Obtención de litio 1. DESCRIPCION Propiedades del litio Entre las propiedades de los metales alcalinos como el litio es destacable su reacción al agua. Al mezclarlos con agua, estos elementos entre los que se encuentra el litio en algunos casos emiten luz y en otros, reaccionan violentamente produciendo gran cantidad de energía. De esta reacción se producen hidrógeno e hidróxidos. El estado del litio en su forma natural natural es sólido no magn!tico". El litio es un elemento químico de aspecto blanco plateado#gris y pertenece al grupo de los alcalinos. El n$mero atómico del litio es %. El símbolo químico del litio es &i. El punto de fusión del litio es de '(%,)* grados +elvin o de -,(' grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del litio es de )( grados +elvin o de %',-( grados celsius o grados centígrados. centígrados. Entre las propiedades físicas m/s notables del litio est/n el alto calor especí0co capacidad calori0ca", el gran intervalo de temperatura de la fase líquida, alta conductividad t!rmica, ba1a viscosidad y muy ba1a densidad. 2. REACCIONES Reacción del Litio con aire: El &itio met/lico resulta f/cil de cortar con un cuchillo. El resultado es una super0cie plateada y brillante, pero que pronto cambia de color en contacto con el oxígeno y la humedad del aire. 2uando se quema &itio al aire libre, el producto principal de la reacción es el óxido de litio blanco,
&i3. Adem/s se obtiene algo de peróxido de litio, &i 3, tambi!n blanco. '&is" 4 3g"
&i3s"
&is" 4 3g"
&i3s"
Reacción del Litio con aga: El &itio reacciona lentamente con agua para formar una disolución incolora de hidróxido de litio &i35" e hidrogeno gaseoso 5". &a disolución resultante es b/sica debido al hidróxido disuelto. &a reacción es exot!rmica, pero es m/s lenta que la llevada a cabo por el 6odio inmediatamente inferior en la tabla periódica". &is" 4 53
&i35aq" 4 5g"
Reacción del !idrógeno con los !alógenos: El &itio reacciona vigorosamente con todos los halógenos para formar haluros de litio. De este modo, reacciona con 7l$or, 7 , 2loro, 2l, 8romo, 8r, y 9odo, :, para formar respectivamente ;uoruro de litio, &i7, cloruro de litio, &i2l, bromuro de litio, &i8r, y yoduro de litio, &i:. &is" 4 7g" &is" 4 2lg" &is" 4 8rg" &is" 4 :g"
&i7s" &i2ls" &i8rs" &i:s"
Reacción del Litio con los "cidos:
El &itio se disuelve en /cido sulf$rico diluido para formar disoluciones que contienen el ion acuoso &i 4 1unto con hidrógeno en estado gas, 5 . &is" 4 563'aq"
&i4aq" 4 63'<aq" 4 5g"
Reacción del !idrógeno con las bases: El &itio reacciona lentamente con agua para dar una disolución incolora y b/sica de hidróxido lítico &i35" e hidrógeno gaseoso 5". Esta reacción contin$a incluso cuando la disolución se vuelve b/sica. &a disolución resultante es b/sica debido al hidróxido disuelto. Adem/s es exot!rmica, pero m/s lenta que la del 6odio, como ya se ha indicado anteriormente. A medida que contin$a la reacción, la cantidad de hidróxido aumenta. &is" 4 53 %2lg" 4 )35<aq"
&i35aq" 4 5g" 2l3%<aq" 4 (2l<aq" 4 %53
#. DESCRIPCI$N DEL PROCESO Obtención de litio El &itio no se fabrica normalmente en los laboratorios, a pesar de ser un elemento tan com$n comercialmente. =odos sus procesos de síntesis requieren un paso electrolítico, debido a la gran di0cultad de a>adirle un electrón al ión &i 4 , a causa de su ba1o nivel de electronegatividad. &a mena &iAl6i3%" es la sustancia comercial m/s importante de las que contengan &itio. &a forma a se convierte primero en una forma m/s suave, b, aplic/ndole un calor de alrededor ??@ 2. A continuación, esto se mezcla cuidadosamente con /cido sulf$rico caliente e introducido en agua para obtener la disolución del sulfato de litio, &i 63'. 6e lava el sulfato con
carbonato de sodio, a23%, para de este modo obtener un precipitado de carbonato de litio &i 23%, relativamente insoluble. &i63' 4 a23%
a63' 4 &i23% sólido"
A partir de la reacción del carbonato de litio con 52l se obtiene cloruro de litio, &i2l. &i23% 4 52l
&i2l 4 23 453
Este compuesto, el cloruro de litio, posee un punto de fusión bastante alto superior a )?? @2" , lo que signi0ca que resultaría relativamente caro fundirlo para, de este modo, llevar a cabo la electrolisis. De cualquier manera, una mezcla de &i2l ((B" y +2l '(B" funde alrededor de los '%?@ 2 y requiere mucha menos energía para producir su electrolisis, con lo que resulta m/s económico. 2/todoC
&i4l" 4 e<
nodoC
2l<l"
&i l" #2l g" 4 e<
%. &SOS •
•
En metalurgia se utiliza el litio para hacer aleaciones con el aluminio con el ob1eto de me1orar algunas de sus propiedades. na aleación de aluminio que contenga una proporción aproximada al B de litio posee unas propiedades el/sticas y una resistencia a la tracción similares a las de un acero medio. El litio tambi!n se usa en la fabricación de vidrios especiales y en la elaboración de esmaltes para la cer/mica. &os vidrios que contienen litio tienen un menor coe0ciente de dilatación t!rmica y una mayor transparencia a la radiación ultravioleta.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
&os compuestos de litio dan a la llama una coloración ro1a brillante muy atractiva por lo que son utilizados en pirot!cnica. A partir de compuestos de litio se pueden crear fuegos arti0ciales y bengalas de color ro1o. &a industria farmac!utica utiliza algunas sales de litio para elaborar medicamentos reguladores de los estados anímicos y para la prevención y tratamiento de algunos tipos de depresiones nerviosas. El litio puede ser utilizado en las lentes focales para los telescopios y las gafas comunes. =ambi!n se utiliza el litio en la fabricación de baterías el!ctricas y como aditivo en algunos lubricantes. El hidróxido de litio &i35" se utiliza para hacer 1abones de litio. Estos 1abones se utilizan para la fabricación de grasas lubricantes. El litio se utiliza para crear baterías desechables y recargables. Algunos e1emplos de baterías recargables que utilizan litio son la batería de iones de litio y la batería de litio fosfato de hierro. For su elevado calor especí0co, el litio se emplea en aplicaciones de transferencia de calor, y por su elevado potencial electroquímico constituye un /nodo adecuado para las baterías el!ctricas. El hidróxido de litio se usa en las naves espaciales y submarinos para depurar el aire extrayendo el dióxido de carbono. Es componente com$n de las aleaciones de aluminio, cadmio, cobre y manganeso empleadas en la construcción aeron/utica, y se ha empleado con !xito en la fabricación de cer/micas y lentes, como la del telescopio de (,?- m de di/metro ?? pulgadas" de Gonte Falomar.
'a(bi)n tiene aplicaciones ncleares.
•
•
•
•
•
•
El litio puede ser utilizado como un refrigerante debido a su alto calor especí0co. El litio se utiliza para absorber neutrones en la fusión nuclear. El litio se combina con otros metales generalmente de aluminio, cadmio, cobre o manganeso" para hacer piezas de aviones. El hidróxido de litio y el peróxido de litio se utilizan para puri0car el aire en submarinos y en las naves espaciales. El peróxido de litio reacciona con el dióxido de carbono para producir oxígeno. 2loruro de litio y bromuro de litio son desecante e0caz. n desecante es una sustancia que mantiene algo generalmente un contenedor" seca mediante la absorción o adsorbente" mol!culas de agua. El litio, y sus hidruros, se utilizan como aditivos de alta energía en propulsores de cohetes. *. O'ROS ASPEC'OS
*.1 E+ectos del Litio sobre la sald Efectos de la exposición al litioC ,ego: •
•
• • • •
:n;amable. Guchas reacciones pueden causar fuego o explosión. &ibera vapores o gases" irritantes y tóxicos en un incendio. ExplosiónC Hiesgo de incendio y explosión en contacto con sustancias combustibles y agua. :nhalaciónC 6ensación de quemadura. =os. Hespiración traba1osa. 7alta de aire.
• • •
• • • • • • • • • • •
Dolor de garganta. &os síntomas pueden ser retrasados. FielC Enro1ecimiento. Iuemaduras cut/neas. Dolor. Ampollas. 31osC Enro1ecimiento. Dolor. Iuemaduras severas y profundas. :ngestiónC 2alambres abdominales. Dolor abdominal. 6ensación de quemadura. /useas. 6hocJ o colapso. Kómitos. Debilidad. Kías de exposiciónC &a sustancia puede ser absorbida por el cuerpo por inhalación de su aerosol y por ingestión.
Riesgos -(icos: 6u calentamiento puede provocar combustión violenta o explosión. &a sustancia puede arder espont/neamente en contacto con el aire cuando se dispersa en 0nas partículas. 2uando se calienta se forman vapores tóxicos. Heacciona violentamente con oxidantes fuertes, /cidos y muchos compuestos provocando peligro de incendio y explosión. Heacciona violentamente con el agua, formando gas hidrógeno altamente in;amable y vapores corrosivos de hidróxido de litio. *.2 E+ectos a(bientales del Litio El litio met/lico reacciona con el nitrógeno, el oxígeno, y el vapor de agua en el aire. 2onsecuentemente, la super0cie del litio se recubre de una mezcla de hidróxido de litio &i35", carbonato de litio &i 23%", y nitrato de litio &i %". El hidróxido de litio representa un peligro potencialmente signi0cativo
porque es extremadamente corrosivo. 6e debe prestar especial atención a los organismos acu/ticos. /. ,&EN'ES 0I0LIOR,ICAS httpC##LLL.??ciaquimica.net#elementos#&i%#index.htm httpC##LLL.lenntech.es#periodica#elementos#li.htm httpC##es.LiJipedia.org#LiJi#&itio httpC##elementos.org.es#litio httpC##LLL.madrimasd.org#blogs#remtavares#?#?*#*#%) M%
