Producto Integrador Etapa3

Litio.

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, densidad de 0,531 g/cm³, de número atómico 3 y peso atómico 6,941. 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 %.

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.

Estado Natural.

El litio como elemento (mineral) tiene una estructura cubica y color plateado, blanco-gris. Suele oxidarse en contacto con aire y agua formando compuestos como LiOH o Li2O, o sales como Li2CO3,

o mas complejas como LiAl(Si2O5)2.

Aplicaciones de Uso Cotidiano.

- En forma de estearato de litio sirve como espesante para grasas lubricantes.

- Se aplica en cerámica, de modo específico en la formulación de esmaltes para porcelana.

- Elaboración de Pilas (Baterías).

- Sirve como aditivo para alargar la vida y el rendimiento en acumuladores alcalinos.

Isotopos.

Los isotopos más estables del Litio son dos:

Li-6 y Li-7

Carbono.

Propiedades Físicas.

Estado de la materia Sólido (no magnético)

Punto de fusión 3823 K (diamante), 3800 K (grafito)

Punto de ebullición 5100 K (grafito)

Entalpía de vaporización 711 kJ/mol (grafito; sublima)

Entalpía de fusión 105 kJ/mol (grafito) (sublima)

Presión de vapor _ Pa

Velocidad del sonido 18.350 m/s (diamante)

Propiedades Químicas.

Número atómico 6

Valencia 2,+4,-4

Estado de oxidación +4

Electronegatividad 2,5

Radio covalente (Å) 0,77

Radio iónico (Å) 0,15

Radio atómico (Å) 0,914

Configuración electrónica 1s22s22p2

Primer potencial de ionización (eV) 11,34

Masa atómica (g/mol) 12,01115

Densidad (g/ml) 2,26

Estado Natural.

El carbono se encuentran en estado natural, en forma solida y liquida, también en forma de cristales, y rocas.

Aplicaciones de Uso Cotidiano.

El principal uso industrial del carbono es

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