Litio
| Generale | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Nome, Simbolo, N° Atomico | Litio, Li, 3 | ||||
| Serie chimica | metalli alcalini | ||||
| Gruppo, Periodo, Blocco | 1 (IA), 2, s | ||||
| Densità, Durezza | 535 kg/m3, 0,6 | ||||
| Colore | grigio argento | ||||
| Proprietà atomiche | |||||
| Peso atomico | 6,941 amu | ||||
| Raggio atomico | 145 pm | ||||
| Raggio covalente | 134 pm | ||||
| Raggio di van der Waals | 182 pm | ||||
| Configurazione elettronica | He2s1 | ||||
| e- per livello energetico | 2, 1 | ||||
| Stato di ossidazione | 1 (base forte) | ||||
| Struttura cristallina | Cubica | ||||
| Proprietà fisiche | |||||
| Stato di aggregazione | solido (non magnetico) | ||||
| Punto di fusione | 453,69 K, (180,54 °C) | ||||
| Punto di ebollizione | 1615 K, (1342 °C) | ||||
| Volume molare | 13,02 ×10-3 m3/mol | ||||
| Calore di vaporizzazione | 145,92 kJ/mol | ||||
| Calore di fusione | 3 kJ/mol | ||||
| Pressione del vapore | 1,63 E-8 Pa a 453,7 K | ||||
| Velocità del suono | 6000 m/s a 293,15 K | ||||
| Varie | |||||
| Elettronegatività | 0,98 (Scala di Pauling) | ||||
| Calore specifico | 3582 J/(kg*K) | ||||
| Conducibilità elettrica | 10,8 10-6 ohm | ||||
| Conducibilità termica | 84,7 W/(m*K) | ||||
| Prima energia di ionizzazione | 520,23 kJ/mol | ||||
| Seconda energia di ionizzazione | 7298,22 kJ/mol | ||||
| Terza energia di ionizzazione | 11815,13 kJ/mol | ||||
| Isotopi stabili | |||||
| iso | NA | TD | DM | DE | DP |
| 6Li | 7,5% | Li � stabile con 3 neutroni | |||
| 7Li | 92,5% | Li � stabile con 4 neutroni | |||
| 8Li | sintetico | 836 ms | β-, β- + 2α | 16,004, nd | 8Be, nessuno |
| iso = isotopo | |||||
| NA = abbondanza in natura | |||||
| TD = tempo di dimezzamento | |||||
| DM = modalità di decadimento | |||||
| DE = energia di decadimento in MeV | |||||
| DP = prodotto del decadimento | |||||
Il Litio � l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi, che ha come simbolo Li e come numero atomico il 3. Appartiene al gruppo 1 (metalli alcalini). Il litio, nella sua forma pura, � un metallo soffice color argento, che si ossida rapidamente a contatto con l'aria o l'acqua. E' il pi� leggero degli elementi solidi ed � usato principalmente nelle leghe conduttrici di calore, nelle batterie e come componente in alcuni medicinali per lo stabilizzamento dell'umore.
| Table of contents |
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2 Applicazioni 3 Storia 4 Disponibilità 5 Isotopi 6 Precauzioni |
Caratteristiche
Il litio � il pi� leggero dei metalli ed ha una densità pari a metà di quella dell'acqua. Come tutti i metalli alcalini, il litio reagisce facilmente con l'acqua e non si trova libero in natura a causa della sua attività. Ciononostante � meno reattivo del sodio, a dispetto della similitudine chimica. Se riscaldato, produce una fiamma color cremisi, ma quando brucia intensamente, la fiamma diventa bianco brillante. E' un elemento univalente.
Applicazioni
- I sali di litio, come il carbonato di litio (Li2CO3) o il citrato di litio, sono stabilizzatori d'umore usati nel trattamento di malattie come la schizofrenia.
- Il cloruro di litio e il bromuro di litio sono altamente igroscopici e frequentemente usati come essiccanti.
- Lo stearato di litio � un comune lubrificante generico ad alte temperature.
- Il litio � un agente legante usato per sintetizzare composti organici e in applicazioni nucleari.
- Il litio viene a volte utilizzato nei vetri e nelle ceramiche.
- L'idrossido di litio � impiegato per estrarre il diossido di carbonio dall'aria nelle navicelle spaziali e nei sottomarini.
- Leghe di questo metallo con alluminio, cadmio, rame e manganese sono usate per alcune parti aeronautiche ad alte prestazioni.
Storia
Il litio (da greco lithos, "pietra") venne scoperto da Johann Arfvedson nel 1817. Arfvedson trovò il nuovo elemento all'interno dei minerali di spodumene, lepidolite e petalite, che stava analizzando sull'isola di Utö in Svezia. Nel 1818 C.G. Gmelin fu il primo ad osservare che i sali di litio emettevano una fiamma rosso brillante durante la combustione. Entrambi cercarono, senza successo, di isolare il litio dai suoi sali.
L'elemento non venne isolato fino a quando W.T. Brande e Sir Humphrey Davy impiegarono l'elettrolisi sull'ossido di litio. La produzione commerciale del litio venne ottenuta nel 1923 dalla compagnia tedesca Metallgesellschaft AG attraverso l'uso dell'elettrolisi sul cloruro di litio e sul cloruro di potassio fusi.
Sembra che il nome "litio" fu scelto perch� venne scoperto all'interno di un minerale mentre gli altri metalli alcalini vennero rintracciati nei tessuti vegetali.
Disponibilità
Il litio � largamente disponibile, ma non si trova in natura nella sua forma libera; a causa della sua reattività si trova sempre legato ad altri elementi o composti. Si trova in minima parte in quasi tutte le rocce ignee ed anche in molte salamoie naturali.
A partire dalla fine della seconda guerra mondiale, la produzione di litio � cresciuta notevolmente. Il metallo viene separato dagli altri elementi delle rocce ignee, ed � anche estratto da alcune sorgenti di acqua minerale. Lepidolite, spodumene, petalite, e amblygonite sono i principali minerali che lo contengono.
Il metallo, di colore argenteo come il sodio, il potassio e gli altri membri della serie dei metalli alcalini, � prodotto per elettrolisi da una miscela di cloruro di litio e cloruro di potassio fusi. Il costo di questo metallo nel 1997 era di circa 136 US$ al chilo.
Isotopi
Il litio rintracciabile in natura � composto da due isotopi stabili Li-6 e Li-7, con quest'ultimo che ammonta al 92,5% del totale. Sono stati ottenuti sei radioisotopi, dei quali i pi� stabili sono il Li-8 con un tempo di dimezzamento di 838 ms e il Li-9 con 178.3 ms. I radioisotopi rimanenti hanno tempi di dimezzamento inferiori agli 8.5 ms o sconosciuti.
Il litio-7 � uno degli elementi primordiali (prodotto nella nuclosintesi del big bang). Gli isopoti di litio si frazionano durante un'ampia gamma di processi naturali, che includono: la formazione di minerali (precipitazione chimica), metabolismo, scambio ionico, iperfiltrazione e alterazione delle rocce.
Precauzioni
Come gli altri metalli alcalini, il litio nella sua forma pura � altamente infiammabile e leggermente esplosivo se esposto all'aria e soprattutto all'acqua. Questo metallo � anche corrosivo e deve essere maneggiato evitando il contatto con la pelle. Per lo stoccaggio deve essere miscelato assieme a idrocarburi infiammabili come la nafta. Il litio non ricopre nessun ruolo a livello biologico ed � considerato leggermente tossico.
