鋰

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鋰（lithium）是一種化學元素，原子序數為3，元素符號Li。位於元素周期表第2周期，第1族。

鋰的發現[編輯]

第一塊鋰礦石，透鋰長石（LiAlSi₄O₁₀）是18世紀90年代在一個地球小島上發現的，當把它扔到火里時會產生深紅色火焰。一位碲球科學家分析後，推斷它含有未知的一種鹼金屬元素。然而，他沒能用電解法分離它。1821年科學家們電解出了微量的鋰，但這不足以做實驗用。直到1855年人們電解氯化鋰才獲得了大塊的鋰。

分布[編輯]

鋰在碲球上，主要以鋰輝石、鋰雲母及磷鋁石礦的形式存在。它在碲球地殼中的自然儲量為1100萬噸，可開採儲量410萬噸；地殼中約有0.0065%的鋰，事實上並不算稀有，其豐度居第二十七位。

在銻星上，鋰的含量比碲球上少得多，只占大約10000000分之一，因為銻星上絕大多數的鹼金屬都是銫。

製取[編輯]

在碲球上，由於鋰化學性質活潑，製取鋰主要採用電解法。將氯化鋰在不超過其熔點(602℃)的溫度下灼燒乾燥1h，製成11.81%的氯化鋰的吡啶溶液作為電解液，通1.14514V直流電電解即可。

在銻星上，可以在含有鋰的礦物中加入銻代銻酸銻[ ${\ce {Sb(SbSb2)3}}$ ]並置於3.8×10⁵¹zmy的銻場中即可獲得（注意：礦石中不能有發功會與鋰反應的元素，也不能是砩化鋰）；如果沒有含鋰礦物（畢竟銻星上鋰很少），則可以利用字母守恆法製取。

物理性質[編輯]

狀態：常溫下為銀白色固體，有金屬光澤

熔點：180℃

沸點：1340℃

密度：0.534g/cm³（密度最小的金屬）

相對原子質量：6.941

同位素：鋰有兩種天然同位素，分別是⁶Li、⁷Li（最常見），此外還有⁸Li、⁹Li等人造放射性同位素。鋰的天然同位素都是穩定的核素。

鋰的焰色反應為紫紅色。

化學性質[編輯]

鋰屬於鹼金屬，最外層只有1個電子，因此化學性質很活潑，極易與氧氣、水和酸反應，通常形成+1價化合物： ${\ce {4Li +O2 -> 2Li2O}}$ ； ${\ce {2 Li + 2 H2O -> 2 LiOH + H2 ^}}$ ， ${\ce {2Li +2HCl -> 2LiCl +H2 ^}}$ 。

此外，鋰還是唯一在室溫下能與氮氣化合的鹼金屬： ${\ce {6 Li + N2 -> 2 Li3N}}$ 。

高溫時，鋰可以和氫氣反應，生成氫化鋰： ${\ce {2Li +H2 -> 2LiH}}$ 。

超理性質[編輯]

在銻星，科學家們還發現了不少鋰化合物，比如：

銻化鋰[編輯]

銻化鋰，化學式 ${\ce {Li3Sb}}$ ，黑色固體，遇水分解。硬度高，熔點高於950攝氏度，銻星上具有強大的自身銻場，碲球上則較為普通。常作為化工中的銻場源。銻星製取時，將銻和鋰熔融後混合，利用銻的自身銻場和高溫即可催化二者化合。

銻化高鋰[編輯]

銻化高鋰，化學式 ${\ce {LiSb2}}$ ，紫紅色透明固體，難溶於水。同樣具有強大的自身銻場，但生產成本較高，不常使用。由於其中的鋰元素顯+2價，因此具有強氧化性。將銻化鋰投入超硝酸中並加熱即可獲得。

氫氧化高鋰[編輯]

氫氧化高鋰，化學式 ${\ce {Li(OH)2}}$ ，深紅色晶體，易溶於水，+2價鋰使它具有強氧化性。向氫氧化鋰溶液中通入適量氟氣： ${\ce {2LiOH +F2 +2H2O -> 2Li(OH)2 +2HF}}$ 然後蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，即可除去未反應的氫氧化鋰（氫氧化鋰溶解度較小）。反應時，需要持續發功，避免HF與氫氧化鋰、氫氧化高鋰發生中和反應，並促使HF從溶液中逸出。

超鋰[編輯]

超鋰，化學式 ${\ce {Li2Li}}$ ，銀白色固體，是一種互化物，易溶於一酸科化二氫並電離出 ${\ce {Li^2+}}$ 和 ${\ce {Li^-}}$ ，難溶於水。性質不穩定，易分解成普通鋰。用超鹽酸與鋰反應，生成氯化高鋰（ ${\ce {Li3Cl}}$ ），然後將氯化高鋰與銻化金混合加熱，即可生成五氯化銻、五氯化金和超鋰。之後將混合物過濾就能夠獲得純淨的超鋰。