ליתיום

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

ערך זה עוסק ביסוד כימי. אם התכוונתם לשיר של להקת נירוונה, ראו Lithium.

בריליום - ליתיום -   H Li Na       הטבלה המחזורית
כללי
מספר אטומי	3
סמל כימי	Li
סדרה כימית	מתכות אלקליות
צפיפות	535 kg/m3
מראה	לבן/אפור כסוף
תכונות אטומיות
משקל אטומי	6.941 amu
רדיוס ואן דר ולס	182 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 1
תכונות פיזיקליות
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
טמפרטורת התכה	180.54C
טמפרטורת רתיחה	1,342C
לחץ אדים	1.63 Pa ב 453.7K
מהירות הקול	6,000 מטר לשנייה ב293.15K
שונות
אלקטרושליליות	0.98
קיבול חום סגולי	3,582 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	10.8 /m·Ω
מוליכות תרמית	84.7 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	520.2 kJ/mol

ליתיום (Lithium, עברית: אַבְנַן) הוא יסוד כימי ממשפחת המתכות האלקליות המסומל כ־Li ומספרו האטומי הוא 3. ליתיום טהור הוא מתכת רכה וכסופה המגיבה (משותכת) במהירות במגע עם אוויר או מים. הליתיום הוא היסוד המוצק הקל ביותר. בין שאר השימושים שלו, הוא משמש בתעשיית סוללות חשמליות, לשימושי אלקטרוניקה.

תוכן עניינים 1 תכונות 1.1 אנומליות כימיות של ליתיום 2 שימושים 3 היסטוריה 4 צורה בטבע 5 אמצעי זהירות 6 קישורים חיצוניים

[עריכה] תכונות

הליתיום הוא המתכת הקלה ביותר וצפיפותו היא רק 0.53 גרם לסנטימטר מעוקב, בערך מחצית מצפיפות המים. כמו כל המתכות האלקליות, ליתיום מגיב בקלות עם מים ועם אויר ולכן אינו נמצא בטבע במצב טהור. עם זאת תגובתו הכימית חלשה משל היסוד נתרן ולו מבנה כימי דומה. ליתיום מתכתי בוער בלהבה אדומה מרשימה (ראה צילום למטה). מקור הצבע בפליטה האטומית באורך גל 671nm. כאשר מחזקים את הבערה, האש מקבלת צבע לבן בוהק.

[עריכה] אנומליות כימיות של ליתיום

בניגוד למתכות האלקליות האחרות ליתיום יגיב באוויר דווקא עם החנקן (ולא עם החמצן) ויתקבל Li₃N (ליתיום ניטריד) שצבעו כתום, ניטרידים של מתכות אלקליות אחרות אינם יציבים. בחמצן יתקבל ליתיום אוקסיד Li₂O בניגוד למתכות האלקליות האחרות שיתנו בעיקר פר-אוקסידים וסופר-אוקסידים. ליתיום הידרוקסיד LiOH מסיס הרבה פחות מהידרוקסידים של המתכות האלקליות האחרות כדוגמת בסיס הנתרן NaOH (סודה קאוסטית). בחימום, יתפרק LiOH לליתיום אוקסיד Li₂Oבניגוד להידרוקסידים של מתכות אלקליות אחרות שיעברו המראה (סובלימציה) בלי להתפרק.
הרבה מהאנומליות של הליתיום נובעות מהיציבות של סריגים יוניים שלו עם אניונים קטנים (אנרגיות סריג גבוהות) בעוד שסריגים של מלחי ליתיום עם אניונים גדולים אינם יציבים בשל האריזה הלא יציבה שנובעת מהפרשי הגודל. כך, למשל, בניגוד לקרבונטים של מתכות אלקליות אחרות (כדוגמת Na₂CO₃ או סודה לכביסה) ליתיום קרבונט אינו יציב תרמית ויתפרק בחימום לליתיום אוקסיד ו CO₂. מאותה סיבה (אנריגיות סריג גבוהות עם אניונים קטנים) לליתיום פלואוריד מסיסות נמוכה במים (רק 0.27 גרם למאה מ"ל ב18°C) בהשוואה מלחי הפלואוריד של חבריו לטור המתכות האלקליות. לעומת זאת כשמדובר באניון גדול (כדוגמת פרכלורט) היציבות של המלח נמוכה ליתיום פרכלורט LiClO4 מסיס יותר פי 3-12 (תלוי בממס) ממלח פרכלורט של נתרן.

[עריכה] שימושים

מפני שיש לליתיום חום סגולי גבוה (הגדול ביותר מבין המוצקים) ליתיום משמש כמעביר חום. הוא חשוב גם כאנודה בסוללה מפני שיש לו פוטנציאל אלקטרוכימי גבוה ומפני שהקיבול של סוללת ליתיום ליחידת משקל גבוה (מתכת קלה מאוד) .

• מלחי ליתיום (כמו ליתיום קרבונט - Li₂CO₃, ליתיום ציטרט וליתיום אורוטייט) משמשים כמייצבי מצב-רוח, בטיפול בהפרעה דו-קוטבית (מאניה-דיפרסיה) מכיוון שיש לליתיום השפעות נוגדות דיכאון, אבל בעיקר לשם טיפול במצבי דיפרסיה.
• ליתיום כלוריד (LiCl) וליתיום ברומיד (LiBr) הם היגרוסקופיים מאוד, ומשמשים לעתים קרובות כסופחי לחות.
• ליתיום סטארייט משמש כחומר סיכוך בטמפרטורות גבוהות.
• ליתיום משמש גם ביצירת תרכובות אורגניות, ויש לו שימושים גרעיניים.
• ליתיום משמש לעתים בעדשות וקרמיקה, כולל עדשת הטלסקופ בהר פאלומר (ארצות הברית), שקוטרה 5 מטרים.
• ליתיום הידרוקסידי (LiOH) משמש לספיחת פחמן דו-חמצני מהאוויר בחלליות וצוללות.
• סגסוגות של המתכת עם אלומיניום, קדמיום, נחושת ומנגן משמשות ליצירת חלקים בעל ביצועים גבוהים למטוסים.
• ליתיום אלומיניום הידריד (LiAlH4) משמש כחומר מחזר.

[עריכה] היסטוריה

ליתיום התגלה על ידי הכימאי השבדי יוהן אוגוסט ארפוודסון (Johan August Arfwedson), אז מתמחה במעבדה של יונס יעקב ברצליוס, ב־1817. ברצליוס קרא בתחילה ליסוד החדש ליתוס (מיוונית λιθoς - אבן) על מנת לייצג את העובדה שהתגלה לראשונה במינרל, לעומת מתכות אלקאליות אחרות שהתגלו לראשונה בצמחים. שמו העברי - "אַבְנַן", ניתן מאותה סיבה. השם שונה אחר כך לליתיום על מנת ליישר קו עם שמות היסדות האחרים.

[עריכה] צורה בטבע

ליתיום לא נמצא בטבע בצורתו החופשית ותמיד קשור ליסוד אחד או יותר. ליתיום נמצא בכמויות קטנות כמעט בכל הסלעים הוולקנים.

מאז מלחמת העולם השנייה גברה הפקת הליתיום בעולם. ליתיום מופרד מיסודות אחרים בסלעים וולקנים, ממספר מינרלים וממוצה ממי מעיינות.

[עריכה] אמצעי זהירות

כמו מתכות אלקליות אחרות, ליתיום טהור מתלקח בקלות כשנחשף לאוויר או מים. מומלץ להימנע ממגע ליתיום מתכתי עם העור, מכיוון שהוא חומר משתך.

לליתיום אין תפקיד ביולוגי ובזמן שנלקח כתרופה, צריך לעקוב אחר ריכוזו בדם על מנת למנוע נזק.

בארצות הברית ליתיום מופק מבריכות מי-מלח בנבאדה. היום רוב הליתיום בעולם מופק בצורה זו, רובו מגיע מצ'ילה.

[עריכה] קישורים חיצוניים

• ליתיום ב-USGS (אנגלית)
• ליתיום ב-Webelements (אנגלית)
• "ליתיום-מגנזיום, הצמד מציל החיים" באתר סנונית
• חטיבת הליתיום (אנגלית)