Литий Литий (Li, Z=3; гр. lithos — камень) был открыт в лаборатории Берцелиуса Арфведсоном. Природный элемент имеет стабильные изотопы 6Li (7,59%) и 7Li. Принятый атомный вес 6,9 имеет тенденцию немного изменяться в различных природных объектах, благодаря изотопным эффектам. Эти изотопы могут быть разделены или по крайней мере обогащены различными методами, особенно методом электромиграции в расплавленных солях, а также в электромагнитном поле, благодаря относительно большой величине отношения масс этих двух ядер. Радиоизотопы лития: 8Li (0,84 сек; β-), получаемый по реакции 7Li(n, γ) и 9Li (0,178 сек; β-), который образуется по реакции 9Be(d, 2p), 9Be(n, p) или 7Li(t, p). Литий играет очень важную роль в ядерной химии. При облучении ускоренными протонами протекает реакция 7Li + Н → 24He с испусканием γ-квантов с энергией 17,3 Мэв. Это излучение часто используют для проведения фотоядерных реакций. Благодаря небольшому заряду ядра лития энергия протона, равная 13 кэв, достаточна для протекания упомянутой реакции. Эта реакция была первым примером искусственного превращения ядер, осуществленная Кокрофтом и Уолтоном в 1932 г. на ускоренных протонах. Реакция 7Li(p, n)7Be протекает, когда энергия протонов больше 1,88 Мэв; этот процесс используют для получения быстрых нейтронов, которые могут также получаться под действием ускоренных дейтронов по реакции 7Li + D → 2α + n + 15,1 Мэв (реакция протекает с выделением большого количества энергии). Упомянутые превращения, известные как термоядерные процессы, используют в некоторых типах термоядерных бомб. Ускоренные ионы лития применяют в ускорителях многозарядных ионов для проведения ядерных реакций, в особенности реакций синтеза. Так, изотоп 8Li, полученный, в свою очередь, в результате вторичных ядерных реакций, превращает ядра мишени с зарядом Z в ядра с Z + 3. Сечение захвата тепловых нейтронов для 6Li равно 1000 барн; поэтому его предлагают использовать в качестве поглотителя нейтронов, например для атомных космических кораблей. Реакцию 6Li(n, α)T используют для получения трития. Литий занимает первое место в группе щелочных металлов периодической системы. Атом лития имеет два электрона на K-оболочке (1s2) и один на L-оболочке (2s1). Он сильно электроположительный металл, потенциал электрода Li/Li+, равный -3,06 В, является самым отрицательным электрохимическим потенциалом. Валентность 1, и его гидроокись является сильным основанием, полностью диссоциированным, так же как галогенидные производные и другие соли. Радиус иона Li+ очень небольшой, 0,76 Å, что является причиной сильной гидратации этого иона в водных растворах. В отличие от других щелочных металлов LiOH превращается при нагревании в окись Li2O; по этому свойству литий напоминает щелочноземельные металлы. По ряду других свойств — малой растворимости карбоната, фосфата, растворимости бикарбоната и образованию азида — литий имеет также сходство с щелочноземельными металлами. Ионное соединение LiH применяют для получения боранов. Металл, полученный электролизом расплавленного хлорида, кристаллизуется в кубической гранецентрированной системе, имеет плотность 0,534. Литий плавится при 180° C и кипит при 1340° C. Он является очень сильным восстановителем и разлагает воду и спирты с выделением водорода. Это свойство используют при получении некоторых металлов (например, трансурановых элементов), окиси которых восстанавливаются литием. Литий в различных количествах добавляют в некоторые сплавы для улучшения их свойств. Li—Mg-сплавы отличаются своими превосходными механическими свойствами и легкостью. Литий применяют в пиротехнике из-за красивой карминовой окраски пламени его парами. |