لیتیوم ,یک فلز قلیایی بسیار واکنشی که به اندازه کافی نرم با چاقو بریده می شود - در واقع یکی از سه عنصر بود که در طی انفجار بزرگ تولید شد! آیا این واقعیت را می دانید؟ حقایق جالب زیادی در مورد لیتیوم وجود دارد که ذهن شما را تحت تأثیر قرار می دهد.
اطلاعات فیزیکی
تراکم: 0.534 گرم در cm3
نقطه ذوب: 453.65 K (180.50 ºC یا 356.90 ºF)
نقطه جوش: 1615 K (1342 ºC یا 2448 ºF)
نقطه بحرانی: 3220 کیلو وات در 67 مگاپاسکال (برداشت شده)
حالت در 20 درجه سانتیگراد: جامد
حرارت فیوژن: 3.00 kJ / mol
حرارت تبخیر: 136 کیلوگرم / مول
ظرفیت حرارتی مولار: 24.860 J / mol · K
اتم لیتیم
پیکربندی الکترون از یک اتم لیتیوم.
داده های اتمی
شعاع اتمی: 1.52 Å (تجربی)
شعاع کوانتومی: 1.30 Å
Van der Waalsشعاع: 1.82 Å
وابستگی الکترونی: 59.633 kJ / mol
الکترونگاتیوی: (مقیاس پلینگ): 0.98
انرژی اول یونیزاسیون: 2222 kJ / mol مولار
انرژي يونيزاسيون دوم: 7298.15 kJ / mol
انرژی یونیزاسیون 3: 11815.044 kJ / mol
واقعیتهای جالب از لیتیوم
در این لیست 26 واقعیت جالب و شگفت انگیز در مورد لیتیوم به شما خواهیم گفت آماده ای؟
1-لیتیوم در جدول تناوبی با عدد اتمی 3 و وزن اتمی 0.002 ± 6.94 ± است. لیتیوم به شکل خالص ودر مقایسه با سایر فلزات قلیایی بسیار واکنش پذیری است.
2-هسته لیتیوم بسیار ناپایدار است و به همین علت تقریبا غیرممکن است که لیتیوم خالص را به طور طبیعی پیدا کنید. لیتیوم طبیعی را می توان به عنوان ترکیبی از دو ایزوتوپ پایدار که شامل لیتیم 6 و لیتیم 7 می باشد، یافت می شود. از این دو، لیتیوم 7 و لیتلیوم 6 به طور کامل موجود است (92٪ فراوانی طبیعی) سه ایزوتوپ رادیو اکتیو لیتیم وجود دارد.
3- کلمه "لیتیم" از کلمه یونانی "لیتو" نام گرفت که به معنای سنگ است. این سبک ترین فلز معروف شناخته شده برای انسان است. آب دو برابر چگالی لیتیوم است.
4. لیتیوم اولین عضو گروه فلزات قلیایی است سایر فلزات قلیایی عبارتند از سدیم، پتاسیم، روبیدیوم، سزیم و رنسیوم.
5. رنگ آن نقره ای سفید است. اگرچه یک فلز است، اما بسیار نرم است شما به معنای واقعی کلمه می توانید عنصر لیتیوم را با استفاده از یک چاقو برش دهید. این فلز یکی از معدود فلزات است که نقطه ذوب بسیار کم و نقطه جوش بسیار بالا دارند.
6. آیا می دانید که لیتیوم در حالت آزاد سخت است؟ این موجود در سنگ ها، چشمه های معدنی و غیره اما در حالت آزاد نیست. این به خاطر این واقعیت است که بسیار بی ثبات و بسیار واکنش پذیر است
7. با توجه به بازده بالا آن تقریبا درهر چیز، حتی آب و هوا، در روغن یا در محیط بی هوازی ذخیره می شود.
8. لیتیوم تنها فلز است که به طور طبیعی با نیتروژن واکنش نشان می دهد. اگرچه با آب واکنش نشان می دهد، واکنش آن کمتر قوی و شدید است.
9. همانند سدیم، لیتیوم به طور فعال با آب واکنش نشان می دهد و هیدروکسید لیتیوم و هیدروژن را تشکیل می دهد که به شعله سرخ مایل به قرمز می چسبد.
10. معمولا با اکسیژن واکنش نمی دهد، اما دردمای بالاتر از 100 درجه سانتیگراد، اکسید لیتیوم تشکیل می شود.
11. این یکی از سه عنصر است که در طی انفجار بزرگ شکل گرفتند. دو عنصر دیگر که هیدروژن و هلیوم هستند
لیتیم در سه دقیقه اول وجود جهان وجود داشت، زمانی که درجه حرارت در همه جا به اندازه کافی بالا بود تا همجوشی هسته ای رخ دهد. این فاز کوتاه، انرژی بالا در پایین نمودار نشان داده شده است. تصویر: گنیسون.
12-. اما در اینجا یک مشکل وجود دارد. لیتیوم که در Big Bang تولید می شود باید سه برابر مقدار فعلی باشد. دانشمندان هنوز قادر به پاسخ به این سوال نیستند: "کجا بقیه لیتیوم رفته؟"
13. لیتیوم در سال 1980 کشف شد و از آن به بعد به عنوان یک رمز و راز باقی مانده است. این کشف بر اساس داده های Big Bang و از طریق مشاهده ستارگان انجام شد.
14-محققان آزمایشگاه فیزیک هسته ای (LUNA)، انفجار بزرگ را بازسازی کردند و دریافتند که هیدروژن و هلیم تولید شده در حقیقت با انفجار بمب واقع شده است اما لیتیوم تولیدی سه برابر بیشتر از حد انتظار بود.
15. یکی دیگر از دلایل ممکن این است که در جهان اتفاقاتی رخ داده است که بیشتر از لیتیوم تولید شده است.
16. محققان شرایط مشابهی از اولین روزهای جهان را ایجاد کردند که در آنها فوتون های پر انرژی آزاد می شوند و پایه ای برای ذرات ابتدایی تشکیل می دهند که اتم ها را تشکیل می دهند. در یک مطالعه انجام شده در سال 2015 در Physical Review Letters (یک مجله)، این محققان متوجه شدند که نقصی وجود دارد.
17. آنها مشاهده کردند که در یک سطح معینی از انرژی، اضافه کردن فوتون های پر انرژی جدید، بریلیم -7 که پیشگویی لیتیوم 7 است، از بین می رود عناصر و فوتون های دیگر بدون هیچ گونه تغییری باقی می مانند.
18. بنابراین، ممکن است به عدم وجود مقدار لیتیم موجود در جهان پاسخ دهد. در حال حاضر، این به عنوان یک حدس و گمان باقی مانده است و باید برای اثبات آن، مطالعات انجام شود.
19. تاریخ کشف آن به قرن 2 میلادی می رسد. Soranus، پزشک Ephesus، مشاهده کرد که آبهای شهرش که قلیایی بودند، برای درمان بیماران مبتلا به مانیا و افسردگی مورد استفاده قرار گرفت. بله، شیدایی و افسردگی. بعدا مشاهده شد که این آب ها محتوای بسیار بالایی از لیتیوم هستند
20-باتری های با لیتیوم، انقلابی در دستگاه های مصرفی مانند کامپیوترها و تلفن های همراه کرده اند، باتری لیتیوم انرژی بیشتری نسبت به باتری بر اساس فلزات دیگر به ارمغان می آورد؛ به عبارت دیگر، باتری لیتیوم دارای تراکم انرژی بالا است.
21-لیتیوم خورنده است، در نتیجه هیدروکسید سدیم با رطوبت باعث سوختگی می شود . در زنان مبتلا به اختلال دو قطبی ممکن است توصیه به کربنات لیتیوم شود لیتیوم ممکن است نقایص مادرزادی را ایجاد کند.
22-لیتیم نرم و نقره ای سفید است بسیار واکنشی است و در طبیعت آزادانه رخ نمی دهد.
23-سطوح تازه برش به سرعت در هوا اکسید می شود تا یک پوشش اکسید سیاه ایجاد شود. این تنها فلز معمولی است که در دمای اتاق با نیتروژن واکنش می دهد و نیترید لیتیم را تشکیل می دهد.
24-لیتیوم با یک شعله سرخ مایل به قرمز می سوزد، اما وقتی که فلز به اندازه کافی خوب می سوزد، شعله سفید می شود.
25-لیتیوم ظرفیت گرمای ویژه خاصی دارد و به عنوان یک مایع در محدوده دما گسترده است
26-لیتیوم دارای کمترین تراکم هر فلز است. لیتیوم می تواند در آب شناور شود.
استفاده از لیتیوم
فلز لیتیوم خالص در باتری های لیتیوم یون قابل شارژ استفاده می شود و فلز به عنوان یک آلیاژ با آلومینیوم، مس، منگنز و کادمیوم برای ساخت قطعات هواپیما با کارایی بالا استفاده می شود.
لیتیوم همچنین دارای برنامه های کاربردی مختلف هسته ای است، به عنوان مثال به عنوان یک خنک کننده در راکتور هسته ای تولید کننده و منبع تریتیوم، که توسط بمباران لیتیوم با نوترون تشکیل شده است.بکار می رود
کربنات لیتیوم به عنوان یک داروی تقویت کننده خلق و خوی استفاده می شود. در دوزهای کوچک برای درمان افسردگی و اختلالات دوقطبی استفاده می شود.
لیتیوم کلرید و برومید به عنوان خشک کننده استفاده می شود.
استریت لیتیوم به عنوان یک روان کننده همه منظوره دردرجه حرارت بالا استفاده می شود.
لیتیوم مانند دیگر فلزات قلیایی می تواند برای ایجاد صابون استفاده شود. صابون لیتیوم در بسیاری از روانکارهای تجاری مورد استفاده قرار می گیرد.
لیتیوم به عنوان یک افزودنی آلیاژی برای آلومینیوم و منیزیم به منظور کاهش وزن و بهبود قدرت استفاده می شود.
منبع لیتیوم
منبع: لیتیوم به عنوان یک عنصر آزاد در طبیعت نیست. این مقدار در مقادیر کم در سنگ های آذرین و نمک های چشمه های معدنی پیدا شده است. فلز لیتیوم خالص توسط الکترولیز از مخلوطی از کلرید لیتیوم (کلرید) و پتاسیم کلرید (ریخته گری) تولید می شود.
لیتیوم دارای 7 ایزوتوپ است که نیمه عمر آن با تعداد توده ای 5 تا 11 شناخته می شود. لیتیوم طبیعی لایه ترکیبی از دو ایزوتوپ پایدار 6Li و 7Li با فراوانی طبیعی 7.6٪ و 92.4٪ است.
کشف لیتیوم
دکتر داگ استوارت لیتیم توسط یوهان آرفودسون در سال 1817 در استکهلم سوئد کشف شد، در طی تجزیه و تحلیل پروتئین (LiAlSi4O10).
او پتالیت یافت که حاوی سیلیس، آلومینا و قلیایی بود.
فلز قلیایی جدید در پتالیت دارای خواص منحصر به فرد است.
این به اسید نیاز بیشتری دارد تا آن را خنثی کند و کربنات آن تنها به مقدار کمی در آب حل شود - بر خلاف کربنات سدیم.
قلیایی جدید از پتاسیم متمایز شده است، زیرا آن را با اسید تارتار رسوب نداد.
آرفوسدون سعی کرد الکترولیز یک نمونه خالص فلز جدید را تولید کند، اما او ناموفق بود. باتری که او مورد استفاده قرارداد به اندازه کافی قدرتمند نبود.
فلز خالص سال بعد توسط هر دو شیمیدان سوئدی ویلیام براند و همفری دیوی به طور مستقل کار کردند
دیوی با استفاده از الکترولیز کربنات لیتیوم مقدار کمی از فلز لیتیوم را به دست آورد.
او اشاره کرد که عنصر جدید دارای یک شعله قرمز رنگ تا حدودی مانند استرانسیوم بوده و در هنگام حل شدن در آب یک محلول قلیایی ایجاد می کند.
تا سال 1855 رابرت بونسن و آگوستوس ماتیسن به طور مستقل فلزی را در مقادیر زیادی توسط الکترولیز از لیتیم کلرید مذاب تولید کردند.
نام لیتیوم از کلمه یونانی "لیتو" به معنی "سنگ" مشتق شده است.
در سایت دانستنی از جدول تناوبی بخوانید :
1-عنصر هیدروژن
2-هلیوم چیست ؟
و مباحث بیشتر از شیمی
سنگهای آذرین
ایزوتوپ چیست ؟
ترکیب شیمیایی هوا
پلیمر چیست ؟
کاتالیزور چیست ؟
تعریف هسته درشیمی