3 Li 6.94

Литий

Щелочной металл Lithium твёрдое

[He] 2s¹ · 2 · 1

← He Гелий Be Бериллий →

Самый лёгкий металл и самый лёгкий твёрдый элемент: литий плавает не только в воде, но и в керосине. Один слабо связанный электрон делает его химически активным, а высокий электрохимический потенциал — незаменимым в аккумуляторах.

3D-модель

Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.

Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб

Атомные свойства

Атомный номер: 3
Атомная масса: 6.94 а.е.м.
Электронная конфигурация: [He] 2s¹
Электроны по оболочкам: 2 · 1
Блок: s-блок
Группа: Щелочные металлы
Период: 2
Электроотрицательность (Полинг): 0.98
Электроотрицательность (Аллен): 0.91
Атомный радиус: 167 pm
Ковалентный радиус: 128 pm
Ван-дер-ваальсов радиус: 182 pm
1-я энергия ионизации: 520.2 kJ/mol
2-я энергия ионизации: 7 298.1 kJ/mol
3-я энергия ионизации: 11 815 kJ/mol
Сродство к электрону: 59.6 kJ/mol
Характерные степени окисления: +1
Степени окисления: +1

Физические свойства

Состояние при 25 °C: твёрдое
Плотность: 0.534 g/cm³
Температура плавления: 453.65 K · 180.5 °C
Температура кипения: 1 603 K · 1 329.9 °C
Скорость звука: 6 000 m/s

Тепловые свойства

Теплота плавления: 3 kJ/mol
Теплота испарения: 136 kJ/mol
Удельная теплоёмкость: 3.582 J/(g·K)
Теплопроводность: 84.8 W/(m·K)

Механические свойства

Модуль Юнга: 4.9 GPa
Модуль сдвига: 4.2 GPa
Модуль объёмного сжатия: 11 GPa
Коэффициент Пуассона: нет данных
Твёрдость по Моосу: 0.6
Твёрдость по Бринеллю: 5 MPa

Электрические и магнитные свойства

Удельное сопротивление: 92.8 nΩ·m
Магнитный тип: парамагнетик
Точка Кюри: нет данных
Точка Нееля: нет данных
Температура сверхпроводимости: нет данных

Кристаллическая структура

Кристаллическая решётка: объёмноцентрированная кубическая (ОЦК)
Параметры решётки: a = 351 pm

Распространённость

В земной коре: 20 mg/kg
В океане: 0.18 mg/L
Во Вселенной: 6 mg/kg
В теле человека: 0.03 mg/kg

Изотопы

Изотоп	Распространённость	Период полураспада	Тип распада
⁶Li	7.59 %	стабилен	—
⁷Li	92.41 %	стабилен	—

Оба стабильных изотопа промышленно ценны: литий-6 идёт на производство трития, литий-7 — на регулирование химии теплоносителя в ядерных реакторах.

Открытие

Год открытия: 1817
Кто открыл: Юхан Август Арфведсон
Где: Швеция
Происхождение названия: от греческого «lithos» — камень: в отличие от натрия и калия был найден в минерале

История

Юхан Арфведсон в 1817 году нашёл новый элемент в минерале петалите из шахты Уто. Название дали от греческого «камень» — в отличие от натрия и калия, известных по золе растений, литий впервые обнаружили в минерале.

Где встречается

В коре 20 мг/кг, в основном в пегматитовых минералах сподумене и лепидолите. Крупнейшие промышленные запасы — в рассолах солончаков «литиевого треугольника» Чили, Боливии и Аргентины.

Как получают

Из рассолов — выпариванием на солнце в течение месяцев с последующим осаждением карбоната. Из руды — обжигом сподумена с серной кислотой. Металлический литий получают электролизом расплава LiCl–KCl.

Роль в живой природе

Незаменимым микроэлементом не считается, но соли лития — одно из немногих психиатрических средств, доказанно снижающих риск суицида. Терапевтическое окно узкое, поэтому концентрацию в крови приходится измерять.

Безопасность

Металлический литий бурно реагирует с водой и загорается во влажном воздухе. Передозировка солей лития вызывает тремор, поражение почек и щитовидной железы.

Применение

Литий-ионные аккумуляторы — от телефонов до электромобилей и сетевых накопителей
Карбонат лития в психиатрии как стабилизатор настроения при биполярном расстройстве
Литиевые смазки, устойчивые в широком диапазоне температур
Добавка в стекло и керамику для снижения теплового расширения
Дейтерид лития-6 — материал термоядерного заряда

Любопытные факты

Литий, вместе с водородом и гелием, образовался в первые минуты после Большого взрыва — остальные элементы синтезированы звёздами.
Плотность лития 0,534 г/см³ — вдвое меньше, чем у воды.
Литиевая батарейка не то же самое, что литий-ионный аккумулятор: первая одноразовая, вторая перезаряжаемая.
Литий делает пламя карминово-красным — этим пользуются в пиротехнике.
Наблюдаемое количество лития во Вселенной втрое меньше предсказанного теорией Большого взрыва; расхождение до сих пор не объяснено.