Литијум хидроксид. Примери хемијских реакција, као и физичке особине алкала и његових особина
Шта је литијум хидроксид? Ово једињење је једно од најважнијих једињења отпорних на топлоту које се користе у производњи за припрему разних соли литијума. Јони овог елемента имају низ карактеристичних особина које су нашле широку примену у хемијској производњи.
Карактеристике структуре литијума
Литиј (Ли) је елемент Групе И главне подгрупе другог периода и припада групи алкални метали. Често се назива прелазак на земноалкалне елементе, пошто има нешто нижу активност од следећих чланова ове групе, на пример, натријум (На) или калијум (К).
Атом литијума има најмањи радијус међу свим алкалним металима, што узрокује његову хемијску активност. Посебну улогу игра стабилна 1с 2 електронска љуска типа хелијума, која претходи валентном електрону 2с 1 , што ствара високу поларизабилност честице.
Ово својство литијума карактерише појаву електромагнетних или диполних поља око атома, што омогућава стварање јаких комплексних јона као што је [Ли (НХ3) н ] + . Треба напоменути да са таквим својствима сам атом није подложан поларизацији, што објашњава топлотну нестабилност неких његових соли, посебно код комплексних аниона.
Све горе наведене чињенице објашњавају неке карактеристике физичких и хемијских својстава литијум хидроксида (ЛиОХ).
Пхисицал пропертиес
Чисти ЛиОХ је врло каустична супстанца која може уништити стакло и порцулан, па се складишти у посудама. У растопљеном стању може се добити само у посудама од никла или сребра, јер оксидира већину метала и легура. Злато је једна од ретких супстанци отпорних на ефекте таквог једињења.
Сама база, у поређењу са оксидом Ли 2 О, је хемијски нестабилна и ближа 1000 ° Ц у атмосфери водоника, Х2 се разлаже на своје састојке (Пример 1).
Литиј оксид и литијум хидроксид у хемијски чистом стању су чврсте материје, релативно растворљиве у води, али мање (скоро 5 пута) од сличних једињења следећих чланова групе. Највиша тачка растварања на описаној основи је на 100 ° Ц - 17,5 г / 100 г растварача, док је, на пример, на натријум хидроксиду (НаОХ) 337 г / 100 г и наставља да расте са повећањем температуре. Истовремено, растворљивост литијум хидроксида је скоро 100 пута већа од растворљивости гашеног кречњака (Ца (ОХ) 2 ), при чему се та способност смањује са повећањем температуре.
Занимљиво је да је експериментално могуће добити гасовити ЛиОХ у присуству водене паре. Произведен је загревањем Ли оксида до 2000 ° Ц, када се након прекретнице од 1000 ° Ц притисак паре овог једињења повећава услед стварања стабилне родитељске базе (Пример 2).
Хемијска својства
Литијум хидроксид се не сматра киселином, јер није амфотерни елемент и не показује способност распадања према типу МеОХ О МеО - + Х + (где је Ме било који метал групе И или ИИ главне подгрупе), као и други представници алкалних метала. За таква једињења се каже да су веома јаке базе, јер је њихова константа дисоцијације према принципу МеОХ + Ме + + ОХ веома висока ( Кб, ЛиОХ = 6.75 · 10 -1 ).
Пошто такво једињење показује јака основна својства, оно може да уђе неутрализације са киселинама кисели оксиди и размену са различитим солима (пример 3).
Типична реакција је интеракција хладних и врелих концентрованих раствора литијум хидроксида са гасом хлора да би се формирали хипохлорити и литијум хлорати (Пример 4).
Карактеристика ове базе је интеракција са врелим раствором водоник пероксида Х 2 О 2 са формирањем кристалног хидрата литиј пероксида Ли 2 О 2 у етанолу, подељеног у вакууму (Пример 5).
Геттинг
ЛиОХ се добија на различите начине, од којих је једна директна интеракција метала или његовог оксида са водом према шеми литијум-литијум-оксид → литијум-хидроксид.
Такође се користи хидролиза сулфида, нитрида, фосфида и других једињења (Пример 3).
Реакције размењивања раствора литијум соли су могуће са скоро било којим разлогом, на пример калијум хидроксид (КОХ), калцијум (Ца (ОХ) 2 ) и баријум (Ба (ОХ) 2 ), и са последњим реагенсом хемијска интеракција иде скоро у потпуности са Ли сулфатом. У првом и другом случају, реакција ће бити оправдана због слабе растворљивости добијених соли у раствору ЛиОХ (пример 4), ау трећем - томе ће се додати БаСО 4 (нерастворан у води) (пример 4). Треба напоменути да се ова друга опција не користи у производњи из економских разлога.
Још један изванредан метод добијања овог једињења је електролиза раствора литијум хлорида ЛиЦл на живиној катоди. Ово производи амалгам ХгЛи, занимљив јер је његова тачка топљења много већа (609 ° Ц) од било које њене компоненте. У процесу разлагања добијеног једињења водом, формира се неопходна база (Пример 5).
Од посебне индустријске важности је реакција разлагања литијум карбоната са гашеним кречом, током којих хемијска равнотежа вештачки пребачен на десну страну за већи принос главног производа (пример 6).
Апплицатион
Литијум хидроксид се користи у припреми стеарата овог метала за производњу водоотпорних мразова и мазива отпорних на топлоту. Користи се и као катализатор у производњи полимерних материјала и као компонента електролита у различитим батеријама.
У ватреној и војној пракси, литијум хидроксид се користи као апсорбер угљен-диоксида (ЦО 2 ) у гасним маскама.