Lítio

Lítio
Hélio ← Lítio → Berílio H     3 Li                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Li ↓ Na Tabela completa • Tabela estendida
Aparência
branco-prateado Pedaços de lítio imersos em óleo de parafina para proteger contra a oxidação.
Informações gerais
Nome, símbolo, número	Lítio, Li, 3
Série química	metais alcalinos
Grupo, período, bloco	1 (IA), 2, s
Densidade, dureza	535 kg/m3, 0,6
Número CAS	7439-93-2
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atómica	6,941(2) u
Raio atómico (calculado)	152 pm
Raio covalente	134 pm
Raio de Van der Waals	182 pm
Configuração electrónica	1s2 2s1
Elétrons (por nível de energia)	2, 1 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação	+1, -1 (óxido alcalino forte)
Óxido
Estrutura cristalina	cúbico de corpo centrado
Propriedades físicas
Estado da matéria	sólido
Ponto de fusão	453 K
Ponto de ebulição	1615 K
Entalpia de fusão	3 kJ/mol
Entalpia de vaporização	145,92 kJ/mol
Temperatura crítica	K
Pressão crítica	Pa
Volume molar	13,02×10-6 m3/mol
Pressão de vapor	1,63
Velocidade do som	6000 m/s a 20 °C
Classe magnética	paramagnético
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie	K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling)	0,98
Calor específico	3582 J/(kg·K)
Condutividade elétrica	10,8×106 S/m
Condutividade térmica	84,7 W/(m·K)
1.º Potencial de ionização	520,2 kJ/mol
2.º Potencial de ionização	7298,1 kJ/mol
3.º Potencial de ionização	11815,0 kJ/mol
4.º Potencial de ionização	{{{potencial_ionização4}}} kJ/mol
5.º Potencial de ionização	{{{potencial_ionização5}}} kJ/mol
6.º Potencial de ionização	{{{potencial_ionização6}}} kJ/mol
7.º Potencial de ionização	{{{potencial_ionização7}}} kJ/mol
8.º Potencial de ionização	{{{potencial_ionização8}}} kJ/mol
9.º Potencial de ionização	{{{potencial_ionização9}}} kJ/mol
10.º Potencial de ionização	{{{potencial_ionização10}}} kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD MeV 6Li 7,5% estável com 3 neutrões 7Li 92,5% estável com 4 neutrões 8Li sintético 838 ms ß- 16,004 6Be
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O lítio (grego lithos, pedra) é um elemento químico de símbolo Li, número atómico 3 e massa atómica 7 u, contendo na sua estrutura três protons e três electrons. Na tabela periódica dos elementos químicos, pertencente ao grupo (ou família) 1 (anteriormente chamado 1A), entre os elementos alcalinos.

Na sua forma pura, é um metal macio, de coloração branco-prateada, que se oxida rapidamente no ar ou na água. É um elemento sólido porém leve, sendo empregado especialmente na produção de ligas metálicas condutoras de calor, em baterias elétricas e, seus sais, no tratamento do transtorno bipolar.

Características principais

O lítio é usado na fabricação de baterias, as íons de lítio, ou outras, tem um grande poder oxidativo, é facílimo de se sofrer corrosão,com densidade igual a 0,534g/cm³.

É o metal mais leve, a sua densidade é apenas, aproximadamente, a metade do que a da água. Como os demais metais alcalinos é monovalente e bastante reativo. Por esse motivo não é encontrado livre na natureza. No teste da chama torna-se vermelho, porém se a combustão ocorrer violentamente a chama adquire uma coloração preta brilhante.

Aplicações

Participação econômica na extração no mercado de lítio em 2011

  Vidraria e cerâmica(29%)

  Baterias (27%)

  Graxas lubrificantes (12%)

  Lingotamento contínuo(5%)

  Tratamento de ar comprimido (4%)

  Polímeros (3%)

  Produção primária de alumínio (2%)

  Produção de farmácos (2%)

  Outras utilidades (16%)

Devido ao seu elevado calor específico, o maior de todos os sólidos, é usado em aplicações de transferência de calor e, por causa do seu elevado potencial eletroquímico é usado como um ânodo adequado para as baterias elétricas. Além destes tem outros usos:

• Os sais de lítio, particularmente o carbonato de lítio (Li₂CO₃) e o citrato de lítio são usados no tratamento da depressão bipolar, ainda que, ultimamente, se tenha estendido seu uso ao tratamento da depressão unipolar.
• O cloreto de lítio (LiCl) e o brometo de lítio (LiBr) possuem uma elevada higroscopicidade, por isso são excelentes secantes. O segundo é utilizado em bombas de calor de absorção, dentre outros compostos como o nitrato de lítio (LiNO₃) .
• O estearato de lítio é um lubrificante geralmente aplicado em condições de alta temperatura.
• O hidreto de alumínio e lítio é um agente redutor empregado na síntese de compostos orgânicos.
• A base hidróxido de lítio (LiOH) é usada nas naves espaciais e submarinos para depurar o ar, extraindo o dióxido de carbono produzido pelos seus ocupantes.
• O lítio é um componente comum nas ligas metálicas de alumínio, cádmio, cobre e manganês, utilizados na construção aeronáutica, e está sendo empregado com êxito na fabricação de cerâmicas e lentes, como a do telescópio Refletor Hale de 5,0 metros de diâmetro de "Monte Palomar".
• Também é usado como poderoso analgésico em operações sem risco.^{[carece de fontes]}

Indústria Nuclear

Ver artigo principal: Lítio-6

O deuterido de lítio foi utilizado como combustível na bomba nuclear de Castle Bravo.

O Lítio-6 é um material de fonte para a produção de trítio e como um absorvedor de nêutrons nas fusões nucleares. O lítio na natureza contém cerca de 7,5% de lítio-6 no qual grandes quantidades de lítio-6 tem sido produzidos pela separação de isótopos para ser aplicadas nas bombas nucleares. O Lítio-7 ganhou interesse na produção de fluido refrigerante nos reatores nucleares.

História

O lítio (do grego λιθoς, pedra) foi descoberto por Johan August Arfwedson em 1818, após um ano de trabalho no laboratório de Berzelius, a partir da análise de uma mina de Berzelius em Utö, na Suécia, cuja a peralita fora descoberto em 1800 pelo brasileiro, naturalista e estadista, José Bonifácio de Andrada e Silva na ilha de Utö (Suécia). Em 1818 Christian G. Gmelin foi o primeiro a observar que os sais de lítio dão uma coloração roxa brilhante a uma chama. Ambos tentaram, sem êxito, isolar o elemento de seus sais, resultado finalmente obtido por W.T. Brande e Sir Humphry Davy efetuando a eletrólise do óxido de lítio.

O nome do elemento provém do fato de ter sido descoberto em um mineral, embora fosse encontrado mais tarde como os outros metais alcalinos, nas cinzas das plantas.

Em 1923 a empresa alemã "Metallgesellschaft AG" começou a produzir lítio através da eletrólise do cloreto de lítio fundido, que é o processo ainda usado.

Abundância e obtenção

É um metal escasso na crosta terrestre, encontrado disperso em certas rochas, porém nunca livre, dada a sua grande reatividade. É encontrado, também, em sais naturais, águas salgadas e águas minerais.

Desde a Segunda Guerra Mundial, a produção de lítio aumentou enormemente, sendo obtido de fontes de água mineral, águas salgadas e das rochas que o contêm, sempre por eletrólise do cloreto de lítio. Os principais minerais do qual é extraído são lepidolita, petalita, espodúmena e ambligonita. Nos Estados Unidos é extraído de salinas existentes na Califórnia e Nevada, principalmente.

Isótopos

O Lítio é muito utilizado para a produção de baterias.

Os isótopos estáveis do lítio são dois, Li-6 e Li-7, sendo o segundo o mais abundante (92,5%). Foram identificado seis radioisótopos, sendo os mais estáveis o Li-8 com um período de semidesintegração de 838 milissegundos e o Li-9 com 178,3 ms de meia-vida. Os demais isótopos radioativos possuem meias-vidas menores de 8,5 ms.

As massas atômicas dos isótopos do lítio variam entre 4,027 e 11,0348 u do Li-4 ao do Li-11 respectivamente. O modo de desintegração principal dos isótopos mais leves que o isótopo estável mais abundante ( Li-7 ) é a emissão protônica (com um caso de desintegração alfa) obtendo-se isótopos de hélio.

${}_{3}^{5}{\hbox{Li}}\;\to \;{}_{2}^{4}{\hbox{He}}\;+{}_{1}^{1}{\hbox{p}}\;$⁺

Enquanto que nos isótopos mais pesados o modo mais habitual é a desintegração beta (com algum caso de emissão neutrônica), resultando isótopos de berílio, também por captura de elétron, como no caso abaixo.

${}_{3}^{7}{\hbox{Li}}\;\to \;{}_{4}^{7}{\hbox{Be}}\;+{\nu }_{e}$

O Li-7 é um dos elementos primordiais, produzido por síntese nuclear após o big bang. Os isótopos de lítio dividem-se substancialmente numa grande variedade de processos naturais, incluindo a precipitação química na formação de minerais, processos metabólicos, e na substituição do magnésio e ferro em redes cristalinas de minerais argilosos em que o Li-6 é preferido ao Li-7.

Medicamentos

Ver artigo principal: Sal de lítio

O lítio é utilizado no tratamento do transtorno bipolar. Os sais de lítio pode também podem auxiliar para diagnósticos relacionados como transtorno esquizoafetivo e a depressão nervosa. A parte ativa destes sais é o íon do lítio Li⁺. Eles podem aumentar o risco de desenvolvimento da anomalia de Ebstein em récem-nascidos em mulheres gravidas que utilizou durante o primeiro trimestre de gravidez.

O lítio também tem sido pesquisado como uma possibilidade de tratamento de cefaleia em salvas.

Precauções

Como os outros metais alcalinos, o lítio puro é altamente inflamável e ligeiramente explosivo quando exposto ao ar e, especialmente, à água. Além disso é corrosivo, requerendo o emprego de meios adequados de manipulação para evitar o contato com a pele. Deve-se armazená-lo num hidrocarboneto líquido inflamável como, por exemplo, a gasolina. O lítio é considerado ligeiramente tóxico.

Farmacologia

Os sais de lítio têm aprovação para o tratamento de transtorno bipolar no Brasil e nos Estados Unidos. Inicialmente classificado como um anti-psicótico, o lítio (administrado em forma de carbonato de lítio) é hoje utilizado por seus efeitos reguladores de humor, anti-maníaco e, secundariamente, antidepressivo (sua eficácia para a depressão unipolar, entretanto, ainda não foi bem estabelecida). Além disso, um estudo indica que doses baixas de lítio, tanto em vermes quanto em humanos, confere benefícios anti-envelhecimento.

Em níveis séricos mais elevados, os íons de lítio são considerados venenosos e requerem atenção clínica imediata. Entre os principais sintomas de contaminação por lítio, lista-se náusea, tontura, enjoos, diarreia e tremores nas mãos. Esses sintomas podem, entretanto, aparecer na faixa terapêutica para transtorno bipolar. Salienta-se, ainda, que a administração prolongada de lítio pode causar danos à tireoide e aos rins, exigindo monitoração periódica por meio de exames de sangue.

Ligações externas

• Tabela Periodica Completa - Lítio
• EnvironmentalChemistry.com - Litio
• Es Elemental - Litio

Ver também

• Bateria de íon de lítio
• Bateria de lítio
• Hexafluoro fosfato de lítio