NOMENCLATURA QUIMICA ORGANICA

Litio - Li

Litio

Litio, de símbolo Li, es un elemento metálico, blanco plateado, químicamente reactivo, y el más ligero en peso de todos los metales, encabeza la familia de los metales alcalinos en la tabla periódica, es blando, de bajo punto de fusión .Pertenece al grupo 1 (o IA) del sistema periódico, su número atómico es 3. Muchas propiedades físicas y químicas son tan o más parecidas a las de los metales alcalinotérreos que a las de su grupo.

Propiedades Físicas

En el sistema periódico de los elementos, el litio encabeza el grupo I o grupo de los metales alcalinos, constituido por Li, Na, K, Rb, Cs, (Fr), los que se caracterizan por tener un sólo electrón en un orbital “s” más allá de la capa central electrónica.

El litio metálico, es de color blanco plateado y blando. Es el metal más liviano que se conoce, cuenta con una muy baja densidad de 0,531 g/cm³, de número atómico 3 y peso atómico 6,941, un gran intervalo de temperatura de la fase líquida, alta conductividad térmica, baja viscosidad. Posee el mayor punto de fusión (186°C) y ebullición (1336°C) del grupo de metales alcalinos; posee además, el calor específico más alto de este grupo (0,784 cal/g°C a 0°C). En estado natural existen dos isótopos estables: Li7 en proporción de 92,4 % en peso y Li6 con 7,6 %. El litio metálico es soluble en aminas alifáticas de cadena corta, como la etilamina. Es insoluble en los hidrocarburos.

Es interesante la comparación de los tres metales más importantes del grupo I, como son: Li, Na y K en sus propiedades más características porque pueden deducirse posibles usos industriales, métodos de obtención del metal o de sus compuestos, etc..., por sus semejanzas en sus propiedades físicas y químicas.

Propiedades Químicas

El litio, así como el resto de los metales del grupo I es fuertemente electropositivo lo que le confiere gran poder de reactividad frente a los agentes químicos. El poder polarizante del Li+ es mayor que todos los iones alcalinos, lo que se manifiesta en una gran tendencia a solvatarse y a formar uniones covalentes.

El Li reacciona lentamente con el H2O a 25 °C, el sodio lo hace en forma violenta, el potasio se inflama, mientras que el rubidio y el cesio lo hacen en forma explosiva. El Li es particularmente reactivo con el N2, fromando Li3N, ésta reacción es lenta a 25 °C y se hace más rápida con el aumento de temperatura (el Mg tiene el mismo comportamiento con el N2 formando el Mg3N2). Ambos metales, Li y Mg, se pueden usar para separar N de otros gases.

Con él O o el aire seco, reacciona en caliente, formando solamente el Li2O (a veces trazas de Li2O2); en cambio con los otros metales alcalinos la oxidación puede continuar formando los peróxidos (M2O2) y en el caso del K, Rb y Cs se obtienen los superóxidos correspondientes (MO2)

Con el H a la temperatura ambiente, el Li, igual que el resto de los metales alcalinos, no reacciona.

El Li reacciona con el H2 a 600 - 700 °C formando el hidruro de litio (LiH); mientras que los otros metales alcalinos lo hacen a 350 - 400 °C. El LiH, es el más estable de los hidruros alcalinos; se funde antes de descomponerse y no es atacado por el oxígeno a temperaturas por debajo del rojo.

Por acción del NH3 gaseoso a temperaturas inferiores a 70 °C, se forma una disolución azul intensa. Calentando el Li en corriente de NH3 a 400 °C se produce la amida: LiNH2. Por calentamiento de la amida se forma:

2LiNH2 -------Li2NH + NH3

El Li, es el único metal alcalino que forma la imida Li2NH.

Químicamente, el litio se asemeja al sodio en su comportamiento. Se obtiene por la electrólisis de una mezcla de cloruro de litio y potasio fundidos. Se oxida al instante y se corroe rápidamente al contacto con el aire; para almacenarlo, debe sumergirse en un líquido tal como la nafta. El litio experimenta un gran número de reacciones, tanto con reactivos orgánicos como inorgánicos. Reacciona con el oxígeno para formar el monóxido y el peróxido. Es el único metal alcalino que reacciona con el nitrógeno a temperatura ambiente para producir un nitruro, el cual es de color negro. Reacciona fácilmente con el hidrógeno a casi 500ºC (930ºF) para formar hidruro de litio. La reacción del litio metálico con agua es un extremo vigorosa. El litio reacciona en forma directa con el carbono para producir el carburo. Se combina fácilmente con los halógenos y forma halogenuros con emisión de luz. Aunque no reacciona con hidrocarburos parafínicos, experimenta reacciones de adición con alquenos sustituidos por grupos arilo y dienos. También reacciona con compuestos acetilénicos, formando acetiluros de litio, los cuales son importantes en la síntesis de la vitamina A.

Estado Natural

En la naturaleza se encuentra como una mezcla de los isótopos Li6 y Li7. El descubrimiento del elemento se le adjudica por lo general a Johann A. Arfvedson en 1817. El litio ocupa el lugar 35 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. No existe en la naturaleza en estado libre, sino sólo en compuestos, que están ampliamente distribuidos. El litio es un elemento moderadamente abundante y está presente en la corteza terrestre en 65 partes por millón (ppm). Esto lo coloca por debajo del níquel, cobre y tungsteno y por encima del cerio y estaño, en lo referente a abundancia.

Fuentes de litio

Los compuestos de litio se hallan muy difundidos en la naturaleza, aunque en proporción muy escasa.

El litio contenido en el agua de mar es muy escaso, su contenido es de 0,1 partes por millón, debido a que este metal tiende a fijarse en las arcillas que se depositan en los fondos marinos

El litio se encuentra en las cenizas de las plantas, principalmente del tabaco, remolacha y caña de azúcar. También se halla en las aguas de ciertos manantiales, llamados por eso liníticas y consideradas hace algún tiempo eficaces contra el reumatismo y la gota.

Aproximadamente 145 minerales existentes en ella contienen litio, pero sólo algunos lo poseen en cantidades comerciales:

El litio se obtiene de dos fuentes principales:

• Yacimientos en vetas.

• Salmueras naturales.

Usos del Litio

Los minerales de litio se usan en la fabricación del vidrio y cerámica. Se usan en la fabricación de esmaltes y enzados, loza y porcelana, sanitarios y fabricación de vidrios y envases.

El principal uso industrial del litio es en forma de estearato de litio como espesante para grasas lubricantes. Otras aplicaciones importantes de compuestos de litio son en cerámica, de modo específico en la formulación de esmaltes para porcelana, en las cerámicas su uso se está generalizado en mayor escala; como aditivo para alargar la vida y el rendimiento en acumuladores alcalinos y en soldadura

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