3 Li Litio 6,94
Metallo alcalino blocco-s Periodo 2 Gruppo 1

Litio

Li · Elemento 3 · Metallo alcalino

Il metallo più leggero, abbastanza morbido da essere tagliato con un coltello e abbastanza reattivo da dover essere conservato sotto olio — l'elemento che alimenta quasi ogni dispositivo ricaricabile che possedete.

Stato a 20°C Solido
Massa atomica 6,94 u
Configurazione elettronica[He] 2s¹

Struttura

L'atomo di litio

Non è un diagramma di punti su gusci — è un campione Monte Carlo dell'effettiva densità di probabilità |ψ|² per ogni sottoguscio occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il violetto indicano i segni opposti della funzione d'onda, che rendono possibile la formazione dei legami.

Nuvola orbitale

Valori misurati

Scheda delle proprietà

Ogni barra mostra dove si colloca litio tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.

Fisiche

Densità 0,534 g/cm³ 9%
Punto di fusione 453,7 K 24%
Punto di ebollizione 1615 K 36%
Calore specifico 3,582 J/g·K
Conducibilità termica 84,8 W/m·K 77%

Atomica

Raggio atomico 152 pm 47%
Raggio covalente 128 pm
Raggio di van der Waals 182 pm

Elettronica

Elettronegatività 0,98 8%
Energia di ionizzazione 520,1 kJ/mol 8%
Affinità elettronica 59,8 kJ/mol 52%

Presenza

Abbondanza nella crosta 20 mg/kg 73%

Identità

SimboloLi
Numero atomico3
Massa atomica6,94 u
CategoriaMetallo alcalino
Bloccos
Struttura cristallinacubico a corpo centrato
Stati di ossidazione+1
Scoperto1817
Scoperto daJohan August Arfwedson

Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati con ~ sono previsti anziché misurati.

Dimensioni, in scala

Quanto è grande l'atomo di litio?

Raggio 152 pm — cioè 0,152 nm, quindi ne servirebbero circa 3,29 milioni affiancati per coprire un millimetro.

Intervallo termico

Solido, liquido, gas — e quando

Litio è liquido in un intervallo di 1161 K, da 454 K a 1615 K.

Dove si trova

Posizione nella tavola

Litio si trova nel periodo 2, gruppo 1. Tutti gli elementi del gruppo 1 hanno lo stesso numero di elettroni esterni, per questo si comportano in modo così simile.

Altri Metalli alcalini

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La storia

Che cos'è litio e come lo abbiamo trovato

Il metallo rivoluzionario delle batterie

Il litio, il metallo più leggero sulla Terra, ha rivoluzionato la tecnologia moderna e la medicina. Prende il nome dal greco "lithos", che significa pietra; questo metallo alcalino bianco-argenteo fu scoperto per la prima volta nel 1817 da Johan August Arfwedson nel minerale petalite. Nonostante sia solido, il litio è così leggero da galleggiare sull'acqua, anche se reagisce violentemente al contatto.

Proprietà fisiche uniche

Il litio presenta caratteristiche straordinarie che lo distinguono dagli altri metalli. Con una densità di soli 0.534 g/cm³, è la metà denso dell'acqua. Ha la più alta capacità termica specifica di qualsiasi elemento solido e il più ampio intervallo di temperatura tra punto di fusione e punto di ebollizione di qualsiasi elemento. Il litio appena ottenuto ha una brillante lucentezza metallica, ma si ossida rapidamente all'aria formando un rivestimento di ossido grigio.

Reattività chimica

In quanto primo metallo alcalino, il litio è altamente reattivo, ma meno degli altri elementi del gruppo 1. Reagisce con l'acqua producendo idrossido di litio e gas idrogeno: 2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂. A differenza degli altri metalli alcalini, il litio forma un nitruro stabile (Li₃N) quando viene esposto al gas azoto e i suoi composti mostrano spesso carattere covalente a causa delle piccole dimensioni e dell'elevata densità di carica degli ioni Li⁺.

Importanza biologica

Il litio svolge un ruolo fondamentale nella neurochimica e nella salute mentale. I sali di litio sono utilizzati per trattare il disturbo bipolare dal 1949, rendendolo uno dei più antichi farmaci psichiatrici ancora in uso. Il metallo attraversa la barriera emato-encefalica e influenza la funzione dei neurotrasmettitori, in particolare le vie della serotonina e della norepinefrina.

Applicazioni

A cosa serve litio

Applicazioni rivoluzionarie

🔋 Rivoluzione dell'accumulo energetico

  • Batterie agli ioni di litio: Tesla Model S contiene 7,104 celle agli ioni di litio con 63 kg di composti del litio
  • Elettronica di consumo: ogni smartphone, laptop e tablet si basa sulla tecnologia agli ioni di litio
  • Batterie per veicoli elettrici: BMW i3, Nissan Leaf e Chevy Bolt utilizzano catodi al fosfato di ferro e litio (LiFePO₄)
  • Accumulo energetico per la rete: i sistemi Tesla Powerpack e Megapack immagazzinano energia rinnovabile usando moduli agli ioni di litio
  • Batterie primarie al litio: le batterie non ricaricabili al litio metallico alimentano pacemaker e rilevatori di fumo

💊 Applicazioni mediche e farmaceutiche

  • Trattamento del disturbo bipolare: carbonato di litio (Li₂CO₃) e citrato di litio prescritti a oltre 1 milione di pazienti in tutto il mondo
  • Trattamento della depressione: terapia di potenziamento con SSRI per la depressione resistente al trattamento
  • Prevenzione della cefalea a grappolo: 300-900mg di carbonato di litio al giorno riducono frequenza e intensità
  • Prevenzione del suicidio: gli studi mostrano una riduzione di 13 volte del rischio di suicidio tra gli utilizzatori di litio
  • Neuroprotezione: la ricerca indica un potenziale trattamento per la malattia di Alzheimer e il morbo di Parkinson

🏭 Produzione industriale

  • Vetro e ceramica: l'ossido di litio (Li₂O) riduce la temperatura di fusione e l'espansione termica nelle stoviglie Pyrex e Corning
  • Produzione dell'alluminio: il fluoruro di litio come fondente migliora la conducibilità e riduce il consumo energetico del 10-15%
  • Grassi lubrificanti: lo stearato di litio crea grassi per alte temperature destinati ad applicazioni aeronautiche e automobilistiche
  • Purificazione dell'aria: l'idrossido di litio (LiOH) rimuove CO₂ nelle navicelle spaziali e nei sottomarini: LiOH + CO₂ → LiHCO₃
  • Gomma sintetica: il butillitio avvia la polimerizzazione per pneumatici ad alte prestazioni e gomma sintetica

⚗️ Applicazioni chimiche avanzate

  • Fusione nucleare: il litio-6 produce trizio per i reattori a fusione: ⁶Li + neutrone → ³H + ⁴He
  • Sintesi organica: i reagenti organolitio, come il n-butillitio, creano legami carbonio-carbonio nella produzione farmaceutica
  • Deumidificazione: il cloruro di litio (LiCl) assorbe l'umidità nei sistemi industriali di essiccazione
  • Metallurgia: l'aggiunta di litio alle leghe di alluminio e magnesio migliora resistenza e resistenza alla corrosione

Manipolazione

Sicurezza

Linee guida complete per la sicurezza

⚠️ Pericoli fisici e chimici

METALLO INFIAMMABILE - REATTIVO CON L'ACQUA

  • piroforico: il litio finemente suddiviso si incendia spontaneamente all'aria
  • Reazione con l'acqua: 2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂ + calore (vigorosa, potenzialmente esplosiva)
  • Produzione di idrogeno: la reazione produce gas idrogeno infiammabile
  • Prodotti caustici: forma idrossido di litio altamente alcalino (pH >12)

🛡️ Limiti di esposizione OSHA

  • Nessun PEL stabilito per il litio metallico (dati sulla tossicità insufficienti)
  • Composti del litio: nessun limite OSHA specifico; seguire gli standard generali per la lavorazione dei metalli
  • Monitoraggio medico: richiesto per i lavoratori regolarmente esposti a composti del litio
  • Intervallo terapeutico: livelli ematici di 0.6-1.2 mEq/L per il trattamento del disturbo bipolare
  • Soglia di tossicità: >1.5 mEq/L può causare gravi sintomi neurologici

🧤 Dispositivi di protezione individuale

  • Protezione respiratoria: maschera antipolvere approvata NIOSH per la manipolazione della polvere di litio
  • Protezione degli occhi: occhiali a mascherina contro gli schizzi chimici e visiera quando si manipolano forme reattive
  • Protezione della pelle: guanti in neoprene o gomma butilica (il PVC è inefficace contro il litio organico)
  • Indumenti: indumenti ignifughi per la manipolazione del litio metallico
  • Attrezzature di emergenza: doccia di emergenza e stazioni lavaocchi entro 25 piedi

📦 Requisiti di conservazione e manipolazione

  • Litio metallico: conservare sotto olio minerale o in atmosfera inerte (argon/azoto)
  • Composti del litio: conservare in luogo asciutto e fresco, lontano da acidi e ossidanti
  • Estinzione degli incendi: estintori di classe D (polvere di rame, polvere di grafite o sabbia)
  • Non usare mai l'acqua: l'acqua intensifica gli incendi di litio e aumenta la produzione di idrogeno
  • Separazione: tenere separato da alogeni, acidi e forti ossidanti di oltre 6 metri

🚨 Procedure di risposta alle emergenze

Incendio di litio:

  • NON usare acqua, schiuma o CO₂; usare esclusivamente agenti estinguenti di classe D
  • Soffocare con sabbia asciutta, polvere di grafite o estintore specifico per incendi di litio
  • Evacuare l'area se sono coinvolte grandi quantità
  • Lasciare estinguere spontaneamente i piccoli incendi se non vi è rischio di esposizione

Contatto con pelle/occhi:

  • Rimuovere immediatamente gli indumenti contaminati
  • Sciacquare le aree interessate con abbondante acqua per 15+ minuti
  • Non tentare di neutralizzare le ustioni causate dall'idrossido di litio alcalino
  • Richiedere immediatamente assistenza medica per qualsiasi contatto con litio metallico

Esposizione per inalazione:

  • Portare immediatamente la vittima all'aria aperta
  • Controllare la presenza di irritazione respiratoria o edema polmonare
  • Somministrare ossigeno supplementare se si è addestrati e disponibile
  • È necessaria una valutazione medica per qualsiasi esposizione significativa

Tossicità medica:

  • Segni precoci: nausea, diarrea, tremore, sonnolenza
  • Tossicità grave: confusione, convulsioni, danno renale, aritmie cardiache
  • Trattamento: interrompere il litio, aumentare l'assunzione di liquidi, monitorare gli elettroliti
  • Emodialisi: necessaria per avvelenamento grave (>4.0 mEq/L nei livelli ematici)

⚠️ Considerazioni speciali sul luogo di lavoro

  • Produzione di batterie: attuare il monitoraggio dell'esposizione all'esafluorofosfato di litio (LiPF₆)
  • Strutture mediche: monitorare regolarmente i livelli ematici degli operatori sanitari che manipolano farmaci a base di litio
  • Laboratori di ricerca: formazione specializzata per la manipolazione dei reagenti organolitio
  • Gestione dei rifiuti: i rifiuti di litio metallico richiedono uno smaltimento specializzato; non gettarli mai nei rifiuti comuni

Risposte rapide

Litio: domande frequenti

Che cos'è Litio?

Litio (simbolo Li) è l'elemento 3 nella tavola periodica, appartenente a Metallo alcalino nel periodo 2, gruppo 1. Il metallo più leggero, abbastanza morbido da essere tagliato con un coltello e abbastanza reattivo da dover essere conservato sotto olio — l'elemento che alimenta quasi ogni dispositivo ricaricabile che possedete. A temperatura ambiente è un solido.

Qual è la configurazione elettronica di Litio?

La configurazione elettronica dello stato fondamentale di Litio è [He] 2s¹, con 2 gusci occupati e la distribuzione 2, 1.

Quali sono i punti di fusione e di ebollizione di Litio?

Litio fonde a 453.7 K (180.5 °C) ed entra in ebollizione a 1615 K (1341.9 °C).

Qual è la massa atomica di Litio?

La massa atomica standard di Litio è 6.94 u. Si tratta di una media ponderata dei suoi isotopi presenti in natura, per questo raramente è un numero intero.

Quanto è denso Litio?

Litio ha una densità di 0.534 g/cm³. L'acqua ha una densità di 1.0 g/cm³, quindi un blocco di Litio galleggia.

Qual è l'elettronegatività di Litio?

Litio ha un'elettronegatività di Pauling pari a 0.98. La scala va da 0.70 (francio, il meno incline ad attirare elettroni) a 3.98 (fluoro, il più incline). Un valore così basso significa che cede facilmente i suoi elettroni esterni, formando ioni positivi.

Chi ha scoperto Litio e quando?

Litio è stato scoperto nel 1817 da Johan August Arfwedson. Prende il nome da dal greco lithos, "pietra".

Quanto è comune Litio sulla Terra?

Litio costituisce informazioni 20 mg/kg della crosta terrestre: è poco comune, ma non raro.