Гідроксид літію

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Гідроксид літію
Lithium hydroxide.jpg
Lithium-hydroxide-xtal-3D-vdW.png
Будова кристалічної ґратки
Назва за IUPAC Літій гідроксид
Ідентифікатори
Номер CAS 1310-65-2
PubChem 3939
Властивості
Молекулярна формула LiOH
Молярна маса 23,9 г/моль
Зовнішній вигляд білі кристали
Густина 1,46 г/см³
Тпл 462 °C [1]
Ткип 925 °C [1]
Розчинність (вода) 124,8 г/л
Термохімія
Ст. ентальпія
утворення
ΔfHo298
-484,90 кДж/моль
Ст. ентропія So298 42,76 Дж/(моль·К)
Теплоємність, cop 49,58 Дж/(моль·К)
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Гідрокси́д лі́тію, лі́тій гідрокси́д — гідроксид лужного металу літію, який має формулу LiOH. Поглинаючи воду з повітря, може утворювати моногідрат LiOH·H2O. Проявляє сильні осно́вні властивості.

Застосовується для очищення повітря у приміщеннях від вуглекислого газу та для синтезу стеарату літію — поширеного компоненту мастил.

Фізичні властивості[ред.ред. код]

Гідроксид літію при стандартних умовах є безбарвною кристалічною речовиною з тетрагональною кристалічною ґраткою[2]. При роботі з ним слід бути обережним, уникати потрапляння на шкіру та слизові оболонки.

Розчинність LiOH у воді
Температура, °C 0 10 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100
Розчинність, %[3] 10,8 10,8 11,0 11,1 11,3 11,7 12,2 12,7 13,4 14,2 15,1 16,1

Отримання[ред.ред. код]

Основним методом отримання гідроксиду літію є взаємодія сульфату літію і гідроксиду барію (у формі гідрату):

\mathrm{Li_2SO_4 + Ba(OH)_2 \cdot 8H_2O \longrightarrow 2(LiOH \cdot H_2O) + BaSO_4 \downarrow  + 6H_2O }

Утворений гідрат LiOH дегідрують протягом кількох днів у присутності P2O5:

\mathrm{ LiOH \cdot H_2O \xrightarrow{P_2O_5} LiOH + H_2O }

Також дегідратацію проводять незначним нагріванням речовини до 140 °C у струмені чистого водню. У випадку, якщо температура стрімко підвищуватиметься, при 445 °C моногідрат розплавиться і перейде у форму 8LiOH·H2O, з якої виділити чистий гідроксид значно складніше.

Аналогічною до реакції з гідроксидом барію є взаємодія карбонату літію з гідроксидом кальцію:

\mathrm{Li_2CO_3 + Ca(OH)_2 \longrightarrow 2LiOH + CaCO_3 \downarrow}

Менш поширеними є методи синтезу LiOH, засновані на взаємодії із водою металічного літію та оксиду літію:

\mathrm{2Li + 2H_2O \longrightarrow 2LiOH + H_2 \uparrow}
\mathrm{Li_2O + H_2O \longrightarrow 2LiOH}

Хімічні властивості[ред.ред. код]

Гідроксид літію є сильним гідроксидом (лугом), який добре дисоціює у воді:

\mathrm{ LiOH \rightleftarrows Li^+ + OH^-}

При нагріванні понад 660 °C гідроксид дегідратується із утворенням оксиду літію:

\mathrm{ 2LiOH \xrightarrow{660-780^oC} Li_2O + H_2O }

Взаємодіючи з кислотами та кислотними оксидами, проявляє сильні осно́вні властивості та утворює відповідні солі (реакція нейтралізації):

\mathrm{LiOH + HCl \longrightarrow LiCl + H_2O}
\mathrm{2LiOH + H_2SO_4 \longrightarrow Li_2SO_4 + 2 H_2O}
\mathrm{2LiOH + CO_2 \longrightarrow Li_2CO_3 + H_2O}
\mathrm{2LiOH + SO_3 \longrightarrow Li_2SO_4 + H_2O}

При взаємодії зі спиртами (які мають кислотні властивості), утворює алкоголяти:

\mathrm{ LiOH + C_2H_5OH \rightarrow C_2H_5OLi + H_2O}

Холодний та гарячий розчини LiOH реагують із галогенами:

\mathrm{ 2LiOH + Cl_2 \rightarrow LiClO + LiCl + H_2O}
\mathrm{ 6LiOH + Cl_2 \xrightarrow{t} LiClO_3 + 5LiCl + 3H_2O }

У підігрітому спиртовому розчині сполука може відновлюватися пероксидом водню із утворенням пероксиду літію (після дегідратації у вакуумі в присутності P2O5):

\mathrm{ 2LiOH + 2H_2O_2 + H_2O \xrightarrow{C_2H_5OH, t} Li_2O_2 \cdot H_2O_2 \cdot 3H_2O}
\mathrm{ Li_2O_2 \cdot H_2O_2 \cdot 3H_2O \xrightarrow{P_2O_5, vacuum} Li_2O_2 + H_2O_2 + 3H_2O }

Застосування[ред.ред. код]

Гідроксид літію використовується в космічних місіях та в підводних човнах, для очищення повітря, оскільки він поглинає вуглекислим газом із повітря:

\mathrm{ 2(LiOH \cdot H_2O) + CO_2 \longrightarrow Li_2CO_3 + 3H_2O}

LiOH застосовується в отриманні стеарату літію — одного з найпоширеніших компонентів для мастил, який має переваги у стійкості в широкому діапазоні температур (від -20 до 150 °C)

Також використовується при синтезі полімерів як каталізатор та як електроліт в акумуляторах.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б Гидроксид лития на XuMuK.Ru
  2. Описание гидроксида лития на XuMuK.Ru (рос.)
  3. Значення розчинності у відсотках розраховується як відношення маси розчиненої речовини до маси усього розчину

Джерела[ред.ред. код]

  • Greenwood N. N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. — 2nd. — Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997. — 1341 p. — ISBN 0-7506-3365-4. (англ.)
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL): CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
  • Handbook of Preparative Inorganic Chemistry / G. Brauer. — 2nd. — New York: Academic Press, 1963. — 1859 p. (англ.)
  • Рипан Р., Чертяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / В. И. Спицын. — М.: «Мир», 1971. — Т. 1. — 561 с. (рос.)
  • Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)
Розчинність кислот, основ і солей у воді
H+ Li+ K+ Na+ NH+4 Ba2+ Ca2+ Mg2+ Sr2+ Al3+ Cr3+ Fe2+ Fe3+ Ni2+ Co2+ Mn2+ Zn2+ Ag+ Hg2+ Hg2+2 Pb2+ Sr2+ Sn2+ Cu+
OH P P P - P М Н М Н Н Н - Н Н Н Н - - - Н Н - Н
F P Н P P Р М Н Н М Р Н Н Н Р Р М Р Р М М Н Р Р ?
Cl P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н Р Н М - Н Р
Br P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н М Н М Р H Р
I P P P P Р Р Р Р Р Р ? Р - Р Р Р Р Н Н Н Н М Н -
S2− P P P P - Р М Н Р - - Н - Н Н Н Н Н Н - Н Н Н Н
SO2−3 P P P P Р М М М Н ? ? М ? Н Н Н М Н Н Н Н ? Н ?
SO2−4 P P P P Р Н М Р Н Р Р Р Р Р Р Р Р М - Н Н Р Р Р
NO3 P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р - Р - Р Р
NO2 P P P P Р Р Р Р Р ? ? ? ? Р М ? ? М ? ? ? ? ? ?
PO3−4 P Н P P - Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н ? Н Н Н Н
CO2−3 М Р P P Р Н Н Н Н - - - - Н Н - - Н - Н - - ? -
CH3COO P Р P P Р Р Р Р Р - Р Р - Р Р Р Р Р Р М Р - Р Р
CN P Р P P Р Р Р Р Р ? Н Н - Н Н Н Н Н Р Н Р - - Н
SiO2−3 H Н P P ? Н Н Н Н ? ? Н ? ? ? Н Н ? ? ? Н ? ? ?