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Lithium

Le lithium est un élément chimique, de symbole Li et de numéro atomique 3. Dans la table périodique, il est situé dans le groupe 1, parmi les métaux alcalins.

Hélium - Lithium - Béryllium H Li Na       Table Complète
Général
Nom, Symbole, Numéro	Lithium, Li, 3
Série chimique	Métal alcalin
Groupe, Période, Bloc	1 (IA), 2, s
Masse volumique, Dureté	535 kg/m3, 0,6
Couleur	Blanc argenté/Gris
Propriétés atomiques
Masse atomique	6,941 u
Rayon atomique (calc)	145 (167) pm
Rayon de covalence	134 pm
Rayon de van der Waals	182 pm
Configuration électronique	[He]2s1
Électrons par niveau d'énergie	2, 1
États d'oxydation (Oxyde)	1 (base forte)
Structure cristalline	Cubique face centrée
Propriétés physiques
État de la matière	Solide (non magnétique)
Température de fusion	453,69 K
Température de vaporisation	1615 K
Volume molaire	13,02 ×10-6 m3/mol
Énergie de vaporisation	145,92 kJ/mol
Énergie de fusion	3 kJ/mol
Pression de la vapeur	1,63 E-8 Pa (453,7K)
Vélocité du son	6000 m/s à 293,15K
Divers
Électronégativité	0,98 (Échelle de Pauling)
Capacité calorique spécifique	3582 J/(kg*K)
Conductivité électrique	10,8 106/m ohm
Conductivité thermique	84,7 W/(m*K)
1er Potentiel d'ionisation	520,2 kJ/mol
2e Potentiel d'ionisation	7298,1 kJ/mol
3e Potentiel d'ionisation	11815,0 kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN plus longue demi-vie : 838 ms (Li-8) 6Li 7,5% Li est stable avec 3 neutrons 7Li 92,5% Li est stable avec 4 neutrons
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le lithium sous sa forme pure est un métal mou, d'une couleur blanche argentée, qui se ternit et s'oxyde très rapidement au contact de l'air et de l'eau. C'est l'élément solide le plus léger. Il est principalement employé dans les alliages conducteurs de chaleur et dans les batteries.

Caractéristiques notables

Le lithium est le plus léger des métaux avec une densité égale à la moitié de celle de l'eau. Comme les autres métaux alcalins, le lithium réagit facilement avec l'eau, on ne le trouve donc pas sous sa forme pure dans la nature. Il est toutefois moins réactif que le sodium. Lorsqu'il est placé au-dessus d'une flamme celle-ci prend une couleur cramoisie mais lorsqu'il commence à brûler,la flamme devient d'un blanc très brillant. En solution, on le trouve sous la forme de Li+.

Applications

Grace à sa grande chaleur spécifique, la plus grande pour un solide, le lithium a pour application les transferts de chaleur. Il est aussi beaucoup utilisé comme anode de batterie grâce à son grand potentiel électrochimique. Autres usages:

• Les sels de lithium, comme le carbonate de lithium ou le citrate de lithum sont utilisés dans le traitement des désordres bipolaires.
• Le chlorure de lithium et le bromure de lithium sont extrémement hygroscopiques et sont utilisés comme désiccant.
• Le lithium est un agent complexifiant utlisé pour la synthèse de composés organiques.
• Le lithium est parfois utilisé dans les verres et les céramiques, comme par exemple pour la lentille de 200 pouces du télescope du Mont Palomar.
• L'hydroxyde de lithium est employé pour extraire le CO₂ de l'air dans les milieux confinés comme les capsules spatiales et les sous-marins.
• Les alliages haute performance lithium-aluminium, cadmium, cuivre et manganèse sont utilisés dans certaines parties d'avions.

Histoire

Le lithium (du grec lithos signifiant « pierre ») a été découvert par Johann Arfvedson en 1817. Arfvedson découvrit le nouvel élément dans le minerai de petalite, de spodumene et de lepidolite en provenance de l'ile de Utö en Suède qu'il était en train d'analyser. En 1818 C.G. Gmelin fut le premier a observer que les sels de lithium donnaient une flamme rouge et brillante. Toutefois les deux hommes cherchèrent à isoler l'élément de son sel mais n'y arrivèrent pas. L'élément ne fut pas isolé avant que W.T. Brande et Sir Humphrey Davy utilisent l'électrolyse d'un oxyde de lithium. La production commerciale de lithium commença en 1923 par le firme allemande Metallgesellschaft AG qui utilisa l'électrolyse d'un mélange de chlorure de lithium et de chlorure de potassium fondu.

On lui donna le nom de lithium car il fut découvert à partir d'un minéral et non du tissu d'une plante comme les autres métaux alcalins.

Occurrence

Le lithium est largement distribué sur la planète, mais on ne le trouve pas sous sa forme métallique à cause de sa grande réactivité. On le trouve principalement comme impureté dans les sels d'autres métaux alcalins.