Liti

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Liti
heliumLitiBerili
H
  Lattice body centered cubic.svg
 
3
Li
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Li
Na
Bảng tiêu chuẩn
Hình dạng
Trắng bạc

Liti nổi trong parafin
Tính chất chung
Tên, Ký hiệu, Số Liti, Li, 3
Phiên âm /ˈlɪθiəm/ LI-thee-əm
Phân loại Kim loại kiềm
Nhóm, Chu kỳ, Phân lớp 12, s
Khối lượng nguyên tử 6.941(2)
Cấu hình electron 1s2 2s1 hay [He]2s1
Số electron trên vỏ điện tử 2, 1
Electron shell 003 Lithium.svg
Tính chất vật lý
Màu Trắng bạc
Trạng thái vật chất Chất rắn
Mật độ gần nhiệt độ phòng 0,534 g·cm−3
Mật độ ở thể lỏng khi đạt nhiệt độ nóng chảy 0,512 g·cm−3
Nhiệt độ nóng chảy 453,69 K, 180,54 °C, 356,97 °F
Nhiệt độ sôi 1615 K, 1342 °C, 2448 °F
Điểm tới hạn (extrapolated)
3223 K, 67 MPa
Nhiệt lượng nóng chảy 3,00 kJ·mol−1
Nhiệt lượng bay hơi 147,1 kJ·mol−1
Nhiệt dung 24,860 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
ở T (K) 797 885 995 1144 1337 1610
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxi hóa +1
(Oxit bazơ mạnh)
Độ âm điện 0,98 (thang Pauling)
Năng lượng ion hóa Thứ nhất: 520,2 kJ·mol−1
Thứ hai: 7298,1 kJ·mol−1
Thứ ba: 11815,0 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trị 152 pm
Độ dài liên kết cộng hóa trị 128±7 pm
Bán kính van der Waals 182 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể Lập phương tâm khối
Trạng thái trật tự từ Thuận từ
Điện trở suất (20 °C) 92,8 n Ω·m
Độ dẫn nhiệt 84,8 W·m−1·K−1
Độ giãn nở nhiệt (25 °C) 46 µm·m−1·K−1
Tốc độ truyền âm thanh (thanh mỏng; 20 °C) 6000 m·s−1
Mô đun Young 4,9 GPa
Mô đun cắt 4,2 GPa
Mô đun nén 11 GPa
Độ cứng theo thang Mohs 0,6
Số đăng ký CAS 7439-93-2
Đồng vị ổn định nhất
iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP
6Li 7.5% 6Li ổn định với 3 nơtron
7Li 92.5% 7Li ổn định với 4 nơtron
6Li tồn tại noài tự nhiên thấp hơn 3.75%.
7Li thì nhiều hơn với tỷ lệ 96.25%.

Liti (tiếng Latinh: Lithium) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Li và số nguyên tử bằng 3.

Thuộc tính[sửa | sửa mã nguồn]

Liti là kim loại nhẹ nhất, có khối lượng riêng lớn hơn một nửa của nước một chút. Giống như các kim loại kiềm khác, liti phản ứng dễ dàng với nước và không có trong tự nhiên ở dạng đơn chất vì tính hoạt động hóa học cao, tuy nhiên nó có tính hoạt động hóa học thấp hơn một chút so với kim loại giống như nó là natri. Khi cho nó vào trong ngọn lửa, kim loại này phát ra ánh sáng màu đỏ thắm, nhưng khi nó cháy mạnh thì ngọn lửa đổi sang màu trắng chói. Liti là kim loại có hóa trị +1.

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Liti (tiếng Hy Lạp: lithos, có nghĩa là "đá") được phát hiện bởi Johann Arfvedson năm 1817. Arfvedson tìm thấy nguyên tố mới trong khoáng chất spodumenlepidolit trong quặng petalit, LiAl(Si2O5)2, ông đã tiến hành phân tích trên đảo UtöThụy Điển. Năm 1818 Christian Gmelin là người đầu tiên quan sát thấy các muối liti có màu đỏ tươi trong lửa. Cả hai người đã cố gắng nhưng thất bại trong việc cô lập nguyên tố từ muối của nó.

Nguyên tố này không được cô lập cho đến tận William Thomas Brande và Sir Humphrey Davy, khi các ông sử dụng phương pháp điện phân trên ôxít liti. Việc sản xuất thương mại của liti kim loại đạt được vào năm 1923 bởi công ty Đức Metallgesellschaft AG bằng cách điện phân clorua liticlorua kali nóng chảy.

Nó được đặt tên là liti vì nó được phát hiện ra từ các khoáng vật trong khi các kim loại kiềm khác đã được phát hiện ra từ các cơ quan của thực vật.

Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

nhiệt dung riêng nhỏ của nó (nhỏ nhất trong số các chất rắn), liti được sử dụng trong các ứng dụng truyền nhiệt. Nó cũng là vật liệu quan trọng trong chế tạo anốt của pin vì khả năng điện hóa học cao của nó. Các ứng dụng khác còn có:

  • Các muối liti như cacbonat liti (Li2CO3), citrat litiorotat liti là các chất ổn định thần kinh được sử dụng để điều trị các rối loạn lưỡng cực, vì không giống như phần lớn các loại thuốc ổn định thần kinh khác, chúng trung hòa cả hai sự cuồng và trầm cảm. Liti có thể được sử dụng để tăng thêm hiệu quả của các thuốc chống trầm cảm khác. Lượng có ích của liti trong việc này thấp hơn so với mức có độc tính chỉ một chút, vì thế các nồng độ của liti trong máu phải được kiểm soát kỹ trong quá trình điều trị.
  • Clorua litibrômua liti là những chất hút ẩm cực cao và thông thường được sử dụng như những chất làm khô.
  • Stearat liti là chất bôi trơn đa mục đích ở nhiệt độ cao.
  • Liti là chất được sử dụng trong việc tổng hợp các hợp chất hữu cơ cũng như trong các ứng dụng hạt nhân.
  • Liti đôi khi được sử dụng trong nấu thủy tinh và chế tạo gốm, có thể kể đến là thủy tinh của kính thiên văn 200-inch (5,08 m) ở núi Palomar.
  • Hiđrôxít liti LiOH được dùng để loại bỏ điôxít cacbon từ không khí trong các tàu vũ trụtàu ngầm.
  • Các hợp kim của liti với nhôm, cadmi, đồngmangan được sử dụng để làm các bộ phận có đặc tính cao của máy bay.
  • Niobat liti được sử dụng rộng rãi trong thị trường thiết bị liên lạc viễn thông, chẳng hạn như điện thoại di động và các modulator quang học.
  • Tính phi tuyến tính cao của niobat liti làm cho nó trở thành lựa chọn tốt của các ứng dụng phi tuyến tính.
  • Hiđrua liti LiD (sử dụng đơteri thay vì hiđrô, nên đôi khi còn được gọi là đơterua liti) được sử dụng trong chế tạo bom hạt nhân. Khi được kích hoạt bởi các nơtron từ đầu mồi (hoạt động theo nguyên lý của bom nguyên tử), đơterua liti sản sinh ra một lượng dồi dào của triti. Triti sau đó tham gia vào các phản ứng nhiệt hạch, tạo ra năng lượng cho bom hạt nhân.

Sự phổ biến, điều chế[sửa | sửa mã nguồn]

Liti do tính hoạt động hóa học cao nên chỉ có thể tìm thấy trong tự nhiên trong dạng các hợp chất. Nó tạo thành một phần nhỏ của các loại đá cuội và cũng được tìm thấy trong nước biển.

Từ cuối Đại chiến thế giới lần thứ hai, sản xuất liti đã tăng lên đáng kể. Kim loại này được tách ra từ đá cuội và có thể từ các nguồn nước khoáng. Lepidolit, spodumen, petalitamblygonit là các khoáng chất chính chứa liti.

Mỹ liti được sản xuất từ các bể nước mặn ở Nevada. Ngày nay, phần lớn liti có giá trị thương mại được sản xuất từ các bể nước mặn ở Chile. Nó được sản xuất bằng phương pháp điện phân hỗn hợp clorua liti và kali nóng chảy. Năm 1997 nó có giá trị vào khoảng US$ 300/pound ($650/kg).

Phân lập (* là đồng vị của liti, ví dụ * bằng 7 hay 6):

catốt: \mbox{Li}^{+}\mbox{*}+\mbox{e}^{-}\to \mbox{Li*}

anốt: \mbox{Cl}^{-}\mbox{*}\to \frac{1}{2}\mbox{Cl}_2(\mbox{khi})+e^-

Đồng vị[sửa | sửa mã nguồn]

Liti trong tự nhiên là hỗn hợp của 2 đồng vị ổn định 6Li và 7Li với 7Li là phổ biến nhất (92,5% trong tự nhiên). Nó có 7 đồng vị phóng xạ đã biết với ổn định nhất là 8Li có chu kỳ bán rã 838 ms và 9Li có chu kỳ bán rã 178,3 ms. Các đồng vị còn lại có chu kỳ bán rã dưới 8,6 ms. Đồng vị có chu kỳ bán rã ngắn nhất là 4Li, bị phân rã theo bức xạ proton và có chu kỳ bán rã 7,58043x10−23 s.

Liti-7 là một trong những nguyên tố nguyên thủy (sản xuất trong các phản ứng tổng hợp hạt nhân của Vụ nổ lớn Big Bang). Các đồng vị của liti phân chia trong một loạt các quá trình tự nhiên, bao gồm cả việc hình thành khoáng chất (kết tủa hóa học), thủy phân, trao đổi ion (Liti thay thế cho for magiêsắt trong các cấu trúc bát giác của đất sét, trong đó Li-6 là có ưu thế hơn Li-7), trong các quá trình siêu lọc cũng như sự biến đổi đá.

Cảnh báo[sửa | sửa mã nguồn]

Giống như các kim loại kiềm khác, liti trong dạng đơn chất là một chất dễ cháy và nổ khi để trần ngoài không khí và đặc biệt là trong nước. Liti kim loại là một chất ăn mòn và yêu cầu có trang thiết bị bảo hộ lao động đặc biệt để chống tiếp xúc trực tiếp với da. Liti có thể lưu giữ trong các hợp chất không có phản ứng như napta hay hiđrôcacbon. Các hợp chất liti không đóng vai trò sinh học tự nhiên gì và được coi là chất độc nhẹ. Khi sử dụng như thuốc, nồng độ Li+ trong máu phải được kiểm soát chặt chẽ.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]