Lithium (element)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Lithium
Periodiek systeem
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Lithium
Lithium
Algemeen
Naam Lithium
Symbool Li
Atoomnummer 3
Groep Alkalimetaal
Periode Periode 2
Blok S-blok
Reeks Alkalimetaal
Kleur Zilverwit
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u) 6,941
Elektronenconfiguratie [He]2s1
Oxidatietoestanden +1
Elektronegativiteit (Pauling) 0,98
Atoomstraal (pm) 152
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 520,23
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 7298,22
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 11815,13
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3) 534
Hardheid (Mohs) 0,6
Smeltpunt (K) 453,74
Kookpunt (K) 1620
Aggregatietoestand Vast
Smeltwarmte (kJ·mol−1) 3,0
Verdampingswarmte (kJ·mol−1) 147,7
Van der Waalse straal (pm) 182
Kristalstructuur Kub
Molair volume (m3·mol−1) 13,1
Geluidssnelheid (m·s−1) 6000
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1) 3600
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1) 84,8
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Lithium is een scheikundig element met symbool Li en atoomnummer 3. Het is een zilverwit alkalimetaal.

Ontdekking[bewerken]

Lithium werd in 1817 ontdekt door Johan Arfwedson. De naam is afgeleid van het Griekse λιθος (lithos) dat 'steen' betekent. Arfwedson ontdekte het element tijdens het onderzoeken van mineralen die afkomstig waren uit de Utö-mijnen op het Zweedse eiland Utö. Christian Gmelin observeerde in 1818 dat lithiumzouten in een vlam een heldere rode kleur gaven. Geen van beide heren was echter in staat lithium te isoleren. De eerste isolatie van lithium gebeurde tijdens de elektrolyse van lithiumoxide door Humphry Davy. In 1923 werd lithium voor het eerst op grote schaal geproduceerd door het Duitse bedrijf Metallgesellschaft AG, waar men lithium verkreeg door middel van elektrolyse van een mengsel van lithiumchloride en kaliumchloride.

Toepassingen[bewerken]

  • Lithiumcarbonaat en lithiumcitraat worden als medicijn gebruikt bij de onderdrukking van manie en depressie. In de volksmond worden deze medicijnen slechts aangeduid met de naam van de werkzame component (het Li+-ion) Lithium.
  • Lithium wordt toegepast in oplossingen voor warmteuitwisseling. Het heeft een grote specifieke warmte.
  • Het Li+ ion is bijzonder klein. Er zijn enkele vaste stoffen met een gelaagde structuur waar het tussen de lagen kan indringen. Deze interkalaten zijn interessante materialen voor droge batterijen.
  • Lithium heeft een hoge elektrochemische potentiaal. Het metaal wordt gebruikt in de organische synthese.
  • De halogeniden, zoals lithiumchloride en lithiumbromide, zijn hygroscopisch en worden als droogmiddelen gebruikt.
  • Het stearaat is een veelgebruikt smeermiddel bij hoge temperaturen.
  • Lithium wordt toegevoegd aan speciale glassoorten, zoals glas voor telescoopspiegels. Ook wordt het toegevoegd aan glas om het hittebestendig te maken
  • De reactiviteit van lithium met water wordt wel gebruikt als energiebron voor het aandrijven van een torpedo.

Opmerkelijke eigenschappen[bewerken]

Lithium is het lichtste metaal. In pure vorm is het een zacht glimmend grijs (zilverkleurig) materiaal dat aan de lucht snel oxideert. Ook met water reageert het snel onder vrijkomen van waterstof, maar het is het minst reactieve element van de alkalimetalen. In de vlam geeft het een rode kleur.

Het metaal kan uit zijn zouten vrijgemaakt worden langs elektrochemische weg, via elektrolyse van bijvoorbeeld het chloride:

kathode: Li+* + e- → Li*
anode: Cl-* → ½Cl2 (gas) + e-

Lithium is een metaal met een dichtheid van slechts de helft van die van water, maar omdat het zo reactief en zacht is kan het niet als constructiemateriaal gebruikt worden. Als zodanig wordt het dan ook niet veel toegepast.

Voorkomen en voorraden[bewerken]

Het element komt in bepaalde rotssoorten voor en in het water van vele bronnen. Ook de mineralen lepidoliet, spodumeen, petaliet en amblygoniet zijn lithiumhoudende verbindingen. In de Verenigde Staten wordt het gewonnen uit de pekel uit het Searles zoutmeer. De belangrijkste producent is Chili: in het jaar 2000 was de productie van Chili ca. 5.500 ton. Van de VS is dit niet openbaar. De geschatte totale voorraad in de VS is 760.000 ton. De totale wereldreserve aan lithium werd in 2008 geschat op 28,4 miljoen ton, terwijl het jaarlijkse verbruik rond de 16.000 ton ligt.

Isotopen[bewerken]

Nuvola single chevron right.svg Zie Isotopen van lithium voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Meest stabiele isotopen
Iso RA (%) Halveringstijd VV VE (MeV) VP
6Li 7,5 stabiel met 3 neutronen
7Li 92,5 stabiel met 4 neutronen
8Li Syn 0,840 s ß- 12,0 8Be

Er zijn twee natuurlijke stabiele isotopen 6Li (7,5%) en 7Li (92,5%). De isotoopverhouding is op aarde aan plaatselijke schommelingen onderhevig omdat bij een aantal geologische processen de uitwisseling van de ene isotoop gemakkelijker is dan de andere. Zo ontstaat fractionering. In bijvoorbeeld mineralen kan Li+ de oktaëdrische plaats van magnesium en ijzer overnemen, 6Li doet dat makkelijker dan 7Li.

Lithium, meer precies de isotoop 7Li, zou al in de oerknal (big bang) zijn aangemaakt (theorie), de zwaardere elementen stammen van nucleosynthese in de later gevormde sterren.

Ionen[bewerken]

Oxidatiegetal Toelichting
0 Vrij metaal, komt niet in de natuur voor
+1 standaardion van het element, bijvoorbeeld in Lithiumcarbonaat, medicijn bij bipolaire stoornissen

Toxicologie en veiligheid[bewerken]

Hoewel oplossingen van lithium niet bijzonder giftig zijn, moet het vanwege zijn medische effecten toch met voorzichtigheid behandeld worden. Het metaal is brandbaar en kan in contact met water tot ontploffingen leiden. Contact met de huid moet vermeden worden.

Externe links[bewerken]

Zoek dit woord op in WikiWoordenboek