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Litio Elemento químico

Litio Elemento químico
El litio es un elemento. Recibe su nombre de “lithos”, la palabra griega para piedra, porque está presente en pequeñas cantidades en prácticamente todas las rocas. El litio funciona con otros elementos, drogas, enzimas, hormonas, vitaminas y factores de crecimiento en el cuerpo de muchas maneras diferentes. La gente lo usa para medicina.

El litio se usa para enfermedades mentales, como el trastorno bipolar, la depresión y la esquizofrenia ; para los trastornos de la alimentación, incluida la anorexia y la bulimia ; y para los trastornos de la sangre, incluida la anemia y el bajo recuento de glóbulos blancos ( neutropenia ).

El litio también se usa para el dolor de cabeza, el alcoholismo, epilepsia, diabetes, enfermedad hepática, trastornos renales, artritis, una afección de la piel llamada seborrea y tiroides hiperactiva. Otros usos incluyen tratamiento del asma, enfermedad de Huntington, enfermedad de Graves, herpes simple, un trastorno del movimiento llamado discinesia tardía, síndrome de Tourette, vómitos cíclicos, enfermedad de Meniere, sensación de hormigueo o “hormigueo” en la piel (parestesias) y comportamiento agresivo en personas con trastorno por déficit de atención e hiperactividad ( TDAH ).

¿Como funciona?

No se sabe exactamente cómo funciona el litio, pero podría ayudar a los trastornos mentales al aumentar la actividad de los mensajeros químicos en el cerebro.

Litio (Li), elemento químico del Grupo 1 (Ia) en la tabla periódica, el grupo de metal alcalino, el más ligero de los elementos sólidos. El metal en sí, que es suave, blanco y lustroso, y varias de sus aleaciones y compuestos se producen a escala industrial.

Propiedades del elemento

número atómico 3
peso atomico 6.941
punto de fusion 180.5 ° C (365.9 ° F)
punto de ebullición 1,342 ° C (2,448 ° F)
Gravedad específica 0.534 a 20 ° C (68 ° F)
estado de oxidación +1
configuración electronica 2-1 o 1 s 2 2 1

Ocurrencia Y Producción

Descubierto en 1817 por un químico sueco Johan August Arfwedson en el mineral petalita, el litio también se encuentra en depósitos de salmuera y como sales en manantiales minerales; su concentración en agua de mar es 0.1 partes por millón (ppm). El litio también se encuentra en pegmatita minerales, tales como espodumeno (LiAlSi 2 O 6 ) y lepidolita (de variar la estructura), o en amblygonite (LiAlFPO 4 ) minerales, con Li 2 O contenidos que varían entre 4 y 8,5 por ciento. Se constituye aproximadamente el 0,002 por ciento de la corteza terrestre.

Hasta la década de 1990, el mercado de productos químicos y metales de litio estaba dominado por la producción estadounidense de depósitos minerales, pero a fines del siglo XXI, la mayor parte de la producción provenía de fuentes no estadounidenses; Australia, Chile y Portugal fueron los proveedores más grandes del mundo. (Bolivia tiene la mitad de los depósitos de litio del mundo, pero no es un gran productor de litio.)

La principal forma comercial escarbonato de litio, Li 2 CO 3, producido a partir de minerales o salmueras por una serie de procesos diferentes. La adición de ácido clorhídrico (HCl) producecloruro de litio, que es el compuesto utilizado para producir metal de litio por electrólisis. El litio metálico se produce por electrólisis de una mezcla fusionada de cloruros de litio y potasio.

Litio bajo

El punto de fusión más bajo de la mezcla (400-420 ° C, o 750-790 ° F) en comparación con la del cloruro de litio puro (610 ° C o 1.130 ° F) permite el funcionamiento a baja temperatura de la electrólisis. Dado que el voltaje al que tiene lugar la descomposición del cloruro de litio es menor que el del cloruro de potasio, el litio se deposita a un nivel de pureza superior al 97 por ciento.

Los ánodos de grafito se utilizan en la producción electrolítica de litio, mientras que los cátodos están hechos de acero. También El litio puro formado en el cátodo se une a la superficie del electrolito para formar un conjunto fundido, que está protegido de la reacción con el aire por una película delgada del electrolito. El litio se saca de la celda y se cuela vertiéndolo en un molde a una temperatura ligeramente superior al punto de fusión, dejando atrás el electrolito solidificado.

Es decir El litio solidificado se vuelve a fundir, y los materiales insolubles en la masa fundida flotan hacia la superficie o se hunden en el fondo de la olla de fusión. El paso de refundición reduce el contenido de potasio a menos de 100 partes por millón. El metal de litio, que se puede extraer en alambre y enrollar en hojas, es más suave queplomo pero más duro que los otros metales alcalinos y tiene la estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo.

Muchas aleaciones de litio se producen directamente mediante la electrólisis de sales fundidas, que contienen cloruro de litio en presencia de un segundo cloruro, o mediante el uso de materiales de cátodo que interactúan con el litio depositado, introduciendo otros elementos en la masa fundida.

Producción de litio por países

La tabla enumera los principales productores de litio.

Litio
país producción minera 2006 (toneladas métricas) * % de la producción minera mundialmente conocida reservas demostradas 2006 (toneladas métricas) * % de reservas demostradas en el mundo
*Estimado.
** Cifras de producción retenidas.
*** Los detalles no se agregan a los totales dados debido al redondeo.
Fuente: Departamento del Interior de EE. UU., Resúmenes de productos básicos minerales 2007.
Chile 8,200 35 3,000,000 27
Australia 5.500 23 260,000 2
Argentina 2.900 12 N / A N / A
China 2,820 12 1,100,000 10
Rusia 2,200 9 N / A N / A
Canadá 707 3 360,000 3.0
Zimbabue 600 3 27,000 0.2
Portugal 320 1 N / A N / A
Brasil 242 1 910,000 8
Bolivia 5,400,000 49
Estados Unidos ** 410,000 4
Total mundial *** 23,500

Usos Significativos

usos de Litio Elemento químico

Las principales aplicaciones industriales para el litio metal se encuentran en la metalurgia, donde el elemento activo se utiliza como eliminador (eliminador de impurezas) en el refinado de metales tales como hierro, níquel, cobre y zinc y sus aleaciones. Una gran variedad de elementos no metálicos son atrapados por el litio, que incluye oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, carbono, azufre y los halógenos.

El litio se utiliza en gran medida en la síntesis orgánica, tanto en reacciones de laboratorio como industrialmente. Un reactivo clave que se produce comercialmente a gran escala es n -butillitio, C 4 H 9 Li. Su principal uso comercial es como iniciador de la polimerización, por ejemplo, en la producción de caucho sintético. También se usa ampliamente en la producción de otros productos químicos orgánicos, especialmente productos farmacéuticos.

Debido a su peso ligero y su gran potencial electroquímico negativo, el litio metálico, puro o en presencia de otros elementos, sirve como ánodo (electrodo negativo) en muchas baterías primarias de litio no recargables. Desde principios de la década de 1990, se trabajó mucho en baterías recargables de litio de alta potencia para vehículos eléctricos y para el almacenamiento de energía.

El más exitoso de estos proporciona la separación del ánodo y un cátodo como LiCoO 2mediante un polímero conductor libre de disolvente que permite la migración del catión de litio, Li +. Las baterías de litio recargables más pequeñas se usan ampliamente para teléfonos celulares, cámaras y otros dispositivos electrónicos.

Ligeras aleaciones de litio y magnesio y duras aleaciones de litio y aluminio, más duras que el aluminio solo, tienen aplicaciones estructurales en la industria aeroespacial y otras industrias. El litio metálico se usa en la preparación de compuestos como el hidruro de litio.

Eficiencia del litio

Efectivo para

  • Trastorno bipolar (trastorno maníaco-depresivo).

Probablemente eficaz para

  • Depresión mayor.

Posiblemente eficaz para

  • Esquizofrenia y trastornos mentales relacionados. El litio generalmente se usa en combinación con medicamentos antipsicóticos cuando se usa para estos trastornos. Sin embargo, a veces el litio se administra solo.
  • Comportamiento agresivo impulsivo asociado con el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH).

Insuficiente evidencia de

  • Dependencia al alcohol.
  • Trastornos de las células sanguíneas
  • Otras condiciones.

Se necesita más evidencia para calificar la efectividad del litio para estos usos.

Propiedades Químicas

Propiedades Químicas

En muchas de sus propiedades, el litio exhibe las mismas características que los metales alcalinos más comunes, el sodio y el potasio. Por lo tanto, el litio, que flota en el agua, es altamente reactivo con él y forma soluciones de hidróxido fuertes, produciendo hidróxido de litio (LiOH) e hidrógeno gaseoso. El litio es el único metal alcalino que no forma el anión, Li -, en solución o en estado sólido.

El litio es químicamente activo, fácilmente pierde uno de sus tres electrones para formar compuestos que contienen el catión Li +. Muchos de estos difieren notablemente en solubilidad de los compuestos correspondientes de los otros metales alcalinos. Litio carbonato (Li 2 CO 3 ) exhibe la notable propiedad de solubilidad retrógrada; es menos soluble en agua caliente que en frío.

Compuesto del litio

El litio y sus compuestos imparten un color carmesí a una llama, que es la base de una prueba de su presencia. Se conserva comúnmente en aceite mineral porque reacciona con la humedad del aire.

Los compuestos de organolitio, en los que el átomo de litio no está presente como el ion Li + pero está unido directamente a un átomo de carbono, son útiles para fabricar otros compuestos orgánicos. El butilitio (C 4 H 9 Li), que se usa en la fabricación de caucho sintético, se prepara mediante la reacción de bromuro de butilo (C 4 H 9 Br) con litio metálico.

En muchos aspectos, el litio también muestra similitudes con los elementos del grupo alcalino-terrestre, especialmente el magnesio, que tiene radios atómicos e iónicos similares. Esta similitud se ve en las propiedades de oxidación, normalmente se forma el monóxido en cada caso. Las reacciones de los compuestos de organolitio también son similares a las reacciones de Grignard de compuestos de organomagnesio, un procedimiento sintético estándar en química orgánica.

Varios de los compuestos de litio tienen aplicaciones prácticas. El hidruro de litio (LiH), un sólido cristalino gris producido por la combinación directa de sus elementos constituyentes a temperaturas elevadas, es una fuente lista de hidrógeno, liberando instantáneamente ese gas al tratarlo con agua. También se usa para producirhidruro de litio y aluminio (LiAlH 4 ), que reduce rápidamente los aldehídos, cetonas y ésteres carboxílicos a alcoholes.

Hidróxido de litio

El hidróxido de litio (LiOH), comúnmente obtenido por la reacción del carbonato de litio con la cal, se usa en la fabricación de sales de litio (jabones) de ácido esteárico y otros ácidos grasos; estos jabones son ampliamente utilizados como espesantes en grasas lubricantes. El hidróxido de litio también se usa como un aditivo en el electrolito de acumuladores alcalinos y como un absorbente para el dióxido de carbono.

Otros compuestos industrialmente importantes incluyen cloruro de litio (LiCl) ybromuro de litio (LiBr). Forman salmueras concentradas capaces de absorber la humedad aérea en un amplio rango de temperaturas; estas salmueras se emplean comúnmente en grandes sistemas de refrigeración y aire acondicionado.El fluoruro de litio (LiF) se usa principalmente como agente fundente en esmaltes y vidrios.

Propiedades Nucleares

El litio, que no muestra radioactividad natural, tiene dos isótopos de masa número 6 (92.5 por ciento) y 7 (7.5 por ciento). loslitio-7 /la relación de litio-6 está entre 12 y 13.

El litio fue utilizado en 1932 como el metal objetivo en el trabajo pionero del físico británico John Cockcroft y el físico irlandés Ernest Walton en transmutar núcleos por partículas atómicas aceleradas artificialmente; cada núcleo de litio que absorbió un protón se convirtió en dos núcleos de helio. El bombardeo de litio-6 con neutrones lentos produce helio y tritio ( 3 H); esta reacción es una fuente importante de producción de tritio. El tritio así producido se emplea en la fabricación de bombas de hidrógeno, entre otros usos, como el suministro de un isótopo dehidrógeno radiactivo para la investigación biológica.

El litio tiene un valor potencial como fluido de transferencia de calor para reactores nucleares de alta densidad de potencia. El isótopo de litio 7, el isótopo estable más común, tiene una sección transversal nuclear baja (es decir, absorbe muy poco los neutrones) y tiene potencial como refrigerante primario para reactores nucleares en los que las temperaturas del refrigerante superan los 800 ° C (1.500 ° F) son obligatorios. Los isótopos litio-8 (vida media 0.855 segundos) y litio-9 (vida media 0.17 segundos) han sido producidos por bombardeo nuclear.

Propiedades Biológicas

La presencia generalizada de litio en las plantas da como resultado una distribución amplia, aunque de bajo nivel, del litio en los animales. Las sales de litio tienen efectos complejos cuando se absorben en el cuerpo. No son altamente tóxicos, aunque los niveles altos pueden ser fatales.

El uso de sales de litio y agua mineral que los contiene para tratar la gota (sin éxito) y para evitar la depresión (con éxito) data de la última mitad del siglo XIX, pero cayó en el descrédito médico a principios del siglo XX. El uso de carbonato de litio para tratar la depresión maníaca (también conocida como trastorno bipolar ) se demostró clínicamente en 1954. Los temores sobre la toxicidad del litio retrasaron su aprobación durante muchos años, pero ahora es el fármaco principal para el tratamiento de episodios maníacos y para la terapia de mantenimiento en pacientes bipolares.

Descubrimiento de litio

 

Descubrimiento de litio

El litio fue descubierto por Johan Arfvedson en 1817 en Estocolmo, Suecia, durante un análisis de petalita (LiAlSi 4 O 10 ).

Encontró la petalita contenida “sílice, alúmina y un álcali”. (1)

El nuevo metal alcalino en la petalita tenía propiedades únicas.

Requería más ácido para neutralizarlo que el sodioy su carbonato solo era escasamente soluble en agua, a diferencia del carbonato de sodio.

El nuevo álcali difería del potasio porque no daba un precipitado con ácido tartárico.

Arfvedson intentó producir una muestra pura del nuevo metal por electrólisis, pero no tuvo éxito; la batería que usó no era lo suficientemente potente. (2)

El metal puro fue aislado al año siguiente por el químico sueco William Brande y el químico inglés Humphry Davy trabajando independientemente.

Davy obtuvo una pequeña cantidad de litio metálico por electrólisis de carbonato de litio. (3)

Señaló que el nuevo elemento tenía un color de llama roja similar al estroncio y producía una solución alcalina cuando se disolvía en agua.

En días menos conscientes de la seguridad que el presente, Brande dijo del litio, “su solución tiene un sabor acre como los otros álcalis fijos”. (4)

En 1855, Robert Bunsen y Augustus Matthiessen producían independientemente el metal en grandes cantidades por electrólisis de cloruro de litio fundido.

El nombre de Lithium se deriva de la palabra griega ‘lithos’, que significa ‘piedra’.

Datos interesantes sobre el litio

  • Se cree que el litio es uno de los tres únicos elementos, los otros son hidrógeno y helio, producidos en cantidades significativas por el Big Bang. La síntesis de estos elementos tuvo lugar dentro de los primeros tres minutos de la existencia del universo.
  • El litio es el único metal alcalino que reacciona con el nitrógeno.
  • Humphrey Davy produjo algunos de los primeros metales de litio del mundo a partir del carbonato de litio. Hoy en día, el carbonato de litio, o más precisamente los iones de litio en el carbonato de litio, se utilizan para inhibir la fase maníaca del trastorno bipolar (maníaco-depresivo).
  • Las baterías basadas en litio han revolucionado los dispositivos de consumo como computadoras y teléfonos celulares. Para un peso dado de la batería, las baterías de litio entregan más energía que las baterías basadas en otros metales; en otras palabras, las baterías de litio tienen una alta densidad de energía.

Apariencia y características

Efectos dañinos:

El litio es corrosivo y causa quemaduras en la piel como resultado del hidróxido cáustico producido en contacto con la humedad. Las mujeres que toman carbonato de litio para el trastorno bipolar se les puede recomendar que varíen su tratamiento durante el embarazo, ya que el litio puede causar defectos de nacimiento.

Caracteristicas:

El litio es suave y blanco plateado y es el menos denso de los metales. Es altamente reactivo y no ocurre libremente en la naturaleza.

Las superficies recién cortadas se oxidan rápidamente en el aire para formar un recubrimiento de óxido negro. Es el único metal común (pero vea el radio ) que reacciona con el nitrógeno a temperatura ambiente, formando nitruro de litio.

El litio se quema con una llama carmesí, pero cuando el metal se quema lo suficiente, la llama se vuelve blanca brillante.

El litio tiene una alta capacidad de calor específico y existe como un líquido en un amplio rango de temperatura.

Usos del litio

El litio metálico puro se utiliza en baterías de iones de litio recargables y el metal se utiliza como aleación de aluminio, cobre, manganeso y cadmiopara fabricar piezas de aviones de alto rendimiento.

El litio también tiene varias aplicaciones nucleares, por ejemplo, como refrigerante en reactores reproductores nucleares y una fuente de tritio, que se forma bombardeando litio con neutrones.

El carbonato de litio se usa como un fármaco estabilizador del estado de ánimo.

El cloruro de litio y el bromuro se usan como desecantes.

El estearato de litio se usa como lubricante multiuso y de alta temperatura.

Abundancia e isótopos

Abundancia de la corteza terrestre: 20 partes por millón en peso, 60 partes por millón en moles

Abundance solar system: 60 partes por billón por peso, 10 partes por billón por topos

Costo, puro: $ 27 por 100g

Costo, volumen: $ 9.50 por 100g

Fuente: El litio no ocurre como un elemento libre en la naturaleza. Se encuentra en pequeñas cantidades en minerales de rocas ígneas y en sales de manantiales minerales. El metal puro de litio se produce por electrólisis a partir de una mezcla de cloruro de litio fundido (fundido) y cloruro de potasio.

Isótopos: el litio tiene 7 isótopos cuyas semividas se conocen, con números de masa 5 a 11. El litio natural es una mezcla de sus dos isótopos estables 6 Li y 7 Li con abundancias naturales de 7.6% y 92.4% respectivamente.

Efectos secundarios y seguridad

El litio parece ser seguro para la mayoría de las personas cuando se toma de forma adecuada con un control cuidadoso por parte de un proveedor de atención médica. El carbonato de litio y el citrato de litio han sido aprobados por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA). Pero no se sabe lo suficiente sobre la seguridad del orotato de litio. Evite usar orotato de litio hasta que se conozca más. 

El litio puede causar náuseas, diarrea, mareos, debilidad muscular, fatiga y una sensación de aturdimiento. Estos efectos secundarios no deseados a menudo mejoran con el uso continuo. Temblor fino, micción frecuente, y la sed puede ocurrir y puede persistir con el uso continuo. El aumento de peso y la hinchazón del exceso de líquido también pueden ocurrir. El litio también puede causar o hacer que los trastornos de la piel, como el acné, la psoriasis y las erupciones, empeoren. La cantidad de litio en el cuerpo debe controlarse cuidadosamente y se verifica mediante análisis de sangre.

Precauciones especiales y advertencias:

Embarazo y lactancia : el litio puede envenenar a un bebé en desarrollo (feto) y puede aumentar el riesgo de defectos de nacimiento, incluidos problemas cardíacos. Sin embargo, cuando los beneficios de administrarle litio a la madre superan los riesgos para el feto, el litio puede ser administrado por un proveedor de atención médica, siempre que haya un monitoreo cuidadoso. 

El tratamiento con litio es INSEGURO en mujeres que están amamantando. El litio puede ingresar a la leche materna y causar efectos secundarios no deseados en un lactante. 

Enfermedad cardíaca : el litio puede causar ritmos cardíacos irregulares. Esto puede ser un problema, especialmente para las personas que tienen enfermedades del corazón

Enfermedad del riñon: El litio se elimina del cuerpo por los riñones. En personas con enfermedad renal, es posible que deba reducirse la cantidad de litio que se administra. 

Cirugía : El litio puede cambiar los niveles de serotonina, una sustancia química que afecta el sistema nervioso central. Existe cierta preocupación de que el litio pueda interferir con los procedimientos quirúrgicos que a menudo implican anestesia y otras drogas que afectan el sistema nervioso central. El uso de litio debe suspenderse, con la aprobación de un proveedor de atención médica, al menos dos semanas antes de una cirugía programada. 

Enfermedad de la tiroides : podría empeorar los problemas de la tiroides todos esto por  el litio.

 

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¿Que es el litio?
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¿Que es el litio?
Descripción
es un elemento químico con el símbolo químico Li y número atómico 3 es un metal alcalino del color de blanco - plata , y, en condiciones normales, es el más fácil de metal y el menos denso sólido. Como todos los metales alcalinos del litio.
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