Litij

Litij
[He] 2s1 3Li                                                                                                                                                                                                                                 ↓                                                                     ↓                                                             →                                                             →                                                             Periodni sistem elemenata
Općenito
Hemijski element, Simbol, Atomski broj	Litij, Li, 3
Serija	Alkalni metali
Grupa, Perioda, Blok	1, 2, s
Izgled	srebreno-bijeli, sivi
Zastupljenost	0,006 %
Atomske osobine
Atomska masa	6,941 u
Atomski radijus (izračunat)	145 (167) pm
Kovalentni radijus	134 pm
Van der Waalsov radijus	182 pm
Elektronska konfiguracija	[He] 2s1
Broj elektrona u energetskom nivou	2, 1
1. energija ionizacije	520,2 kJ/mol
Fizikalne osobine
Agregatno stanje	čvrsto
Mohsova skala tvrdoće	0,6
Struktura kristala	kubična, prostorno orjentisana
Gustoća	0,535 kg/m3
Magnetizam	paramagnetičan
Tačka topljenja	453,69 K (180,54 °C)
Tačka ključanja	1615 K (1342 °C)
Molarni volumen	13,06 • 10-6 m3/mol
Toplota isparavanja	145,92 kJ/mol
Toplota topljenja	3 kJ/mol
Pritisak pare	1,63 Pa kod 453,7 K
Brzina zvuka	6000 m/s kod 293,15 K
Specifična toplota	3582 J/(kg · K) kod 298 K
Specifična električna provodljivost	10,8 • 106 S/m
Toplotna provodljivost	84,7 W/(m · K)
Hemijske osobine
Oksidacioni broj	+1
Oksidi	Li2O
Elektrodni potencijal	−3,04 V
Elektronegativnost	0,98 (Pauling-skala)
Izotopi
Izo RP t1/2 RA ER (MeV) PR 6Li 7,4 % Stabilan 7Li 92,6 % Stabilan
Sigurnosno obavještenje
Oznake upozorenja C Nagrizajuće F Lako zapaljivo
Obavještenja o riziku i sigurnosti	R: 14/15-34 S: (1/2-)8-43-45
Ukoliko je moguće i u upotrebi, koriste se SI osnovne jedinice. Ako nije drugačije označeno, svi podaci su podaci dobiveni mjerenjima u normalnim uslovima.

Litij (grč. lithos, kamen), oznaka Li, najlakši od svih poznatih metala, redni broj 3 u periodnom sistemu elemenata, atomske težine 6,94, specifične težine 0,534 (pri 20 °C), predstavlja smjesu dva izotopa:

• ⁷Li (92,6%) i
• ⁶Li (7,4%).

Historija

Komadi litija u parafinskom ulju.

Mineral petalit koji sadrži litijum je krajem 18. vijeka otkrio brazilski naučnik José Bonifácio de Andrada e Silva. Kao element, litij je otkrio Johan Arfvedson 1817. godine. Otkriven je u mineralu spodumenu (LiAl[Si₂O₆]) i lepidolitu (K(Li,Al)₃[(Al,Si)₄O₁₀](F,OH)₂). Njemački hemičar Christian Gottlob Gmelin otkriva naredne godine da litijeve soli daju plamenu crvenu boju. Oba naučnika pokušavaju narednih godina da izoluju novootkriveni element.

Litij je prvi put izolovan 1818. godine, a to je uspjelo Williamu Brandeu i Humphry Davyiju putem elektrolize litij dioksida (Li₂O). Kasnije su Robert Bunsen i Augustus Matthiessen putem elektrolize litij hlorida uspjeli izolirati veće količine čistog litija. Komercijalna proizvodnja metala je počela 1923. godine u njemačkoj metalnoj industiji, u kojoj se litij dobivao elektrolizom iz smjese litij hlorida i kalijum hlorida.

Rasprostranjenost

Petalit

Zemljina kora sadrži oko 0,006 % litija. Iz toga proizlazi da je litij u Zemljinoj kori nešto rjeđi od cinka, bakra ili volframa, ali i češći od kobalta, olova ili kalaja.

Za razliku od ostalih alkalnih metala, litij se u prirodi nalazi u obliku silikata. Najveća ležišta rude litija su u Čileu, Kanadi, Francuskoj, Njemačkoj i SAD-u.

Uglavnom se može naći u formi minerala: ambligonita (LiAl[PO₄]F), lepidolita (K(Li,Al)₃[(Al,Si)₄O₁₀](F,OH)₂), petalita (LiAl[Si₄O₁₀]) i spodumena (LiAl[Si₂O₆]). Ovi minerali sadrže do 9 % litija. Od ostalih litijevih minerala izdvajaju se kriolitionit (Li₃Na₃[AlF₆]₂), koji sadrži najveći procenat litija od svih minerala, i trifilin (Li(Fe^II,Mn^II)[PO₄]).

Svojstva

Litij se dobija elektrolizom otopljenog litij-hlorida. U čistom stanju i u odsustvu vazduha ima srebrnastometalni sjaj, topi se na 180,54 °C, a ključa na 1342 °C. U dodiru sa vazduhom je stabilniji od ostalih alkalnih metala i prevlači se litij nitridom. S kiselinama gradi jednovalentne soli. Litij-hidrid nastaje direktno iz elemenata, a litij-oksid sagorijevanjem metala u struji čistog kiseonika. Litij hidroksid je sličan alkalnim hidroksidima, samo je otopina slabija i teže se otapa u vodi. Litij hlorid kristalizira s dva molekule vode i otapa se u alkoholu, acetonu, piridinu i drugim organskim otapalima.