Lithium
Lithium ist das unedelste Element. Es ist ein reaktionsfreudiges Alkalimetall. Es bildet überwiegend ionische Verbindungen in denen es als -Ion vorliegt. Metallorganische Verbindungen z. B. Methyllithium, sind auch bekannt.
Lithiumverbindungen färben die Brennerflamme tiefrot.
Eigenschaften des Elements
| Einordnung in das Periodensystem der Elemente und Eigenschaften | Atombau |
| Ordnungszahl: 3 | 3 Protonen 3 Elektronen |
| 2. Periode | 2 besetzte Elektronenschalen |
| I. Hauptgruppe | 1 Außenelektron |
| Elektronenkonfiguration im Grundzustand | He 2s1 |
| Elektronegativität | 1,0 |
| Ionisierungsenergie in eV | 5,392 |
| häufigste Oxidationszahlen | 1 |
| Atommasse des Elements in u | 6,94 |
| Atomradius in 10- 1 0m | 1,52 |
| Ionenradius in 10- 1 0m | 0,60 |
| Aggregatzustand im Normalzustand | fest |
Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur
Dichte in  bei 25 °C | 0,53 |
| Härte nach Mohs | 0,6 |
Schallgeschwindigkeit in  | 6000 |
| Schmelztemperatur in °C | 180 |
spezifische Schmelzwärme in  | 662,8 |
| Siedetemperatur in °C | 1330 |
| spezifische Verdampfungswärme in | 19406,4 |
Standardentropie S0 in  | 138 |
Wärmeleitfähigkeit in  bei 27 °C | 84,7 |
spezifische Wärmekapazität in  | 3,482 |
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3  | |
spez. elektrischer Widerstand in  | 0,855 |
| Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe) | 0,006 |
Lithium
Schalenmodell
Periode: 2 (L)
Hauptgruppe: I Außenelektronen: 1
Isotope des Elements
| Ordnungszahl Z | Massenzahl A | Atommasse in u | Häufigkeit in % | Art der Strahlung und Energie in MeV | Halbwertszeit |
| 3 | 6 | 6,015 125 | 7,5% | ||
| 7 | 7,016 004 | 92,5% |
Energieniveauschema
Weitere Eigenschaften
Lithium gehört zu den unedlen Metallen. Es ist bei Normaltemperatur fest und zeichnet sich durch einen silbrigen Glanz aus. Lithium besitzt ähnliche Eigenschaften wie Natrium. Seine Dichte ist jedoch geringer und es ist etwas härter als dieses Metall. Lithium leitet den elektrischen Strom sehr gut. Außerdem weist es eine hohe Wärmekapazität auf. Wie alle unedlen Metalle ist Lithium sehr reaktionsfreudig. Es brennt mit roter Flamme (Reaktion mit Luftsauerstoff). Mit Wasser reagiert es unter Bildung von Lithiumhydroxid und Wasserstoff. Bei der Reaktion mit Säuren entstehen Salze. Außerdem reagiert Lithium auch mit Halogenen. Bei der Reaktion mit Stickstoff bildet sich schon bei Zimmertemperatur Lithiumnitrid. Lithiumverbindungen rufen eine intensiv rote Flammenfärbung hervor.
Entdeckung
1817 wurde das Element Lithium in einem Mineral von J. A. ARFVEDSON, einem schwedischen Chemiker erstmals entdeckt. Eine Gewinnung des Elementes aus seinen Salzen (z. B. Lithiumchlorid oder Lithiumcarbonat) gelang den Chemikern R. BUNSEN und A. MATTHIESSEN durch Schmelzflusselektrolyse. Die Bezeichnung geht auf Berzelius zurück, er gab dem Element nach dem griechischen «lithos» (Stein) den Namen «Lithion», weil es in Gesteinen vorkommt und dort entdeckt wurde. Später wurde es dann in Lithium unbenannt.
Vorkommen/Herstellung
Lithium kommt auf der Erde nicht in elementarer Form vor. Chemisch gebunden findet man es im Gestein (in Vulkangestein, Granit, Silikatgestein) und im Meer in Form von Ionen. Das wichtigste lithiumhaltige Mineral ist Spodumen (LiAl(SiO3)2). Lithium wird durch Schmelzflusselektrolyse eines Salzgemisches (Lithiumchlorid/Kaliumchlorid) gewonnen. Bei einem weiteren Verfahren werden Silicatminerale zuerst thermisch zersetzt und die gewonnene Lithiumverbindung ebenfalls einer Elektrolyse unterworfen.
Verwendung
Lithium wird zur Herstellung von Legierungen, z. B. mit Aluminium für den Flugzeugbau; mit Magnesium für Raumfahrttechnik und Panzerplatten benötigt. Als Zusatz in Feuerwerkskörpern bewirken Lithiumverbindungen das rote Licht beim Verbrennen. Lithium ist Bestandteil lang haltbarer Batterien, die z. B. für Herzschrittmacher verwendet werden, und wieder aufladbarer Akkumulatoren. In der Reaktortechnik wird Lithium aufgrund seines großen Flüssigkeitsbereiches und der hohen Wärmekapazität als Kühlmittel eingesetzt.
Wichtige Verbindungen
- Lithium-Salze, z. B. Lithiumhalogenide, Lithiumnitrat, Lithiumsulfat, Lithiumcarbonat (Lithiumcarbonat wird in der Medizin zur Behandlung psychisch Kranker eingesetzt.)
- Lithiumoxide (Li2O) und Lithiumperoxid (Li2O2).
organische Verbindungen:
- lithiumorganische Verbindungen, z. B. Methyl-Lithium, Phenyl-Lithium (bedeutsam als Katalysatoren)
Bau
Lithium bildete ein kubisch-raumzentriertes Metallgitter.
