Relación Histórica del Elemento:
El litio (del griego λίθoς -ου, "piedra") fue descubierto por Johann Arfvedson en 1817. Arfvedson encontró el nuevo elemento en la espodumena y lepidolita de una mina de petalita, LiAl(Si2O5)2, de la isla Utö (Suecia) que estaba analizando. En 1818 C.G. Gmelin fue el primero en observar que las sales de litio tornan la llama de un color rojo brillante. Ambos intentaron, sin éxito, aislar el elemento de sus sales, lo que finalmente consiguieron W.T. Brande y Sir Humphrey Davy mediante electrólisis del óxido de litio.
El nombre del elemento proviene del hecho de haber sido descubierto en un mineral, mientras que el resto de los metales alcalinos fueron descubiertos en tejidos de plantas. En 1923 la empresa alemana Metallgesellschaft AG comenzó a producir litio mediante la electrólisis del cloruro de litio y cloruro de potasio fundidos.
Abundancia y Obtención
El litio es un elemento moderadamente abundante y está presente en la corteza terrestre en 65 partes por millón(ppm). Esto lo coloca por debajo del níquel, cobre y wolframio y por encima del cerio y estaño, en lo referente a abundancia. Se encuentra disperso en ciertas rocas, pero nunca libre, dada su gran reactividad. Se encuentra en pequeña proporción en rocas volcánicas y sales naturales, como en el Salar de Atacama en Chile y el Salar de Uyuni en Bolivia el cual contiene el mayor yacimiento a nivel mundial.
El Litio, junto al Hidrógeno y al Helio, es uno de los únicos elementos obtenidos en el Big Bang. Todos los demás fueron sintetizados a través de fusiones nucleares en estrellas en la secuencia principal o durante estallidos de supernovas.
Desde la Segunda Guerra Mundial, la producción de litio se ha incrementado enormemente, separándolo de las rocas de las que forma parte y de las aguas minerales. Los principales minerales de los que se extrae son lepidolita, petalita, espodumena y ambligonita.
El litio metálico se obtiene por un proceso similar a la obtención de sodio por electrólisis de NaCl fundido.
El electrolito se compone de una mezcla de 55% en peso de LiCl y 45% en peso de KCl. La mezcla se mantiene a 460 - 500 °C de temperatura en el interior de una celda electrolítica de acero de bajo contenido de C. La caja de acero que contiene el electrolito fundido, está colocada a su vez en el interior de una estructura de ladrillo refractario. La caja de acero se calienta externamente con mecheros ubicados entre la caja de acero y la estructura de ladrillo refractario.
Los cátodos son de acero y los ánodos barras de grafito. La eficiencia eléctrica es del 80% y la recuperación de litio es de 98% en peso, calculados en base al litio contenido en el LiCl.
Reacciones:
En el ánodo: 2Cl- ----------- Cl2 + 2e-
En el cátodo: Li- + e- ------------ Li0
Por cada kilo de Li metálico se generan 5k de Cl2 gas.
Empleando LiCl y KCl en alto grado de pureza se obtiene Li metálico mayor de 99,8%.
Aplicaciones de Litio
El litio metálico tiene mayor capacidad calorífica que cualquier otro elemento, se emplea como medio para la transferencia de calor en reactores nucleares experimentales. El litio se emplea como agente reductor en la síntesis de muchos compuestos orgánicos. Se utiliza en aleaciones con el aluminio para incrementar su resistencia y resultando de muy bajo peso se emplea en la construcción de aeroplanos, una aleación de aluminio conteniendo menos de un 1% de litio tiene la resistencia y la elasticidad del acero medio.
Los compuestos de litio se emplean en medicina y en la fabricación de esmaltes para cerámica y de vidrios especiales. La presencia de litio en el vidrio incrementa la resistencia eléctrica, disminuye el coeficiente de dilatación e incrementa la transmisión a través de la luz ultravioleta. El LiBr se utiliza en medicina como componente de sedantes nerviosos, el LIF se utiliza en ciertos aparatos ópticos, y el LiOH, interviene en la composición de electrolitos de acumuladores.
Las sales de litio, particularmente el carbonato de litio (Li2CO3) y el citrato de litio, se emplean en el tratamiento de la manía y la depresión bipolar, aunque últimamente, se ha extendido su uso a la depresión unipolar. Es un estabilizador del estado de ánimo. Se piensa que sus efectos se basan en sus efectos agonistas sobre la función serotoninérgica. Además, se encuentra disuelto en el plasma sanguíneo y/o en los eritrocitos.
El cloruro de litio y el bromuro de litio tienen una elevada higroscopicidad por lo que son excelentes secantes. El segundo se emplea en bombas de calor de absorción, entre otros compuestos como el nitrato de litio.
El estearato de litio es un lubricante de propósito general en aplicaciones a alta temperatura.
El litio es un agente maleante empleado en la síntesis de compuestos orgánicos.
El hidróxido de litio se usa en las naves espaciales y submarinos para depurar el aire extrayendo el dióxido de carbono.
Es componente común de las aleaciones de aluminio, cadmio, cobre y manganeso empleadas en la construcción aeronáutica, y se ha empleado con éxito en la fabricación de cerámicas y lentes, como la del telescopio de 5,08 m de diámetro (200 pulgadas) de Monte Palomar.
Propiedades Físicas y Químicas
En el sistema periódico de los elementos, el litio encabeza el grupo I o grupo de los metales alcalinos, constituido por Li, Na, K, Rb, Cs, (Fr), los que se caracterizan por tener un sólo electrón en un orbital “s” más allá de la capa central electrónica. El litio metálico, es de color blanco plateado y blando. Es el metal más liviano que se conoce, densidad de 0,531 g/cm³, de número atómico 3 y peso atómico 6,941. Posee el mayor punto de fusión (186°C) y ebullición (1336°C) del grupo de metales alcalinos; posee además, el calor específico más alto de este grupo (0,784 cal/g°C a 0°C). En estado natural existen dos isótopos estables: Li7 en proporción de 92,4 % en peso y Li6 con 7,6 %. Es fuertemente electropositivo lo que le confiere gran poder de reactividad frente a los agentes químicos. El poder polarizante del Li+ es mayor que todos los iones alcalinos, lo que se manifiesta en una gran tendencia a solvatarse y a formar uniones covalentes. El Li reacciona lentamente con el H2O a 25 °C, es particularmente reactivo con el N2, fromando Li3N. Acercado a una llama la torna carmesí pero si la combustión es violenta la llama adquiere un color blanco brillante y Tiene una red cristalina Cúbica centrada en el cuerpo.
Bibliografía:
http://html.rincondelvago.com/litio.html
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