Lithium

Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem
der Elemente und Eigenschaften
Atombau
Ordnungszahl: 33 Protonen
3 Elektronen
2. Periode2 besetzte Elektronenschalen
I. Hauptgruppe1 Außenelektron
Elektronenkonfiguration im GrundzustandHe 2s1
Elektronegativität1,0
Ionisierungsenergie in eV5,392
häufigste Oxidationszahlen1
Atommasse des Elements in u6,94
Atomradius in 10- 1 0m1,52
Ionenradius in 10- 1 0m0,60
Aggregatzustand im Normalzustandfest

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in Bild bei 25 °C0,53
Härte nach Mohs0,6
Schallgeschwindigkeit in Bild6000
Schmelztemperatur in °C180
spezifische Schmelzwärme in Bild662,8
Siedetemperatur in °C1330
spezifische Verdampfungswärme in Bild19406,4
Standardentropie S0 in Bild138
Wärmeleitfähigkeit in Bild bei 27 °C84,7
spezifische Wärmekapazität in Bild3,482
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 Bild 
spez. elektrischer Widerstand in Bild0,855
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre,
Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)
0,006

Bild
Lithium

Schalenmodell

Bild

Periode: 2 (L)
Hauptgruppe: I Außenelektronen: 1

 

Isotope des Elements 

Ordnungszahl ZMassen- zahl AAtommasse in uHäufigkeit
in %
Art der Strahlung
und Energie in MeV
Halbwertszeit
366,015 1257,5%  
 77,016 00492,5%  

Energieniveauschema

Bild

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.

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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