Хлорид літію

Хлори́д лі́тію — хімічна сполука лужного металу літію і хлору з формулою LiCl. Білі, гігроскопічні кристали, що розпливаються на повітрі. Добре розчиняється у воді, утворює декілька кристалогідратів.

Отримання

• Хлорид літію отримують реакцією карбонату літію Li₂CO₃ і хлоридної кислоти (HCl):

$𝖫{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

• Взаємодією оксиду літію або гідроксиду літію з хлоридною кислотою:

$𝖫{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖫𝗂𝖮𝖧\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅\stackrel{}{\to }𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

• Хлорид літію можна отримати обмінними реакціями:

$𝖫{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖡𝖺𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{+}𝖡𝖺𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\downarrow }$

• Чисто теоретичний інтерес становлять високоекзотермічні реакції металічного літію з хлором або з безводним газоподібним хлороводнем:

$\mathrm{𝟤}𝖫𝗂\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫𝗂𝖢𝗅$

$\mathrm{𝟤}𝖫𝗂\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

• Хлорид літію утворює декілька кристалогідратів, склад яких визначається температурою:

$𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{\cdot }\mathrm{𝟧}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{-63^{o}C}{\rightleftarrows }𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{\cdot }\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{-20.5^{o}C}{\rightleftarrows }𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{\cdot }\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{19.5^{o}C}{\rightleftarrows }𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{\cdot }{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{93.5^{o}C}{\rightleftarrows }𝖫𝗂𝖢𝗅$

Відомі сольвати з метанолом і етанолом.

Фізичні властивості

Хлорид літію — типова йонна сполука, невеликий розмір йона літію зумовлює властивості, відмінні від властивостей хлоридів лужних металів, наприклад, дуже хорошу розчинність в полярних розчинниках (83 г/100 мл води при 20 °C) і значну гігроскопічність.

Безводний хлорид літію утворює білі, дуже гігроскопічні кристали, кубічної сингонії, просторова група F m3m, параметри комірки а = 0,513988 нм, Z = 4.

Сплави з хлоридами інших лужних металів утворюють легкоплавкі розчини: LiCl•NaCl — температура плавлення 575°С, LiCl•2NaCl — 610°С, LiCl•KCl — 350°С, LiCl•RbCl — 324°С, LiCl•CsCl — 352°С, LiCl•2CsCl — 382°С.

Хімічні властивості

• Хлорид літію утворює кристалогідрати, на відміну від інших хлоридів лужних металів. Відомі моно-, ди-, три- і пентагідрати. У розчинах аміаку утворює йони [Li(NH₃)₄]⁺. Сухий хлорид літію абсорбує газоподібний аміак, утворюючи Li•xNH₃, где x=1÷5.

• Як і будь-який інший йонний хлорид, хлорид літію в розчині дає стандартні реакції на хлорид-йон:

$𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{+}𝖠𝗀𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{}{\to }𝖫𝗂𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖠𝗀𝖢𝗅\mathsf{\downarrow }$

• Руйнується сильними кислотами:

$\mathrm{𝟤}𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\stackrel{}{\to }𝖫{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\uparrow }$

• Оскільки деякі солі літію малорозчинні, то хлорид літію легко вступає в обмінні реакції:

$𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{+}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖥\stackrel{}{\to }𝖫𝗂𝖥\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖢𝗅$

$\mathrm{𝟥}𝖫𝗂𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖪}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\stackrel{}{\to }𝖫{𝗂}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖪𝖢𝗅$

Застосування

• Використовується для отримання літію електролізом розплаву суміші хлориду літію з хлоридом калію (KCl) при 600 °C. Також використовується як флюс при плавленні і паянні алюмінію і магнію.

• Сіль застосовується як осушувач.

• Хлорид літію використовується в органічному синтезі, наприклад, як добавка в реакції Стілле. Ще одним з застосувань є використання хлориду літію для осадження РНК з клітинних екстрактів.

• Також використовується в піротехніці для надання полум'ю темно-червоного відтінку.

• Використовується як твердий електроліт у хімічних джерелах струму.

Заходи безпеки

Солі літію впливають на центральну нервову систему. Протягом деякого часу в першій половині XX століття хлорид літію виробляли як замінник солі, але після відкриття токсичної дії його заборонили.

Література

• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
• N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
• R. Vatassery, titration analysis of LiCl, sat'd in Ethanol by AgNO3 to precipitate AgCl(s). EP of this titration gives%Cl by mass.
• H. Nechamkin, The Chemistry of the Elements, McGraw-Hill, New York, 1968.