Литијум — разлика између измена

{{infobox element

|name=Литијум

|speed of sound rod at r.t.=

|magnetic susceptibility= +14,2·10⁻⁶

|Young's modulus=4,9

|Shear modulus=4,2

 

== Историја ==

 

Шведски научник [[Јохан Арфведсон]] је открио литијум [[1817]]. године. Он је 1817. приметио присуство неког непознатог елемента у минералу [[петалит]]у (-{Li^[4]Al^[4][Si₄O₁₀]}-), а недуго касније и у [[минерал]]има [[сподумен]]у (-{LiAl[Si₂O₆]}-) и [[лепидолит]]у (-{K(Li,Al)₃[(Al,Si)₄O₁₀](F,OH)₂}-), након анализе минералних узорака са острва [[Utö, Sweden|Уте]] у [[Шведска|Шведској]]. Његов академски учитељ [[Јакоб Берцелијус]] предложио је назив -{''lithion''}-, изведеницу из грчког λίθος -{''líthos''}-‚ ''камен'', име које је изведено из материјала из којег је изолован, слично као и код других, до тада познатих, алкалних метала [[натријум]]а и [[калијум]]а, а касније се то име усталило у својој латинизираној форми -{''lithium''}-.<ref name="figurowski" /> Немачки [[хемичар]] [[Christian Gmelin|Кристиан Готлоб Гмелин]] приметио је 1818. године да соли литијума боје пламен у црвену боју. Оба научника су наредних година покушавали да добију овај елемент у чистом стању. Ово је успело исте године [[William Thomas Brande|Бранду]] и [[Хамфри Дејви|Дејвију]] помоћу поступка [[електролиза|електролизе]] [[литијум оксид]]а (-{Li₂O}-). [[Robert Wilhelm Bunsen|Роберт Бунзен]] i [[Augustus Matthiessen|Огастус Матиесен]] успели су 1855. помоћу електролизе [[литијум хлорид]]а (-{LiCl}-) да добију још веће количине елементарног литијума. Атомску тежину му је одредио [[Teodor Vilijam Ričards|Ричардс]] претварањем литијум-хлорида у [[литијум перхлорат]].<ref name="мелор">Паркес, Г. Д. & Фил, Д. 1973. Мелорова модерна неорганска хемија. [[Научна књига]]. Београд.</ref>

== Својства ==

=== Физичке ===

 

У чистом стању и у одсуству [[ваздух]]а, има сребрнастометални сјај, по чему личи на [[натријум]] и [[калијум]], али од њих је тврђи. Такође, има и вишу тачку топљења, која износи 186&nbsp;°C, а кључа на око 1.336&nbsp;°C. [[Густина]] износи свега 0,534 -{g/cm}-³<ref name="Holleman-Wiberg" /> и представља најмању густину од свих чврстих елемената.<ref name="мелор"/> Само [[водоник]] у чврстом стању при температури од −260&nbsp; °C има мању густину од 0,0763&nbsp;-{g/cm}-³.<ref name="Holleman-Wiberg" /> Прилично је испарљив и његова пара боји [[пламен]] [[Бунзенова грејалица|Бунзенове грејалице]] кармин црвено, што се користи приликом квалитативне анализе његових соли.<ref>Рондовић, Д. 1991. Квалитативна хемијска анализа. [[Научна књига]]: Београд.</ref> Има највећу [[специфична топлота|специфичну топлоту]] од свих елемената и она износи 0,96 на 50&nbsp; °C. Литијум међу осталим [[алкални метали|алкалним металима]] има највише [[талиште|тачке топљења]] и [[тачка кључања|кључања]] као и највећи [[Специфична топлота|специфични топлотни капацитет]]. Иако он има највећу тврдоћу од свих алкалних метала, може се резати ножем а његова [[Тврдоћа по Мосовој скали|Мосова тврдоћа]] износи 0,6.<ref name="webelements" /><ref name="gale" /> Као типичан метал, добар је проводник струје (проводљивост око 18% од проводљивости бакра<ref name="dtv" />) као и топлоте.

[[Јон]] литијума са −520&nbsp;-{kJ/mol}-<ref name="Binnewies241" /> има највишу [[енталпија|енталпију]] хидратације међу свим јонима алкалних метала. Стога се он у [[вода|води]] у потпуности хидратизује и снажно привлачи молекуле воде. Јон литијума гради две хидратне љуске, једну унутрашњу са четири молекула воде, која је изузетно снажно повезана са литијумовим јоном преко својих атома кисеоника, те једну вањску љуску, која је повезана са јоном -{Li[H₂O]₄⁺}- преко „[[водонична веза|водоничних мостова]]” са другим молекулима воде. Због тога је [[јонски радијус]] хидратизованих јона литијума веома велик, већи чак и од неких јона тешких алкалних метала као што су [[рубидијум]] и [[цезијум]], који у воденим растворима не граде такву врсту снажно везаних хидратних љуски.

 

У [[гас]]овитом стању, литијум се не налази у виду појединачних атома, већ у молекуларном стању као дилитијум -{Li}-₂. На тај начин једновалентни литијум достиже попуњену -{''s''}--атомску орбиталу а тиме и енергетски повољнију ситуацију. [[Дилитијум]] има дужину везе од 267,3&nbsp;-{pm}- и енергију везе од 101&nbsp;-{kJ/mol}-.<ref name="winter" />

 

=== Хемијске ===

 

Литијум је, као и сви други алкални метали, врло реактиван и врло лако реагује са многим елементима и једињењима (попут [[вода|воде]] дајући топлоту). Међу свим алкалним металима, он је највише реактиван. Посебност, по којој се литијум разликује од других алкалних метала је његова реакција са молекуларним [[азот]]ом градећи [[литијум нитрид]], реакција која се полако одвија већ и на собној температури:

У природи се јављају оба стабилна [[изотоп]]а литијума ⁶Li (7,6 %) и ⁷Li (92,4 %). Осим њих, познато је још неколико нестабилних изотопа почев од ⁴Li преко ⁸Li до ¹²Li, који се могу добити само вештачким путем. Њихова [[време полураспада|времена полураспада]] износе само неколико милисекунди.<ref name="nndcbnlgov" />

 

Изотоп ⁶Li има врло важну улогу у технологији нуклеарне фузије. Поред улоге у нуклеарним фузијским реакторима, служи и као полазни материјал за добијање [[трицијум]]а у хидрогенској бомби, који је неопходан за фузију са [[деутеријум]]ом којом се производи енормна количина енергије. Трицијум настаје у плашту фузијског реактора (такозваном ''бланкету'') или унутар хидрогенске бомбе поред хелијума бомбардирањем литијума ⁶Li [[неутрон]]има, који настају током фузије, а према следећој нуклеарној реакцији:

 

Такође, могућа је и реакција

: <math>\mathrm{\,^7 _3Li + n \rightarrow \,^4 _2He + \,^3 _1T + n -2{,}74\ MeV}</math>

 

Из овог разлога, изотоп ⁶Li се издваја при производњи литијума.<ref name="berndde" /> Раздвајање изотопа се може вршити на примјер путем размене изотопа литијум [[амалгам]]а и неког раствореног литијумовог једињења (попут литијум хлорида у [[етанол]]у). При томе се може достићи принос од око 50%.<ref name="bauer" />

 

== Употреба ==

 

 

=== Као метал ===

{{reflist|refs=

<ref name="dtv">{{Cite book|title=dtv-Atlas Chemie|volume=1|edition=9|publisher=dtv|year=2000|isbn=9783423032179|pages=}}</ref>

<ref name="wieser">{{Cite journal|last=Wieser|first=Michael E. |last2=Coplen|first2=Tyler B.|title=Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report)|journal=Pure and Applied Chemistry|year=2010|doi=10.1351/PAC-REP-10-09-14|pages=1}}</ref>

<ref name="ludwig">{{Cite book|last=Bergmann|first=Ludwig|last2=Schaefer|first2=Clemens|last3=Kassing|first3=Rainer|title=Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festkörper|edition=2|publisher=Walter de Gruyter|year=2005|isbn=978-3-11-017485-4|pages=361}}</ref>

<ref name="gale">"{{Cite book|chapter=Lithium|url=http://www.highbeam.com/doc/1G2-2830101372.html|title=The Gale Encyclopedia of Science|publisher=Gale|year=2008|pristupdatum=5. 9. 2014|isbn=978-1578516803|pages=}}{{Мртва веза|date=04. 2019. |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>

<ref name="zhang">{{Cite journal|last=Zhang|first=Yiming|author2=Julian R. G. Evans |last3=Yang|first3=Shoufeng|title=Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks|journal=Journal of Chemical & Engineering Data|volume=56|year=2011|doi=10.1021/je1011086|pages=328-337}}</ref>

<ref name="elschenbroich">{{Cite book|last=Elschenbroich|first=C.|title=Organometallchemie|edition=6|publisher=Teubner B.G. Gmbh|location=Leipzig|year=2009|isbn=9783835192232|pages=16}}</ref>

<ref name="IMR">{{Cite book|last=Kogel|first=Jessica Elzea|url=https://books.google.de/books?id=zNicdkuulE4C&pg=PA599#v=onepage|title=Industrial minerals & rocks: commodities, markets, and uses|edition=7|publisher=SME|year=2006|isbn=978-0-87335-233-8|pages=599}}</ref>

<ref name="nndcbnlgov">[http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf The Nubase evaluation of nuclear and decay properties] (PDF, engl.).</ref>

<ref name="berndde">''[http://www.bernd-leitenberger.de/abc-waffen.shtml ABC oružje].''</ref>

<ref name="sackett">C. C. Bradley, C. A. Sackett, J. J. Tollett, R. G. Hulet: ''Evidence of Bose-Einstein Condensation in an Atomic Gas with Attractive Interactions.'' u: ''Physical Review Letters'' 75, br.&nbsp;9, 1995, str.&nbsp;1687–1690, {{doi|10.1103/PhysRevLett.75.1687}} ([http://www.physik.uni-oldenburg.de/Docs/theo3/harting/Diplom/Articles/bose1.pdf PDF]{{Мртва веза|date=04. 2019. |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}).</ref>

<ref name="selim">S. Jochim, M. Bartenstein, A. Altmeyer, G. Hendl, S. Riedl, C. Chin, J. Hecker Denschlag, R. Grimm: ''Bose-Einstein Condensation of Molecules.'' u: ''Science.'' 302, br.&nbsp;5653, 2003, str.&nbsp;2101–2103, {{doi|10.1126/science.1093280}}</ref>

<ref name="malissa">H. Malissa: ''Die Trennung des Lithiums vom Magnesium in Lithium-Magnesium-Legierungen.'' u: ''Fresenius’ Journal of Analytical Chemistry.'' 171, br.&nbsp;4, 1959, str. 281–282, {{doi|10.1007/BF00555410}}.</ref>

<ref name="webelements">[http://www.webelements.com/lithium/physics.html Litijum na stranici webelements.com, fizičke osobine].</ref>

<ref name="reser">[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2011/mcsapp2011.pdf Dodaci]; Po definicijama USGS, bazne rezerve obuhvataju ''one dijelove resursa koji imaju dovoljan potencijal da postanu ekonomski dostupne u okviru planiranih nivoa a izvan onih koji pretpostavljaju dokazane tehnologije i trenutne ekonomije. Bazna rezerva uključuje one resurse koji su trenutno ekonomični (rezerve), granično ekonomični (granične rezerve) i neke od onih koji su trenutno neekonomični (subekonomski resursi).''</ref>

<ref name="tremel">[http://www.ak-tremel.chemie.uni-mainz.de/ChiuZ/Script%20TU%20Graz%20Lithium-Batterien.pdf O litijskim baterijama] {{Wayback|url=http://www.ak-tremel.chemie.uni-mainz.de/ChiuZ/Script%20TU%20Graz%20Lithium-Batterien.pdf |date=20090124081152 }} na stranici TU Graz (PDF).</ref>

<ref name="cadej">{{Cite journal|last=Cade|first=J.|title=Lithium salts in the treatment of psychotic excitement|journal=Med. J. Australia|volume=36|year=1949|pmid=18142718|pages=349-352}}</ref>

}}