Какой по свойствам li2o оксид
Оксид лития, характеристика, свойства и получение, химические реакции
Оксид лития – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Li2O.
Краткая характеристика оксида лития
Физические свойства оксида лития
Получение оксида лития
Химические свойства оксида лития
Химические реакции оксида лития
Применение и использование оксида лития
Краткая характеристика оксида лития:
Оксид лития – неорганическое вещество, без цвета.
Так как валентность лития равна одному, то оксид лития содержит один атом кислорода и два атома лития.
Химическая формула оксида лития Li2O.
В воде не растворяется, а вступает в реакцию с ней.
Обладает гигроскопичностью.
Оксид лития – единственный среди оксидов щелочных металлов, образующийся в качестве основного продукта при нагревании металла выше 200 °C на воздухе (присутствуют только следы пероксида лития).
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | Li2O |
| Синонимы и названия иностранном языке | lithium oxide (англ.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | бесцветные кубические кристаллы |
| Цвет | бесцветный |
| Вкус | —* |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 | 2013 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 | 2,013 |
| Температура кипения, °C | 2600 |
| Температура плавления, °C | 1570 |
| Гигроскопичность | гигроскопичен |
| Молярная масса, г/моль | 29,8774 |
* Примечание:
— нет данных.
Получение оксида лития:
Оксид лития получается в результате следующих химических реакций:
- 1. путем разложения пероксида лития:
2Li2О2 → 2Li2О + О2 (t = 195 oC).
- 2.путем взаимодействия лития с кислородом:
4Li + О2 → 2Li2О.
Химические свойства оксида лития аналогичны свойствам оксидов других щелочных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция оксида лития с магнием:
Li2O + Mg → 2Li + MgO (t > 800 oC).
В результате реакции образуется оксид магния и литий.
2. реакция оксида лития с магнием и водородом:
Li2O + Mg + H2 → 2LiH + MgO (t = 450-500 oC).
В результате реакции образуется оксид магния и гидрид лития.
3. реакция оксида лития с алюминием:
3Li2O + 2Al → 6Li + Al2O3 (t > 1000 oC).
В результате реакции образуется оксид алюминия и литий.
4. реакция оксида лития с алюминием и водородом:
3Li2O + 2Al + 3H2 → 6LiH + Al2O3 (t = 600-700 oC).
В результате реакции образуется оксид алюминия и гидрида лития.
5. реакция оксида лития с кремнием:
2Li2O + Si → 4Li + SiO2 (t = 1000 oC).
В результате реакции образуется оксид кремния и литий.
6. реакция оксида лития с водой:
Li2О + Н2О → 2LiОН.
Оксид лития медленно реагирует с водой, образуя гидроксид лития.
7. реакция оксида лития с оксидом углерода (углекислым газом):
Li2О + СО2 → Li2СО3.
Оксид лития на воздухе реагирует с углекислым газом (являющийся кислотным оксидом), образуя соль – карбонат лития.
8. реакция оксида лития с оксидом кремния:
Li2О + SiО2 → Li2SiО3 (t = 1200-1300 oC).
Оксид кремния также является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соль – метасиликат лития.
9. реакция оксида лития с оксидом серы:
Li2О + SО2 → Li2SО3.
Оксид серы также является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соль – сульфит лития.
10. реакция оксида лития с оксидом азота (IV) и оксидом азота (II):
Li2O + NO2 + NO → 2LiNO2 (t = 300 oC).
В результате реакции образуются соль – нитрит лития.
11. реакция оксида лития с оксидом ванадия:
V2O3 + Li2O → 2LiVO2 (t = 1200 oC).
В результате реакции образуется диоксованадат лития.
12. реакция оксида лития с оксидом теллура:
TeO2 + Li2O → Li2TeO3 (to).
В результате реакции образуется теллурит лития.
13. реакция оксида лития с оксидом марганца:
Mn2O3 + Li2O → 2LiMnO2 (t = 800-900 oC).
В результате реакции образуется оксид марганца-лития.
14. реакция оксида лития с йодоводородом:
Li2O + 2HI → 2LiI + H2O.
В результате химической реакции получается соль – йодид лития и вода.
15. реакция оксида лития с сероводородом:
Li2O + H2S → Li2S + H2O (t = 900-1000 oC).
В результате химической реакции получается соль – сульфид лития и вода.
16. реакция оксида лития с плавиковой кислотой:
Li2O + 2HF → 2LiF + H2O.
В результате химической реакции получается соль – фторид лития и вода.
17. реакция оксида лития с азотной кислотой:
Li2O + 2HNO3 → 2LiNO3 + H2O.
В результате химической реакции получается соль – нитрат лития и вода.
Аналогично проходят реакции оксида лития и с другими кислотами.
18. реакция оксида лития с бромистым водородом (бромоводородом):
Li2O + 2HBr → 2LiBr + H2O.
В результате химической реакции получается соль – бромид лития и вода.
Применение и использование оксида лития:
Оксид лития используется как компонент в производстве стекол, а также в химической промышленности.
Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com
карта сайта
оксид лития реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие оксида лития
реакции с оксидом лития
by HyperComments
№3 Литий
Окраска пламени солями лития
Р’ 1817 Рі.
шведский С…РёРјРёРє Рё минералог РђРІРіСѓСЃС‚ Арфведсон, анализируя природный минерал петалит, установил, что РІ нем содержится «РѕРіРЅРµРїРѕСЃС‚оянная щелочь РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ неизвестной РїСЂРёСЂРѕРґС‹». Позднее РѕРЅ нашел аналогичные соединения РІ составе РґСЂСѓРіРёС… минералов. Арфведсон предположил, что это соединения РЅРѕРІРѕРіРѕ элемента Рё дал ему название литий (РѕС‚ греческого liqoz – камень).
Металлический литий был выделен в 1818 году английский химиком Гемфри Дэви электролизом расплава гидроксида лития.
Нахождение в природе и получение:
Природный литий состоит РёР· РґРІСѓС… стабильных изотопов — 6Li (7,42%) Рё 7Li (92,58%).
Литий — сравнительно мало распространенный элемент (массовая доля РІ земной РєРѕСЂРµ 1,8*10-3%, 18 Рі/тонну).
РљСЂРѕРјРµ петалита LiAl[Si4O10], основными минералами лития являются слюда, лепидолит — KLi1,5Al1,5[Si3AlO10](F,OH)2 Рё пироксен сподумен — LiAl[Si2O6].
В настоящее время для получения металлического лития его природные минералы или обрабатывают серной кислотой, или спекают с CaO или CaCO3, а затем выщелачивают водой.
Получают растворы сульфата или гидроксида лития, из которых осаждают плохо растворимый карбонат Li2CO3, который затем переводят в хлорид LiCl.
Рлектролизом расплава хлорида лития РІ смеси СЃ хлоридом калия или бария получают металлический литий.
Физические свойства:
Простое вещество литий — РјСЏРіРєРёР№ щелочной металл серебристо-белого цвета.
�з всех щелочных металлов он самый твердый, высокоплавкий (Ткип=180,5 и Тпл=1340° С).
Рто самый легкий металл (плотность 0,533 Рі/СЃРј3), РѕРЅ плавает РЅРµ только РІ РІРѕРґРµ, РЅРѕ Рё РІ керосине. Литий Рё его соли окрашивают пламя РІ карминно-красный цвет.
Химические свойства:
Литий проявляет типичные свойства щелочных металлов, взаимодействуя с водой, кислородом, другими неметаллами.
Хранить его приходится под слоем под слоем минерального масла, придавливая сверху, чтобы не всплывал.
Р’ соответствии СЃ положением РІ РџРЎРҐР, литий наименее активный щелочной металл.
Так в реакции с кислородом он образует в основном оксид лития, а не пероксиды как другие металлы. Подобно натрию литий растворяется в жидком аммиаке, образуя синий раствор с металлической проводимостью.
Растворенный литий постепенно реагирует с аммиаком: 2Li + 2NH3 = 2LiNH2 + H2.
Литий отличается повышенной активностью при взаимодействии с азотом, образуя с ним уже при обычной температуре нитрид Li3N.
По некоторым свойствам литий и его соединения напоминают соединения магния (диагональное сходство в таблице Менделеева).
Важнейшие соединения:
РћРєСЃРёРґ лития, Li2O — белое кристаллическое вещество, основный РѕРєСЃРёРґ, СЃ РІРѕРґРѕР№ образует РіРёРґСЂРѕРєСЃРёРґ
Гидроксид лития — LiOH — белый порошок, обычно моногидрат, LiOH*H2O, сильное основание
Соли лития — бесцветные кристаллические вещества, гигроскопичны, образуют кристаллогидраты состава LiX*3H2O.
Карбонат и фторид лития подобно аналогичным солям магния малорастворимы.
Карбонат и нитрат лития при нагревании разлагаются, образуя оксид лития:
Li2CO3 = Li2O + CO2; 4LiNO3 = 2Li2O + 4NO2 + O2
Пероксид лития — Li2O2 — белое кристаллическое вещество, получают реакцией РіРёРґСЂРѕРєСЃРёРґР° лития СЃ пероксидом РІРѕРґРѕСЂРѕРґР°: 2LiOH + H2O2 = Li2O2 + 2H2O Р�спользуют РІ космических аппаратах Рё подводных лодках для получения кислорода:
2Li2O2 + 2CO2 = 2Li2CO3 +O2
Гидрид лития LiH получают взаимодействием расплавленного лития с водородом. Бесцветные кристаллы, реагирует с водой и кислотами с выделением водорода. �сточник водорода в полевых условиях.
Применение:
Металлический литий — высокопрочные Рё сверхлегкие сплавы СЃ магнием Рё алюминием для авиационной Рё космической техники. Легирующая добавка РІ металлургии (связывает азот, кремний, углерод). Теплоноситель (расплав) РІ ядерных реакторах.
�з лития изготовляют аноды химических источников тока и гальванических элементов с твёрдым электролитом.
Соединения: специальные стекла, глазури, эмали, керамика.
Монокристаллы фторида лития используются для изготовления высокоэффективных (КПД 80 %) лазеров
LiOH как добавка в электролит щелочных аккумуляторов.
Карбонат лития – добавка в расплав при производстве алюминия: снижает температуру плавления электролита, увеличивает силу тока, уменьшает нежелательное выделение фтора.
Металлоорганические соединения лития (например бутиллитий LiРЎ4Рќ9) — широко применяются РІ промышленном Рё лабораторном органическом синтезе Рё как катализаторы полимеризации.
Дейтерид лития-6: как источник дейтерия и трития в термоядерном оружии (водородная бомба). См. Ядерные реакции дейтерида лития. (анимированные модели).
Содержание лития в организме человека составляет около 70 мг. В течение суток в организм взрослого человека поступает около 100 мкг лития.
Литий способствует высвобождению магния из клеточных «депо» и тормозит передачу нервного импульса, ингибируя проводимость нервной системы.
Соли лития применяются психотропные лекарственные средства, оказывая успокаивающий эффект при лечении шизофрении и депрессии.
Однако передозировка может привести к тяжелым осложнениям и летальному исходу.
Нурмаганбетов Т.
ТюмГУ, 582 группа, 2011 г.
К щелочным металлам относят химические элементы: одновалентные металлы, составляющие Ia группу: литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций.
Эти металлы очень активны, быстро окисляются на воздухе и бурно реагируют с водой. Их хранят под слоем керосина из-за
их сильной реакционной способности.
Общая характеристика
От Li к Fr (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств,
реакционной способности. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.
Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns1:
- Li — 2s1
- Na — 3s1
- K — 4s1
- Rb — 5s1
- Cs — 6s1
- Fr — 7s1
Природные соединения
В природе щелочные металлы встречаются в виде следующих соединений:
- NaCl — галит (каменная соль)
- KCl — сильвит
- NaCl*KCl — сильвинит
Получение
Получить такие активные металлы электролизом водного раствора — невозможно. Для их получения применяют электролиз расплавов при
высоких температурах (естественно — безводных):
NaCl → Na + Cl2↑ (электролиз расплава каменной соли)
Химические свойства
- Реакция с кислородом
- Реакции с неметаллами
- Реакция с водой
- Окрашивание пламени
Одной из особенностей щелочных металлов является их реакция с кислородом. Литий в такой реакции преимущественно образует оксид,
натрий — пероксид, калий, рубидий и цезий — супероксиды.
Li + O2 → Li2O (оксид лития)
Na + O2 → Na2O2 (пероксид натрия)
K + O2 → KO2 (супероксид калия)
Помните, что металлы никогда не принимают отрицательных степеней окисления. Щелочные металлы одновалентны, и проявляют постоянную степень окисления
+1 в различных соединениях: гидриды, галогениды (фториды, хлориды, бромиды и йодиды), нитриды, сульфиды и т.д.
Li + H2 → LiH (в гидридах водород -1)
Na + F2 → NaF (в фторидах фтор -1)
Na + S → Na2S (в сульфидах сера -2)
K + N2 → K3N (в нитридах азот -3)
Щелочные металлы бурно взаимодействуют с водой, при этом часто происходит воспламенение, а иногда — взрыв.
Na + H2O → NaOH + H2↑ (воду можно представить в виде HOH — натрий вытесняет водород)
Иногда в задачах может проскользнуть фраза такого плана: «… в ходе реакции выделился металл, окрашивающий пламя горелки в желтый цвет».
Тут вы сразу должны догадаться: речь, скорее всего, про натрий.
Щелочные металлы по-разному окрашивают пламя. Литий окрашивает в алый цвет, натрий — в желтый, калий — в фиолетовый, рубидий — синевато-красный,
цезий — синий.
Оксиды щелочных металлов
Имеют общую формулу R2O, например: Na2O, K2O.
Получение
Получение оксидов щелочных металлов возможно в ходе реакции с кислородом. Для лития все совсем несложно:
Li + O2 → Li2O (оксид лития)
В подобных реакциях у натрия и калия получается соответственно пероксид и супероксид, что приводит к затруднениям. Как из
пероксида, так и из супероксида, при желании можно получить оксид:
Na2O2 + Na → Na2O
KO2 + K → K2O
Химические свойства
По свойствам эти оксиды являются основными. Они хорошо реагируют c водой, кислотными оксидами и кислотами:
Li2O + H2O → LiOH (осн. оксид + вода = основание — реакция идет, только если основание растворимо)
K2O + CO2 → K2CO3 (осн. оксид + кисл. оксид = соль)
Na2O + SO2 → Na2SO3 (обратите внимание — мы сохраняем СО серы +4)
Li2O + HCl → LiCl + H2O
Гидроксиды щелочных металлов
Относятся к щелочам — растворимым основаниям. Наиболее известные представители: NaOH — едкий натр, KOH — едкое кали.
Получение
Гидроксиды щелочных металлов получаются в ходе электролиза водных растворов их солей, в реакциях обмена, в реакции
щелочных металлов и их оксидов с водой:
KCl + H2O → (электролиз!) KOH + H2 + Cl2 (на катоде выделяется водород, на аноде — хлор)
Li2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + LiOH
K + H2O → KOH + H2↑
Rb2O + H2O → RbOH
Химические свойства
Проявляют основные свойства. Хорошо реагируют с кислотами, кислотными оксидами и солями, если в ходе реакции выпадает осадок, выделяется
газ или образуется слабый электролит (вода).
LiOH + H2SO4 → LiHSO4 + H2O (соотношение 1:1, кислота в избытке — получается кислая соль)
2LiOH + H2SO4 → Li2SO4 + 2H2O (соотношение 2:1, основание в избытке — получается средняя соль)
KOH + SO2 → KHSO3 (соотношение 1:1 — получается кислая соль)
2KOH + SO2 → K2SO3 + H2O (соотношение 2:1 — получается средняя соль)
NaOH + MgBr2 → NaBr + Mg(OH)2↓
С амфотерными гидроксидами реакции протекают с образованием комплексных солей (в водном растворе) или с образованием оксиелов —
смешанных оксидов (при высоких температурах — прокаливании).
NaOH + Al(OH)3 → Na[Al(OH)4] (в водном растворе образуются комплексные соли)
NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + H2O (при прокаливании образуется оксиел — смесь двух оксидов: Al2O3
и Na2O, вода испаряется)
Реакции щелочей с галогенами заслуживают особого внимания. Без нагревания они идут по одной схеме, а при нагревании эта схема меняется:
NaOH + Cl2 → NaClO + NaCl + H2O (без нагревания хлор переходит в СО +1 и -1)
NaOH + Cl2 → NaClO3 + NaCl + H2O (с нагреванием хлор переходит в СО +5 и -1)
Подобная схема универсальная для брома и для йода. С серой реакция протекает схожим образом:
NaOH + I2 → NaIO + NaI + H2O (без нагревания)
NaOH + I2 → NaIO3 + NaI + H2O (с нагреванием)
NaOH + S → Na2S + Na2SO3 + H2O (сера переходит в СО -2 и +4)
Уникальным является также взаимодействие щелочей с кислотным оксидом NO2, который соответствует сразу двум кислотам — и азотной,
и азотистой.
LiOH + NO2 → LiNO2 + LiNO3 + H2O
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.