Litium

Litium,  ₃Li

Litium timbul di atas minyak
Garisan spektrum bagi litium
Ciri-ciri umum
Sebutan	/ˈlɪθiəm/ LI-thee-əm
Rupa	putih keperakan
Litium dalam jadual berkala
H ↑ Li ↓ Na helium ← litium → berilium
Nombor atom (Z)	3
Kumpulan, kala	kumpulan 1 (logam alkali), kala 2
Blok	Blok s
Kategori unsur	logam alkali
Berat atom piawai (Ar)	[6.938, 6.997][1] biasa: 6.94
Konfigurasi elektron	[He] 2s1
Bil. elektron per petala/cengkerang	2, 1
Ciri-ciri fizikal
Fasa	pepejal
Takat lebur	453.65 K ​(180.50 °C, ​356.90 °F)
Takat didih	1603 K ​(1330 °C, ​2426 °F)
Ketumpatan suhu bilik hampir	0.534 g/cm3
apabila cecair, pada t.l.	0.512 g/cm3
Titik genting	3220 K, 67 MPa (ditentuluarkan)
Haba pelakuran	3.00 kJ/mol
Haba pengewapan	136 kJ/mol
Muatan haba molar	24.860 J/(mol·K)
Tekanan wap T (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k pada S (K) 797 885 995 1144 1337 1610
Ciri-ciri atom
Keadaan pengoksidaan	+1 ​(sejenis oksida alkali)
Keelektronegatifan	Skala Pauling: 0.98
Tenaga pengionan	pertama: 520.2 kJ/mol ke-2: 7298.1 kJ/mol ke-3: 11815.0 kJ/mol
Jejari atom	empirik: 152 pm
Jejari kovalen	128±7 pm
Jejari van der Waals	182 pm
Rampaian
Struktur hablur	​kiub berpusatkan badan (bcc)
Kelajuan bunyi rod nipis	6000 m/s (pada 20 °C)
Pekali pengembangan terma	46 µm/(m·K) (pada 25 °C)
Daya pengaliran terma	84.8 W/(m·K)
Kerintangan elektrik	92.8 nΩ·m (pada 20 °C)
Sifat kemagnetan	paramagnetic
Kerentanan magnet (χmol)	+14.2·10−6 cm3/mol (298 K)[2]
Modulus Young	4.9 GPa
Modulus ricih	4.2 GPa
Modulus pukal	11 GPa
Skala Mohs	0.6
Kekerasan Brinell	5 MPa
Nombor CAS	7439-93-2
Sejarah
Penemuan	Johan August Arfwedson (1817)
Pengasiangan pertama	William Thomas Brande (1821)
Isotop utama bagi litium
Iso­top Kelim­pahan Separuh hayat Mod reputan Pro­duk 6Li 5% adalah stabil dengan 3 neutron 7Li 95% adalah stabil dengan 4 neutron
6Li content may be as low as 3.75% in natural samples. 7Li would therefore have a content of up to 96.25%.
lihat bincang sunting | rujukan | dalam Wikidata

Litium (Latin: lithiumcode: la is deprecated serapan Yunani λιθoς lithos, bererti "batu";^[3][4][5] simbol: Li) ialah adalah sejenis unsur kimia yang mempunyai nombor atom 3 dan tergolong didalam kumpulan logam alkali. Litium adalah sejenis logam lembut, berwarna putih keperakan dan sangat aktif terhadap air dan udara. Litium juga merupakan unsur logam paling ringan yang pernah dijumpai. Logam ini digunakan sebagai aloi pindahan haba di dalam bateri, dan salah satu komponen di dalam sesetengah ubat contohnya penstabil perasaan.

Sifat

Litium ialah logam yang paling ringan di dunia dan mempunyai ketumpatan yang hanya separuh daripada ketumpatan air, iaitu 0.534 g/cm³. Seperti kebanyakan logam alkali, litium sangat mudah bertindak balas terhadap air dan oleh sebab itu, litium tidak didapati secara semula jadi. Apabila litium dipanaskan, logam ini akan menghasilkan cahaya yang berwarna putih. Logam litium yang bertindak balas dengan air akan menghasilkan litium hidroksida dan gas hidrogen.

${\displaystyle {\ce {2Li + 2H2O -> 2LiOH + H2}}}$

Dalam udara lembap, logam litium bertindak balas untuk membentuk litium hidroksida, litium nitrida dan litium karbonat (hasil tindak balas antara litium hidroksida dan CO₂).^[6]

Litium biasanya disimpan dalam bahan kedap hidrokarbon, biasanya jeli petroleum. Logam litium tidak boleh disimpan di dalam minyak galian seperti logam-logam alkali lain disebabkan oleh ketumpatannya yang lebih rendah daripada minyak tersebut.^[7]

Litium memiliki muatan haba tentu setinggi 3.58 kilojoule per kilogram-kelvin, nilai yang paling tinggi dalam kalangan unsur pepejal.^[8]

Litium, bersama dengan logam-logam alkali lain menurut peraturan duet berbanding peraturan oktet yang diguna pakai unsur-unsur lain.

Kegunaan

Disebabkan muatan habanya yang tinggi, Litium digunakan di dalam aplikasi pemindahan haba. Litium juga mempunyai keupayaan elektrokimia yang tinggi. Ini membolehkannya digunakan sebagai anod bateri. Kegunaan lain adalah seperti berikut:

• Garam litium contohnya Litium karbonat (Li₂CO₃), litium sitrat, dan litium orotat adalah penstabil modus yang digunakan dalam rawatan kecelaruan dwikutub. Litium juga digunakan sebagai antidepresan.
• Litium klorida and litium bromida bersifat higroskopik dan seringkali digunakan sebagai desiccant.
• Litium sterat digunakan sebagai pelincir bersuhu tinggi serbaguna.
• Litium ialah agen pengaloian untuk mensintesis sebatian organik, dan digunakan juga di dalam aplikasi nuklear.
• Litium juga digunakan di dalam pembuatan kaca dan seramik. Contohnya kaca litium digunakan di dalam teleskop bersaiz 200 inci yang terletak di Gunung Palomar.
• Litium hidroksida digunakan untuk mengeluarkan karbon dioksida daripada udara di dalam pesawat angkasa dan kapal selam.
• Aloi litium bersama aluminium, kadmium, tembaga, dan mangan digunakan untuk menghasilkan komponen pesawat udara yang berprestasi tinggi.

Sejarah

Litium telah ditemui oleh Johann Arfvedson pada 1817. Arfvedson menjumpai unsur ini di dalam mineral spodumen dan lepidolit (di dalam petalit), LiAl(Si₂O₅)₂, semasa beliau menganalisa spesimen daripada pulau Utö di Sweden. Pada tahun 1818 Christian Gmelin merupakan orang pertama yang mencerap warna garam litium apabila dibakar, iaitu warna merah terang. Arfvendson dan Gmelin cuba mengasingkan unsur tersebut daripada garamnya namun kedua duanya gagal.

Unsur ini tidak berjaya diasingkan sehinggalah W.T. Brande dan Sir Humphrey Davy menggunakan kaedah elektrolisis ke atas litium oksida. Penghasilan komersil logam litium pula berjaya dilakukan oleh syarikat Jerman Metallgesellschaft AG melalui kaedah elektrolisis ke atas litium klorida dan kalium klorida.

Ragam kewujudan

Litium teragih secara meluas tetapi tidak wujud dalam alam semulajadi dalam bentuk tulennya. Disebabkan oleh kereaktifannya, ia selalunya dijumpai terikat dengan satu atau banyak unsur atau sebatian lain. Ia merupakan sebahagian kecil dalam hampir semua batuan igneus dan juga dijumpai dalam kebanyakan air garam semula jadi.

Sejak penghujung Perang Dunia Kedua, penghasilan litium telah meningkat dengan banyaknya. Logam ini diasingkan daripada unsur lain dalam batuan igneus, dan juga diekstrak daripada air dalam mata air mineral. Lepidolit, spodumene, petalit, dan ambligonit ialah mineral yang penting yang mengandungi litium.

Di Amerika Syarikat, litium diperolehi daripada kolam air garam di Searles Lake yang kering di California, dan daripada tempat di Nevada dan lain-lain lagi. Logam ini, berupa keperakan seperti natrium, kalium dan lain-lain ahli dalam siri logam alkali, dihasilkan secara elektrolisis daripada campuran litium yang terikat dan kalium klorida. Logam ini bernilai sebanyak US$300 per paun dalam tahun 1997.

Pengasingan (ikut *):

katod: ${\displaystyle {\mbox{Li}}^{+}{\mbox{*}}+{\mbox{e}}^{-}\to {\mbox{Li*}}}$

anod: ${\displaystyle {\mbox{Cl}}^{-}{\mbox{*}}\to {\frac {1}{2}}{\mbox{Cl}}_{2}({\mbox{gas}})+e^{-}}$

Istilah: gas e

Isotop

Litium mempunyai 2 isotop yang stabil iaitu Li-6 dan Li-7 dengan 92.5% litium dijumpai secara semulajadi ialah Li-7. Manakala terdapat enam radioisotop yang telah dikenal pasti dengan Li-8 adalah yang paling stabil dengan separuh hayat selama 838 ms dan Li-9 dengan separuh hayat selama 178.3 ms. Radioisotop yang lain mempunyai separuh hayat yang sangat kecil iaitu kurang daripada 8.5 ms.

Isotop litium mempunyai jisim atom dalam julat antara 4.027 jar (Li-4) dan 11.0438 jar (Li-11). 'Mod reputan primer sebelum' Li-7 ialah pancaran proton dan 'mod reputan primer selepas' ialah pancaran beta (dengan sedikit pancaran neutron). Manakala hasil reputan primer sebelum Li-7 ialah isotop unsur 2 (helium) dan hasil primer selepas ialah isotop unsur 4 (berilium).

Litium-7 ialah salah satu unsur primordial (iaitu unsur yang dihasilkan semasa letupan besar nukleosintesis). Isotop litium membahagi semasa pelbagai proses semulajadi, termasuk pembentukan mineral (pemendakan kimia), metabolisme, penukaran ion (Li mengganti magnesium dan besi dalam tapak oktahendron dalam mineral lempung, di mana Li-6 lebih diutamakan daripada Li-7), hiperpenurasan dan perubahan batu.

Amaran

Seperti logam alkali yang lain, litium sangat mudah terbakar dan meletup apabila terdedah kepada udara dan air. Logam ini juga sangat mengkakis dan memerlukan pengendalian khas bagi menghalang sentuhan kulit. Litium perlu disimpan di dalam cecair hidrokarbon tidak mudah bakar seperti nafta. Selain itu, litium tidak memainkan peranan dalam biologi semulajadi dan dianggap sedikit toksik. Ini bermakna, jika litium digunakan sebagai dadah, kepekatan darah perlu diawasi.

Rujukan

Pautan luar

• USGS: Lithium Statistics and Information
• WebElements.com – Lithium
• EnvironmentalChemistry.com – Lithium
• It's Elemental – Lithium
• Los Alamos National Laboratory – Lithium