كلوريد الليثيوم (LiCl) هو مركب يستخدم في البطاريات وأنظمة تكييف الهواء. يمتص الرطوبة، مما يجعله مجففًا فعالاً.
| اسم الأيوباك | كلوريد الليثيوم |
| الصيغة الجزيئية | LiCl |
| CAS رقم | 7447-41-8 |
| المرادفات | أحادي كلوريد الليثيوم، كلوريد الليثيوم (I). |
| إنتشي | إنتشي = 1S/ClH.Li/h1H؛ |
خصائص كلوريد الليثيوم
صيغة كلوريد الليثيوم
الصيغة الكيميائية لأحادي كلوريد الليثيوم هي LiCl. وهو يتألف من أيون الليثيوم (Li+) وأيون الكلوريد (Cl-). تمثل هذه الصيغة البسيطة تركيبة أحادي كلوريد الليثيوم بدقة وبشكل مضغوط.
كلوريد الليثيوم الكتلة المولية
يحتوي أحادي كلوريد الليثيوم على كتلة مولية تبلغ حوالي 42.39 جرامًا لكل مول (جم / مول). يتم الحصول على هذه القيمة عن طريق إضافة الكتل الذرية لليثيوم (6.94 جم / مول) والكلور (35.45 جم / مول). الكتلة المولية أمر بالغ الأهمية في الحسابات الكيميائية المختلفة.
نقطة غليان كلوريد الليثيوم
درجة غليان أحادي كلوريد الليثيوم مرتفعة نسبيًا، حيث تبلغ حوالي 1382 درجة مئوية (2520 درجة فهرنهايت). عند درجة الحرارة هذه، يتغير أحادي كلوريد الليثيوم من سائل إلى غاز، مما يجعله مفيدًا في تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة.
نقطة انصهار كلوريد الليثيوم
يمتلك أحادي كلوريد الليثيوم نقطة انصهار منخفضة نسبيًا تبلغ حوالي 614 درجة مئوية (1137 درجة فهرنهايت). عند درجة الحرارة هذه، يتحول أحادي كلوريد الليثيوم الصلب إلى سائل، مما يتيح تطبيقات مختلفة في صناعات مثل المعادن والأدوية.
كثافة كلوريد الليثيوم جم/مل
تبلغ كثافة أحادي كلوريد الليثيوم حوالي 2.07 جرام لكل مليلتر (جم / مل). قيمة الكثافة هذه مرتفعة نسبيًا، مما يجعل أحادي كلوريد الليثيوم مركبًا كثيفًا يمكن استخدامه في عمليات مختلفة، بما في ذلك كمذيب وفي التطبيقات النووية.
الوزن الجزيئي لكلوريد الليثيوم
يبلغ الوزن الجزيئي لأحادي كلوريد الليثيوم حوالي 42.39 جرامًا لكل مول (جم / مول). يتم تحديد هذه القيمة عن طريق إضافة الأوزان الذرية للليثيوم والكلور في مول واحد من أحادي كلوريد الليثيوم.
هيكل كلوريد الليثيوم
يعتمد أحادي كلوريد الليثيوم على بنية شبكية بلورية أيونية بسيطة. وهو يتألف من طبقات متناوبة من أيونات الليثيوم والكلوريد، مرتبطة ببعضها البعض بواسطة قوى جذب إلكتروستاتيكية قوية. ويساهم هذا الترتيب في استقرار وخصائص المركب.
ذوبان كلوريد الليثيوم
أحادي كلوريد الليثيوم قابل للذوبان بشدة في الماء، مما يعني أنه يمكن أن يذوب بسهولة في هذا المذيب. إنه يشكل حلاً واضحًا عديم اللون. تعد قابلية ذوبان أحادي كلوريد الليثيوم في الماء أمرًا حيويًا لتطبيقاته في العمليات الكيميائية المختلفة وكمجفف في أنظمة تكييف الهواء.
| مظهر | الصلبة البيضاء |
| جاذبية معينة | 2.07 جرام/مل |
| لون | عديم اللون |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | 42.39 جرام/مول |
| كثافة | 2.07 جرام/مل |
| نقطة الانصهار | 614 درجة مئوية (1,137 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 1382 درجة مئوية (2520 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | غير قابل للتطبيق |
| الذوبان في الماء | قابل للذوبان للغاية |
| الذوبان | قابل للذوبان في المذيبات القطبية مثل الإيثانول والأسيتون والبيريدين |
| ضغط البخار | ضعيف |
| كثافة بخار | 1.99 (الهواء = 1) |
| pKa | ~ -1 (في الماء) |
| الرقم الهيدروجيني | ~7 (محلول مائي) |
سلامة ومخاطر كلوريد الليثيوم
يشكل أحادي كلوريد الليثيوم بعض المخاوف المتعلقة بالسلامة والمخاطر. قد يهيج الجلد والعينين والجهاز التنفسي عن طريق الاتصال أو الاستنشاق. بمجرد تناوله، فإنه قد يسبب اضطرابات في الجهاز الهضمي. وينبغي الحرص على التعامل معها باستخدام معدات الحماية، بما في ذلك القفازات والنظارات الواقية. أحادي كلوريد الليثيوم غير قابل للاحتراق ولكنه يمكن أن يطلق أبخرة سامة عند تسخينه. تجنب الاتصال المباشر بالمادة وتأكد من التهوية الكافية عند التعامل معها. في حالة التعرض العرضي أو الابتلاع، اطلب العناية الطبية على الفور. من الضروري اتباع إجراءات المناولة المناسبة وبروتوكولات السلامة لتقليل المخاطر المحتملة وضمان الاستخدام الآمن.
| رموز الخطر | مهيج |
| وصف الأمان | يسبب تهيج الجلد والعين. ضار إذا ابتلع أو استنشق. استخدم مع التهوية الكافية. ارتداء معدات الحماية. تجنب الاتصال المباشر. إذا تعرضت، اطلب الرعاية الطبية. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | الأمم المتحدة 2056 |
| رمز النظام المنسق | 2827391000 |
| فئة الخطر | 8 (المواد المسببة للتآكل) |
| مجموعة التعبئة | ثالثا |
| تسمم | سمية منخفضة. احتمالية التهيج |
يشير رمز الخطر إلى أن أحادي كلوريد الليثيوم قد يسبب تهيجًا للجلد والعينين وقد يكون ضارًا في حالة ابتلاعه أو استنشاقه. إنه يندرج تحت فئة الخطر 8، المخصصة للمواد المسببة للتآكل. يعتبر مستوى سمية أحادي كلوريد الليثيوم منخفضًا بشكل عام. وينبغي استخدام المناولة السليمة وتدابير السلامة ومعدات الحماية الشخصية لضمان الاستخدام الآمن وتجنب أي مخاطر صحية محتملة.
طرق تصنيع كلوريد الليثيوم
طرق مختلفة تسمح بتخليق أحادي كلوريد الليثيوم.
الطريقة الشائعة هي تفاعل معدن الليثيوم مع غاز كلوريد الهيدروجين . خلال هذه العملية، يحل الليثيوم المعدني محل الهيدروجين الموجود في غاز كلوريد الهيدروجين ، مما يؤدي إلى تكوين أحادي كلوريد الليثيوم وإطلاق غاز الهيدروجين. المعادلة الكيميائية لهذا التوليف هي:
2 Li + 2 حمض الهيدروكلوريك → 2 LiCl + H2
طريقة أخرى هي تفاعل كربونات الليثيوم (Li2CO3) مع حمض الهيدروكلوريك (HCl) . في هذا التفاعل، تتفاعل كربونات الليثيوم مع حمض الهيدروكلوريك لإنتاج أحادي كلوريد الليثيوم والماء وثاني أكسيد الكربون. المعادلة الكيميائية لهذا التوليف هي:
Li2CO3 + 2 حمض الهيدروكلوريك → 2 LiCl + H2O + CO2
في عملية التصنيع، يمكن استخدام هيدروكسيد الليثيوم (LiOH) لإنتاج أحادي كلوريد الليثيوم. عندما يتفاعل هيدروكسيد الليثيوم مع حمض الهيدروكلوريك، فإنه ينتج أحادي كلوريد الليثيوم والماء. المعادلة الكيميائية لهذا التفاعل هي:
LiOH + حمض الهيدروكلوريك → LiCl + H2O
توفر هذه العمليات طرقًا فعالة لإنتاج أحادي كلوريد الليثيوم لمجموعة متنوعة من الأغراض الصناعية والبحثية. ومع ذلك، يجب توخي الحذر بسبب تفاعل بعض الكواشف المعنية. اتبع دائمًا احتياطات السلامة المناسبة طوال الإجراء.
استخدامات كلوريد الليثيوم
يجد أحادي كلوريد الليثيوم تطبيقات مختلفة في العديد من الصناعات بسبب خصائصه الفريدة. فيما يلي بعض الاستخدامات الرئيسية:
- البطاريات: يستخدم المصنعون أحادي كلوريد الليثيوم في إنتاج بطاريات الليثيوم أيون، التي تعمل على تشغيل أجهزة مختلفة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والمركبات الكهربائية. تعمل قدرة التوصيل الأيوني الفعالة على تحسين أداء البطارية.
- تكييف الهواء: تستخدم أنظمة تكييف الهواء أحادي كلوريد الليثيوم كمجفف لامتصاص الرطوبة، وبالتالي تقليل الرطوبة وتحسين كفاءة التبريد.
- المستحضرات الصيدلانية: بعض المستحضرات الصيدلانية والتطبيقات البحثية في علم الأعصاب والطب النفسي تستخدم أحادي كلوريد الليثيوم.
- علم المعادن: يعمل بمثابة تدفق في العمليات المعدنية، مما يعزز صهر خامات المعادن ويحسن كفاءة عمليات التكرير.
- المحفزات: يعمل أحادي كلوريد الليثيوم كمحفز في بعض التفاعلات الكيميائية، مما يسهل تحويل المواد المتفاعلة إلى المنتجات المطلوبة.
- الألعاب النارية: يضفي لونًا أحمر ساطعًا على الألعاب النارية والمشاعل، مما يجعله عنصرًا قيمًا في تركيبات الألعاب النارية.
- المعالجة الحرارية: في عمليات المعالجة الحرارية للمعادن، يستخدم الممارسون أحادي كلوريد الليثيوم كوسيلة لنقل الحرارة للتحكم في درجة الحرارة وتحسين توزيع الحرارة.
- التخليق الكيميائي: يشارك أحادي كلوريد الليثيوم في العديد من التخليقات الكيميائية، ولا سيما في تحضير مركبات الليثيوم الأخرى.
بفضل تطبيقاته المتنوعة، يواصل أحادي كلوريد الليثيوم لعب دور حيوي في الصناعات الحديثة، حيث يساهم في التقدم التكنولوجي وتحسين عمليات التصنيع المختلفة.
أسئلة:
س: هل كلوريد الليثيوم قابل للذوبان في الماء؟
ج: نعم، أحادي كلوريد الليثيوم قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء.
س: ما هو اللون الذي يحرقه كلوريد الليثيوم؟
ج: يحترق أحادي كلوريد الليثيوم ويتحول إلى اللون الأحمر الفاتح.
س: أين يمكن شراء كلوريد الليثيوم؟
ج: يمكن شراء أحادي كلوريد الليثيوم من موردي المواد الكيميائية أو من المتاجر عبر الإنترنت.
س: كان وزن الطالب 0.550 جم من كلوريد الليثيوم LiCl لاستخدامه في التفاعل. كم عدد الشامات التي يصنعها ذلك؟
ج: يبلغ عدد مولات أحادي كلوريد الليثيوم حوالي 0.0097 مول.
س: هل كلوريد الليثيوم مادة صلبة أم سائلة أم غازية؟
ج: يعتبر أحادي كلوريد الليثيوم مادة صلبة في درجة حرارة الغرفة.
س: أحادي كلوريد الليثيوم الصلب؟
ج: نعم، يوجد أحادي كلوريد الليثيوم كبنية بلورية صلبة.
س: ما عدد الروابط التي تحتويها كل ذرة في كلوريد الليثيوم؟
ج: يشكل الليثيوم رابطة، ويشكل الكلور رابطة في أحادي كلوريد الليثيوم.
س: كيفية التعرف على كلوريد الليثيوم؟
ج: يمكن التعرف على أحادي كلوريد الليثيوم من خلال لونه الأبيض وقابليته للذوبان في الماء.
س: هل كلوريد الليثيوم قابل للذوبان في الماء؟
ج: نعم، أحادي كلوريد الليثيوم قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء.
س: كيف يتم تحضير كلوريد الليثيوم من الأحماض والقلويات؟
ج: يمكن تصنيع أحادي كلوريد الليثيوم عن طريق تفاعل هيدروكسيد الليثيوم (القلويات) مع حمض الهيدروكلوريك.
س: هل LiCl أيوني أم تساهمي؟
ج: أحادي كلوريد الليثيوم (LiCl) أيوني بطبيعته.
س: أيهما أكبر نصف قطر المحتوى الحراري للشبكة LiCl أم MgCl2؟
ج: يحتوي MgCl2 على إنثالبي شبكي أكبر من LiCl بسبب ارتفاع شحنة أيون المغنيسيوم ونصف القطر الأيوني الأصغر.