Especial Tabela periodica - Litio (Li) (3)

Lítio (Li)

O lítio é um elemento químico que pertence ao grupo 1 (metais alcalinos) e ao segundo período da tabela periódica.


O lítio é um metal, excelente condutor de eletricidade, mole e altamente reativo. Possui na camada eletrônica mais externa um elétron fracamente ligado ao núcleo e geralmente forma compostos univalentes, iônicos e incolores. Os hidróxidos e óxidos são bases muito fortes e os oxo-sais são muito estáveis. Por ser o primeiro elemento, difere consideravelmente dos demais elementos do grupo.

Estrutura eletrônica

O lítio tem um elétron de valência livre no orbital mais externo- um elétron, que ocupa um orbital esférico. Ignorando-se as camadas eletrônicas internas preenchidas, sua configuração eletrônica é 2s¹. O elétron de valência encontra-se bastante afastado do núcleo. Logo, é fracamente ligado pelo núcleo e pode ser removido com facilidade. Em contraste, os demais elétrons estão mais próximos do núcleo, são mais firmemente ligados e removidos com dificuldade.

Tamanho dos átomos e íons

O Li+ é muito menor que os demais íons do seu grupo. Por causa disso, o lítio se mistura com o sódio acima de 3800C e é imiscível com os metais K, Rb e Cs, mesmo quando fundidos. O lítio também não forma ligas substitucionais com eles.

Densidade

Como os átomos são grandes, o lítio apresenta densidade muito baixa. A densidade do lítio metálico é somente cerca de metade da densidade da água.

Energia de ionização

A primeira energia de ionização do lítio é consideravelmente menor do que outros elementos da tabela periódica. O átomo é muito grande e o elétron mais externo é fracamente atraído pelo núcleo. Conseqüentemente, a energia necessária para remover este elétron externo do átomo é muito grande.

Eletronegatividade e tipos de ligação

O valor da eletronegatividade do lítio é relativamente muito pequeno – de fato é menor que qualquer outro elemento. Assim, quando ele reage com outros elementos para formar compostos, geralmente existe uma grande diferença de eletronegatividade entre eles, com a conseqüente formação de ligações iônicas.

Dureza e energia de coesão.

O Lítio é o metal alcalino mais duro, mas é mais mole que o chumbo, em função de bandas ou orbitais moleculares deslocalizados, que se estendem sobre todo o cristal.

O lítio possui a mais baixa energia de coesão do seu grupo.

Ponto de Fusão e de Ebulição

Em conseqüência da baixa energia de coesão do lítio os valores das temperaturas de fusão e de ebulição são muito baixos.

O ponto de fusão do lítio é cerca de duas vezes maior que a do sódio (em Graus Celsius).

Propriedades químicas

- Reação com a água

O lítio reage com a água, liberando hidrogênio e formando os correspondentes hidróxidos.O lítio reage a uma velocidade moderada.

2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂

- Reação com o ar

O lítio é quimicamente muito reativo, e rapidamente perde o brilho quando expostos ao ar seco. O lítio forma uma mistura do óxido e do nitreto, Li3N

- Reação com o nitrogênio

Não reage diretamente com o nitrogênio.

Solubilidade e hidratação

Todos os sais simples se dissolvem em água, formando íons; e portando essas soluções conduzem corrente elétrica.

Como os íons Li+ são pequenos, seria de se esperar que as soluções de sais de lítio conduzissem melhor corrente elétrica que as soluções de mesma concentração de sais de sódio, potássio, rubídio ou césio. Os íons pequenos deveriam migrar mais facilmente para cátodo e conduzir melhor a corrente que os íons grandes. Contudo, medidas de mobilidade ou condutividade iônica em soluções aquosas levam a sequência inversa: Cs+> Rb+> K+> Na+> Li+. A causa dessa aparente anomalia é a hidratação dos íons em solução. Como o Li+ é muito pequeno, ele é muito hidratado. Assim,o raio do íon hidratado será grande e se difundirá lentamente.

A solubilidade em água do lítio é a maior do seu grupo.

Importância Biológica

Os organismos vivos requerem pelo menos 27 elementos, 15 dos quais são metais.

Diferença entre o lítio e os demais elementos do Grupo 1

Bateria de lítio

1. O ponto de fusão e de ebulição do lítio é muito mais elevado que os dos demais elementos do Grupo 1
2. O lítio é bem mais duro que os demais elementos do grupo.
3. O lítio reage menos facilmente com o oxigênio, formando o óxido normal. Ele forma o peróxido somente com grande dificuldade; e os óxidos superiores são instáveis.
4. Os hidróxidos de lítio é menos básico que os demais hidróxidos do grupo, em consequência muitos de seus sais são menos estáveis.
5. O lítio forma um nitreto. Nenhum outro elemento do Grupo 1 forma nitretos.
6. O lítio reage diretamente com o carbono para formar carbeto iônico. Nenhum outro metal alcalino apresenta essa propriedade.
7. O lítio apresenta uma tendência maior de formar complexos que os metais alcalinos mais pesados.
8. Li2CO3, Li3PO4, LiF são todos insolúveis em água, e o LiOH é pouco solúvel. Os demais elementos do Grupo 1 são compostos solúveis em água.
9. Os haletos e os compostos alquil-lítios são muito mais covalentes que os correspondentes compostos de sódio, e por isso solúvel em solventes orgânicos.
10. O íon Li+ e seus compostos são fortemente mais hidratados que os compostos dos demais elementos do grupo.

A relação de similaridade entre lítio (o primeiro elemento do grupo 1) e o magnésio (o segundo elemento do grupo 2) segue a correlação diagonal na Tabela Periódica.

Li ↘ Be
Na ↘Mg