Вода плюс хлорид лития

Хлорид лития: способы получения и химические свойства

Хлорид лития LiCl — соль щелочного металла лития и хлороводородной кислоты. Белое вещество. Плавится и кипит без разложения. Хорошо растворяется в воде (гидролиза нет).

Относительная молекулярная масса Mr = 42,39; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,068; t_пл = 610º C; t_кип = 1380º C.

Способ получения

1. Хлорид лития можно получить путем взаимодействия лития и разбавленной хлороводородной кислоты, образуются хлорид лития и газ водород:

2Li + 2HCl = 2LiCl + H₂↑.

2. При комнатной температуре, в результате взаимодействия лития и хлора, образуется хлорид лития:

2Li + Cl₂ = 2LiCl

3. Гидрид лития реагирует с хлором при температуре 400–450º C. При этом образуются хлорид лития и хлороводородная кислота:

LiH + Cl₂ = LiCl + HCl

4. При взаимодействии с разбавленной хлороводородной кислотой оксид лития образует хлорид лития и воду:

Li₂O + 2HCl = 2LiCl + H₂O

5. Разбавленная хлороводородная кислота реагирует с гидроксидом лития . Взаимодействие хлороводородной кислоты с гидроксидом лития приводит к образованию хлорида лития и воды:

LiOH + HCl = LiCl + H₂O

Качественная реакция

Качественная реакция на хлорид лития — взаимодействие его с фосфорной кислотой, в результате реакции происходит образование белого осадка , который не растворим в воде:

1. При взаимодействии с фосфорной кислотой , хлорид лития образует фосфат лития и хлороводородную кислоту:

Химические свойства

1. Хлорид лития вступает в реакцию со многими сложными веществами :

1.1. Хлорид лития разлагается концентрированными кислотами:

1.1.1. Хлорид лития в твердом состоянии реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием сульфата лития и газа хлороводорода:

1.2. Хлорид лития способен вступать в реакцию обмена с многими солями :

1.2.1. Концентрированный раствор хлорида лития реагирует с концентрированным раствором фторида аммония . Взаимодействие хлорида лития с фторидом аммония приводит к образованию осадка фторида лития и хлорида аммония:

LiCl + NH₄F = LiF↓ + NH₄Cl

1.2.2. Хлорид лития взаимодействует с гидросульфатом лития при температуре 450–500º C . При этом образуются сульфат лития и хлороводородная кислота:

1.2.3. При взаимодействии холодного хлорида лития с нитратом серебра выделяются нитрат лития и осадок хлорид серебра:

LiCl + AgNO₃ = LiNO₃ + AgCl↓

1.2.4. Концентрированный раствор хлорида лития реагирует с гидрофосфатом натрия и гидроксидом натрия . При этом образуются хлорид натрия, осадок фосфат лития и вода:

Источник

Свойства лития. Реакции воды и некоторых кислот с литием

C какими веществами реагирует литий

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;

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.

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.

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

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.

Источник

Хлорид лития

Хлорид лития
Хим. формула	LiCl
Состояние	бесцветные (белые) гигроскопичные кристаллы
Молярная масса	42,394(4) г/моль
Плотность	2,068 (безводный)
Температура
• плавления	605 °C
• кипения	1382 °C
Уд. теплоёмк.	1,132 Дж/(кг·К)
Энтальпия
• образования	-408,593 кДж/моль
Растворимость
• в воде (0 °C)	63,7 г/100 мл
Показатель преломления	1,662
Рег. номер CAS	7447-41-8
PubChem	433294
Рег. номер EINECS	231-212-3
SMILES
RTECS	OJ5950000
ChEBI	48607
Номер ООН	2056
ChemSpider	22449
ЛД50	крысы, орально 526 мг/кг
Токсичность	умеренно-токсичен
Пиктограммы ECB
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Хлорид лития — химическое соединение щелочного металла лития и хлора с формулой LiCl. Белые, гигроскопические кристаллы, расплывающиеся на воздухе. Хорошо растворяется в воде, образует несколько кристаллогидратов.

Содержание

Получение

• Хлорид лития получают реакцией карбоната лития Li₂CO₃ и соляной кислоты (HCl):

Li₂CO₃ + 2 HCl → 2 LiCl + CO₂↑ + H₂O

• Взаимодействием оксида лития или гидроксида лития с соляной кислотой:

Li₂O + 2 HCl → 2 LiCl + H₂O LiOH + HCl → LiCl + H₂O

• Хлорид лития можно получить обменными реакциями:

Li₂SO₄ + BaCl₂ → 2 LiCl + BaSO₄↓

• Чисто теоретический интерес представляют высоко экзотермические реакции металлического лития с хлором или с безводным газообразным хлороводородом:

2 Li + Cl₂ → 2 LiCl 2 Li + 2 HCl → 2 LiCl + H₂↑

• Хлорид лития образует несколько кристаллогидратов, состав которых определяется температурой:

LiCl ⋅ 5 H₂O ⇄ −63oC LiCl ⋅ 3 H₂O ⇄ −20.5oC LiCl ⋅ 2 H₂O ⇄ 19.5oC LiCl ⋅ H₂O ⇄ 93.5oC LiCl

Известны сольваты с метанолом и этанолом.

Физические свойства

Безводный хлорид лития образует белые, очень гигроскопические кристаллы, кубической сингонии, пространственная группа F m3m, параметры ячейки а = 0,513988 нм, Z = 4.

Хорошо растворяется в воде (83 г/100 мл воды при 20 °C).

Образует легкоплавкие сплавы с хлоридами других щелочных металлов: LiCl•NaCl — температура плавления 575°С; LiCl•2NaCl — 610°С; LiCl•KCl — 350°С; LiCl•RbCl — 324°С; LiCl•CsCl — 352°С; LiCl•2CsCl — 382°С.

Химические свойства

• Хлорид лития образует кристаллогидраты, в отличие от других хлоридов щелочных металлов. Известны моно-, ди-, три- и пентагидраты. В растворах аммиака образует ионы [Li(NH₃)₄] + . Сухой хлорид лития абсорбирует газообразный аммиак, образуя LiCl•xNH₃, где x=1÷5.
• Как и любой другой ионный хлорид, хлорид лития в растворе даёт стандартные реакции на хлорид-ион:

LiCl + AgNO₃ → LiNO₃ + AgCl↓

• Разрушается сильными кислотами:

2 LiCl + H₂SO₄ → Li₂SO₄ + 2 HCl↑

• Так как некоторые соли лития малорастворимы, то хлорид лития легко вступает в обменные реакции:

LiCl + NH₄F → LiF↓ + NH₄Cl 3 LiCl + K₃PO₄ → Li₃PO₄↓ + 3 KCl

Применение

• Используется для получения лития электролизом расплава смеси хлорида лития с хлоридом калия при 600 °C. Также используется как флюс при плавке и пайке алюминия и магния.
• Соль используется как осушитель.
• Хлорид лития используется в органическом синтезе, например, как добавка в реакции Стилле. Ещё одним применением является использование хлорида лития для осаждения РНК из клеточных экстрактов.
• Также используется в пиротехнике для придания пламени темно-красного оттенка.
• Используется как твёрдый электролит в химических источниках тока.

Меры предосторожности

Соли лития влияют на центральную нервную систему. В течение некоторого времени в первой половине XX века хлорид лития производился как заменитель соли, но затем был запрещен после открытия его токсических эффектов.

Источник