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Litio

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Posición del litio en la tabla periódica; grupo 1, periodo 2
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Nombre, símbolo, Z:
Litio, Li, 3
Serie química: Metales alcalinos
Grupo, periodo, bloque: 1, 2 , s
Configuración electrónica: [He] 2s1
Propiedades atómicas
Masa atómica:
6,941 uma
Radio atómico: 167 pm
 - Medio 145 pm
 - Covalente 134 pm
 - De Van der Waals 182 pm
Nº de oxidación (óxido): 1 (base fuerte)
Electronegatividad: 0,98 (Pauling)
Potencial de ionización: 520,2 kJ/mol
 - 2.º = 7298,1  - 3.º = 11815,0

† Calculado a partir de distintas longitudes de enlace covalente, metálico o iónico.

Propiedades físicas
Estado: Sólido
Estructura cristalina: Cúbica centrada
en el cuerpo
Color: Blanco plateado
Densidad: 535 (kg/)
Dureza: 0,6 (Mohs)
Conductividad eléctrica: 10,8×106 S/m
Conductividad térmica: 84,7 W/(m·K)
Calor específico: 3582 J/kg·K
Punto de fusión: 453,69 K
Entalpía de fusión: 3 kJ/mol
Punto de ebullición: 1615 K
Entalpía de vaporización: 145,92 kJ/mol
Presión de vapor: 1,63×10-8 Pa (453,7 K)
Velocidad del sonido: 6000 m/s a 293,15 K
Isótopos más estables
iso. AN (%) Vida media MD ED (MeV) PD
6Li 7,5 Li es estable con 3 neutrones
7Li 92,5 Li es estable con 4 neutrones
8Li Sintético 838 ms β- 16,004 8Be
β+2α   No
Valores en el SI y en condiciones normales (0 ºC y 1 atm), salvo indicación en contra.

El litio es un elemento químico de símbolo Li y número atómico 3. En la tabla periódica, se encuentra en el grupo 1, entre los elementos alcalinos. En su forma pura, es un metal blando, de color blanco plata, que se oxida rápidamente en aire o agua. Es el elemento sólido más ligero y se emplea especialmente en aleaciones conductoras del calor, en baterías eléctricas y, sus sales, en el tratamiento de la depresión.

Características principales

Es el metal más ligero, su densidad es tan sólo la mitad de la del agua. Al igual que los demás metales alcalinos es univalente y muy reactivo, aunque menos que el sodio, por lo que no se encuentra libre en la naturaleza. Acercado a una llama la torna carmesí pero si la combustión es violenta la llama adquiere un color blanco brillante.

Aplicaciones

Por su elevado calor específico, el mayor de todos los sólidos, se emplea en aplicaciones de transferencia de calor y por su elevado potencial electroquímico constituye un ánodo adecuado para las baterías eléctricas. Además tiene otros usos:

Historia

El litio (del griego λιθoς, piedrecita) fue descubierto por Johann Arfvedson en 1817. Arfvedson encontró el nuevo elemento en la espodumena y lepidolita de una mena de petalita, LiAl(Si2O5)2, de la isla Utö (Suecia) que estaba analizando. En 1818 C.G. Gmelin fue el primero en observar que las sales de litio tornan la llama de un color rojo brillante. Ambos intentaron, si éxito, aislar el elemento de sus sales, lo que finalmente consiguieron W.T. Brande y Humphry Davy mediante electrólisis del óxido de litio.

El nombre del elemento proviene del hecho de haber sido descubiero en un mineral, mientras que el resto de los metales alcalinos fueron descubiertos en tejidos de plantas.

En 1923 la empresa alemana Metallgesellschaft AG comenzó a producir litio mediante la electrólisis del cloruro de litio y cloruro de potasio.

Abundancia y obtención

Es un metal escaso en la corteza terrestre que encuentra disperso en ciertas rocas, pero nunca libre, dada su gran reactividad. Se encuentra en pequeña proporción en rocas volcánicas y sales naturales.

Desde la segunda Guerra Mundial, la producción de litio se ha incrementado enormemente, separándolo de las rocas de las que forma parte y de las aguas minerales. Los principales minerales de los que se extrae son lepidolita, petalita, espodumena y ambligonita. En Estados Unidos se obtiene de las salinas de California y Nevada principalmente.

Isótopos

Los isótopos estables del litio son dos, Li-6 y Li-7, siendo éste último el más abundante (92,5%). Se han caracterizado seis radioisótopos siendo los más estables el Li-8 con un periodo de semidesintegración de 838 milisegundos y el Li-9 con 178,3 ms de vida media. El resto de isótopos radiactivos tienen vidas medias menores de 8,5 ms.

Los pesos atómicos del litio varían entre 4,027 y 11,0348 uma del Li-4 y el Li-11 respectivamente. El modo de desintegración principal de los radioisótopos más ligeros que el isótopo estable más abundante (Li-7) es la emisión protónica (con un caso de desintegración alfa) obteniéndose como producto de desintegración isótopos de helio; mientras que en los isótopos más pesados el modo más habitual es la desintegración beta, (con algún caso de emisión neutrónica) resultando isótopos de berilio.

El Li-7 es uno de los elementos primordiales, producidos por síntesis nuclear tras el big bang. Los isótopos de litio se fraccionan sustancialmente en una gran variedad de procesos naturales, incluyendo la precipitación química en la formación de minerales, procesos metabólicos, y la sustitución del magnesio y el hierro en redes cristalinas de minerales arcillosos en los que el Li-6 es preferido frente al Li-7, etc.

Precauciones

Al igual que otros metales alcalinos, el litio puro es altamente inflamable y ligeramente explosivo cuando se expone al aire y especialmente al agua. Es además corrosivo por lo que requiere el empleo de medios adecuados de manipulación para evitar el contacto con la piel. Se debe almacenar en un líquido hidrocarburo líquido inflamable como nafta. El litio no juega ningún papel biológico, y se considera ligeramente tóxico

Referencias

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 Uub Uut Uuq Uup Uuh  
  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