Helium  Wasserstoff  Periodensystem  Natrium  Beryllium
 
Lithium                                               3Li
engl. lithium; griech. lithos ("Stein")
 
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Lithium wird in Paraffinöl aufbewahrt und 
schwimmt aufgrund seiner geringen Dichte
relat. Atommasse:  
Ordnungszahl:   
Schmelzpunkt:   
Siedepunkt:    
Oxidationszahlen:  
Dichte:   
Härte (Mohs):   
Elektronegativität:   
Atomradius:   
Elektronenkonfig.:  
natürl. Häufigkeit:  
   
   
   
 
[6,941]  
  
180,54 °C   
1342 °C   
  
0,534 g/cm³   
0,6   
0,98 (Pauling)   
152 pm   
[He]2s1  
Li-6: 7,59% 
Li-7: 92,41% 
   
   
 
 
 
Eigenschaften:   
Reines Lithium ist ein relativ weiches Leichtmetall, das an den frischen Schnittflächen glänzt. An der Luft läuft es infolge einer Oxidation zunächst gelblich, später grau an. Lithium besitzt von allen bei Raumtemperatur festen Elementen die niedrigste Dichte und schwimmt auf Paraffinöl.  
  
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Vergleich der Schnittflächen von den ersten drei Alkalimetallen
  
  
Es sind zwei Modifikationen bekannt: Unterhalb -196°C geht kubisch flächenzentriertes b-Lithium in kubisch raumzentriertes a-Lithium über. Im Vergleich zu den anderen Alkalimetallen ist Lithium etwas härter, es lässt sich aber immer noch gut schneiden oder zu Draht verarbeiten.   
  
  
Filme: Eigenschaften von Lithium
Copyright: Thomas Seilnacht, Kamera: Erik Schilling
 
Film starten! Lithium reagiert mit Wasser
 
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In seinen chemischen Eigenschaften ähnelt das Lithium dem Magnesium mehr als dem Natrium. Lithium steht nach Francium in der Spannungsreihe an zweiter Stelle ganz oben und besitzt daher das zweithöchste elektrochemische Potential aller Elemente. Mit Sauerstoff verbrennt Lithium bei ca. 180°C mit karminroter Flamme zu Lithiumoxid (Li2O). Die rote Flammenfarbe tritt auch bei Lithiumverbindungen auf, so dass die Flammprobe in der analytischen Chemie zum Nachweis von Lithumsalzen dient.  
  
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Mit Wasser reagiert Lithium ohne Entzündung des austretenden Wasserstoffs unter Sprudeln zu Lithiumhydroxid und Wasserstoff:  
  
2 Li  +  2 H2O  ----->  2 LiOH  +  H2  
  
  
 
Das Lithium (in der Pinzette) reagiert mit Wasser unter Wasserstoffgasentwicklung
  
  
Dabei schmilzt das Lithium nicht zu einem Kügelchen, wie das bei Natrium der Fall wäre, sondern es bewegt sich hin und her, während es heftig sprudelt. Erhitzt man Lithium im Wasserstoffstrom bei 600-700°C, entsteht der Feststoff Lithiumhydrid, der als Raketentreibstoff verwendet wird. Mit anderen Metallen lässt sich Lithum leicht legieren. 
 
 
Vorkommen:   
Mit einem Massenanteil von 0,006% steht Lithium nach Kupfer und Wolfram an 27. Stelle der Elementhäufigkeit in der Erdhülle. In der Natur kommen Lithiumatome nur in chemisch gebundener Form in ca. 150 verschiedenen Mineralien vor. Die wichtigsten Mineralien zur Lithiumgewinnung sind Spodumen, Lepidolithglimmer und Petalit.  
   
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Spodumen (hier Varietät Kunzit) ist ein Lithiummineral
  
 
 
Geschichtliches:   
Der schwedische Chemiker Johan August Arfvedson entdeckte das Element als erster im Jahre 1817 im Mineral Petalit. Ein Jahr später stellte Humphry Davy in London erstmals geringe Mengen des reinen Metalls durch eine Schmelzflusselektrolyse von Lithiumcarbonat her. Berzelius vergab dem Element den Namen "Lithion", was sich vom griechischen Wort lithos (="Stein") ableitet. Lithum war im Gegensatz zum Natrium und Kalium nicht in Pflanzenasche entdeckt worden, sondern in mineralischem Gestein. 
 
 
Herstellung:   
Die Herstellung erfolgt durch die Schmelzflusselektrolyse eines Gemisches aus Lithiumchlorid und Kaliumchlorid. Die dafür verwendeten Lithiumsalze erhält man durch das Erhitzen der Lithiummineralien Spodumen, Lepidolith und Petalit mit Calciumoxid. Die Elektrolyse erfolgt bei einer Badtemperatur von 450-500°C, bei einer Spannung von ca. 6 Volt und bei Stromstärken von bis zu 8000 Ampere. Das Metall gelangt in Stangen oder als Draht in den Handel. 
 
 
Verwendung:   
Lithium ist ein wichtiges Legierungsmetall, z.B. für Radlager bei Eisenbahnen (mit Blei) oder in der Weltraumtechnik (mit Magnesium). Lithiumverbindungen dienen zur Erzeugung roter Flammen in der Feuerwerkerei. Lithiumbatterien, die als Pluspol Lithium enthalten, sind besonders langlebig. Die Batterien eignen sich für Herzschrittmacher, für Messgeräte oder für Fotoapparate. Ferner dient Lithium zur Herstellung des überschweren Wasserstoffisotops Tritium, das in Wasserstoffbomben als thermonuklearer Sprengstoff verwendet werden kann.  
   
 
Lithiumbatterien enthalten als Anode elementares Lithium
 
 
 
 
Weitere Informationen:
 
Experimente mit Alkalimetallen
 
 
 Copyright: Thomas Seilnacht