Lithium

Guten Tag und herzlich willkommen, in diesem Video geht es um Lithium. Der Film gehört zur Reihe Elemente. An Vorkenntnissen solltest du wissen, was Basen, Säuren und Salze sind. Im Film möchte ich dir einen Überblick über das chemische Element Lithium und einige seiner wichtigen Verbindungen geben. Der Film besteht aus 9 Abschnitten. 1. Entdeckung 2. Stellung im Periodensystem der Elemente 3. Vorkommen 4. Herstellung 5. Eigenschaften 6. Reaktionen 7. Verbindungen 8. Verwendung und 9. Zusammenfassung   1. Entdeckung Ende des 18. Jahrhunderts gab der Brasilianer e Silva erste Hinweise auf ein neues chemisches Element. 1817 konnte der Schwede Arfwedson das neue chemische Element unzweideutig nachweisen. Er gilt seitdem als sein Entdecker. 2. Stellung im Periodensystem der Elemente Das chemische Element Lithium befindet sich im Periodensystem der Elemente an dieser Stelle. Lithium trägt das chemische Symbol Li. Lithium befindet sich in der 1. Hauptgruppe des Periodensystems. Es gehört zu den Alkalimetallen. Lithium hat nur eine Oxidationszahl: +1. 3. Vorkommen Lithium kommt in der Erdhöhle zu 0,006 % vor. Damit ist es etwas häufiger als zum Beispiel Blei, Cobalt oder Zinn. In Mineralen kommt Lithium zum Beispiel als Phosphat vor, so wie im Triphylin oder als Silicat wie im Spodumen. Es kommt auch als Fluorid vor, wie im Mineral der Formel Li3Na3[AlF6]2. Dieses Mineral heißt Kryolithionit. Unter den Lebensmitteln treffen wir Lithium in Fisch, Fleisch, Eiern und Milchprodukten an. 4. Herstellung Aus unreinem Lithiumchlorid fällt man zunächst durch Natriumcarbonat Lithiumcarbonat aus. Anschließend wird Lithiumcarbonat durch Salzsäure zersetzt. Lithiumchlorid wird getrocknet, mit trockenem Kailiumchlorid versetzt und zur Schmelze gebracht. Bei 352 °C findet die Schmelzflusselektrolyse statt. Im Ergebnis entstehen Lithium und Chlor. Man erhält nur Lithium, weil es eher abgeschieden wird als Kalium. 5. Eigenschaften Aus der Stellung im PSE könnte man annehmen, dass Lithium dem Natrium ähnlich ist. Das ist jedoch nicht der Fall. In seinem chemischen Verhalten ist das Lithium eher dem Magnesium ähnlich. Man spricht hier von einer "Schrägbeziehung". Lithium ist ein silberweißes Metall. Es ist leichter als Wasser. Die Dichte beträgt 0,534 g/cm³. Lithium ist leichter als Kalium und dieses wiederum leichter als Natrium. Lithium schmilzt bei 181 °C. Damit liegt es über Natrium und Kalium. Seine Mohshärte ist mit 0,6 sehr gering. Trotzdem ist es noch etwas härter als Natrium oder Kalium. 6. Reaktionen Reaktion mit Sauerstoff: Mit Sauerstoff an der Luft oder bei Verbrennung bildet Lithium das sogenannte normale Oxid, Li2O. Lithium hat hier die Oxidationszahl +1 Sauerstoff -2. Reaktion mit Stickstoff: Wie Magnesium und im Gegensatz zu Natrium und Kalium reagiert Lithium relativ leicht mit Stickstoff. Die Oxidationszahl von Lithium ist hier +1, von Stickstoff -3. Beim Reaktionsprodukt von Lithium mit Wasserstoff bildet sich LiH, Lithium hat hier die Oxidationszahl +1, Wasserstoff -1. Die Reaktionsprodukte der beiden letzten Reaktionen heißen Lithiumnitrid und Lithiumhydrid. Reaktion mit Wasser: Die Reaktion verläuft heftig. Neben dem Wasserstoff H2 entsteht Lithiumhydroxid. Alkylhalogenid - die nächste Reaktion ist mit erhöhtem Schwierigkeitsgrad. Zum Beispiel reagiert Lithium mit Butylbromid. Im Bothylbromid wird Brom gegen Lithium ausgetauscht und es entsteht Lithiumbromid. Die lithiumorganische Verbindung heißt Butyllithium. Im Laborjargon "Buli". 7. Verbindungen Beginnen wir mit Lithiumhydroxid. In wässriger Lösung zerfällt es in Ionen. Der Prozess heißt Dissoziation. Lithiumhydroxid ist eine starke Base. Lithiumnitrid Lithiumnitrid reagiert mit Wasser. Diese Reaktion bezeichnet man als Hydrolyse. Neben Lithiumhydroxid entsteht Ammoniak. Lithiumhydrid Auch diese Verbindung reagiert mit Wasser. Es ist wieder eine Hydrolyse. Und nun eine sehr interessante Verbindung: Lithiumaluminiumhydrid. Achtung: Auch diese Verbindung ist mit erhöhtem Schwierigkeitsgrad. In der organischen Chemie können zum Beispiel Ketone mit dieser Verbindung behandelt werden. Im Ergebnis entstehen Alkohole. Lithiumaluminumhydrid ist ein Reduktionsmittel. Butyllithium Achtung: Auch hier ist der Schwierigkeitsgrad hoch. Eine chlororganische Verbindung kann mit Butyllithium umgesetzt werden. Im Ergebnis entsteht eine lithiumorganische Verbindung. Als Nebenprodukt bildet sich Butylchlorid. Kommen wir nun zu den Salzen. Lithiumsalze kann man nach bekannten Wegen herstellen, durch Reaktion mit Chlor. Es entsteht Lithiumchlorid oder durch Reaktion von Lithiumhydroxid mit Salzsäure. Auch Lithiumoxid kann mit Salzsäure reagieren und schließlich kann die Kohlensäure aus ihrem Salz durch Salzsäure verdrängt werden. Betrachten wir einmal die Löslichkeit: Zum einen, von Lithiumsalzen, zum anderen von Natrium und Kaliumsalzen. Wir vergleichen die Tendenz der Löslichkeit in Wasser oder in polaren, organischen Lösungsmitteln, wie Aceton oder Ethanol. Natrium- und Kaliumsalze sind gut in Wasser löslich. Lithiumsalze hingegen eher in den polaren, organischen Lösungsmitteln und umgekehrt sind die Lithiumsalze schlechter in Wasser löslich, während die Natrium- und Kaliumsalze schlechter in den organischen Lösungsmitteln löslich sind.  8. Verwendung Lithium wird zum großen Teil in Batterien verwendet. Nicht unerheblich ist der Anteil in der Glas- und Keramikindustrie. Man findet es in Schmiermitteln als Stearat. Lithiumhydroxid ist in Klimaanlagen installiert, um Kohlenstoffdioxid zu entfernen. Lithium dient der Legierung mit Aluminium. In der Kunststoffherstellung dient es der Synthesekautschukproduktion. Und schließlich werden Lithiumsalze als Pharmaka in der Psychotherapie verwendet. 9. Zusammenfassung Lithium ist ein sehr leichtes und unedles Metall. Das reine Element und seine Verbindungen zeigen eine Reihe von nützlichen Eigenschaften. Ich danke für das Schauen des Videos. Ich wünsche euch alles Gute! Auf Wiedersehen!