Lítio
Keywords: Lítio, 1817, 1818, 1923, Absorção, Abundância natural, Alemanha, Alumínio, Ar, Atmosfera
O lítio ( grgo líthos, pedra ) é um elemento químico de símbolo Li , número atômico 3 e massa atómica 7 u, contendo na sua estrutura 3 prótons e três elétrons. Na tabela periódica, se encontra no grupo 1, entre os elementos alcalinos. Na sua forma pura, é um metal macio, de coloração branco prateado, que se oxida rapidamente no ar ou na água. É um elemento sólido porém leve, sendo empregado especialmente na produção de ligas metálicas condutoras de calor, em baterias elétricas e, seus sais, no tratamento de certos tipos de depressão.
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| Geral | ||||||||||||||||||||||||||||
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| Nome, símbolo, número | Lítio, Li, 3 | |||||||||||||||||||||||||||
| Classe , série química | Metal, representativo ( alcalino ) | |||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, período, bloco | 1(IA), 2 , s | |||||||||||||||||||||||||||
| Densidade, dureza | 535 kg/m3, 0.6 | |||||||||||||||||||||||||||
| Cor e aparência | Branco prateado imagem:Li3-thumb.jpg | |||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades atómicas | ||||||||||||||||||||||||||||
| Massa atómica | 6.941 u | |||||||||||||||||||||||||||
| Raio atómico (calculado) | 145 (167) picómetro | |||||||||||||||||||||||||||
| Raio covalente | 134 pm | |||||||||||||||||||||||||||
| Raio de van der Waals | 182 pm | |||||||||||||||||||||||||||
| Configuração electrónica | [He]2s1 | |||||||||||||||||||||||||||
| Elétrons por nível de energia | 2, 1 | |||||||||||||||||||||||||||
| Estado de oxidação (óxido) | +1 ( base forte ) | |||||||||||||||||||||||||||
| Estrutura cristalina | Cúbica de corpo centrado | |||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades físicas | ||||||||||||||||||||||||||||
| Estado da matéria | sólido (não magnético) | |||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de fusão | 453.69 K (356.97 °F) | |||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de ebulição | 1615 K (2448 °F) | |||||||||||||||||||||||||||
| Volume molar | 13.02 ×10-6 m3/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Entalpia de vaporização | 145.92 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Entalpia de fusão | 3 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Pressão de vapor | 1.63 E-8 Pa (453.7K) | |||||||||||||||||||||||||||
| Velocidade do som | 6000 m/s (293.15K) | |||||||||||||||||||||||||||
| Informações diversas | ||||||||||||||||||||||||||||
| Eletronegatividade | 0.98 (Escala de Pauling) | |||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 3582 J/(kg*K) | |||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade elétrica | 10.8 106/m ohm | |||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade térmica | 84.7 W/(m*K) | |||||||||||||||||||||||||||
| 1ª Potencial de ionização | 520.2 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| 2ª Potencial de ionização | 7298.1 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| 3ª Potencial de ionização | 11815.0 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos mais estáveis | ||||||||||||||||||||||||||||
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| Unidades SI e condições CNPT exceto onde indicado | ||||||||||||||||||||||||||||
| Conteúdo |
Características principais
È o metal mais leve, sua densidade é sòmente a metade do que a da água. Como os demais metais alcalinos é monovalente bastante reativo, porém menos que o sódio, por isso não é encontrado livre na natureza. No teste da chama torna-se vermelho, porém se a combustão ocorer violentamente a chama adquire uma coloração branca brilhante.
Aplicações
Devido ao seu elevado calor específico, o maior de todos os sólidos, é usado em aplicações de transferência de calor e, por causa do seu elevado potencial eletroquímico é usado como um ânodo adequado para as baterías elétricas. Além destes tem outros usos:
- Os sais de lítio, particularmente o carbonato de lítio (Li2CO3) e o citrato de litio são usados no tratamento da depressão bipolar, ainda que, ultimamente se tem extendido seu uso no tratamento da depressão unipolar.
- O cloreto de lítio ( LiCl ) e o brometo de lítio ( LiBr ) possuem uma elevada higroscopicidade, por isso são excelentes secantes. O segundo é utilizado em bombas de calor de absorção, dentre outros compostos como o nitrato de lítio ( LiNO3 ) .
- O estearato de lítio é um lubricante geralmente aplicado em condições de alta temperatura.
- O hidreto de alumínio e lítio é um agente redutor empregado na síntese de compostos orgânicos.
- O hidróxido de litio (LiOH ) se usa nas naves espaciais e submarinos para depurar o ar extraindo o dióxido de carbono produzido pelos seus ocupantes.
- O lítio é um componente comum nas ligas metálicas de alumínio, cádmio, cobre e manganês utilizados na construção aeronáutica e, está sendo empregado com êxito na fabricação de cerâmicas e lentes, como a dotelescópio de 0,5 m do "Monte Palomar".
- Também tem aplicações nucleares.
História
O lítio ( do grego λιθoς, pedra ) foi descoberto por Johan August Arfwedson em 1817. Arfvedson encontrou o novo elemento nos minerais espodumênio e lepidolita provenientes de uma mina de petalita, LiAl( Si2O5 )2, da ilha de Utö (Suécia). Em 1818 Christian G. Gmelin foi o primeiro a observar que os sais de litio dão uma coloração roxa brilhante a uma chama. Ambos tentaram, sem êxito, isolar o elemento de seus sais, finalmente obtido por W.T. Brande e Sir Humphry Davy efetuando a eletrólise do óxido de litio.
O nome do elemento provem do fato de ter sido descoberto em um mineral, embora fosse encontrado mais tarde como os outros metais alcalinos , nas cinzas das plantas.
Em 1923 a empresa alemã "Metallgesellschaft AG" começou a produzir litio através da eletrólise do cloreto de litio fundido, que é o processo ainda usado.
Abundância e obtenção
É um metal escasso na crosta terrestre.É encontrado disperso em certas rochas, porém nunca livre, dada a sua grande reatividade. É encontrado, também. em sais naturais, águas salgadas e águas minerais.
Desde a Segunda Guerra Mundial, a produção de lítio aumentou enormemente, sendo obtido de fontes de água mineral, águas salgadas e das rochas que o contém, sempre por eletrólise do cloreto de lítio. Os principais minerais do qual é extraido são lepidolita, petalita, espodumênio e ambligonita. Nos Estados Unidos é extraido de salinas existentes na Califórnia e Nevada, principalmente.
Isótopos
Os isótopos estáveis do litio são dois, Li-6 e Li-7, sendo o segundo o mais abundante ( 92,5% ). Se tem identificado seis radioisótopos , sendo os mais estáveis o Li-8 com um período de semidesintegração de 838 milisegundos e o Li-9 com 178,3 ms de meia-vida. Os demais isótopos radioativos possuem meias-vidas menores de 8,5 ms.
Os massas atômicas dos isótopos do litio varíam entre 4,027 e 11,0348 u do Li-4 ao do Li-11 respectivamente. O modo de desintegração principal dos isótopos mais leves que o isótopo estável mais abundante ( Li-7 ) é a emissão protônica ( com um caso de desintegração alfa ) obtendo-se isótopos de hélio; enquanto que nos isótopos mais pesados o modo mais habitual é a desintegração beta, ( com algum caso de emissão neutrônica ) resultando isótopos de berílio.
O Li-7 é um dos elementos primordiais, produzido por síntese nuclear após o big bang. Os isótopos de litio dividem-se substancialmente numa grande variedade de procesos naturais, incluindo a precipitação química na formação de minerais , processos metabólicos, e na substituição do magnésio e ferro em redes cristalinas de minerais argilosos em que o Li-6 é preferido ao Li-7.
Precauções
Como os outros metais alcalinos, o litio puro é altamente inflamável e ligeiramente explosivo quando exposto ao ar e, especialmente à água. Além disso é corrosivo , requerendo o emprego de meios adequados de manipulação para evitar o contato com a pele. Deve-se armazená-lo num hidrocarboneto líquido inflamável como, por exemplo, a gasolina. O litio é considerado ligeiramente tóxico.
Ações biológicas
Os sais de litio são usados no tratamento da depressão e ainda se desconhece o mecanismo de atuação. A ação biológica do litio não está clara e não existe acordo sobre a sua essencialidade.