Lankide:Gararijp/Proba orria

Litioa
3 Helioa ← Litioa → Berilioa
3 Li                                                                                                                                                                                                                                           Taula periodikoa
Ezaugarri orokorrak
Izena, ikurra, zenbakia	Litioa, Li, 3
Serie kimikoa	Metal alkalinoak
Taldea, periodoa, orbitala	1, 2, s
Masa atomikoa	6,941 g/mol
Konfigurazio elektronikoa	1s2 2s1
Elektroiak orbitaleko	2, 1
Propietate fisikoak
Egoera	solido
Dentsitatea	(0 °C, 101,325 kPa) 0,534 g/L
Urtze-puntua	453,69 K (180,54 °C, 356,97 °F)
Irakite-puntua	1615 K (1342 °C, 2448 °F)
Urtze-entalpia	3,00 kJ·mol−1
Irakite-entalpia	147,1 kJ·mol−1
Bero espezifikoa	(25 °C) 24,860 J·mol−1·K−1
Lurrun-presioa P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 797 885 995 1144 1337 1610
Propietate atomikoak
Kristal-egitura	kubikoa, gorputzean zentratuta
Oxidazio-zenbakia(k)	1
Elektronegatibotasuna	0,98 (Paulingen eskala)
Ionizazio-potentziala	1.a: 520,2 kJ/mol 2.a: 7298,1 kJ/mol 3.a: 11815,0 kJ/mol
Erradio atomikoa (batezbestekoa)	145 pm
Erradio atomikoa (kalkulatua)	167 pm
Erradio kobalentea	134 pm
Van der Waalsen erradioa	182 pm
Datu gehiago
Eroankortasun termikoa	(300 K) 84,7
Soinuaren abiadura	(298,15 K) 6000 m/s
Isotopo egonkorrenak
Gararijp/Proba orriaaren isotopoak iso UN Sd-P D DE (MeV) DP 6Li %7,5 Li egonkorra da 3 neutroirekin 7Li %92,5 Li egonkorra da 4 neutroirekin 6Li-ren ugaritasuna %3,75era jaitzi daiteke. Beraz, 7Li-ren ugaritasuna %96,25 izango da.

Litioa elementu kimiko bat da, Li ikurra eta 3 zenbaki atomikoa dituena. Metal alkalinoen taldean kokatzen da taula periodikoan, eta guzti hauek bezala, elementu oso erreaktiboa da, aire hezean oso azkar herdoiltzen dena. Arrazoi honegatik, olio barruan gorde ohi da. Zilar zurixka kolorea duen metal hau metal guztietatik arinena da, eta baldintza estandarretan dentsitate baxueneko solidoa.

Litioa (batez ere ⁷Li isotopoa) Big Bangean sintetizaturiko elementuetariko bat izan zen, baina bere kantitatea gutxitu egin da denborarekin. Desagerpen honen arrazoia eta litioaren sorreraren prozesua ikerketa gai garrantzitsuak dira astronomian. Litioa lurreko 33. elementurik ugariena da, baina bere erreaktibotasun altuagatik, konposatu bezala soilik ageri da. Pegmatita mineral batzuetan ageri da, baina gatzunetik eta buztinetik ere lortzen da.

Ozeanoetan eta bizidunetan litio aztarnak aurki daitezke, baina dirudienez ez dauka zeregin biologikorik gizakiengan. Hala ere, Li⁺ ioien efektu neurologikoak, litio gatzak erabilgarri bilakatzen ditu zenbait emozio-estabilizazio drogatan. Litioak eta bere konposatuek beste erabilera komertzial asko dituzte, bero-jasangarri diren beira eta zeramiketan, hegazkinetan erabiltzen diren aleazioetan, eta litio-bateriatan bezala. Partikulen fisikan ere bere garrantzia dauka: litio-atomo baten zatiketa gizakiak egindako lehenengo erreakzio nuklearra izan zen.

Ezaugarriak

Beste metal alkalinoak bezala, litioak balentzia elektroi bakarra dauka, bere elektronegatibotasun baxuagatik errez aska daitekeena katioi bat sortzeko. Ondorioz, litioa oso deformagarria da, erreaktiboa, eta gainerako metal gehienek baino urtze eta irakite puntu baxuagoak ditu. Propietate hauek metal alkalinoetan balentzia elektroi ahularen ondorioz nabarmenak diren arren, litioak gainontzeko alkaliek baino elektronegatibitate handiagoa dauka erradio atomiko txikiagoagatik, eta ondorioz, propietate hauek ez dira besteetan bezain nabarmenak.

Fisikoak

Litioa hain da biguna, laban batekin moztu baitaiteke. Zilar-zuri kolorea dauka, baina herdoil ez dadin aire guztiz lehorrean egon behar du. Uraren dentsitatearen erdia dauka, eta hidrokarburoetan ere flotatzen du.

Beroa oso ondo jasaten du, espantsio-koefiziente txikiarekin eta elementu solido guztietatik bero espezifiko altuenarekin. 400 μK azpian supereroalea da. Honegatik, supereroankortasunean ikerketa elementu ona da, litioaren sare atomikoa metal guztietatik sinpleena baita.

Kimikoak

Aire hezean, litioa azkar herdoiltzen da litio hidroxido (LiOH eta LiOH·H₂O), litio nitrido (Li₃N) eta litio karbonatoz (Li₂CO₃, LiOH eta CO₂ erreakzioaren ondorioz) osaturiko geruza bat sortzeko.

Su garretan, kolore gorri bizia hartzen du, baina biziki erretzean, su garra zuri bilakatzen da. Uretan edota ur lurrun eta oxigenoarekin kontaktuan, berehala piztu eta erretzen da. Hala ere, beste alkali batzuk arriskutsuagoak dira zentzu honetan. Litiozko suak itzaltzen zailak dira alabaina, konposatu bereziak behar direlarik xede honetarako. Tenperatura normalean nitrogenoarekin erreakzionatzen duen metal bakarra da.

Historia

Jose Bonifacio de Andrade e Silva zientzialari brasildarrak 1800. urtean petalita minerala aurkitu zuen, Suediako burdin meategi batean. 1817an Johan August Arfwedsonek elementu berri baten presentzia aurkitu zuen petalitaren mea-harria aztertzean. Elementu berri honek sodio eta potasioak bezalako konposatuak eratzen zituen, baina konposatu karbonatuak eta hidroxidoak uretan hain disolbagarriak ez zirelarik. Litio izena jarri zioten, grezierako λιθoς (lithos, "harria") hitzetik eratorria, aurkikuntzaren jatorria adierazteko, sodio eta potasioaren landare iturburutik ezberdinduz. Geroago Arfwedsonek berak espodumeno eta lepidolita mineraletan elementu honen presentzia aurkitu zuen. 1818an Christian Gmelinek sutan jartzean litio gatzen gorri kolorea behatzen lehena izan zen. Hala ere, ez Arfwedsonek ezta Gmelinek ere ez zuten lortu elementua isolatzea.

Sir Humphry Davyek potasioa eta sodioa isolatzeko erabili zuen prozedura jarraituz, 1818an William Thomas Brandek litioa isolatzea lortu zuen litio oxidoan elektrolisia burutuz. 1855ean, Robert Bunsen eta Augustus Matthiessenek elementu honen kantitate handiak ekoiztu zituzten litio kloruroan elektrolisi bidez. Ekoizketa komertziala 1923. urtean hasi zuen Metallgesellschaft konpainia alemaniarrak, litio kloruro eta potasio kloruro nahasketa urtu baten elektrolisia eginez.

Aniztasuna eta ekoizpena

Ugaritasun naturala

Litioa lur guztian zehar banatua dago, 33. elementurik ugariena izanik. Lurrazalean 20 eta 70 zati milioi zatiko arteko kontzentrazioan dago. Ez da, ordea, elementu soil bezala ageri, bere erreaktibotasun altuagatik, konposatuak osatuz. Litioa arroka igneoen zati da, granitoetan duelarik kontzentrazio altuena. Pegmatita granitikoak litioa duten mineral ugarienetarikoak dira; espodumenoa eta petalita dira elementu honetarako iturri komertzial bideragarrienak.

Gizakiengan, litio konposatuek ez dute zeregin biologikorik; kantitate handietan pixkat toxikoa da. Ahuntzek eta arratoiek litio kantitate txikiak beharrezko dituzte.

Ekoizpena

Bigarren Mundu Gerraren amaieratik litioaren ekoizpena asko hazi da. Lehen aipatutako mineraletatik lortu ohi da, elektrolisi bidez urtutako potasio kloruro eta litio nahasketa batetik adibidez. Zenbait ur mineraletatik ere ateratzen da. 1998an kg-ko $ 95tan zegoen prezioa.

Txile da gaur egun elementu honen ekoizle nagusia, eta Argentina bigarrena. Gatzunetik ateratzen dute biek. Estatu Batuetan ere prozesu honekin ekoizten da Nevadan.

Isotopoak

Naturan litioak bi isotopo ditu: ⁶Li eta ⁷Li. %92,5 aniztasunarekin, ⁷Li da bietan ugariena. Beste zazpi erradioisotopo bereizi izan dira, ⁸Li denetan egonkorrena 838 ms-ko erdibizitzarekin. ⁹Li isotopoak 178,3 ms-ko erdibizitza du, eta gainerakoek 8,6 ms baino gutxiago. Ezegonkorrena ⁴Li isotopoa da, protoi-igorpen bidezko desintegrazioarekin 7.58043×10^-23 segundoko erdibizitza duena.

⁷Li jatorrizko isotopoetako bat da, Big Bangean sortua. Litioaren isotopoak naturako hainbat prozesutan zatikatu egiten dira, hala nola mineralen sorreran, metabolismoan edota ioi trukean.

Erabilerak

Bere bero espezifikoagatik, solido guztietan altuena, litioa bero-trukatze aplikazioetan erabili ohi da. Potentzial elektrokimiko altua, pisu arina eta korronte dentsitate handiagatik bateriatan erabiltzen den osagaia da. Hurrengo aplikazioetan ere erabilia da, besteen artean:

• Litio kloruroa litio bromuroa oso higroskopikoak dira eta idortzaile bezala erabiltzen dira.
• Urtugarri bezala, soldatzean metalen fusioa errazten du. Gainera, soldatzean oxidoen sorrera ezabatzen du, ezpurutasunak xurgatuz. Beirak eta zeramikak ekoizteko ere propietate hau garrantzitsua da.
• Aluminio, kadmio, kobre eta manganesoarekin aleatuz hegazkingintzan erabiltzen diren aleazioak eratzen ditu.
• Litio niobatoa telefono mugikorretan erabiltzen da.
• Fusiozko bonba nuklearraren hastapenetan, Litio deuteruroa zen fusiorako erregaia. Neutroiekin bonbardatzerakoan, bai ⁶Li bai ⁷Li isotopoek tritioa sortzen dute. Tritioa deuterioarekin fusionatzen da lortzeko nahiko erraza den erreakzio nuklear baten.
• Li[AlH₄] bezalako konposatuak koheteen erregaientzat gehigarri bezala erabiltzen dira.
• Fusio nuklearreko erreaktoretan litioa erabiliko da tritioa lortzeko. Tritio-deuterio erreakzioan askatzen diren neutroi berak erabiliko dira litioarekin erreakzionatuz tritio gehiago sortzeko: ⁶Li + n --> ⁴He + ³T.
• Lehenengo erreakzio nuklearrean, 1929an Cockroft eta Waltonek burutua, litioa erabili zen. ⁷Li protoiekin bonbardatzean, ⁸Be sortzen da, espontaneoki fisionatzen dena bi alfa partikula eratzeko.
• Litio hidroxidoa (LiOH) litio karbonatotik (Li₂CO₃) lortzen den konposatua da. Base hau koipe batekin berotzen bada litio xaboia lortzen da. Xaboi honek olioak loditzen ditu, eta lubrikatzaile bezala erabiltzen dira.

Erreferentziak

• Web Elements
• Environmental Chemistry
• It's elemental