Lítio

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

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 prótons e três elétrons. 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 de transtorno bipolar.

Lítio - Berílio
H Li Na
	Tabela Periódica

Geral

Nome, símbolo, número

Lítio, Li, 3

Classe, série química

Metal, representativo (alcalino)

Grupo, período, bloco

1(IA), 2 , s

Densidade, dureza

535 kg/m³, 0,6

Cor e aparência

Branco prateado

Propriedades atómicas

Massa atómica

6,941(2) u

Raio atómico (calculado)

145 (167) pm

Raio covalente

134 pm

Raio de van der Waals

182 pm

Configuração electrónica

[He]2s¹

Elétrons por nível de energia

2, 1

Estado de oxidação (óxido)

+1 ( base forte )

Estrutura cristalina

Cúbica de corpo centrado

Propriedades físicas

Estado da matéria

sólido (não magnético)

Ponto de fusão

453,6 K (180,5 °C)

Ponto de ebulição

1615 K (1342 °C)

Volume molar

13,02 ×10^-6 m³/mol

Entalpia de vaporização

145,92 kJ/mol

Entalpia de fusão

3 kJ/mol

Pressão de vapor

1,63 × 10^-8 Pa (453,7K)

Velocidade do som

6000 m/s (293,15 K)

Informações diversas

Eletronegatividade

0,98 (Escala de Pauling)

Calor específico

3582 J/(kg*K)

Condutividade elétrica

10,8 10⁶/m ohm

Condutividade térmica

84,7 W/(m*K)

1º Potencial de ionização

520,2 kJ/mol

2º Potencial de ionização

7298,1 kJ/mol

3º Potencial de ionização

11815,0 kJ/mol

Isótopos mais estáveis

iso	Ab	Meia-vida	MD	ED M eV	PD
⁶Li	7,5%	Li é isótopo estável com 3 nêutrons
⁷Li	92,5%	Li é estável com 4 neutrons
⁸Li	sintético	838 ms	β^-	16,004	⁸Be

Unidades SI e CNTP exceto onde indicado o contrário.

[editar] Características principais

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

[editar] Aplicações

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 (Li₂C O₃) 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 tem aplicações nucleares.
Também é usado como poderoso analgésico em operações de risco.

[editar] História

O lítio (do grego λιθoς, pedra) foi descoberto por Johan August Arfwedson em 1817. Arfvedson encontrou o novo elemento nos minerais espodúmena e lepidolita provenientes de uma mina de petalita, LiAl( Si₂O₅ )₂, da 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.

[editar] 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.

[editar] 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 milisegundos 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.

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

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.^[1]

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

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 procesos 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.

[editar] 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.

[editar] Farmacologia

Os sais de lítio têm aprovação para o tratamento de transtorno bipolar de tipo 1 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, anti-depressivo (sua eficácia para a depressão unipolar, entretanto, ainda não foi bem estabelecida).

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, enjôos, diarréia 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 tireóide e aos rins, exigindo monitoração periódica por meio de exames de sangue.