| Symbool | Li |
|---|---|
| Atoomnummer | 3 |
| Atoommassa | 6,94 u |
| Categorie | Alkalimetaal |
| Groep | 1 |
| Periode | 2 |
| Blok | s-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 180,5 °C |
| Kookpunt | 1342 °C |
| Dichtheid | 0,534 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [He] 2s1 |
| Elektronen per schil | 2, 1 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 0,98 |
| Oxidatiegetallen | +1 |
| Ontdekt | 1817 door Johan August Arfwedson |
| Engelse naam | Lithium |
Eigenschappen van lithium
Lithium is een zilverwit, zacht metaal dat je met een mes kunt snijden; het snijvlak wordt in vochtige lucht snel dof doordat er een laagje oxide, hydroxide en zelfs nitride ontstaat. Met een dichtheid van 0,534 g/cm³ is het het minst dichte vaste element. Met water reageert lithium onder vorming van lithiumhydroxide en waterstofgas, maar rustiger dan natrium of kalium. Lithium is het enige alkalimetaal dat bij kamertemperatuur direct met stikstof reageert tot lithiumnitride (Li3N). In een vlam geeft het een karmijnrode kleur, wat het herkenbaar maakt in vuurwerk en bij vlamproeven. Het lithiumion Li+ is erg klein, waardoor lithiumverbindingen soms meer op magnesiumverbindingen lijken dan op die van de andere alkalimetalen. Natuurlijk lithium bestaat voor ongeveer 92,5 procent uit lithium-7 en voor 7,5 procent uit lithium-6. Lithium-6 is belangrijk in kernfusieonderzoek omdat er tritium uit gemaakt kan worden.
Naam. De naam komt van het Griekse ‘lithos’ (steen), omdat het in een mineraal werd gevonden en niet, zoals natrium en kalium, in plantenas.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Lithium staat in periode 2 en groep 1 (alkalimetalen) van het periodiek systeem, in het s-blok.
Een neutraal atoom heeft 3 protonen in de kern en 3 elektronen, verdeeld over 2 schillen: 2, 1. Het periodenummer (2) is gelijk aan het aantal schillen.
Omdat het in groep 1 staat, heeft Lithium 1 valentie-elektron in de buitenste schil; die bepalen hoe het reageert en bindingen vormt (zie chemische bindingen).
Buren in het systeem: links/ervoor: Helium (He, 2); rechts/erna: Beryllium (Be, 4); erboven in dezelfde groep: Waterstof (H); eronder in dezelfde groep: Natrium (Na).
Andere elementen in groep 1: Waterstof, Natrium, Kalium, Rubidium, Cesium, Francium.
Voorkomen
Lithium is te reactief om als metaal in de natuur voor te komen. Het zit in mineralen zoals spodumeen en lepidoliet en in zoute pekel onder zoutvlakten. De grootste producenten zijn Australië, dat lithium uit gesteente mijnt, en Chili en Argentinië, waar pekel in grote verdampingsbassins in de zon indampt. Samen met Bolivia vormen die laatste twee de zogeheten ‘lithiumdriehoek’. Zeewater bevat ook lithium, maar in een te lage concentratie om rendabel te winnen. Het metaal zelf wordt gemaakt door elektrolyse van gesmolten lithiumchloride. Lithium is een van de weinige elementen die al in kleine hoeveelheden bij de oerknal ontstonden.
Toepassingen
- Lithium-ionbatterijen in smartphones, laptops, elektrische auto’s en thuisaccu’s; lithium is daardoor een strategische grondstof voor de energietransitie.
- Lithiumcarbonaat is een medicijn dat stemmingswisselingen bij een bipolaire stoornis stabiliseert.
- Toevoegingen van lithium maken glas en keramiek (zoals kookplaten van glaskeramiek) beter bestand tegen temperatuurschokken.
- Lithiumvet is een smeermiddel dat zowel bij hoge als lage temperaturen werkt, bijvoorbeeld in auto’s en machines.
- Legeringen van aluminium en lithium zijn licht en sterk en worden in vliegtuigen en ruimtevaartuigen gebruikt.
- Lithiumzouten geven vuurwerk en noodfakkels een felrode kleur.
Veelgestelde vragen
Waarom wordt lithium in batterijen gebruikt?
Lithium is het lichtste metaal en geeft heel gemakkelijk een elektron af. Daardoor kan een lithiumbatterij veel energie opslaan per kilogram en een hoge spanning leveren. Lithiumionen zijn bovendien klein, zodat ze bij laden en ontladen makkelijk heen en weer bewegen tussen de elektroden.
Waar komt lithium vandaan?
Het meeste lithium komt uit Australië, waar het uit het mineraal spodumeen wordt gewonnen, en uit Chili en Argentinië, waar lithiumrijke pekel onder zoutvlaktes wordt opgepompt en ingedampt. China verwerkt een groot deel van het ruwe lithium tot batterijmateriaal. Ook in Europa wordt naar winbare voorraden gezocht.
Is lithium giftig?
Lithiumverbindingen worden als medicijn gebruikt, maar het verschil tussen een werkzame en een giftige dosis is klein. Patiënten laten daarom regelmatig hun bloedspiegel meten. Een te hoge dosis kan trillen, verwardheid en nierproblemen geven. Het metaal zelf is bijtend en reageert met vocht op de huid.