Li · Élément 3 · Métal alcalin
Le métal le plus léger, assez tendre pour être coupé au couteau et assez réactif pour être conservé sous huile — l’élément qui alimente presque tous les appareils rechargeables que vous possédez.
Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre indique où se situe le lithium parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites plutôt que mesurées.
Même élément, neutrons différents
Tous les atomes de lithium ont le même nombre de protons, 3, et ne diffèrent que par leur nombre de neutrons : ces variantes sont ses isotopes. Le plus courant, Li-7, a 4 neutrons et représente 95,15 % du lithium naturel.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| Li-6 | 3 | 4,85 % | Stable | — |
| Li-7 le plus courant | 4 | 95,15 % | Stable | — |
Ici, le raccourci scolaire, masse atomique arrondie (6,94) moins numéro atomique, donne la même réponse : 4.
Données : IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, évaluations des états fondamentaux, consultées le 10 octobre 2026. L’abondance est la part des atomes dans l’élément naturel ; un tiret signifie que l’isotope n’a pas d’abondance naturelle de référence.
Taille, à l’échelle
Rayon de 152 pm — soit 0,152 nm ; il en faudrait donc environ 3,29 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Entre 454 K et 1615 K, le lithium est liquide : une plage de 1161 K.
Où il se trouve
L’histoire
Le lithium, le métal le plus léger sur Terre, a transformé la technologie et la médecine modernes. Nommé d’après le grec « lithos », qui signifie pierre, ce métal alcalin blanc argenté a été découvert pour la première fois en 1817 par Johan August Arfwedson dans le minéral pétalite. Bien qu’il soit solide, le lithium est si léger qu’il flotte sur l’eau — bien qu’il réagisse violemment à son contact.
Le lithium présente des caractéristiques inhabituelles qui le distinguent des autres métaux. Avec une masse volumique de seulement 0,534 g/cm³, il est deux fois moins dense que l’eau. Il possède la capacité thermique massique la plus élevée de tous les éléments solides et l’intervalle liquide le plus large de tous les métaux alcalins (environ 1 160 K entre la fusion et l’ébullition). Le lithium fraîchement préparé présente un éclat métallique brillant, mais se ternit rapidement à l’air en formant une couche d’oxyde grise.
En tant que premier métal alcalin, le lithium est très réactif, mais moins que les autres éléments du groupe 1. Il réagit avec l’eau pour produire de l’hydroxyde de lithium et de l’hydrogène gazeux : 2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂. Contrairement aux autres métaux alcalins, le lithium forme un nitrure stable (Li₃N) lorsqu’il est exposé à l’azote gazeux, et ses composés présentent souvent un caractère covalent en raison de la petite taille et de la forte densité de charge des ions Li⁺.
Le lithium joue un rôle crucial dans la neurochimie et la santé mentale. Les sels de lithium sont utilisés pour traiter les troubles bipolaires depuis 1949, ce qui en fait l’un des médicaments psychiatriques les plus anciens encore utilisés. Le métal traverse la barrière hémato-encéphalique et agit sur le fonctionnement des neurotransmetteurs, notamment les voies de la sérotonine et de la noradrénaline.
Applications
Manipulation
MÉTAL INFLAMMABLE — RÉACTIF AVEC L’EAU
Incendie de lithium :
Contact avec la peau ou les yeux :
Exposition par inhalation :
Toxicité médicale :
Pour aller plus loin
Réponses rapides
Le lithium (symbole Li) est l’élément 3 du tableau périodique, un métal alcalin de la période 2, groupe 1. Le métal le plus léger, assez tendre pour être coupé au couteau et assez réactif pour être conservé sous huile — l’élément qui alimente presque tous les appareils rechargeables que vous possédez. À température ambiante, c’est un solide.
[He] 2s¹ ; elle comporte 2 couches occupées, avec la répartition 2, 1.Le lithium fond à 453,7 K (180,5 °C) et bout à 1615 K (1341,9 °C).
La masse atomique standard du lithium est de 6,94 u. Il s’agit d’une moyenne pondérée de ses isotopes présents naturellement, ce qui explique qu’elle soit rarement un nombre entier.
L’atome de lithium le plus courant, Li-7, a 4 neutrons : son nombre de masse, 7, moins son numéro atomique, 3. Il représente 95,15 % du lithium naturel. Le raccourci scolaire, masse atomique arrondie (6,94) moins numéro atomique, donne le même résultat : 4.
La masse volumique du lithium est de 0,534 g/cm³. L’eau a une masse volumique de 1,0 g/cm³ ; un bloc de lithium flotte donc.
L’électronégativité du lithium sur l’échelle de Pauling est de 0,98. L’échelle va de 0,70 (le francium, qui attire le moins les électrons) à 3,98 (le fluor, qui les attire le plus). Une valeur aussi faible signifie qu’il cède facilement ses électrons externes, formant des ions positifs.
La découverte du lithium remonte à 1817 ; on la doit à Johan August Arfwedson. Origine du nom : grec lithos, « pierre ».
Le lithium constitue environ 20 mg/kg de la croûte terrestre — peu courant, mais pas rare.