Литий плюс вода: Li + H2O = ? уравнение реакции

Свойства лития. Реакции воды и некоторых кислот с литием

[Deposit Photos]

Литий — металл первой группы второго периода в таблице Менделеева — был открыт в 1817 году. Сделал это открытие шведский ученый Иоганн Аугуст Арфведсон, когда он исследовал разные минералы. Элемент этот находился в петалите, сподумене и лепидолите. Немного позднее, в 1818 году, Гемфри Деви получил металлический литий.

Литий и его соединения являются незаменимыми химическими элементами в жизни человека. Литий используется во многих промышленных сферах:

• в производстве химических источников тока;
• в пиротехнике: нитрат лития придает огню красный цвет;

[Deposit Photos]

• литий часто используется как металл для сплавов — с ним получаются легкие, но в тоже время прочные припои;

• также литий используют в радиоэлектронике и ядерной энергетике;

• в медицине широко применяют соли лития.

Вообще, в небольших количествах литий необходим для здоровья человека и поддерживает функционирование жизненно важных органов, таких как сердце, печень и легкие.

И это далеко не все сферы, где применяется этот металл и его соединения.

Физические свойства лития

Литий представляет собой щелочной металл серебристо-белого цвета. Он пластичен и легко поддается обработке: кубик металлического лития можно разрезать ножом.

Примечательно, что литий является единственным металлом из этой группы, который кипит и плавится при довольно высоких температурах: 1340 и 180,54 °С соответственно. Но также примечательно, что, по сравнению с «щелочными соседями», у лития самая низкая плотность (она в два раза меньше плотности воды). Из-за этого свойства литий не тонет даже в керосине.

Литий плавает у поверхности воды

[Wikimedia]

Химические свойства

Литий относится к щелочной группе металлов, однако он устойчиво ведет себя на воздухе и практически не взаимодействует с кислородом, даже с сухим . Из-за необычных свойств лития — в отличие от других щелочных металлов — его не хранят в керосиновой жидкости. Кроме того, из-за малой плотности он держался бы на плаву. Хранить литий стоит в парафине, петролейном эфире, газолине или минеральном масле в герметичной жестяной упаковке.

Во влажном воздухе литий может вступать в медленные реакции с азотом и другими газами, которые входят в состав воздуха. При этом образуется: Li₃N, LiOH и Li₂­CO₃ — нитрид, гидроксид и карбонат соответственно.

Другие химические свойства лития

При нагревании с кислородом литий сгорает с образованием оксида лития Li₂O.

Литий и его соли окрашивают пламя в карминно-красный цвет.

[Wikimedia]

Такая качественная реакция на литий была установлена Леопольдом Гмелином в 1818 году.

При температурах от 100 до 300 °С на поверхности лития образуется плотная оксидная пленка, которая защищает металл от дальнейшего окисления.
Литий легко реагирует с галогенами (кроме йода).

С водой литий реагирует спокойно: реакция не сопровождается возгоранием или взрывом.

Литий взаимодействует со спиртами, образуя алкоголяты.

При нагревании реагирует с серой, кремнием, йодом, водородом с образованием сульфида, силицида, йодида и гидрида лития.

Реакция лития с водой

Реакция проходит довольно спокойно. Если литий — как и все щелочные металлы — опустить в воду, начнет образовываться щелочь и выделяться водород, а металл будет плавать на поверхности и буквально таять на глазах. Реакция растворения лития в воде сопровождается характерным шипением.

Щелочь, образующаяся в растворе, — гидроксид лития LiOH. Он представляет собой кристаллы белого цвета и является довольно сильным основанием:

2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂↑

Реакция лития и серной кислоты

Если добавить небольшую пластинку лития в концентрированную серную кислоту, получится сульфат лития, сероводород и вода.

Внимание! Не пытайтесь повторить этот опыт самостоятельно! Здесь вы найдете безопасные эксперименты, которые можно проводить дома.

Сама по себе реакция опасна, особенно в домашних условиях, поскольку литий моментально загорается ярким пламенем:

8Li + 5H₂­SO₄ → 4Li₂­SO₄ + Н₂S + 4H₂O

С разбавленной серной кислотой литий взаимодействует с образованием сульфата лития и водорода.

2Li + H₂­SO₄ → Li₂­SO₄ + Н₂

Сульфат лития

[Wikimedia]

Реакция лития с азотной кислотой

Если опустить кусочек лития в разбавленную азотную кислоту, образуется нитрат лития, нитрат аммония и вода:

8Li + 10H­NO₃ → 8Li­NO₃ + NH₄NO₃ + 3H₂O

С концентрированной азотной кислотой литий реагирует иначе. Продуктами реакции будут нитрат лития, вода и диоксид азота:

Li + 2H­NO₃ → LiNO₃ +NO₂ + H₂O

Реакция с соляной кислотой

С соляной кислотой литий реагирует как и другие металлы — образуется хлорид лития и выделяется водород:

2Li + 2HCl = 2Li­Cl + H₂

Стоить отметить, что реакция лития и других щелочных металлов с кислотами идет неоднозначно, поскольку в растворах кислот содержится вода, с которой литий активно взаимодействует с образованием гидроксида лития, который вступает в реакцию с кислотами с образованием соли и воды.

Гидроксид лития: получение, химические свойства

Гидроксид лития при стандартных условиях представляет собой бесцветные кристаллы. Растворяется в воде.

Относительная молекулярная масса Mr = 23, 95; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 1, 46; t_пл = 471◦ C;

1. Гидроксид лития получают электролизом раствора хлорида лития:

2LiCl + 2H₂O → 2LiOH + H₂ + Cl₂

2. При взаимодействии лития, оксида лития, гидрида лития и пероксида лития с водой также образуется гидроксид лития:

2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂

Li₂O + H₂O → 2LiOH

2LiH + 2H₂O → 2LiOH + H₂

Li₂O₂ + H₂O → 2LiOH + H₂O₂

3. Карбонат лития при взаимодействии с гидроксидом кальция образует гидроксид лития:

Li₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + 2LiOH

Качественная реакция на гидроксид лития — окрашивание  фенолфталеина в малиновый цвет.

1. Гидроксид лития реагируют со всеми кислотами (и сильными, и слабыми, и растворимыми, и нерастворимыми). При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов:

3LiOH + H₃PO₄ → Li₃PO₄ + H₂O

2LiOH + H₃PO₄ → Li₂HPO₄ + 2H₂O

LiOH + H₃PO₄ → LiH₂PO₄ + H₂O

2. Гидроксид лития реагирует с кислотными оксидами. При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов:

2LiOH_{(избыток)}  + CO₂ → Li₂CO₃ + H₂O

LiOH + CO_{2 (избыток)}  → LiHCO₃

3. Гидроксид лития реагирует с амфотерными оксидами и гидроксидами. При этом в расплаве образуются средние соли, а в растворе комплексные соли:

2LiOH + Al₂O₃  → 2LiAlO₂ + H₂O

в растворе образуется комплексная соль — тетрагидроксоалюминат:

2LiOH + Al₂O₃ + 3H₂O → 2Li[Al(OH)₄]

4. С кислыми солями гидроксид лития также может взаимодействовать.  При этом образуются средние соли, или менее кислые соли:

LiOH + LiHCO₃ →  Li₂CO₃  +  H₂O

5. Гидроксид лития взаимодействует с простыми веществами-неметаллами (кроме инертных газов, азота, кислорода, водорода и углерода).

При этом кремний окисляется до силиката и водорода:

2LiOH + Si + H₂O → Li₂SiO₃ + H₂

Фтор окисляет щелочь. При этом выделяется молекулярный кислород:

4LiOH + 2F₂ → 4LiF + O₂ (OF₂) + 2H₂O

Другие галогены, сера и фосфор — диспропорционируют в растворе гидроксида лития:

3LiOH +  P₄ +  3H₂O =  3LiH₂PO₂  +  PH₃↑

2LiOH_{(холодный)}  +  Cl₂  = LiClO  +  LiCl  +  H₂O

6LiOH_{(горячий)}  +  3Cl₂  =  LiClO₃  +  5LiCl  +  3H₂O

Сера взаимодействует с гидроксидом лития только при нагревании:

6LiOH  +  3S  =  2Li₂S   +  Li₂SO₃  +  3H₂O

6.  Гидроксид лития взаимодействует с амфотерными металлами, кроме железа и хрома. При этом в расплаве образуются соль и водород:

2LiOH + Zn → Li₂ZnO₂ + H₂

В растворе образуются комплексная соль и водород:

2LiOH + 2Al  + 6Н₂О = 2Li[Al(OH)₄] + 3Н₂

7. Гидроксид лития вступает в обменные реакции с растворимыми солями.

Хлорид меди (II) реагирует с гидроксидом лития с образованием хлорида лития и осадка гидроксида меди (II):

2LiOH + CuCl₂ = Cu(OH)₂↓+ 2LiCl

Также с гидроксидом лития взаимодействуют соли аммония.

Например, при взаимодействии хлорида аммония и гидроксида лития образуются хлорид лития, аммиак и вода:

NH₄Cl + LiOH = NH₃ + H₂O + LiCl

8.  Гидроксид лития разлагается при нагревании до температуры 600°С:

2LiOH → Li₂O + H₂O

9. Гидроксид лития проявляет свойства сильного основания. В воде практически полностью  диссоциирует, образуя щелочную среду и меняя окраску индикаторов.

LiOH ↔ Li⁺ + OH^—

10. Гидроксид лития в расплаве подвергается электролизу. При этом на катоде восстанавливается сам литий, а на аноде выделяется молекулярный кислород:

4LiOH → 4Li + O₂ + 2H₂O

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Литий (Li) и вода

1. Дом
2. Периодическая таблица
3. Элементы и вода
4. Литий в воде (Li + h3O)

Морская вода содержит примерно 0,17 р. В реках обычно содержится всего 3 части на миллиард, тогда как в минеральной воде содержится 0,05–1 мг лития на литр. Большое количество лития было обнаружено в святой воде из Карлсбада, Мариенбада и Виши. В растворе встречается только в виде Li + (водн.). Каким образом и в какой форме литий реагирует с водой? Литий интенсивно реагирует с водой, образуя гидроксид лития и легковоспламеняющийся водород. Бесцветный раствор сильно щелочной. Экзотермические реакции длятся дольше, чем реакция натрия и воды, которая находится сразу после лития в периодической таблице. 2 Li(т) + 2 H 2 O -> 2 LiOH (водн.) + H 2 (г) При 750 o C литий реагирует с водородом с образованием гидрида лития (LiH). Образующийся белый порошок выделяет газообразный водород при последующей реакции с водой в количестве 2800 литров на килограмм гидрида. Таким образом, литий можно использовать в качестве хранилища водорода. Растворимость лития и соединений лития Элементарный литий плохо растворяется в воде, но реагирует с водой. Соединения лития, такие как хлорид лития, карбонат лития, фосфат лития, фторид лития и гидроксид лития, более или менее растворимы в воде. Например, гидроксид лития имеет растворимость 129 г/л. Почему литий присутствует в воде? Литий присутствует во многих минералах, главным образом в амблигоните, петалите, лепидолите и сподумене. Сподумен (LiAlSi 2 O 6 ) больше всего подходит для коммерческих целей. Литий является самым легким из всех элементов и поэтому может применяться для самых разных целей. Применяется для облегчения и повышения прочности алюминиевых, магниевых и свинцовых сплавов. Одно из основных применений лития — батареи и аккумуляторы (для промышленных транспортных средств). Карбонат лития применяется в стекольной промышленности и в качестве добавки к глазури для снижения вязкости рассматриваемых соединений с целью повышения применимости. Другие соединения лития применяются для повышения вязкости масел и жиров. Хлорид лития представляет собой твердое вещество с огромной водоудерживающей способностью. Поэтому он применяется в системах кондиционирования воздуха и для осушки промышленных газов. Он также может применяться в качестве антифриза. Другие соединения применяются в качестве катализаторов и в ракетном топливе. Некоторые соединения лития могут применяться в качестве смазочных материалов, поскольку они могут применяться как при высоких, так и при низких температурах. Литий также может применяться в качестве трассера в водных потоках и попадать непосредственно в воду. Литий — очень успешное лекарство для лечения биполярного синдрома. Гидроксид лития (LiOH) применяется в качестве газа для очистки воздуха, так как он связывает углекислый газ. Наконец, литий применяется для производства трития ( 3 H), в ядерном оружии. Каково воздействие лития в воде на окружающую среду? Падения под воду 1 класса опасности, в воде слабо вредны. Литий не представляет очень большой угрозы для флоры и фауны ни на материке, ни в водной среде. Он легко усваивается растениями, поэтому растения служат индикатором концентрации лития в почве. Литий не является диетическим минералом для растений, но он стимулирует рост растений. Слишком много лития может быть токсичным. Чтобы предотвратить токсичность, в почву можно добавить кальций, чтобы предотвратить поглощение более легких минералов. Количество лития в растениях обычно составляет от 0,2 до 30 частей на миллион. Вес коз, потребляющих меньшее количество лития, увеличивается менее быстро. Это может указывать на диетическую ценность лития. Литий существует в виде двух стабильных и трех нестабильных изотопа. Какое влияние на здоровье оказывает литий в воде? Количество лития в организме человека составляет примерно 7 мг. Литий не имеет известного биологического применения и плохо усваивается организмом. Большая часть лития выводится из организма непосредственно при поглощении. Хотя литий не является незаменимым элементом, он может влиять на обмен веществ. При пероральном приеме литий умеренно токсичен. Физическая толерантность у разных людей разная. В 19В 40-х годах некоторые пациенты, применявшие хлорид лития в качестве заменителя солей, умерли. Карбонат лития применяется в психиатрии в дозах, довольно близких к максимальному уровню потребления. При 10 мг/л крови происходит легкое отравление, при 15 мг/л — спутанность сознания и нарушение речи, при 20 мг/л — опасность летального исхода. Контакт с литием, как и с другими щелочными металлами, приводит к образованию внутренних пузырей. Какие технологии очистки воды можно применить для удаления лития из воды? … Литература и другие элементы и их взаимодействие с водой

Еще из «Элементы и вода» h3O)

Мышьяк в воде (As + h3O)

Бор в воде (B + h3O)

Кальций в воде (Ca + h3O)

Хром в воде (Cr + h3O)

Гелий в воде (He + h3O)

Йод в воде (I + h3O)

Железо в воде (Fe + h3O)

Свинец в воде (Pb + h3O)

Магний в воде (Mg + h3O)

Никель в воде (Ni + h3O)

Азот в воде (N + h3O)

Кислород в воде (O2 + h3O)

Калий в воде (K + h3O)

Кремний в воде (Si + h3O)

Серебро в воде (Ag + h3O)

Натрий в воде (Na + h3O)

Стронций в воде (Sr + h3O)

Олово в воде (SN + h3O)

Титан в воде (Ti + h3O)

Цинк в воде (Zn + h3O)

Мышьяк в воде

Реакции элементов группы 1 с водой

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• Джим Кларк
• Школа Труро в Корнуолле

Все элементы группы 1 — литий, натрий, калий, рубидий и цезий энергично или даже взрывоопасно реагируют с холодной водой. В каждом случае образуются водный гидроксид металла и газообразный водород, как показано:

\[ 2X (т) + 2H_2O (л) \rightarrow 2XOH (водн.) + H_2 (г)\]

, где \(X\) — любой металл группы 1. В каждом из следующих описаний очень маленькая часть металла падает в большой сосуд с водой.

Детали для отдельных металлов

• Литий: Плотность лития примерно вдвое меньше плотности воды, поэтому он плавает на поверхности, шипит и выделяет газообразный водород. Он постепенно вступает в реакцию и исчезает, образуя бесцветный раствор гидроксида лития. Реакция медленно выделяет тепло, а температура плавления лития слишком высока для его плавления (это не относится к натрию).