Хлорид лития

Хлорид лития
Общие
Хим. формула	LiCl
Физические свойства
Состояние	бесцветные (белые) гигроскопичные кристаллы
Молярная масса	42,394(4) г/моль
Плотность	2,068 (безводный)
Термические свойства
Температура
• плавления	605 °C
• кипения	1382 °C
Уд. теплоёмк.	1,132 Дж/(кг·К)
Энтальпия
• образования	-408,593 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде (0 °C)	63,7 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,662
Классификация
Рег. номер CAS	7447-41-8
RTECS	OJ5950000
Безопасность
ЛД50	крысы, орально 526 мг/кг
Токсичность	умеренно-токсичен
Пиктограммы ECB
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Хлорид лития — химическое соединение щелочного металла лития и хлора с формулой LiCl. Белые, гигроскопические кристаллы, расплывающиеся на воздухе. Хорошо растворяется в воде, образует несколько кристаллогидратов.

Получение

• Хлорид лития получают реакцией карбоната лития Li₂CO₃ и соляной кислоты (HCl):

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_2CO_3 + 2HCl \ \xrightarrow{\ }\ 2LiCl + CO_2\uparrow + H_2O } }[/math]

• Взаимодействием оксида лития или гидроксида лития с соляной кислотой:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_2O + 2HCl \ \xrightarrow{\ }\ 2LiCl + H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{LiOH + HCl \ \xrightarrow{\ }\ LiCl + H_2O } }[/math]

• Хлорид лития можно получить обменными реакциями:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Li_2SO_4 + BaCl_2 \ \xrightarrow{\ }\ 2LiCl + BaSO_4\downarrow } }[/math]

• Чисто теоретический интерес представляют высоко экзотермические реакции металлического лития с хлором или с безводным газообразным хлороводородом:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2Li + Cl_2 \ \xrightarrow{\ }\ 2LiCl } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{2Li + 2HCl \ \xrightarrow{\ }\ 2LiCl + H_2 \uparrow } }[/math]

• Хлорид лития образует несколько кристаллогидратов, состав которых определяется температурой:

[math]\displaystyle{ \mathsf{LiCl\cdot 5H_2O \ \stackrel{{-63^oC}}{\rightleftarrows} \ LiCl\cdot 3H_2O \ \stackrel{{-20.5^oC}}{\rightleftarrows} \ LiCl\cdot 2H_2O \ \stackrel{{19.5^oC}}{\rightleftarrows} \ LiCl\cdot H_2O \ \stackrel{{93.5^oC}}{\rightleftarrows} \ LiCl } }[/math]

Известны сольваты с метанолом и этанолом.

Физические свойства

Безводный хлорид лития образует белые, очень гигроскопические кристаллы, кубической сингонии, пространственная группа F m3m, параметры ячейки а = 0,513988 нм, Z = 4.

Хорошо растворяется в воде (83 г/100 мл воды при 20 °C).

Образует легкоплавкие сплавы с хлоридами других щелочных металлов: LiCl•NaCl — температура плавления 575°С; LiCl•2NaCl — 610°С; LiCl•KCl — 350°С; LiCl•RbCl — 324°С; LiCl•CsCl — 352°С; LiCl•2CsCl — 382°С.

Химические свойства

• Хлорид лития образует кристаллогидраты, в отличие от других хлоридов щелочных металлов. Известны моно-, ди-, три- и пентагидраты. В растворах аммиака образует ионы [Li(NH₃)₄]⁺. Сухой хлорид лития абсорбирует газообразный аммиак, образуя LiCl•xNH₃, где x=1÷5.

• Как и любой другой ионный хлорид, хлорид лития в растворе даёт стандартные реакции на хлорид-ион:

[math]\displaystyle{ \mathsf{LiCl + AgNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ LiNO_3 + AgCl\downarrow } }[/math]

• Разрушается сильными кислотами:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2LiCl + H_2SO_4 \ \xrightarrow{\ }\ Li_2SO_4 + 2HCl\uparrow } }[/math]

• Так как некоторые соли лития малорастворимы, то хлорид лития легко вступает в обменные реакции:

[math]\displaystyle{ \mathsf{LiCl + NH_4F \ \xrightarrow{\ }\ LiF\downarrow + NH_4Cl } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{3LiCl + K_3PO_4 \ \xrightarrow{\ }\ Li_3PO_4\downarrow + 3KCl } }[/math]

• С концентрированным раствором аммиака образует комплексное соединение:

[math]\displaystyle{ \mathsf{LiCl + 4(NH_3*H_2O) \ \xrightarrow{\ }\ [Li(NH_3)_4]Cl + 4H_2O } }[/math]

Применение

• Используется для получения лития электролизом расплава смеси хлорида лития с хлоридом калия при 600 °C. Также используется как флюс при плавке и пайке алюминия и магния.

• Соль используется как осушитель.

• Хлорид лития используется в органическом синтезе, например, как добавка в реакции Стилле. Ещё одним применением является использование хлорида лития для осаждения РНК из клеточных экстрактов.

• Также используется в пиротехнике для придания пламени темно-красного оттенка.

• Используется как твёрдый электролит в химических источниках тока.

Меры предосторожности

Соли лития влияют на центральную нервную систему. В течение некоторого времени в первой половине XX века хлорид лития производился как заменитель соли, но затем был запрещен после открытия его токсических эффектов.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• 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.
• 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.