Atom numarası 3 ve sembolü Li olan bir kimyasal element lityumdur. Narin, beyaz-gümüş renkli bir alkali metaldir. Tipik koşullar altında en az yoğun metal ve en az yoğun katı elementtir. Tüm alkali metallerde olduğu gibi, lityum da vakum altında, inert bir atmosferde veya mineral yağ veya saf gazyağı gibi inert bir sıvı içinde saklanmalıdır. Kesildiğinde parlak bir parlaklığa sahiptir, ancak nemli hava onu hızla korozyona uğratarak donuk gümüşi bir griye, ardından da siyah bir patinaya dönüştürür. Sadece daha önce lityumun ana kaynağı olan pegmatitik mineraller gibi (genellikle iyonik) bileşiklerde doğada serbest olarak bulunabilir.
Lityum Nedir?
Okyanus suyunda yaygındır ve bir iyon olarak çözünürlüğü nedeniyle sıklıkla tuzlu sulardan geri kazanılır. Elektroliz, lityum metali bir lityum klorür ve potasyum klorür çözeltisinden ayırmak için kullanılır.
Doğada bulunan iki kararlı lityum izotopu, tüm kararlı çekirdeklerin nükleon başına en düşük bağlanma enerjilerinden birine sahip olduğundan, lityum atomunun çekirdeği kararsızlığın zirvesindedir. Lityum, güneş sisteminde ilk 32 kimyasal elementin 25’inden daha az bulunduğu için, göreceli nükleer kararsızlığı nedeniyle daha ağır çekirdeklerin daha az yaygın olması kuralına bir istisnadır. Lityum, ilgili nedenlerden dolayı nükleer fizikte önemli uygulamalara sahiptir.
İlk tamamen yapay nükleer reaksiyon 1932 yılında lityum atomlarının helyuma dönüştürülmesi işlemidir. Termonükleer silahlar füzyon yakıtı olarak lityum döterid kullanmaktadır.
Lityum Nerelerde Kullanılır?
Cep telefonları, bilgisayarlar, dijital kameralar ve elektrikli araçlar için şarj edilebilir piller lityum için en önemli uygulamalardır. Kalp pili, oyuncak ve saat gibi cihazlar için şarj edilemeyen bazı piller de lityum içerir.
Alüminyum ve magnezyum, ağırlığı azaltırken mukavemeti artıran alaşımlar oluşturmak için lityum metali ile birleştirilir. Zırh kaplaması için magnezyum-lityum alaşımı kullanılmaktadır. Yüksek hızlı trenler, bisiklet çerçeveleri ve uçaklarda alüminyum-lityum alaşımları kullanılmaktadır.
Özel camlarda ve cam seramiklerde lityum oksit kullanılır. Bilinen en higroskopik maddelerden biri olan lityum klorür endüstriyel kurutma sistemlerinde ve iklimlendirme sistemlerinde kullanılır (lityum bromür gibi). Çok amaçlı ve yüksek sıcaklıkta kullanılan bir yağlayıcı da lityum stearattır. Lityum karbonatın beyne etki mekanizması tam olarak bilinmemekle birlikte, manik depresyon tedavisinde kullanılan ilaçlarda kullanılmaktadır. Hidrojen, yakıt olarak kullanılmak üzere lityum hidrür içinde depolanır.
Lityumun Özellikleri Nelerdir?
Periyodik tablodaki ilk alkali lityumdur. Doğada Li6 ve Li7 izotoplarının bir kombinasyonu olarak görülür. En hafif katı metaldir, yumuşaktır, gümüşi beyazdır, reaktiftir ve düşük bir erime noktasına sahiptir. Fiziksel ve kimyasal özellikleri birçok durumda kendi grubundan çok toprak alkali metallere benzer.
Lityumun yüksek özgül ısısı (kalorifik kapasitesi), sıvı halde geniş sıcaklık aralığı, güçlü termik iletkenliği, düşük viskozitesi ve son derece düşük yoğunluğu en önemli özellikleri arasındadır. Lityum metali, etilamin gibi kısa zincirli alifatik aminlerde çözünebilir. Hidrokarbonlar onu çözemez.
Lityum, hem organik hem de inorganik reaktanlarla çok sayıda reaksiyona katılır. Oksijen ile etkileşime girdiğinde monoksit ve peroksit oluşturur. Azot ile reaksiyona girdiğinde oda sıcaklığında siyah azot oluşturabilen tek alkali metaldir. Yaklaşık 500 0C’de, hidrojenle reaksiyona girerek kolayca lityum hidrür oluşturur. Metalik lityumun su ile etkileşimi oldukça güçlüdür. Karbür, lityum ve karbon arasında doğrudan bir reaksiyonla oluşturulur. Işık yayan halojenürler üretir ve halojenlere kolayca bağlanır. Parafinik hidrokarbonlarla reaksiyona girmemesine rağmen, aril ve dien gruplarıyla değiştirilen alquenlerle katılma reaksiyonları deneyler. Ayrıca, A vitamini üretimi için çok önemli olan lityum asetilürleri üretmek için asetilenik kimyasallarla etkileşime girer.
Lityumun Elde Edilmesi
Aktivitesi nedeniyle lityum doğal olarak kolayca oluşmaz ve diğer alkali metaller gibi suyla reaksiyona girer. Nispeten bol bulunan bir element olan lityum, yerkabuğunda 65 ppm (milyonda bir parça) bulunmaktadır. Bu da lityumu bolluk açısından seryum ve kalayın üstünde, nikel, bakır ve tungstenin arkasında konumlandırmaktadır.
Lityum ABD’de Nevada’daki tuzlu su havuzlarından toplanmaktadır. Günümüzde ticari lityumun büyük bir kısmı Şili’de tuzlu su kaynaklarından elde edilmektedir. Dünya çapında her yıl yaklaşık 40.000 ton lityum cevheri ve tuzlu su tuzu üretilirken, toplam rezerv miktarının 7 milyon ton civarında olduğu düşünülmektedir.
Bitkiler lityumu kolaylıkla absorbe edebilir. Bitkilerdeki lityum konsantrasyonları büyük ölçüde değişebilir, bazen 30 ppm’i aşabilir.
Lityumun Atom Yapısı
Alkali metaller, öncü elementinden sonra lityum ailesi olarak da adlandırılır. Diğer alkali metaller (sodyum (Na), potasyum (K), rubidyum (Rb), sezyum (Cs) ve frankiyum (Fr)) gibi, lityum da bir katyon oluşturmak için kolayca verilen tek bir değerlik elektronuna sahiptir. Bu nedenle, lityum iyi bir ısı ve elektrik iletkeni olmasının yanı sıra, alkali metaller arasında en az reaktif olan olmasına rağmen oldukça reaktif bir elementtir. Lityumun düşük reaktifliği, değerlik elektronunun çekirdeğine yakınlığından kaynaklanmaktadır (kalan iki elektron 1s orbitalindedir, enerjileri çok daha düşüktür ve kimyasal bağlara katılmazlar). Erimiş lityum, katı halinden önemli ölçüde daha reaktiftir.
Lityum metali bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır. Kesildiğinde, lityum okside oksitlendiği için hızla griye dönüşen gümüşi beyaz bir renge sahiptir.[6] 180,50 °C (453,65 K; 356,90 °F) erime noktası ve 1.342 °C (1.615 K; 2.448 °F) kaynama noktası tüm alkali metaller arasında en yüksek, 0,534 g/cm3 yoğunluğu ise en düşük olanıdır.
Lityum çok düşük bir yoğunluğa (0,534 g/cm3) sahiptir ve çam ağacı ile karşılaştırılabilir.[10] Oda sıcaklığında katı olan tüm elementler arasında en az yoğun olanıdır; bir sonraki en hafif katı element (0,862 g/cm3 ile potasyum) %60’tan fazla daha yoğundur. Helyum ve hidrojen dışında, katı olarak diğer tüm elementlerden daha az yoğundur ve sıvı nitrojenin (0,808 g/cm3) sadece üçte ikisi kadar yoğundur. Lityum en hafif hidrokarbon yağları üzerinde yüzebilir ve su üzerinde yüzebilen sadece üç metalden biridir, diğer ikisi sodyum ve potasyumdur.
Kaynak: Wikipedia
