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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.
Características principais
É o metal mais leve, a sua densidade é apenas,
aproximadamente, a metade do que a da água. Como os
demais metais alcalinos é monovalente e bastante
reativo, porém menos que o sódio e os outros metais do
grupo. Por esse motivo 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.
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
(Li2CO3) 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.
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.
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.
Isós
O Lítio é muito utilizado para a produção de baterias.Os
isós estáveis do lítio são dois, Li-6 e Li-7, sendo
o segundo o mais abundante (92,5%). Foram identificado
seis radioisós, 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 isós
radioativos possuem meias-vidas menores de 8,5 ms.
As massas atômicas dos isós do lítio variam entre
4,027 e 11,0348 u do Li-4 ao do Li-11 respectivamente. O
modo de desintegração principal dos isós mais leves
que o isó estável mais abundante ( Li-7 ) é a
emissão protônica (com um caso de desintegração alfa)
obtendo-se isós de hélio.
+
Enquanto que nos isós mais pesados o modo mais
habitual é a desintegração beta (com algum caso de
emissão neutrônica), resultando isós de berílio,
também por captura de elétron, como no caso abaixo.
O Li-7 é um dos elementos primordiais, produzido por
síntese nuclear após o big bang. Os isós 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.
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.
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.
Informações gerais
Nome, símbolo, número Lítio, Li, 3
Série química metais alcalinos
Grupo, período, bloco 1 (IA), 2, s
Densidade, dureza 535 kg/m3, 0,6
Aparência branco prateado
Número CAS
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica 6,941(2) u
Raio atómico (calculado) 152 pm
Raio covalente 134 pm
Raio de Van der Waals 182 pm
Configuração electrónica 1s2 2 s1
Elétrons (por nível de energia) 2, 1
Estado(s) de oxidação
Óxido
Estrutura cristalina Cúbico de corpo centrado
Propriedades físicas
Estado da matéria sólido
Ponto de fusão 453 K
Ponto de ebulição 1615 K
Entalpia de fusão 3 kJ/mol
Entalpia de vaporização 145,92 kJ/mol
Temperatura crítica K
Pressão crítica Pa
Volume molar 13,02 ×10-6 m3/mol
Pressão de vapor 1,63
Velocidade do som 6000 m/s a 20 °C
Diversos
Eletronegatividade (Pauling) 0,98
Calor específico 3582 J/(kg·K)
Condutividade elétrica 10,8 ×106 S/m
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
4º Potencial de ionização kJ/mol
5º Potencial de ionização kJ/mol
6º Potencial de ionização kJ/mol
7º Potencial de ionização kJ/mol
8º Potencial de ionização kJ/mol
9º Potencial de ionização kJ/mol
10º Potencial de ionização kJ/mol
Isós mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
6Li 7,5% estável (com 3 neutrões)
7Li 92,5% estável (com 4 neutrões)
8Li sintético 838 ms ß- 16,004 6Be
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.
Referências
Electron Capture of Beryllium-7 - library.thinkquest.org
(em inglês)
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