أحدث الموضوعات

عنصر الليثيوم Lithium



(1) ما هو عنصر الليثيوم؟

** الليثيوم Li عنصر من عناصر الجدول الدوري العدد الذري= 3 ، العدد الكتلي= 7

** التوزيع الإلكتروني لعنصر الليثيوم: 1S2 , 2S1

** الليثيوم عبارة عن معدن أبيض فضي، ينتمي إلى مجموعة المعادن الأساسية في الجدول الدوري للعناصر


** الليثيوم أخف المعادن، وكثافته هي نصف كثافة الماء تقريبا.

** يعتبر الليثيوم من أقوى العوامل المختزلة على الإطلاق، وهو يتفاعل ويتأكسد بسرعة في الهواء والماء.

** نظراً لخاصياته فهو يدخل في تركيب البطاريات وكذلك في بعض الأدوية المستعملة في معالجة الأمراض العصبية والاكتئاب في صورة كربونات الليثيوم.

** الجدول التالي يوضح بعض الخواص العامة لعنصر الليثيوم:

(2) اكتشافه ووجوده في الطبيعة

** اكتشف عنصر الليثيوم في عام 1817 من قبل" أفيدسونArfredson " بالسويد وذلك من خامة البيتاليت

** مصدر اسم عنصر الليثيوم من اليونانية Lkthos بمعنى حجر إشارة إلى أصله المعدني.

** في عام 1818 استطاع كل من "براند "Brandé و "ديفي Davy" من تحضير كميات قليلة منه بالتحليل الكهربائي لأكسيد الليثيوم.

** يعتبر الليثيوم من العناصر النادرة   0,0065 % فهو غير موجود بشكل حر.

** بسبب نشاطه التفاعلي العالي يوجد دائماً متحداً مع عنصر أو أكثر في مركبات كيميائية.

** يشكل الليثيوم نسبة ضئيلة في الكثير من الصور البركانية، كما يوجد في المياه ذات تركيزات الأملاح العالية. إلا أن خاماته منتشرة في كل من أوروبا وآسيا وافريقيا وأمريكا وأهمها:
السبوديومين: Li [Al Si2 O6]
والليبيدولين: K2 Li3 Al4 Si7 O21 (OH , F)3
والبيتاليت:
Li Al Si4 O10
والأملبيكونيت (Ambygonite): Li Al (F ,OH ) PO4

(3) طرق تحضير الليثيوم

يحضر الليثيوم بالتحليل الكهربائي لمصهور مزيج من %55 LiCl + 45% KCl حيث:

** تتألف الخلية من صفيحة من الفولاذ تضم الصهارة وتقوم مقام المهبط، والمصعد من الغرافيت.

** ينصهر المزيج عند حوالي (درجة انصهار كلوريد الليثيوم 610 Co يتحرر الليثيوم على المهبط الفولاذي ويطفو على سطح الصهارة ويتحرر الكلور على المصعد.

** يجب إضافة كلوريد الليثيوم لتعويض ما يتحلل منه.

(4) الخواص الكيميائية لعنصر الليثيوم

(أ) التفاعل مع الأكسجين

 الليثيوم النقي جدا لا يتفاعل مع الأكسجين الجاف في الدرجة العالية من الحرارة إلا أنه في الدرجات الأعلى من 100 Co يتفاعل معه ليشكل الأكسيد LiO2. ويمكن أن يتفاعل هذا الأكسيد مع الماء ليعطي هيدروكسيد الليثيوم:

(ب) التفاعل مع الماء

يتحد الليثيوم مع الماء بشدة مشكلا هيدروكسيد الليثيوم وغاز الهيدروجين، ولا يكون هذا التفاعل عنيفا حتى أن الليثيوم لا ينصهر والهيدروجين المتحرر لا يشتعل كما في حالة المعادن الأخرى:

(جـ) التفاعل مع أشباه المعادن

** يتفاعل الليثيوم مع الهيدروجين عندما يكون مصهوراً (أي فوق الدرجة 600 Co) حسب التفاعل التالي:


** يتفاعل الليثيوم أيضا مع الكبريت ليعطي الكبريتدات ومع الفوسفور ليعطي الفوسفيدات وذلك حسب المعادلات التالية:


** يتفاعل الليثيوم مع الآزوت ببطء في الدرجة العادية من الحرارة وبسرعة عند درجات أعلى ليشكل النتريد Li3N

(د) التفاعلات الأخرى

** يمكن أن يتفاعل الليثيوم مع الأحماض والكحول الإيثيلي وغاز النشادر بوجود وسيط وحرارة حيث ينطلق غاز الهيدروجين و كلوريد الليثيوم أو إيتيلات أو أميد الليثيوم:


** يختزل الليثيوم الأكاسيد وهاليدات المعادن الأخرى إلى المعدن فمثلا يستطيع اختزال كلوريد البيريليوم وفق التفاعل:

(5) استخدامات عنصر الليثيوم

(أ) يدخل الليثيوم في صناعة الأدوية.

(ب) يستعمل الليثيوم على نطاق واسع في الكيمياء العضوية مثل مركب هيدريد الليثيوم والألمنيوم Li- Al H4 - الذي يعتبر من العوامل المختزلة القوية.

(جـ) يستخدم في صناعة بطاريات السيارات لكونه موصل للكهرباء.

(د) يستخدم في الطب النفسي في ضبط نوبات الاكتئاب والهوس للمرضى الذين يعانون من الاضطراب الوجداني ثنائي القطبين.

المراجع: دراسة كيميائية تحليلية مفصلة لعناصر الجدول الدوري / الأستاذ الدكتور حسن بوزيّان أستاذ بقسم الكيمياء بالمدرسة العليا للأساتذة / الجزء الأول / أبريل 2017 / الجزائر


ليست هناك تعليقات