Гідрокси́д лі́тію, лі́тій гідрокси́д — гідроксид лужного металу літію , який має формулу Li O H . Поглинаючи воду з повітря, може утворювати моногідрат LiOH·H2 O. Проявляє сильні осно́вні властивості.
Застосовується для очищення повітря у приміщеннях від вуглекислого газу та для синтезу стеарату літію — поширеного компоненту мастил .
Фізичні властивості
Гідроксид літію при стандартних умовах є безбарвною кристалічною речовиною з тетрагональною кристалічною ґраткою [ 3] . При роботі з ним слід бути обережним, уникати потрапляння на шкіру та слизові оболонки .
Розчинність LiOH у воді
Температура, °C
0
10
20
25
30
40
50
60
70
80
90
100
Розчинність, %[ 4]
10,8
10,8
11,0
11,1
11,3
11,7
12,2
12,7
13,4
14,2
15,1
16,1
Отримання
Основним методом отримання гідроксиду літію є взаємодія сульфату літію і гідроксиду барію (у формі гідрату):
L
i
2
S
O
4
+
B
a
(
O
H
)
2
⋅ ⋅ -->
8
H
2
O
⟶ ⟶ -->
2
(
L
i
O
H
⋅ ⋅ -->
H
2
O
)
+
B
a
S
O
4
↓ ↓ -->
+
6
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {Li_{2}SO_{4}+Ba(OH)_{2}\cdot 8H_{2}O\longrightarrow 2(LiOH\cdot H_{2}O)+BaSO_{4}\downarrow +6H_{2}O} }
Утворений гідрат LiOH дегідрують протягом кількох днів у присутності P2 O5 :
L
i
O
H
⋅ ⋅ -->
H
2
O
→
P
2
O
5
L
i
O
H
+
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {LiOH\cdot H_{2}O{\xrightarrow {P_{2}O_{5}}}LiOH+H_{2}O} }
Також дегідратацію проводять незначним нагріванням речовини до 140 °C у струмені чистого водню . У випадку, якщо температура стрімко підвищуватиметься, при 445 °C моногідрат розплавиться і перейде у форму 8LiOH·H2 O, з якої виділити чистий гідроксид значно складніше.
Аналогічною до реакції з гідроксидом барію є взаємодія карбонату літію з гідроксидом кальцію :
L
i
2
C
O
3
+
C
a
(
O
H
)
2
⟶ ⟶ -->
2
L
i
O
H
+
C
a
C
O
3
↓ ↓ -->
{\displaystyle \mathrm {Li_{2}CO_{3}+Ca(OH)_{2}\longrightarrow 2LiOH+CaCO_{3}\downarrow } }
Менш поширеними є методи синтезу LiOH, засновані на взаємодії із водою металічного літію та оксиду літію :
2
L
i
+
2
H
2
O
⟶ ⟶ -->
2
L
i
O
H
+
H
2
↑ ↑ -->
{\displaystyle \mathrm {2Li+2H_{2}O\longrightarrow 2LiOH+H_{2}\uparrow } }
L
i
2
O
+
H
2
O
⟶ ⟶ -->
2
L
i
O
H
{\displaystyle \mathrm {Li_{2}O+H_{2}O\longrightarrow 2LiOH} }
Хімічні властивості
Гідроксид літію є сильним гідроксидом (лугом), який добре дисоціює у воді:
L
i
O
H
⇄ ⇄ -->
L
i
+
+
O
H
− − -->
{\displaystyle \mathrm {LiOH\rightleftarrows Li^{+}+OH^{-}} }
При нагріванні понад 660 °C гідроксид дегідратується із утворенням оксиду літію :
2
L
i
O
H
→
660
− − -->
780
o
C
L
i
2
O
+
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {2LiOH{\xrightarrow {660-780^{o}C}}Li_{2}O+H_{2}O} }
Взаємодіючи з кислотами та кислотними оксидами , проявляє сильні осно́вні властивості та утворює відповідні солі (реакція нейтралізації ) :
L
i
O
H
+
H
C
l
⟶ ⟶ -->
L
i
C
l
+
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {LiOH+HCl\longrightarrow LiCl+H_{2}O} }
2
L
i
O
H
+
H
2
S
O
4
⟶ ⟶ -->
L
i
2
S
O
4
+
2
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {2LiOH+H_{2}SO_{4}\longrightarrow Li_{2}SO_{4}+2H_{2}O} }
2
L
i
O
H
+
C
O
2
⟶ ⟶ -->
L
i
2
C
O
3
+
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {2LiOH+CO_{2}\longrightarrow Li_{2}CO_{3}+H_{2}O} }
2
L
i
O
H
+
S
O
3
⟶ ⟶ -->
L
i
2
S
O
4
+
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {2LiOH+SO_{3}\longrightarrow Li_{2}SO_{4}+H_{2}O} }
При взаємодії зі спиртами (які мають кислотні властивості), утворює алкоголяти :
L
i
O
H
+
C
2
H
5
O
H
→ → -->
C
2
H
5
O
L
i
+
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {LiOH+C_{2}H_{5}OH\rightarrow C_{2}H_{5}OLi+H_{2}O} }
Холодний та гарячий розчини LiOH реагують із галогенами :
2
L
i
O
H
+
C
l
2
→ → -->
L
i
C
l
O
+
L
i
C
l
+
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {2LiOH+Cl_{2}\rightarrow LiClO+LiCl+H_{2}O} }
6
L
i
O
H
+
C
l
2
→
t
L
i
C
l
O
3
+
5
L
i
C
l
+
3
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {6LiOH+Cl_{2}{\xrightarrow {t}}LiClO_{3}+5LiCl+3H_{2}O} }
У підігрітому спиртовому розчині сполука може відновлюватися пероксидом водню із утворенням пероксиду літію (після дегідратації у вакуумі в присутності P2 O5 ):
2
L
i
O
H
+
2
H
2
O
2
+
H
2
O
→
C
2
H
5
O
H
,
t
L
i
2
O
2
⋅ ⋅ -->
H
2
O
2
⋅ ⋅ -->
3
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {2LiOH+2H_{2}O_{2}+H_{2}O{\xrightarrow {C_{2}H_{5}OH,t}}Li_{2}O_{2}\cdot H_{2}O_{2}\cdot 3H_{2}O} }
L
i
2
O
2
⋅ ⋅ -->
H
2
O
2
⋅ ⋅ -->
3
H
2
O
→
P
2
O
5
,
v
a
c
u
u
m
L
i
2
O
2
+
H
2
O
2
+
3
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {Li_{2}O_{2}\cdot H_{2}O_{2}\cdot 3H_{2}O{\xrightarrow {P_{2}O_{5},vacuum}}Li_{2}O_{2}+H_{2}O_{2}+3H_{2}O} }
Застосування
Гідроксид літію використовується в космічних місіях та в підводних човнах , для очищення повітря , оскільки він поглинає вуглекислий газ із повітря:
2
(
L
i
O
H
⋅ ⋅ -->
H
2
O
)
+
C
O
2
⟶ ⟶ -->
L
i
2
C
O
3
+
3
H
2
O
{\displaystyle \mathrm {2(LiOH\cdot H_{2}O)+CO_{2}\longrightarrow Li_{2}CO_{3}+3H_{2}O} }
LiOH застосовується в отриманні стеарату літію — одного з найпоширеніших компонентів для мастил , який має переваги у стійкості в широкому діапазоні температур (від -20 до 150 °C)
Також використовується при синтезі полімерів як каталізатор та як електроліт в акумуляторах .
Див. також
Примітки
Посилання
Джерела
Greenwood N. N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. — 2nd. — Oxford : Butterworth-Heinemann, 1997. — 1341 p. — ISBN 0-7506-3365-4 . (англ.)
CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5 . (англ.)
Handbook of Preparative Inorganic Chemistry / G. Brauer. — 2nd. — New York : Academic Press, 1963. — Vol. 1. — 1859 p. (англ.)
Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / В. И. Спицын. — М . : «Мир», 1971. — Т. 1. — 561 с. (рос.)
Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М . : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0 . (рос.)