nafta. El liti es considera lleugerament tòxic.

Rol biològic

Les sals de liti s'empren en el tractament de la depressió i encara que es desconeix el mecanisme concret d'actuació es creu que és per desplaçament del sodi. El rol biològic del liti no està clar i no hi hi ha acord sobre la seva essencialitat.

Vegeu també

• Polialfaolefina.

Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Liti

• webelements.com - Liti (anglès)
• environmentalchemistry.com - Liti (anglès)
• És Elemental - Liti (anglès)