Lit (Li)

Lit w układzie okresowym

Pierwiastek leży w drugim okresie, czyli w drugim poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 2 powłokach. Znajduje się w 1 grupie (blok s — elektrony walencyjne zapełniają podpowłokę s). W tej samej grupie stoją: Wodór, Sód, Potas, Rubid, Cez, Frans — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Lit jest ciałem stałym (topnieje w 180,5 °C, wrze w 1342 °C).

Lit — co to za pierwiastek

Siedzi w akumulatorze twojego telefonu i w lekach stabilizujących nastrój.

Właściwości pierwiastka Lit

Lit jest miękkim, srebrzystobiałym metalem, który na powietrzu szybko szarzeje i pokrywa się nalotem. Ma gęstość 0,534 grama na centymetr sześcienny, czyli około połowy gęstości wody — to najlżejszy ze wszystkich metali. Topi się w 180,5 °C, a wrze dopiero w 1342 stopniach, co jak na metal alkaliczny jest dużo. Ma jeden elektron walencyjny na powłoce 2s i tworzy wyłącznie jony o jednym ładunku dodatnim. Z wodą reaguje wyraźnie, wydzielając wodór, ale spokojniej niż sód czy potas, bo w pierwszej grupie reaktywność rośnie w dół. Jako jedyny metal alkaliczny łączy się z azotem z powietrza już w temperaturze pokojowej. Płomień barwi na czerwono, karminowo. Przechowuje się go pod wazeliną lub olejem parafinowym, bo po nafcie po prostu pływa.

Zastosowanie pierwiastka Lit

Największym odbiorcą litu są dziś akumulatory litowo-jonowe: pracują w telefonach, laptopach, elektronarzędziach, hulajnogach, przede wszystkim zaś w samochodach elektrycznych i w wielkich magazynach energii przy farmach wiatrowych i słonecznych. Lit nadaje się do tego, bo jest najlżejszym metalem i oddaje elektron bardzo chętnie, więc ogniwo z nim ma dużą pojemność przy małej masie. Osobna grupa to nieładowalne baterie litowe w rozrusznikach serca, zegarkach i czujnikach dymu, które pracują latami bez wymiany. Węglan litu od kilkudziesięciu lat jest lekiem stabilizującym nastrój w chorobie afektywnej dwubiegunowej; dawkę pilnuje się badaniami krwi, bo granica między działaniem leczniczym a zatruciem jest wąska. Związki litu dodaje się do szkła i ceramiki żaroodpornej, dzięki czemu naczynia znoszą nagłe zmiany temperatury. Smary litowe pracują w łożyskach samochodowych, bo nie spływają w upale. Wodorotlenek litu pochłania dwutlenek węgla z powietrza w łodziach podwodnych i statkach kosmicznych, a sam metal wchodzi do lekkich stopów aluminium dla lotnictwa.

Lit — najważniejsze związki chemiczne

Węglan litu Li₂CO₃ to podstawowy związek handlowy: z niego wytwarza się większość pozostałych i to on jest lekiem psychiatrycznym. Wodorotlenek litu LiOH pochłania dwutlenek węgla i wchodzi w skład smarów. Chlorek litu LiCl jest tak higroskopijny, że służy jako osuszacz powietrza i czujnik wilgotności. Tlenek litowo-kobaltowy LiCoO₂ oraz fosforan litowo-żelazowy LiFePO₄ to materiały katod w akumulatorach. Azotek litu Li₃N powstaje wprost z powietrza i jest rzadkim przykładem trwałego azotku metalu lekkiego. Fluorek litu LiF przepuszcza promieniowanie nadfioletowe, więc robi się z niego okienka przyrządów optycznych, a wodorek litu LiH jest wygodnym źródłem wodoru i silnym reduktorem w syntezie organicznej.

Lit — gdzie go spotykasz

• baterie
• telefony
• auta elektryczne
• leki
• szkło

Lit w szkole — co trzeba wiedzieć

Lit otwiera pierwszą grupę i drugi okres. Konfiguracja [He] 2s¹, jeden elektron walencyjny, wartościowość jeden, stopień utlenienia plus jeden — dokładnie jak sód i potas. Uwaga na dwie rzeczy. Po pierwsze, reaktywność metali pierwszej grupy rośnie w dół, więc lit reaguje z wodą najłagodniej z całej rodziny, a uczniowie często odpowiadają odwrotnie. Po drugie, lit jako pierwszy pierwiastek grupy zachowuje się nietypowo i pod wieloma względami przypomina raczej magnez z grupy obok; to tak zwane podobieństwo skośne, które pojawia się w liceum. Masa atomowa 6,94 wygląda dziwnie nisko przy liczbie masowej 7, bo jest średnią ważoną dwóch trwałych izotopów, litu-6 i litu-7. Barwa płomienia karminowa, nie mylić z żółtą sodu.

Lit — historia odkrycia

Lit odkrył w 1817 roku szwedzki chemik Johan August Arfvedson, pracujący w laboratorium Jönsa Jacoba Berzeliusa. Analizując minerał petalit ze szwedzkiej wyspy Utö, zauważył, że część masy próbki nie pasuje do żadnego znanego wtedy pierwiastka, i wywnioskował, że kryje się tam nowy metal alkaliczny. Sam metal wydzielono kilka lat później, przez elektrolizę stopionego chlorku. Nazwa pochodzi od greckiego lithos, czyli kamień, i miała podkreślić różnicę wobec krewniaków: sód i potas znano wtedy z popiołu roślin i z surowców pochodzenia organicznego, a lit po raz pierwszy znaleziono w twardym minerale.

Lit — skąd wzięła się nazwa

gr. lithos — kamień

Lit — izotopy

lit-6 i lit-7, oba trwałe

Lit — bezpieczeństwo

Reaguje gwałtownie z wodą; związki litu wymagają kontroli dawki.

Ciekawostki o pierwiastku Lit

• Pływa po wodzie i po oleju — to najlżejszy metal.
• Lit należy do trzech pierwiastków, które powstały już w pierwszych minutach po Wielkim Wybuchu, razem z wodorem i helem.
• W skorupie ziemskiej litu jest tylko 20 miligramów na kilogram, czyli trzy razy mniej niż miedzi.
• Największe zasoby litu kryją się nie w skałach, lecz w słonych jeziorach i solankach Chile, Boliwii i Argentyny, skąd odparowuje się go na wielkich stawach.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Lit