Перейти к содержанию

Гидрид лития

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
(перенаправлено с «Дейтерид лития»)
Гидрид лития
Общие
Систематическое
наименование
гидрид лития
Традиционные названия гидрид лития, водородистый литий
Хим. формула LiH
Рац. формула LiH
Физические свойства
Состояние твердое
Молярная масса 7,95 г/моль
Плотность 0,82 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 692 °C
Энтальпия
 • образования -90,7 кДж/моль
Удельная теплота плавления 21,8 Дж/кг
Химические свойства
Растворимость
 • в воде реагирует с водой
Безопасность
Предельная концентрация 0,1 мг/м³
ЛД50 100-143 мг/кг
Токсичность высокая
Пиктограммы ECB Пиктограмма «C: Разъедающее» системы ECBПиктограмма «F: Огнеопасно» системы ECB
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Гидрид лития — неорганическое бинарное соединение щелочного металла лития и водорода. В расплавленном состоянии восстанавливает оксиды металлов и неметаллов. Под действием рентгеновского и ультрафиолетового излучения окрашивается в голубой цвет. Также возможен дейтерид лития с формулой LiD, применяемый в качестве горючего в термоядерных бомбах.

Получение

Гидрид лития получают реакцией синтеза непосредственно из элементов лития и водорода:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2Li + H_2 \ \xrightarrow{500-700^oC}\ 2LiH } }[/math]

или восстановлением нитрида лития водородом:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_3N + 3H_2 \ \xrightarrow{300^oC}\ 3LiH + NH_3 } }[/math]

Физические свойства

Белый, лёгкий порошок, плавится без разложения в инертной атмосфере. Образует бесцветные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F m3m, параметры ячейки a = 0,4083 нм, Z = 4, структура типа NaCl.

Под действием излучения от видимого до рентгеновского кристаллы окрашиваются в интенсивный голубой цвет из-за образования твёрдого коллоидного раствора металлического лития в гидриде лития.

Слабо растворим в диэтиловом эфире.

Химические свойства

Растрескавшиеся кристаллы гидрида лития

Гидрид лития относительно устойчив в сухом воздухе. Парами воды быстро гидролизуется (с водой реакция идёт бурно, возможно самовоспламенение):

[math]\displaystyle{ \mathsf{LiH + H_2O \ \xrightarrow{\ \ \ }\ LiOH + H_2 } }[/math]

При нагревании выше 850°С (а в вакууме до 450°С) начинает распадаться на элементы:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2LiH \ \xrightarrow{850^oC}\ 2Li + H_2 } }[/math]

Электролизом расплава также можно разложить гидрид лития на элементы, при этом водород выделяется на аноде, т.е. в расплаве происходит электролитическая диссоциация:

[math]\displaystyle{ \mathsf{LiH \ \rightleftarrows\ Li^+ + H^- } }[/math]

С кислородом и азотом начинает взаимодействовать только при нагревании и результат зависит от температуры:

[math]\displaystyle{ \mathsf{4LiH + O_2 \ \xrightarrow{300-350^oC}\ 2Li_2O + 2H_2 } }[/math]
[math]\displaystyle{ \mathsf{2LiH + O_2 \ \xrightarrow{400-500^oC}\ 2LiOH } }[/math]
[math]\displaystyle{ \mathsf{4LiH + N_2 \ \xrightarrow{300-350^oC}\ 2Li_2NH + H_2 } }[/math]
[math]\displaystyle{ \mathsf{3LiH + N_2 \ \xrightarrow{400-500^oC}\ Li_3N + NH_3 } }[/math]

Реагирует с другими неметаллами (C, P, S, Si):

[math]\displaystyle{ \mathsf{2LiH + 4C \ \xrightarrow{400^oC}\ Li_2C_2 + C_2H_2 } }[/math]

Восстанавливает оксиды металлов и неметаллов:

[math]\displaystyle{ \mathsf{4LiH + 3SiO_2 \ \xrightarrow{200^oC}\ 2Li_2SiO_3 + Si + 2H_2 } }[/math]

Может образовывать двойные гидриды:

[math]\displaystyle{ \mathsf{4LiH + AlCl_3 \ \xrightarrow{\ \ }\ Li[AlH_4] + 3LiCl } }[/math]

Применение

Используется как осушитель, как сырье для производства алюмогидрида лития (сильный восстановитель, используемый в органическом синтезе), как замедлитель в радиационных защитах ядерных реакторов. Также гидрид лития используется как легкий и портативный источник водорода для аэростатов и спасательного снаряжения.

Дейтерид лития-6

Дейтерид лития-6 6LiD (или 6Li2H) используется как термоядерное топливо в термоядерном оружии.

Безопасность

Вещество токсично. ПДК 0,03 мг/дм³. При контакте с кожей и слизистыми оболочками (в чистом виде) гидрид лития может вызвать химический ожог.

ЛД50 на белых мышах — 140—143 мг/кг.

Имелись также данные о том, что гидрид лития является генетическим ядом, а также — антагонистом ионов натрия, которые, в свою очередь и являются обязательным макроэлементом для живых организмов.

См.также

Примечания

Литература

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
  • Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
  • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.