Учебное пособие Санкт-Петербург




НазваниеУчебное пособие Санкт-Петербург
страница9/18
Дата конвертации03.02.2013
Размер0.99 Mb.
ТипУчебное пособие
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   18




2.4 Сравнение лития с его аналогами



В химическом поведении лития в большинстве случаев проявляются типичные свойства металлов I группы главной подгруппы. Однако имеется ряд особых свойств, отличающих его от других щелочных металлов. Аномалии в поведении лития являются следствием малого размера его атома и иона. Так поляризующая способность Li+, наивысшая среди не только ионов щелочных, но и других металлов, исключая Be2+. Это приводит к необычайно высокой сольватации Li+ и способствует образованию ковалентных связей, нехарактерных для других щелочных металлов. Высокое значение энтальпии гидратации иона Li+ делает стандартный электродный потенциал лития самым отрицательным в ряду щелочных металлов.


По ряду химических свойств литий близок с щелочноземельными металлами и особенно с магнием («диагональное сходство»). Здесь следует отметить малую растворимость карбоната, фосфата, силиката и фторида лития, что свойственно однотипным солям щелочноземельных металлов. Наибольшее сходство у соединений лития и магния объясняется близостью ионных радиусов  0,068 нм у Li+ и 0,066 нм у Mg2+. У лития, как и у магния, наиболее устойчивым соединением с кислородом является оксид. Кислые соли лития LiHS и LiHCO3, подобны аналогичным соединениям щелочноземельных металлов и существуют только в растворах. При попытках выделения в твёрдом виде они превращаются в средние соли. Для других щелочных металлов кислые соли существуют и в растворах и в твёрдом виде.

Склонность к разложению при нагревании у гидроксида лития выражена более резко, чем у NaOH и KOH. При прокаливании нитрата лития, как и в случае нитрата магния, образуется оксид:

4LiNO3  2Li2O + 4NO2 + O2.


Нитраты же других щелочных металлов при нагревании превращаются в нитриты:

2NaNO3  2NaNO2 + O2.

Литий образует соединения, которые отсутствуют или неустойчивы у других щелочных металлов, например имид  Li2NH. Это очень активное соединение получают нагреванием амида LiNH2:


2LiNH2  Li2NH + NH3.


У лития чётко выражена способность к комплексообразованию, его соли гигроскопичны, хорошо растворяются в спиртах и других органических растворителях. Сульфат лития Li2SO4 , в отличие от других солей M2SO4 , не образует квасцов. Кроме того, он не изоморфен сульфатам других щелочных металлов.


2.5 Применение



Литий используется как добавка (1% и менее) к некоторым сплавам, улучшая их механические свойства. Сплав алюминия с литием имеет не только меньшую массу, чем чистый алюминий, но и большую прочность, а также коррозионную стойкость. Поэтому алюминий-литиевые сплавы находят широкое применение в авиационной и космической технике. Важной областью использования лития является производство литий-ионных аккумуляторов. В зависимости от типа анода эти аккумуляторы способны создавать напряжение на одном элементе от 1,5 до 3,6 В, что выше, чем у любых других химических источников тока. Литий-ионные аккумуляторы находят широкое применение в кардиостимуляторах, в сотовых телефонах, портативных компьютерах, цифровых фотоаппаратах и видеокамерах. При равной ёмкости они имеют меньшие размеры, чем металлгидридные аккумуляторы, и работают без подзарядки в полтора раза дольше. Литий применяют также для получения Li[AlH4], используемого в качестве восстановителя во многих органических синтезах.

Соли органических кислот лития используются в консистентных смазках (в «литолах»), другие органические соединения  как катализаторы в органическом синтезе. Кондиционеры, поддерживающие постоянную влажность в помещениях, содержат LiCl в качестве поглотителя водяных паров.

Легкий изотоп лития применяется для получения трития. Реакцию проводят в ядерном реакторе путем бомбардировки лития медленными нейтронами:


.


В водородной бомбе − термоядерный заряд находится в виде дейтерида лития-6  . При взрыве обычной атомной бомбы, конструктивно совмещённой с термоядерным зарядом, развивается температура в миллионы градусов, и генерируются нейтроны, в потоке которых из лития-6 образуется тритий. Затем тритий вступает в реакцию ядерного синтеза с дейтерием:

.


Выделяющиеся при этом нейтроны снова вступают в ядерную реакцию с литием-6... . Так протекает неуправляемая цепная термоядерная реакция и весь переходит в с значительным выделением энергии (термоядерный взрыв).

Литий, натрий и жидкие сплавы Na − K применяют в качестве теплоносителей в ядерных реакторах.

Металлический натрий используют для получения пероксида натрия, в качестве восстановителя в органических синтезах и для получения ряда технически важных металлов (Tl, Zr, Ta, Nb) металлотермическим методом. С помощью натрия удаляют воду из органических растворителей. Значительное количество натрия и его сплава с калием идёт на производство тетраэтилсвинца − добавки, улучшающей детонационную устойчивость бензинов (повышение октанового числа):


Pb + 4Na + 4C2H5Cl  (C2H5)4Pb + 4NaCl.


Металлический калий также применяют в металлотермии и в органических синтезах. Из калия получают супероксид КО2, используемый в подводных лодках и космических кораблях для поглощения СО2 и регенерации кислорода. Для этих же целей пригоден и более дешевый пероксид натрия Na2O2, но он выделяет меньше кислорода в расчете на единицу массы поглотителя.

Рубидий и цезий находят применение в фотоэлементах, например в виде сплавов Ag/Ag2O/Cs или Cs2O/Sb-Cs, и источниках инфракрасного излучения − они обладает самой низкой среди металлов энергией выхода электронов. Оба металла используются в производстве специальных сортов стекла и керамики. Из монокристаллов иодида цезия изготавливают сцинтилляционные счетчики радиоактивных частиц, а радиоактивный изотоп цезий-137 заменяет кобальт-60 в медицинских источниках -излучения.

В значительно большем масштабе, чем свободные щелочные металлы, находят применения их соединения, особенно соли. Хлорид натрия используется как сырьё для производства гидроксида натрия, хлора и других соединений. Однако основное количество добываемого NaCl идёт на применение в качестве специи, приправы и консерванта. Другие соединения натрия (карбонат, сульфит, сульфат, гидроксид) используют в бумажной, химической промышленности, при производстве стекла, а также в металлургии. Соли калия (K2CO3, K2SO4, KCl, KNO3) применяют в качестве минеральных удобрений. Поташ (K2CO3) широко используется в фотографии как компонент проявителя. Среди гидроксидов наибольшее применение в промышленности находит едкий натр  NaOH.


1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   18

Похожие:

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Санкт-Петербург
Учебное пособие предназначено для студентов II курса химических специальностей

Учебное пособие Санкт-Петербург iconНовые поступления в библиотеку балтийского русского института
Федералогия: учебное пособие / Р. Г. Абдулатипов. Санкт-Петербург: Питер, 2004. 320 с.: ил. (Учебное пособие)

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие санкт-петербург
Вязкость жидких сред: Учебное пособие / И. В. Степанова, А. В. Тарасов. – Спб.: Петербургский государственный университет путей сообщения,...

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Издательство спбгпу санкт-Петербург
Учебное пособие соответствует дисциплинам опд ф10 «Сети ЭВМ и телекоммуникации» государственного общеобразовательного стандарта направления...

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Санкт Петербург 2002 удк 629. 76
Керножицкий В. А., Бызов Л. Н. Надежность. Лабораторный практикум: Учебное пособие. Балт гос тех ун-т, спб., 2002. – с

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Санкт-Петербург 2001 2 удк 532. 517. 4 Б 43 Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие / И. А. Белов, С. А
Дан структурный анализ одного из важнейших направлений в исследовании турбулентных те

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Санкт-Петербург 2008 Авторы : Кокин В. Г., кандидат военных наук, доцент; Абликов В. И. Под общей редакцией
Учебное пособие предназначено для должностных лиц и специалистов го и рсчс организаций, преподавателей умц гочс и пб

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие Санкт-Петербург 2007 Научный редактор: Шипицына Л. М. д б. н., проф., заслуж деят науки рф
Профилактика вич-инфекции у несовершеннолетних в образовательной среде: Учебное пособие / Под ред. Л. М. Шипицыной. – Спб, 2007

Учебное пособие Санкт-Петербург iconТехника и технические науки в целом 22. 30. 10я73 Метрология, стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника : учеб пособие для вузов / К. К. Ким [и др.]; под ред. К. К. Кима. Санкт-Петербург и др. Питер, 2006. 367 с. (Учебное пособие)
Метрология, стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника : учеб пособие для вузов / К. К. Ким [и др.]; под ред. К....

Учебное пособие Санкт-Петербург iconУчебное пособие для студентов гуманитарных факультетов Санкт-Петербург


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница