Характеристика химического элемента металла лития по плану

Главная › Металлы

10.10.2020

«По значимости в современной технике литий является одним из важнейших редких элементов».

Краткая химическая энциклопедия.

Из четырех процентов

История открытия лития началась с …математики. Химик Арфведсон анализировал минерал с рудника Уто.

Ученый определил, что это обычный алюмосиликат, и содержание в нем алюминия, кремния и кислорода составляет 96%. Настырный химик задумался — что с оставшимися 4%.

Отделив основные составляющие и растворив остаток, он получил раствор со щелочными свойствами. Логично было предположить, что открыт новый элемент.

Характеристика химического элемента металла лития по плану

Описанием минерала, из которого извлекли новый элемент, служат слова: «обычный булыжник». Потому и назвали новый металл литием (litos по латыни камень).

Свойства лития

Характеристика химического элемента металла лития по плану

Характеристики:

  • относится к пластичным и мягким металлам (легко режется ножом);
  • его легко отличить от других металлов — он самый легкий на Земле, не тонет даже в керосине (плотность почти в 2 раза меньше плотности воды);
  • структура кристаллической решетки объемноцентрированная, кубическая;
  • в ряду щелочных металлов у лития самые высокие температуры плавления и кипения.

Химические свойства:

  1. В условиях повышенной влажности реагирует с газами воздуха. Образуются соединения с литием — нитриды, карбонаты, гидроксиды.
  2. Постоянная валентность лития 1+.
  3. С водой реагирует по формуле 2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂↑.
  4. Охотно реагирует с галогенами (кроме йода), образует галогениды.
  5. При температуре от 100 до 300 градусов образует на поверхности оксидную пленку.
Свойства атома
Название, символ, номер

Атомная масса
(молярная масса)

Электронная конфигурация

Радиус атома

Химические свойства
Ковалентный радиус

Радиус иона

Электроотрицательность

Электродный потенциал

Степени окисления

Энергия ионизации
(первый электрон)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

Температура плавления

Температура кипения

Уд. теплота плавления

Уд. теплота испарения

Молярная теплоёмкость

Молярный объём

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

Параметры решётки

Температура Дебая

Прочие характеристики
Теплопроводность

Номер CAS

Ли́тий / Lithium (Li), 3
[6,938; 6,997][комм 1][1] а. е. м. (г/моль)
[He] 2s1, 1s22s1
145[2] пм
134[2] пм
76 (+1e)[3] пм
0,98 (шкала Полинга)
-3,06 В
+1
 519,9 (5,39) кДж/моль (эВ)
0,534 г/см³
453,69 K (180,54 °C, 356,97 °F)
1613 K (1339,85 °C, 2443,73 °F)
2,89 кДж/моль
148 кДж/моль
24,86[4] Дж/(K·моль)
13,1 см³/моль
кубическая объёмноцентрированная
3,490 Å
400 K
(300 K) 84,8 Вт/(м·К)
7439-93-2

Рекомендуем:  ВОЛЬФРАМ — самый тугоплавкий металл

Месторождения

В природе литий содержится в солевых растворах (подземных водах). Твердые источники часто расположены в пегматитовых рудах. Минералы: сподумен, лепидолит, эльбаит, ядарит.

В России 16 месторождений, но добыча не производится.

Мировые месторождения:

  • Боливия;
  • Аргентина;
  • Чили;
  • Китай.

Добыча

В добыче литиевого рассола есть пара проблем — география и надежность.

Рассол выкачивают в «бассейны» — специальные пруды, где естественным выпариванием концентрируется содержание элемента. Нужна постоянно высокая температура (география) и время — процесс занимает до года. Дальше концентрированная рапа (1-2% Li) отправляют на обработку на химзавод.

Характеристика химического элемента металла лития по плану

Твердые источники разрабатываются традиционными методами бурения и переработки.

В мире четыре производителя контролируют 85% добычи (основные — Аргентина и Чили).

Производство

Способы получения лития зависит от исходного материала.

Солевые растворы (рапа) выпаривают, затем осаждают литиевое соединение.

Твердые минералы вначале обогащают (с помощью магнитной сепарации, гравитационных методов, а при добыче крупных кристаллов сподумена просто вручную). Производство происходит в основном гидрометаллургическим способом.

Применение

Литий и его соединения используют:

  1. В производстве аккумуляторов и батарей.
  2. В качестве лигатуры в сплавах.
  3. В ядерной энергетике, радиоэлектронике.
  4. В медицине (соединения лития используют в лечении подагры, как психотропные, антидепрессанты).
  5. В пиротехнике (LiNO3 даст фейерверку красный цвет).

Рекомендуем:  РУТЕНИЙ — загадочный, как русская душа

Мировое применение легкого металла распределяется так:

  • 56% производство батарей и аккумуляторов;
  • 23% керамика и стекло;
  • 6% консистентные смазки;
  • 2% воздухоочистка;
  • 13% прочие.

Плюсы и минусы литиевых батарей ?

Эти аккумуляторы и батареи просты в эксплуатации, они постоянно готовы к эксплуатации.

Характеристика химического элемента металла лития по плану

Достоинства Недостатки
Хороший ресурс эксплуатации (до 10 лет) Взрывоопасны при нарушении герметичности корпуса
Запас циклов зарядки-разрядки более 1000 Срок службы зависит от времени работы (не от количества циклов зарядка-разрядка)
Нет «эффекта памяти» (батареи можно регулярно подзаряжать) Работает в ограниченном температурном диапазоне (от -20 до +50оС)
Легкий вес Высокая цена

Стоимость

Цена лития марки ЛЭ-1 (99,9%) за килограмм 15 000 рублей.

Литий — в космосе, на земле, под водой Ссылка на основную публикацию Характеристика химического элемента металла лития по плану Характеристика химического элемента металла лития по плану

Литий – металл XXI века

Этот элемент традиционно используют ядерщики и металлурги. Сегодня месторождения для его извлечения скупает Илон Маск. Без данного вещества невозможна революция в автопроме – переход с бензиновых на электромобили. Это дает основания рассматривать литий как металл третьего тысячелетия.

Характеристика химического элемента металла лития по плану

Что представляет собой

Характеристика химического элемента металла лития по плануЛитий – элемент таблицы Менделеева №3. Международное обозначение и формула – Li (Lithium).

Мягкий серебристый литий относится к металлам щелочной группы. По твердости располагается между натрием и свинцом.

При описании металла упоминают наличие двух стабильных изотопов в составе: Литий-6 и Литий-7.

Как был открыт

История металла начинается в 19 веке:

  • Новый элемент обнаружил в местном минерале петалите шведский ученый Юхан Арфведсон.
  • Через год, в 1817-м, его английский коллега Генри Дэви выделил металлический литий.

Название элемента восходит к древнегреческому «литос» (камень). Его предложил гуру европейской химии Иенс Берцелиус. Обосновал свой выбор тем, что литий нашелся в «камне».

Физико-химические характеристики

Это едва ли не самый химически малоактивный металл: в обычных условиях соединения с литием не образуются.

Характеристика химического элемента металла лития по плануЩелочной металл Литий

Отличить литий от других щелочных металлов позволяют его характеристики:

  1. Самый легкий металл группы.
  2. Самый «неплотный» из металлов.

По плотности литий вдвое уступает воде, поэтому не тонет в ней и керосине.

  1. Взаимодействует с другими элементами группы только в особых условиях.
  2. На воздух реагирует при повышенной влажности, на другие газы и вещества (аммиак, галогены, кремний, серу) – при повышенной температуре.
  3. Горит пурпурным пламенем.
  4. Бурно реагирует с водой. Этот недостаток нейтрализуют, исключая контакт между ними при использовании.

Особые химические свойства металла обусловлены структурой и микроскопическими габаритами его атома.

Свойства атома
Название, символ, номер

Атомная масса
(молярная масса)

Электронная конфигурация

Радиус атома

Химические свойства
Ковалентный радиус

Радиус иона

Электроотрицательность

Электродный потенциал

Степени окисления

Энергия ионизации
(первый электрон)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

Температура плавления

Температура кипения

Уд. теплота плавления

Уд. теплота испарения

Молярная теплоёмкость

Молярный объём

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

Параметры решётки

Температура Дебая

Прочие характеристики
Теплопроводность

Номер CAS

Ли́тий / Lithium (Li), 3
[6,938; 6,997] а. е. м. (г/моль)
[He] 2s1, 1s22s1
145 пм
134 пм
76 (+1e) пм
0,98 (шкала Полинга)
-3,06 В
+1
 519,9 (5,39) кДж/моль (эВ)
0,534 г/см³
453,69 K (180,54 °C, 356,97 °F)
1613 K (1339,85 °C, 2443,73 °F)
2,89 кДж/моль
148 кДж/моль
24,86 Дж/(K·моль)
13,1 см³/моль
кубическая объёмноцентрированная
3,490 Å
400 K
(300 K) 84,8 Вт/(м·К)
7439-93-2
Читайте также:  С какого металла сделан карбюратор ваз

Подобно большинству металлов, на воздухе литий покрывается оксидной пленкой.

Среди достоинств – пластичность, легкость обработки. Литий без проблем прокатывается, прессуется.

Нахождение в природе

  • Чистый литий в природе не встречается, только как часть минералов (три десятка) и соляных озер.
  • Характеристика химического элемента металла лития по плану
  • Самые распространенные минералы – амблигонит, лепидолит, петалит, сподумен.

Тонна земной коры содержит 21 г лития, литр морской воды – 0,00017 г.

Глобальные подтвержденные запасы металла – 17 млн. тонн (из них почти миллион у России). С учетом потенциала солончаков – 62 млн. тонн.

Содержание лития зашкаливает в космических объектах – звездах-гигантах и звездных скоплениях с солнцем-красным гигантом и нейтронной звездой внутри.

Места и способы добычи

Кладезь литиевого сырья – обе Америки (США, Чили, Перу, Аргентина, Боливия).

Рудой богаты месторождения Австралии и России. Половина российских запасов сосредоточена в Мурманской области.

  1. Характеристика химического элемента металла лития по плану
  2. Добыча ведется не всегда обычными способами.
  3. Источника сырья два:
  1. Пегматитовые минералы со слюдой, кварцем, полевым шпатом, другими минералами в составе. Особенно щедр на литий сподумен – руда лития из группы пироксенов. Используется добыча традиционным карьерным способом.
  2. Глины солончаков. Из них раствор выкачивают.

Ежегодно в мире добывается 40-50 тыс. тонн литиевого сырья.

Потенциальным лидером может стать Боливия, на территории которой обнаружены богатейшие запасы в солончаковой пустыне.

Технология получения

Способ получения металлического лития определяется сырьем:

  • Руду преобразуют методом электролиза. Обработка расплава смеси хлоридов лития и калия происходит при 410-455°С. Затем удаляются примеси – методом вакуумной дистилляции, ректификации либо плавкой.
  • Концентрацию в рассолах повышают выпариванием. Затем литий осаждают карбонатом натрия и гидроксидом кальция. Процесс длится полтора-два года.

У второго способа получения есть недостатки: медленность обработки и загрязненность конечного продукта трудноудаляемыми примесями. Но солончаки богаты, поэтому метод считается рентабельным. Именно его рассматривает как базовый для нужд своей корпорации Илон Маск.

Ученые пытаются извлечь литий из рассолов с помощью металл-органических мембран-каркасов.

В основе лежит воспроизведение функции аналогичных структур живых клеток. Ценный побочный продукт производства – пресная вода.

Третий источник лития – использованные литиевые аккумуляторы. Пока их переработка нерентабельна.

Где используется

Использование металла отражает тенденции развития технологий.

Традиционные отрасли

До недавнего времени главными сферами применения металла были ядерная отрасль и металлургия:

  • Литий идет на стержни для реакторов. Жидкий изотоп служит теплоносителем в ядерных реакторах. Из него получают тритий.
  • Металлургией используются сплавы, улучшающие характеристики продукта: прочность, устойчивость к коррозии, пластичность.
  • Это также стекла, задерживающие часть ультрафиолета, керамика, пигмент для окрашивания тканей, ингредиент косметических препаратов.

Нитрат лития создает огни салюта красного цвета.

Литий в сплавах с другими металлами – новое поколение материалов для авиации, космонавтики, оборонпрома.

Новые сферы

Сегодня главные потребители сырья – IT-сфера и автопром нового поколения. Речь о литиевых аккумуляторах для гаджетов (айфоны, ноутбуки, планшеты) и электрокаров. В первую очередь автомобилей корпорации Илона Маска Tesla.

Характеристика химического элемента металла лития по плануЛитий-ионный аккумулятор

Для создания батареи на одну Tesla требуется 63 кг чистого (99,5%) лития.

К 2023 году поставить производство электромобилей на поток намерены автогиганты США, Японии, Европы (Audi, Ford, Honda, Mercedes, BMW, другие). Годовая потребность в металле составит 96-98 тысяч тонн.

Значение для человека

Микродозы вещества присутствуют в организме человека:

  • Литий распределен по организму: легкие, печень, ЖКТ, сердце, надпочечники, щитовидная железа, кровь.
  • Без него невозможна работа иммунной системы, углеводный, жировой обмен.
  • Вещество ставит щит аллергии, действует как седатив для нервной системы.

Суточная норма вещества для взрослого человека – 0,1-0,2 мг. Литий поступает с продуктами.

Литием богаты помидоры, картофель, мед, свекла, морковь, салат, морская рыба, пророщенная пшеница.

Излишек выводится из организма через почки.

Предостережение

Опасно проникновение вещества извне: человек чувствует себя разбитым, теряет аппетит, ощущает головокружение.

Литий самовоспламеняется при 280-290°C. Продуктами горения легко отравиться, они раздражают дыхательные пути. На влажной коже, слизистых оболочках от металла появляются ожоги.

Цены

В отличие от других металлов, эталонная цена на литий отсутствует. Это беспокоит инвесторов, создавая хаос на глобальном рынке.

На международных биржах литий чистоты 99% торгуют по $16-18 за кг. С 2008 года она выросла втрое.

Проверить совместимость мужчины и женщины по Знаку Зодиака

Литий, свойства атома, химические и физические свойства

Li 3  Литий

6,938-6,997      1s2 2s1

Литий — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 3. Расположен в 1-й группе (по старой классификации — главной подгруппе первой группы), втором периоде периодической системы.

  • Общие сведения
  • Свойства атома лития
  • Химические свойства лития
  • Физические свойства лития
  • Кристаллическая решётка лития
  • Дополнительные сведения

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Общие сведения:

100 Общие сведения
101 Название Литий
102 Прежнее название
103 Латинское название Lithium
104 Английское название Lithium
105 Символ Li
106 Атомный номер (номер в таблице) 3
107 Тип Металл
108 Группа Щелочной металл
109 Открыт Иоганн Аугуст Арфведсон, Швеция, 1817 г.
110 Год открытия 1817 г.
111 Внешний вид и пр. Очень лёгкий, очень мягкий металл серебристо-белого цвета
112 Происхождение Природный материал
113 Модификации
114 Аллотропные модификации 3 аллотропные модификации лития:

  1. — литий c кубической объёмно-центрированной кристаллической решёткой,
  2. — литий с гексагональной плотноупакованной кристаллической решёткой,
  3. — литий с ромбоэдрической (тригональной) кристаллической решёткой
115 Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга — литий c кубической объемно-центрированной кристаллической решёткой существует выше 70 K и иных стандартных условиях,
— литий с гексагональной плотноупакованной кристаллической решёткой в интервале температур от 4,2 до 70 K и иных стандартных условиях,
— литий с ромбоэдрической кристаллической решёткой существует ниже 4,2 K и иных стандартных условиях
116 Конденсат Бозе-Эйнштейна 7Li
117 Двумерные материалы
118 Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) 0 %
119 Содержание в земной коре (по массе) 0,0017 %
120 Содержание в морях и океанах (по массе) 0,000018 %
121 Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 6,0·10-7 %
122 Содержание в Солнце (по массе) 6,0·10-9 %
123 Содержание в метеоритах (по массе) 0,00017 %
124 Содержание в организме человека (по массе) 3,0·10-6 %

Свойства атома лития:

200 Свойства атома
201 Атомная масса (молярная масса)* 6,938-6,997 а.е.м. (г/моль)
202 Электронная конфигурация 1s2 2s1
203 Электронная оболочка K2 L1 M0 N0 O0 P0 Q0 R0 Характеристика химического элемента металла лития по плану
204 Радиус атома (вычисленный) 167 пм
205 Эмпирический радиус атома* 145 пм
206 Ковалентный радиус* 128 пм
207 Радиус иона (кристаллический) Li+

  • 73 (4) пм,
  • 90 (6) пм,
  • 106 (8) пм
  • (в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)
208 Радиус Ван-дер-Ваальса 182 пм
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 3 электрона, 3 протона, 4 нейтрона
210 Семейство (блок) элемент s-семейства
211 Период в периодической таблице 2
212 Группа в периодической таблице 1-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 1-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения Характеристика химического элемента металла лития по плану
Читайте также:  Оцинкованные трубы для водопровода сварка

Химические свойства лития:

Физические свойства лития:

400 Физические свойства
401 Плотность 0,534 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело),

  1. 0,512 г/см3 (при  температуре плавления 180,50 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость),
  2. 0,507 г/см3 (при  200 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость),
  3. 0,49 г/см3 (при  400 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость),
  4. 0,474 г/см3 (при  600 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость),
  5. 0,457 г/см3 (при  800 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость),
  6. 0,441 г/см3 (при  1000 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость)
402 Температура плавления* 180,50 °C (453,65 K, 356,90 °F)
403 Температура кипения* 1330 °C (1603 K, 2426 °F)
404 Температура сублимации
405 Температура разложения
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* 3,00 кДж/моль
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* 136  кДж/моль
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении 3,4122 Дж/г·K (при 25°C)
410 Молярная теплоёмкость 24,86 Дж/(K·моль)
411 Молярный объём 12,97383 см³/моль
412 Теплопроводность 84,8 Вт/(м·К) (при стандартных условиях),
84,8 Вт/(м·К) (при 300 K)
413 Коэффициент теплового расширения 46 мкм/(М·К)
414 Коэффициент температуропроводности
415 Критическая температура 2946,85 °C (3220 К, 5336,33 °F) – предположительно
416 Критическое давление 67 МПа – предположительно
417 Критическая плотность
418 Тройная точка
419 Давление паров (мм.рт.ст.) 0,00776 мм.рт.ст. (при 527°C),
1 мм.рт.ст. (при 732°C),
5 мм.рт.ст. (при 828°C),
20 мм.рт.ст. (при 940°C),
40 мм.рт.ст. (при 1003°C),
60 мм.рт.ст. (при 1042°C),
100 мм.рт.ст. (при 1097°C),
200 мм.рт.ст. (при 1178°C),
400 мм.рт.ст. (при 1232°C)
420 Давление паров (Па) 1 Па (при 797 K),

  • 10 Па (при 885 K),
  • 100 Па (при 995 K),
  • 1 кПа (при 1144 K),
  • 10 кПа (при 1337 K),
  • 100 кПа (при 1610 K)
421 Стандартная энтальпия образования ΔH 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело),
2,4 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – жидкость),
159,3 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ)
422 Стандартная энергия Гиббса образования ΔG 0 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело)
423 Стандартная энтропия вещества S 29,1 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело),
34 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – жидкость),
138,7 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ)
424 Стандартная мольная теплоемкость Cp 24,86 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – твердое тело),
31,3 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – жидкость),
20,79 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ)
425 Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
426 Диэлектрическая проницаемость
427 Магнитный тип Парамагнитный материал
428 Точка Кюри
429 Объемная магнитная восприимчивость +3,37·10-7
430 Удельная магнитная восприимчивость +6,3·10-9
431 Молярная магнитная восприимчивость +14,2·10-6 см3/моль (при 298 K)
432 Электрический тип Проводник
433 Электропроводность в твердой фазе 1,08·107 См/м (при 20 °C)
434 Удельное электрическое сопротивление 92,8 нОм·м (при 20 °C)
435 Сверхпроводимость при температуре
436 Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437 Запрещенная зона
438 Концентрация носителей заряда
439 Твёрдость по Моосу 0,6
440 Твёрдость по Бринеллю 5 МПа
441 Твёрдость по Виккерсу
442 Скорость звука 6000 м/с (при 20 °C) (в тонком стержне)
443 Поверхностное натяжение
444 Динамическая вязкость газов и жидкостей
445 Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
446 Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
446 Предел прочности на растяжение
447 Предел текучести
448 Предел удлинения
449 Модуль Юнга 4,9 ГПа
450 Модуль сдвига 4,2 ГПа
451 Объемный модуль упругости 11 ГПа
452 Коэффициент Пуассона
453 Коэффициент преломления

Кристаллическая решётка лития:

500 Кристаллическая решётка
511 Кристаллическая решётка #1
512 Структура решётки Кубическая объёмно-центрированная Характеристика химического элемента металла лития по плану
513 Параметры решётки 3,510 Å
514 Отношение c/a
515 Температура Дебая 400 K
516 Название пространственной группы симметрии Im_ 3m
517 Номер пространственной группы симметрии 229
521 Кристаллическая решётка #2
522 Структура решётки Гексагональная плотноупакованная Характеристика химического элемента металла лития по плану
523 Параметры решётки a = 3,111 Å, c = 5,093 Å
524 Отношение c/a 1,637
525 Температура Дебая
526 Название пространственной группы симметрии P63/mmc
527 Номер пространственной группы симметрии 194

Дополнительные сведения:

900 Дополнительные сведения
901 Номер CAS 7439-93-2

Примечание:

  1. 201* Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов данного элемента в природе.
  2. 205* Эмпирический радиус атома лития [1] составляет 152 пм.

  3. 206* Ковалентный радиус лития согласно [1] и [3] составляет 128±7 пм и 134 пм соответственно.
  4. 402* Температура плавления лития согласно [3] составляет 180,54 °C (453,69 K, 356,97 °F).

  5. 403* Температура кипения лития согласно [3] составляет 1339,85 °C (613 K, 2443,73 °F).
  6. 407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) лития согласно [3] и [4] составляет 2,89 кДж/моль и 4,2 кДж/моль соответственно.

  7. 408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) лития согласно [3] и [4] составляет 148 кДж/моль и 138 кДж/моль соответственно.

Источники:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium
  2. https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium
  3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Литий
  4. http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=213

[know]

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

§ 35. Характеристика химического элемента по его положению в периодической системе

  • а) Литий
  • 1) Название химического элемента — литий, химический знак Li, относительная атомная масса 7.
  • 2) Атомный (порядковый) номер в периодической системе 3, элемент 2-го периода (малого), IA-группы (главной).

3) Заряд ядра атома 3+ , оно содержит 3 прогона; в ядре нуклида 37Limathrm{^7_3Li}37​Li 4 нейтрона. Так как заряд ядра лития равен 3+, то у него 3 электрона, которые размещаются на двух электронных слоях: 3Li  2e−, 1e−.mathrm{_3Li,, 2e^-,, 1e^-.}3​Li2e−,1e−.

 На внешнем (незавершенном) слое — один электрон.

4) Элемент относится к группе металлов. Его простое вещество при обычны условиях находится в твердом агрегатном состоянии. Формула простого вещества — Li.

Читайте также:  Что относиться к механическим свойствам металлов

5) Валентноеть лития в высшем оксиде равна 1, летучих водородных соединений не образует.

6) Формула высшего оксида — Li2Omathrm{Li_2O}Li2​O. Taк как литий является типичным металлом, то этот оксид принадлежит к основным оксидам. Гидроксид, соответствующий ему, представляет собой основание (щелочь) — LiOHmathrm{LiOH}LiOH.

  1. 7) Летучего водородного соединения не образует.
  2. б) Азот
  3. 1) Название химического эле мента — азот, химический знак N, относительная масса 14,0.
  4. 2) Атомный (порядковый) номер в периодической системе 7, элемент 2-го периода (малого), VA-группы (главной).

3) Заряд ядра атома 7+, оно содержит 7 протонов; в ядре нуклида 714Nmathrm{^{14}_7N}714​N 7 нейтронов. Так как заряд ядра азота равен 7+, то у него 7 электронов, которые размещаются на двух электронных слоях: 7N  2e−, 5e−.mathrm{_7N,, 2e^-,, 5e^-}.7​N2e−,5e−. На внешнем (незавершенном) слое — пять электронов.

4) Элемент относится к группе неметаллов. Его простое вещество при обычных условиях находится в газообразном агрегатном состоянии. Формула простого вещества N2mathrm{N_2}N2​.

5) Валентность азота в высшем оксиде равна V, так как это элемент V группы. Валентность в летучем водородном соединении равна III.

6) Формула высшего оксида — N2O5mathrm{N_2O_5}N2​O5​. Он принадлежит к кислотным оксидам. Гидроксид, соответствующий ему, предел являет собой кислоту HNO3mathrm{HNO_3}HNO3​.

  • 7) Формула летучего водородного соединения — NH3mathrm{NH_3}NH3​.
  • в) Алюминий
  • 1) Название химического элемента — алюминий, химический знак Al, относительная масса 27.
  • 2) Атомный (порядковый) номер в периодической системе 13, элемент 3-го периода (малого), IIIA-группы (главной).

3) Заряд ядра атома 13+, оно содержит 13 протонов; в ядре нуклида 1327Al  14mathrm{_{13}^{27}Al,, 14}1327​Al14 нейтронов.

Так как заряд ядра алюминия равен 13+, то у него 13 электронов, которые размещаются на трех электронных слоях: 13Al  2e−, 8e−, 3e−mathrm{_{13}Al,, 2e^-,, 8e^-,, 3e^-}13​Al2e−,8e−,3e−. На внешнем (незавершенном) слое — три электрона.

4) Элемент относится к группе металлов. Его простое вещество при обычных условиях находится в твердом агрегатном состоянии. Формула простого вещества — Al.

5) Валентность алюминия в высшем оксиде равна III, летучих водородных соединений не образует.

6) Формула высшего оксида A12O3mathrm{A1_2O_3}A12​O3​, оксид принадлежит к амфотерным оксидам. Гидроксид, соответствующий ему, проявляет амфотерные свойства — Al(OH)3mathrm{Al(OH)_3}Al(OH)3​ или HAlO2mathrm{HAlO_2}HAlO2​.

  1. 7) Летучего водородного соединения не образует.
  2. г) Хлор
  3. 1) Название химического эле мента — хлор, химический знак Cl, относительная масса 35.
  4. 2) Атомный (порядковый) номер в периодической системе 17, элемент 3-го периода (малого), VIIA-группы (главной).

3) Заряд ядра атома 17+, оно содержит 17 протонов; в ядре нуклида 1735Clmathrm{^{35}_{17}Cl}1735​Cl 18 нейтронов. Так как заряд ядра хлора равен 17+, то у него 17 электронов, которые размещаются на трех электронных слоях: 17Cl  2e−, 8e−, 7e−.mathrm{_{17}Cl,, 2e^-,, 8e^-,, 7e^-.}17​Cl2e−,8e−,7e−. На внеш нем (незавершенном) слое семь электронов.

4) Элемент относится к группе неметаллов. Его простое вещество при обычных условиях находится в газообразном агрегатном состоянии. Формула простого вещества — Cl2mathrm{Cl_2}Cl2​.

5) Валентность хлора в высшем оксиде равна VII, так как это элемент VII-А группы. Валентность в летучем водородном соединении равна I.

6) Формула высшего оксида — Cl2O7mathrm{Cl_2O_7}Cl2​O7​. Он принадлежит к кислотным оксидам. Гидроксид, соответствующий ему, представляет собой кислоту — HClO4mathrm{HClO_4}HClO4​.

7) Формула летучего водородного соединения — HClmathrm{HCl}HCl.

Литий

Группа 1 Температура плавления 180,50 ° С, 356,90 ° F, 453,65 К
Период 2 Точка кипения 1342 ° С, 2448 ° F, 1615 К
Блокировать s Плотность (г см -3 ) 0,534
Атомный номер 3 Относительная атомная масса 6,94
Состояние при 20 ° C Твердый Ключевые изотопы 7 Ли
Электронная конфигурация [He] 2s 1 Количество CAS 7439-93-2

Использование и свойства элемента Литий

Объяснение изображения

Литий был обнаружен из минерала, в то время как другие обычные щелочные металлы были обнаружены из растительного материала. Считается, что это объясняет происхождение имени элемента; от «lithos» (греч. «камень»). В основе изображения лежит алхимический символ камня.

Внешность

Мягкий серебристый металл. У него самая низкая плотность из всех металлов. Активно реагирует с водой.

Использует

Наиболее часто литий используется в аккумуляторных батареях для мобильных телефонов, ноутбуков, цифровых фотоаппаратов и электромобилей. Литий также используется в некоторых неперезаряжаемых батареях, таких как кардиостимуляторы, игрушки и часы.

Металлический литий превращается в сплавы с алюминием и магнием, что улучшает их прочность и делает их легче. Для брони используется магниево-литиевый сплав. Алюминиево-литиевые сплавы используются в самолетах, велосипедных рамах и высокоскоростных поездах.Оксид лития используется в специальных стеклах и стеклокерамике.

Хлорид лития является одним из самых гигроскопичных известных материалов и используется в системах кондиционирования воздуха и промышленных сушильных установках (как и бромид лития). Стеарат лития используется как универсальная высокотемпературная смазка.

Карбонат лития используется в лекарствах для лечения маниакальной депрессии, хотя его действие на мозг до сих пор полностью не изучено. Гидрид лития используется как средство хранения водорода для использования в качестве топлива.

Биологическая роль

Литий не имеет известной биологической роли. Он токсичен, за исключением очень малых доз.

Природное изобилие

Литий не встречается в качестве металла в природе, но в небольших количествах он содержится в сочетании почти во всех магматических породах и в водах многих минеральных источников.

Сподумен, петалит, лепидолит и амблигонит — более важные минералы, содержащие литий.Большая часть лития в настоящее время производится в Чили из рассолов, которые дают карбонат лития при обработке карбонатом натрия.

Металл получают путем электролиза расплавов хлорида лития и хлорида калия.

История химического элемента Литий

Химические свойства

Атомный радиус, несвязанный (Å) 1,82 Ковалентный радиус (Å) 1,30
Сродство к электрону (кДж моль -1 ) 59,633 Электроотрицательность (шкала Полинга) 0,98
Энергия ионизационной (кДж моль -1 ) 1- й 520,2222- й 7298,153- й11815.0444 чт -5 чт -6 чт -7 чт -8 чт-

Состояния окисления и изотопы Литий

Общие состояния окисления 1
Изотопы Изотоп Атомная масса Естественное изобилие (%) Период полураспада Режим распада
6 Ли 6.015 7,59
7 Ли 7,016 92,41

Данные о давлении и температуре

Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) 3582 Модуль Юнга (ГПа) Неизвестно
Модуль сдвига (ГПа) Неизвестно Объемный модуль (ГПа) 11.1
Давление газа
Температура (K) 400600800100012001400160018002000 г.22002400
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 г. 2200 2400
Давление (Па) 7,90 х 10-110,0004891.08109——-
7,90 х 10-11 0,000489 1.08 109

Adblockdetector

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector