Litio

O litio é un elemento químico de símbolo Li e número atómico 3. Na táboa periódica dos elementos, encóntrase no grupo 1, entre os elementos alcalinos. Na súa forma pura, é un metal mol, de cor branca prata, que se oxida rapidamente en aire ou auga. É o elemento sólido máis lixeiro e emprégase especialmente en aliaxes condutoras da calor, en baterías eléctricas e, as súas sales, no tratamento de certos tipos de depresión.

Litio
H     3 Li                                                                                                                                                                                                                                           Li Na Helio ← Litio → Berilio Táboa periódica dos elementos
[[Ficheiro:{{{espectro}}}|300px|center]]
Liñas espectrais do Litio
Información xeral
Nome, símbolo, número	Litio, Li, 3
Serie química	Alcalinos
Grupo, período, bloque	1, 2, s
Densidade	5,35 kg/m3
Dureza	{{{dureza}}}
Aparencia	Branco prateado/gris
N° CAS	{{{CAS}}}
N° EINECS	{{{EINECS}}}
Propiedades atómicas
Masa atómica	6,938–6,997 u
Raio medio	pm
Raio atómico (calc)	167 pm
Raio covalente	134 pm
Raio de van der Waals	183 pm
Configuración electrónica	[He]2s1
Electróns por nivel de enerxía	2
Estado(s) de oxidación	1 (base forte)
Óxido	{{{óxido}}}
Estrutura cristalina	cúbica centrada no corpo
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido (non magnético)
Punto de fusión	453,69 K
Punto de ebulición	1615 K
Punto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización	145,92 kJ/mol
Entalpía de fusión	3 kJ/mol
Presión de vapor	{{{presión_vapor}}}
Temperatura crítica	{{{T_crítica}}} K
Presión crítica	{{{P_crítica}}} Pa
Volume molar	{{{volume_molar}}} m3/mol
Velocidade do son	6000 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling)	0,98
Calor específica	3582 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	10,8 × 106 S/m
Condutividade térmica	84,7 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización	520,2 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización	7298,1 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización	11815,0 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización4}}} kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización5}}} kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
iso AN Período MD Ed PD MeV 6Li 0,075 estable con 3 neutróns 7Li 0,925 estable con 4 neutróns 8Li Sintético 838 ms β- 16,004 8Be
Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

Características principais

É o metal máis lixeiro, a súa densidade é tan só a metade da que ten a auga. Ó igual que os demais metais alcalinos é univalente e moi reactivo, aínda que menos que o sodio, polo que non se encontra libre na natureza. Achegado a unha chama tórnaa carmesí pero se a combustión é violenta a chama adquire unha cor branca brillante.

Aplicacións

Pola súa elevada calor específica, o maior de tódolos sólidos, emprégase en aplicacións de transferencia de calor e polo seu elevado potencial electroquímico constitúe un ánodo adecuado para as baterías eléctricas. Ademais ten outros usos:

• As sales de litio, particularmente o carbonato de litio (Li₂CO₃) e o citrato de litio, empréganse no tratamento da manía e a depresión bipolar, aínda que ultimamente, tense estendido o seu uso á depresión unipolar.
• O cloruro de litio e o bromuro de litio teñen unha elevada higroscopicidade polo que son excelentes secantes. O segundo emprégase nas bombas de calor de absorción, entre outros compostos como o nitrato de litio.
• O estearato de litio é un lubricante de propósito xeral en aplicacións a alta temperatura.
• O litio é un axente aliante empregado na síntese de compostos orgánicos.
• O hidróxido de litio úsase nas naves espaciais e submarinos para depurar o aire extraendo o dióxido de carbono.
• É compoñente común das aliaxes de aluminio, cadmio, cobre e manganeso empregadas na construción aeronáutica, e empregouse con éxito na fabricación de cerámicas e lentes, como a do telescopio de 0,5 m do monte Palomar.

• Batería de litio

  Tamén ten aplicacións nucleares.

Historia

O litio (do grego λιθoς, pedra) foi descuberto por Johann Arfvedson no 1817. Arfvedson encontrou o novo elemento na espodumena e lepidolita dun mineral de petalita, LiAl(Si₂O₅)₂, da illa Utö (Suecia) que estaba analizando. No ano 1818 C.G. Gmelin foi o primeiro en observar que os sales de litio tornan a chama dunha cor vermella brillante. Ambos os dous intentaron, sen éxito, illar o elemento dos seus sales, o que finalmente conseguiron W.T. Brande e Humphrey Davy mediante electrólise do óxido de litio.

O nome do elemento provén do feito de ter sido descuberto nun mineral, mentres que o resto dos metais alcalinos foron descubertos en tecidos de plantas.

En 1923 a empresa alemá Metallgesellschaft AG comezou a producir litio mediante a electrólise do cloruro de litio e cloruro de potasio fundidos.

Abundancia e obtención

É un metal escaso na cortiza terrestre que se encontra disperso en certas rochas, pero nunca libre, dada a súa gran reactividade. Encóntrase en pequena proporción nas rocas volcánicas e sales naturais.

Dende a segunda guerra mundial, a produción de litio tense incrementado enormemente, separándoo das rocas das que forma parte e das augas minerais. Os principais minerales dos que se extrae son lepidolita, petalita, espodumena e ambligonita. En Estados Unidos obtense das salinas de California e Nevada principalmente.

Isótopos

Os isótopos estables do litio son dous, Li-6 e Li-7, sendo este último o máis abundante (92,5%). Caracterizáronse seis radioisótopos sendo os máis estables o Li-8 cun período de semidesintegración de 838 milisegundos e o Li-9 con 178,3 ms de vida media. O resto de isótopos radioactivos teñen vidas medias menores de 8,5 ms.

Os pesos atómicos do litio varían entre 4,027 e 11,0348 uma do Li-4 e o Li-11 respectivamente. O modo de desintegración principal dos isótopos máis lixeiros que o isótopo estable máis abundante (Li-7) é a emisión protónica (cun caso de desintegración alfa) obténdose isótopos de helio; mentres que nos isótopos máis pesados o modo máis habitual é a desintegración beta, (con algún caso de emisión neutrónica) resultando isótopos de berilio.

O Li-7 é un dos elementos primordiais, producidos por síntese nuclear tralo Big Bang. Os isótopos de litio fracciónanse substancialmente nunha gran variedade de procesos naturais, incluíndo a precipitación química e a formación de minerais, procesos metabólicos, e a substitución do magnesio e o ferro en redes cristalinas de minerais arxilosos nos que o Li-6 é preferido fronte o Li-7 etc.

Precaucións

O igual que outros metais alcalinos, o litio puro é altamente inflamable e lixeiramente explosivo cando se expón ó aire e especialmente á auga. É ademais corrosivo polo que require o emprego de medios adecuados de manipulación para evitar o contacto coa pel. Débese almacenar nun líquido hidrocarburo inflamable como nafta. O litio considérase lixeiramente tóxico.

Rol biolóxico

Os sales de litio empréganse no tratamento da depresión e aínda que se descoñece o mecanismo concreto de actuación crese que é por desprazamento do sodio. O rol biolóxico do litio non está claro e non existe acordo sobre a súa esencialidade.

Véxase tamén

Bibliografía

• "Táboa periódica dos elementos" (PDF). Consello da Cultura Galega, Xunta de Galicia, Real Academia Galega de Ciencias, Real Academia Galega e Ciencia Nosa. 2019. 
• Bermejo, M. R.; González, A.; Vázquez, M. (2006). O nome e o símbolo dos elementos químicos (PDF). Xunta, Secretaría Xeral de Política Lingüística e CRPIH. ISBN 978-84-453-4325-8. 
• Bermejo, M. R.; González, A.; Maneiro, M. (2018). Guía dos elementos químicos. Historia, propiedades e aplicacións. Xunta de Galicia e CRPIH. ISBN 978-84-453-5297-7.