리튬 또는 원소 3의 화학적 및 물리적 특성

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알칼리 금속으로 분류되는 리튬은 1817년 요한 아우구스트 아르프웨드슨(Johan August Arfwedson)이 발견했습니다. 그가 관찰하던 중 꽃잎 광물을 태웠을 때 밝은 붉은 불꽃을 내는 것을 발견했습니다. 그가 본 것에 흥미를 느낀 그는 알칼리 금속처럼 거동하는 물질이 발견된 여러 조사를 수행했습니다. 그러나 당시 이 금속은 나트륨보다 가볍습니다.

나중에 1821년에 영국의 화학자 William Brande는 소량의 순수한 리튬 샘플을 얻었지만 추가 측정을 하기에는 충분하지 않았습니다. 1855년이 되어서야 대량의 순수한 리튬을 생산할 수 있었습니다. 이러한 발전은 각각 독일과 영국의 화학자 Robert Bunsen과 Augustus Matthiessen 덕분에 이루어졌습니다.

기본 리튬 정보

Arfwedson은 그 기원을 반영하기 위해 (그리스 석판 에서 유래한 ) 돌의 이름을 따서 그의 알칼리 금속을 명명했습니다 .

  1. 원자번호 : 3
  2. 심볼 : 리
  3. 원자 질량 : 6.941 g.mol -1
  4. 원자량 : [6.938; 6,997]
  5. 밀도 : 20°C에서 0.53 g.cm -3
  6. 전자 구성 : 1s 2 2s 1 또는 [He]2s 1
  7. 참조 : IUPAC 2009
  8. 주기율표의 첫 번째 알칼리이며 자연에서 Li6 및 Li7 동위 원소의 혼합물에서 발견됩니다.

리튬 속성

리튬이 가진 가장 중요한 특성 중 다음이 두드러집니다. 높은 열용량, 고체 원소 중 가장 높은 비열. 액체 상태의 넓은 온도 범위; 그것의 중대한 열전도율. 리튬은 밀도가 물의 절반 정도인 가장 가벼운 고체 금속입니다. 낮은 녹는점(180.54C)과 1342C의 끓는점을 가지고 있습니다.

한편, 리튬의 비중은 0.534(20C)이고 원자가는 1이다. 금속성 리튬은 은빛 외관을 가지며 단쇄 지방족 아민에 용해되며 탄화수소에는 용해되지 않는다. 이 금속은 반응이 많고 물과 반응하지만 나트륨만큼 격렬하지는 않습니다. 마찬가지로 산소와 반응하여 일산화탄소와 과산화물을 형성하며 실온에서 질소와 반응할 수 있는 유일한 알칼리 금속입니다. 따라서 이 금속은 광유에 보관해야 합니다. 원소 리튬은 가연성이 매우 높지만 다른 알칼리 금속보다 반응성과 폭발성이 적습니다.

리튬의 용도 또는 응용

리튬과 그 구성 요소는 수년 동안 다양한 활동에 사용되었습니다. 우리는 몇 가지를 언급할 것입니다:

  1. 이미 언급했듯이 금속 리튬은 모든 고체 원소 중 가장 높은 비열을 가지고 있습니다. 이러한 이유로 이 금속은 열 전달에 많이 사용됩니다.
  2. 리튬 스테아레이트는 오일과 혼합되어 다목적 윤활제를 만듭니다. 또한 고온을 생성합니다.
  3. 수산화 리튬은 우주선에서 이산화탄소를 흡수하는 데 사용됩니다.
  4. 리튬은 알루미늄, 구리, 망간 및 카드뮴과 합금하여 고성능 항공기 합금을 만들 수 있습니다.
  5. 리튬은 높은 전기화학적 잠재력으로 인해 배터리 양극 재료로 사용되는 경우가 있습니다. 그 화합물은 건전지 및 축전지에 사용됩니다.
  6. 염화 리튬과 브롬화 리튬은 흡습성이 높기 때문에 건조제로 사용됩니다.
  7. 리튬은 특수 고저항 유리 및 세라믹 제조에도 사용됩니다. 리튬 기반 화합물(예: 리튬 탄소 Li2CO3)은 때때로 의약품에 사용됩니다. 실제로 리튬은 양극성 장애에 사용하기 위한 처방약으로 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받았습니다.

리튬 소스

리튬은 자연에서 자유롭게 발견되는 금속이 아닙니다. 그러나 거의 모든 화성암과 광천수에서 소량 발견됩니다. 즉, 리튬을 함유하는 광물은 레피돌라이트, 페탈라이트, 앰블리고나이트, 스포듀민 등이다. 한편, 금속 리튬은 용융 염화물 로부터 전기분해 방식으로 생성됩니다 .

리튬 물리적 데이터

  1. 동위 원소:  8개의 동위 원소[Li- 4 to Li- 11 ]. Li-6(풍부도 7.59%) 및 Li-7(풍부도 92.41%)은 둘 다 안정적입니다.
  2. 원자 반경(pm):  155
  3. 원자량(cc/mol):  13.1
  4. 공유 반경(pm):  163
  5. 이온 반경:  68(+1e)
  6. 열: 비(@ 20°CJ/g mol):  3.489; 용융(kJ/mol):  2.89; 증발 속도(kJ/mol):  148
  7. 데바이 온도(°K):  400.00
  8. 폴링 부정수:  0.98
  9. 첫 번째 이온화 에너지(kJ/mol):  519.9
  10. 산화 상태:  1
  11. 격자 구조:  체심 입방체
  12. 격자 상수(Å):  3.490
  13. 자기 순서:  상자성
  14. 전기 저항(20°C):  92.8nΩ·m
  15. 열전도율(300K):  84.8Wm−1K−1
  16. 열팽창(25°C):  46 µm m−1 K−1
  17. 음속(가는 막대)(20°C):  6000m/s
  18. 모듈러스 : Young’s:  4.9 GPa; 컷오프:  4.2 GPa; 벌크:  11GPa.
  19. 모스 경도 :  0.6

출처

  1. 로스 알라모스 국립 연구소(2001)
  2. IUPAC 2009
  3. 초승달 화학 회사 (2001)
  4. Lange의 화학 핸드북 (1952)

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Carolina Posada Osorio (BEd)
(Licenciada en Educación. Licenciada en Comunicación e Informática educativa) -COLABORADORA. Redactora y divulgadora.

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