Omadused li keemia. Liitiumi omadused

Selles esitluses käsitletakse plaanipäraselt keemilise elemendi-metalli omadusi: asukoht PSCE-s, aatomi ja selle elektroonikakestade struktuur, võrreldakse seda rühma ja perioodi naabritega, lihtainet ja selle ühendeid: oksiide, hüdroksiidid, soolad.

Lae alla:

Eelvaade:

Esitluse eelvaadete kasutamiseks looge Google'i konto ja logige sisse: https://accounts.google.com

Slaidi pealdised:

Keemilise elemendi-metalli omadused, mis põhinevad selle positsioonil D.I. Mendelejevi PSHE-s

Tunni eesmärgid Esitage keemia üldtunnuste plaan. Element oma asukoha järgi PSCE-s Korrake aatomi struktuuri, kemikaalide liike. seosed, anorgaaniliste ainete klassifitseerimine ja nende omadused TED ja ORR valguses, anorgaaniliste ainete klassidevahelised geneetilised seosed Tutvusta õpilastele reaktsiooniprodukti saagise ülesandeid

Keemilise elemendi omaduste plaan vastavalt positsioonile PSCE-s Keemilise elemendi aadress Aatomi struktuur, eksponeeritud omadused, võrdlus naaberelementidega Lihtaine füüsikalised omadused Sellest keemilisest elemendist moodustuv oksiid ja selle omadused, tüüp ja keemiline skeem. sidemed Selle keemilise elemendi moodustatud hüdroksiid, selle omadused, sideme tüüp Vesinikühend, selle omadused soolad ja nende omadused

Iseloomustame elementi LIITIUM Järjearv 3, periood 2 (väike), rühm 1, põhialarühm (IA) + 3 Metallelement Li 0 – 1 e Li + Redutseerija oksüdatsioon 2 1 n = 2 n = 1 S S p 1S 2 2 S1 + S Li.

Võrdleme liitiumi aatomi omadusi naaberkeemiliste elementidega rühmade ja perioodide kaupa Rühmas: Liitium - Naatrium Väliskihil - 1 elektron (sarnasus) Kestade arv: naatriumil on 1 kest rohkem, seega naatriumi raadius aatom on suurem kui liitiumil, metalliline ja naatriumi redutseerivad omadused on tugevamad Perioodil: Liitium - Berüllium Kestade arv - igaüht 2 (sarnasus) Väliste elektronide arv: liitiumil on 1 e ja naatriumil 2 e, seega , liitiumi aatomi raadius on suurem kui berülliumil, liitiumi metallilised ja redutseerivad omadused on tugevamad

Liitium on lihtaine Leelismetall on hõbedase värvusega, väga hele, petrooleumikihi all, vabal kujul looduses ei leidu, karmiinpunane leegivärv T pl. = 180,6 0, T keema. = 1342 0, tihedus 0,534 g / s m 3 Metallist kristallvõre Metallikemikaal. side Li 0 – 1 e Li + aatomi ioon Elektrijuhtivus, soojusjuhtivus, tempermalmistavus, plastilisus, metalliline läige, lõigatakse noaga, kuid lõikekohal oksüdeerub ja tumeneb oma aktiivsuse tõttu kiiresti Keemilised omadused: reageerib veega ja mitte- metallid (hapnik, lämmastik, halogeenid, vesinik jne) – loo reaktsioonivõrrandid

Liitiumoksiid - Li 2 O Soola moodustav, aluseline Ioonside (kirjutage sideme moodustumise skeem) Valge värvus Keemilised omadused: Kirjutage üles liitiumoksiidi reaktsioonid vee, süsinikmonooksiidi (IV), vesinikkloriidhappega Valmistamine: Li 2 O 2 + 2 Li = 2 Li 2 O liitiumperoksiid liitiumoksiid

Liitiumhüdroksiid - LiOH Li + - OH - ioonside Li + - lihtne ioon, OH - - kompleksioon OH - - CPS Valge hügroskoopne pulber, katsudes seebine, söövitav Keemilised omadused: kirjutage üles liitiumhüdroksiidi reaktsioonid väävelhappega, vask (II) sulfaat ), süsinikmonooksiid (IV), välja arvatud lagunemine kuumutamisel Valmistamine: sula halogeeni sisaldavate soolade elektrolüüs 2 LiCl 2 Li + Cl 2.

Vesinikühend – LiH liitiumhüdriid Tahke valge Hügroskoopne Kasutatakse liitiumisoolade redutseerijana C Kontrollige liitiumisoolade lahustuvust vees lahustuvuse tabeli abil

Liitiumi avastamine A. Arfvedson, 1817 – tunnistas liitiumi uueks leelismetalliks Esmakordselt eraldati kihilisest silikaatmineraalsest petaliidist LiAlSi 4 O 10 Nimi – kreekakeelsest "kivist" G. Davy, 1818, sula liitiumoksiidi elektrolüüs

Metalli geneetiline jada Pidage meeles geneetilise jada tunnuseid: Üks ja sama keemiline element-metall Selle elemendi erinevad olemasoluvormid-metall (lihtaine-oksiid-alus-sool) Erinevate klasside ainete vastastikused muundumised

Liitiummetalli geneetiline jada Li  Li 2 O  LiOH  LiCl, Li 2 SO 4, LiNO 3 Ülesanne: viia läbi teisenduste ahel (koostada reaktsioonivõrrandid)

Probleemid lisandite ja reaktsioonisaaduse saagisega Leidke süsinikdioksiidi maht (n.s.), mida on võimalik saada 250 g 20% ​​lisandeid sisaldava lubjakivi reageerimisel lämmastikhappe liiaga. Kas on võimalik saada kogu 100% maht? Leia süsihappegaasi maht, kui gaasi saagis oleks 75% teoreetiliselt võimalikust.

Pea meeles valemid! η – saagis m ex V ex η = ----- = ------- m teoreetiline. V teoor.

Kodutöö § 1, harjutused Lahenda ülesanne. Kui 800 mg 30% naatriumhüdroksiidi lahust reageeris vasksulfaadi (vask(II)sulfaadi) liialahusega, saadi 196 mg setet. Kui suur on selle tootlus protsentides teoreetiliselt võimalikust?

I osa

1. Täitke elemendi kaltsium näitel tabel “Elemendi karakteristikud selle asukoha alusel D. I. Mendelejevi perioodilises tabelis (PS).

2. Elektrolüüte sisaldavate reaktsioonide puhul kinnitage kaltsiumoksiidi olemus vastavate reaktsioonivõrranditega, sealhulgas ioonsete võrranditega:

3. Kinnitage kaltsiumhüdroksiidi olemust sobivate reaktsioonivõrranditega molekulaarses, täis- ja lühendatud ioonvormis:

II osa

1. Tõmmake lisad maha.
4) Si

2. Milline järgmistest elementide rühmadest sisaldab ainult metalle?
Õiget vastust pole.

3. Milline metallisideme omadus on ebatäpne?
Metallist ühendus:
1) mida iseloomustab suuna puudumine;
2) mida iseloomustab küllastumatus.

4. Milline füüsikaline omadus ei ole ühine kõikidele metallidele?
3) agregatsiooni tahke olek standardtingimustes.

5. Iseloomustage liitiumelementi vastavalt I osas toodud plaanile.
1) See on I A rühma 2. väikese perioodi element.
2) +3Li 2е, 1е.
3) Li on tugev redutseerija, mis võtab vastu c. O. +1.
4-5) Li on metall, seetõttu on sellel metallilise keemilise sideme tõttu tekkinud metalliline kristallvõre, mille diagramm on järgmine:

6) allotroopia ei ole liitiumile tüüpiline.
7) Liitiumi metallilised omadused on rohkem väljendunud kui berülliumil.
8) Liitiumi metallilised omadused on rohkem väljendunud kui vesinikul, kuid vähem kui naatriumil.
9) Liitiumoksiid on oma olemuselt aluseline ja toimib koos:
happeoksiididega;
hapetega;
veega.
10) Liitiumhüdroksiid LiOH on oma olemuselt aluseline ja on lahustuv alus – leelis. Interakteerub (kirjutage võrrandid võimalike reaktsioonide jaoks molekulaarsel, täis- ja lühendatud ioonsel kujul):

6. IA rühma metallid (M) ehk leelismetallid moodustavad vesinikuühendeid üldvalemiga MH. Erinevalt mittemetallide lenduvatest vesinikuühenditest on nendes ühendites side ioonne ja kristallvõre ioonne.
Nendel kahekomponentsetel ühenditel on järgmised füüsikalised omadused:
Valged kristalsed ained, mis sarnanevad soolaga.

7. IIA rühma metallid (alates Ca-st) - leelismuldmetallid - moodustavad vesinikuühendeid üldvalemiga. Neid nimetatakse hüdriidideks, neil on ioonne kristallvõre, mis on ehitatud ioonse keemilise sideme kaudu ja neil on järgmised füüsikalised omadused: valged soolataolised kristalsed ained.
Veega suhtlemisel täheldatakse vahetusreaktsiooni.

Liitiumi kui elemendi üldised omadused

Keemiline sümbol – Li

Suhteline aatommass – 6,941

Ühendites on liitium monovalentne, mittemetallidega ühendites on oksüdatsiooniaste +1.

Liitium kui aine

Liitiumi saamise meetodid:

• Liitiumhüdriidist redutseerimine kuumutamisel:

2LiH → 2Li + H2

• Liitiumhüdriidi lahuse elektrolüüs:

2LiH (l) → 2Li + H2

• Liitiumoksiidi koostoime mittemetallidega:

2Li 2O + Si → 4Li + SiO2

• Liitiumoksiidi koostoime metallidega:

Li 2 O + Mg → 2Li + MgO

3Li 2O + 2Al → 6Li + Al 2O 3

Liitiumi füüsikalised omadused:

• Pehme, plastiline hõbevalge värvusega leelismetall.
• On metallilise läikega.
• Õhus kaetakse see oksiid-nitriidkilega.
• Sulamistemperatuur on 180,5 °C ja keemistemperatuur on 1336,6 °C.

Liitiumi keemilised omadused:

Liitium on väga reaktiivne ja keemiliste reaktsioonide käigus loobub reeglina elektronidest, muutudes positiivselt laetud iooniks. See süttib mõõdukal kuumutamisel, muutes gaasipõleti leegi tumepunaseks.

Reageerib vee, hapete, mittemetallide, ammoniaagiga.

1. Enamik Reageerib intensiivselt halogeenide, hapniku ja väävliga(see on tingitud nende suurest elektronegatiivsusest):

4Li + O 2 → 2Li 2 O

2Li + S → Li 2S

2Li + Cl2 → 2LiCl

2. Võib oksüdeerida vesinikioonide või muude metalliioonide poolt

2Li + 2H2O → 2LiOH + H2

2Li + 2HCl → 2LiCl + H2

3. liitium, interakteerudes ammoniaagiga, moodustab liitiumamiidi ja imiidi

2Li + 2NH3 → 2LiNH2 + H2

2Li + NH3 → Li 2NH + H2

Liitiumi rakendus:

Liitiumi sisaldav sulam on termoelektriliste muundurite tõhus pooljuht. Keemiliste vooluallikate (patareid, galvaanilised elemendid jne) anoodid on valmistatud liitiumist. Liitiumnitraati kasutatakse pürotehnikas tulede punaseks värvimiseks. Liitiumalumiiniumsilikaadist valmistatud klaasil on tohutu tugevus. Erinevate metallidega liitiumisulamid on lennunduses ja astronautikas uued paljulubavad materjalid. Liitiumhafniaat on osa spetsiaalsest emailist, mis on ette nähtud kõrge radioaktiivsusega tuumajäätmete kõrvaldamiseks. Seda kasutatakse tuumareaktorites tõhusa jahutusvedelikuna. Meditsiinis kasutatakse liitiumiühendeid psühhotroopsete ravimite kujul. Liitiumiühendeid kasutatakse laialdaselt tekstiilitööstuses (kanga pleegitamine), toiduainetes (konserveerimine) ja farmaatsiatööstuses (kosmeetikatoodete tootmine).

2. Lidin, R. A. Anorgaaniliste ainete keemilised omadused / R. A. Lidin, V. A. Molochko, L. L. Andreeva. – M.: Keemia, 2000.

3. Rudzitis, G. E. Keemia. Õpik õhtuse (vahetus)üldhariduskooli 7.–11. klassile. 2. osa. / G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. – M.: Haridus, 1985.

Keemiline element liitium sai kuulsaks tänu Johann August Arfvedsoni avastamisele 1817. aastal alumiiniumsilikaatpetaliidi osana. Seejärel leiti teistes looduslikult esinevates mineraalides "süttivat leelist". See on valge hõbedase läikega metall, mida saab noaga lõigata. Perioodilises tabelis on see kolmas koht ja tähistatakse Li (ladina sõnast Lithium).

Keemilise elemendi Liitium lühikirjeldus

Mendelejevi keemiliste elementide perioodilisuse tabelis on elemendi seerianumber (aatom) kolm. Tavalistes tingimustes on metallilise Li tihedus kõigist teadaolevatest metallidest madalaim. Lisaks juhib see leelismetallide perekonda sulamis- ja keemistemperatuuride poolest.

Ajaloolised faktid

Esimese metalliproovi sai Sir Humphry Davy sula liitiumhüdroksiidi lagundamisel elektrivooluga. Koos liitiumelektrolüüsi esimese tulemusega märkis Leopold Gmelin liitiumi sisaldavate sooladega katsetades leegi värvumist tumeda karmiinvärviga.

Liitiumi keemilised omadused

Liitiumil on naatriumiga segatuna "kapriissed" omadused ja see ei reageeri üldse sula kaaliumi, rubiidiumi ja tseesiumiga. Toatemperatuuril ei reageeri liitium kuiva õhu ega vesinikuga. Erinevalt teistest leelismetallidest ei saa seda petrooleumis säilitada. Selleks kasutage suletud plekk-anumates Sherwoodi õli, parafiini, bensiini või mineraalõli.

Temperatuuridel üle 100, kuid alla 300 kraadi Celsiuse järgi tekib liitiumi pinnale kaitsev oksiidkile, mis takistab kemikaalide edasist koostoimet. Element keskkonnaga, isegi niiskes õhus. Elemendi metallvorm põleb, kui see puutub kokku naha või limaskesta niiske pinnaga.

Liitiumirakendused

Elementi ennast ja selle ühendeid kasutatakse laialdaselt klaasitootmises ja portselankattena. Must- ja värviliste metallide metallurgias kasutatakse liitiumit, et anda sulamitele tugevust ja elastsust ning määrdeainete valmistamisel. Tekstiilitööstus kasutab seda elementi kangavalgendajana, toiduainetööstus säilitusainena ning farmaatsiatööstus kasutab seda edukalt kosmeetikatoodetes.

Vedel liitium on leidnud kasutust tuumareaktorites, radioaktiivse triitiumi tootmiseks kasutatakse liitium-6 isotoopi. Leelismetalli kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses, paljude protsesside katalüsaatorina, sulamite komponendina, millest valmistatakse külmkatoode, aga ka vooluallika anoodidena.

Liitiumfluoriidi monokristallide kujul kasutatakse ülitäpse 80% efektiivsusega laserite loomiseks. Mitmesugused liitiumiga ühendid on seotud vigade tuvastamise, pürotehnika, raadioelektroonika ja optoelektroonikaga.

Liitiumisoolad on psühhotroopne aine, mille positiivne mõju inimese vaimsele seisundile leidis kinnitust alles 20. sajandi keskel. Liitiumkarbonaati on edukalt kasutatud bipolaarse häire, maniakaalse depressiooni ja enesetapukalduvustega inimeste raviks.

See seletab madalat kuritegevuse taset piirkondades, kus joogivees on märkimisväärne kogus liitiumi. Elemendi toimemehhanism on endiselt halvasti mõistetav, kuid on vihjeid, et positiivne mõju saavutatakse mõnede naatriumi- ja kaaliumiioonide ajju ülekandmisel osalevate ensüümide aktiivsust reguleeriva funktsiooniga. Na ja K tasakaal vastutab otseselt psüühika seisundi eest. On tõestatud, et depressioonile kalduvatel inimestel on rakkudes liiga palju naatriumi ja liitium ühtlustab ioonilist pilti.

Liitiumi omadus vähendada depressiooni ja enesetapuriski kajastub rühmade Nirvana ja Evanescence töös. Nende diskograafia sisaldab psühhedeelseid laule nimega Lithium.

Liitiumi roll uinuvate luuüdirakkude aktiveerimisel on tänapäevase meditsiini lootuse aluseks võitluses verevähiga. Eksperimentaalselt on tõestatud, et liitiumil on soodne mõju genitaalherpese poolt mõjutatud piirkondadele. Positiivselt on ära märgitud Li kasutamine hüpertensiooni ja diabeedi kompleksravis. Kahtlemata tõhus skleroosi ja kardiovaskulaarsüsteemi haiguste ennetamisel.

Määrdeainetes sisalduv liitium võimaldab Antarktikat arendada kriitiliselt madalate temperatuuride tingimustes. Ilma selle elemendita tehnoloogia lihtsalt ebaõnnestub. Seda peetakse tahke raketikütuse komponendiks, kuna 1 kg tahke Li põlemise tulemus on üle kümne tuhande kilokalori, mis on peaaegu viis korda rohkem kui 1 kg petrooleumi põlemisel.

Kodutöö nr 3

Iseloomusta elemente P (fosfor) ja K (kaalium) vastavalt plaanile:

Elemendi omadused vastavalt plaanile:

Elemendi asukoht perioodilisuse tabelis. Periood, rühm, alarühm.

Seerianumber, tuumalaeng, prootonite arv, elektronide arv, neutronite arv.

Aatomi elektrooniline struktuur. Elektroonilised valemid (täis-, lühendatud, elektrooniline graafika), võttes arvesse võimalikke ergastatud olekuid. Elemendi tüüp (s, p, d, f).

Aatomi võimalikud valentsolekud.

Metall, mittemetall, amfoteerne metall.

Elemendi kõrgeim oksiid, selle iseloom.

Elemendi hüdroksiid, selle iseloom.

Soolavalemite näide.

Vesinikühendid.
Vastuse näidis.

Keemilise elemendi-metalli omadused selle positsiooni järgi perioodilisustabelis, kasutades näitena liitiumi.

Liitium on D.I Mendelejevi perioodilise süsteemi I rühma põhirühma 2. perioodi element, IA element või põhialarühm (leelismetallide alamrühm).
Liitiumi aatomi ehitust saab kajastada järgmiselt: nr 3 Li: prootoneid p + = 3, elektrone ē = 3 (Li - 2ē, 1ē), neutroneid n 0 = 4 (A-p +) Elemendi tüüp - S. Elektrooniline valem: 1s 2 2s 1 Liitiumi aatomitel on tugevad redutseerivad omadused: nad loovutavad kergesti oma ainsa välise elektroni ja saavad selle tulemusena oksüdatsiooniastme (s.o.) +1. Need liitiumiaatomite omadused on vähem väljendunud kui naatriumiaatomite omadused, mis on seotud aatomite raadiuse suurenemisega: R (Li) Liitium on lihtne aine, on metall ja seetõttu on sellel metallikristall võre ja metalliline keemiline side. Liitiumiooni laeng ei ole Li +1 (nagu näitab s.o.), vaid Li +. Metallide üldised füüsikalised omadused, mis tulenevad nende kristalsest struktuurist: elektri- ja soojusjuhtivus, vormitavus, plastilisus, metalliline läige jne.
Liitium moodustab oksiidi valemiga Li 2 O – see on soola moodustav aluseline oksiid. See ühend moodustub ioonse keemilise sideme Li 2 + O 2- tõttu, interakteeruvad veega, moodustades leelise.
Liitiumhüdroksiidi valem on LiOH. See alus on leeline. Keemilised omadused: koostoime hapete, happeoksiidide ja sooladega.
Leelismetallide alarühmas puudub üldvalem "Lenduvad vesinikuühendid". Need metallid ei moodusta lenduvaid vesinikuühendeid. Vesinikuga metallide ühendid on ioonset tüüpi binaarsed ühendid valemiga M + H - .