Lithiumhydroxid (LiOH) ist eine stark alkalische Verbindung. Es wird in Batterien, Luftreinigungssystemen und Raumfahrzeugen eingesetzt, um Kohlendioxid aus der Luft zu entfernen.
| IUPAC-Name | Lithiumhydroxid |
| Molekularformel | LiOH |
| CAS-Nummer | 1310-65-2 |
| Synonyme | Lithiumhydrat, Lithiumhydrat, wasserfreies Lithiumhydroxid |
| InChI | InChI=1S/Li.H2O/h;1H2/q+1;/p-1 |
Eigenschaften von Lithiumhydroxid
Lithiumhydroxid-Formel
Die Formel für Lithiumhydroxid ist LiOH. Es besteht aus einem Lithiumatom (Li), einem Sauerstoffatom (O) und einem Wasserstoffatom (H). Diese chemische Formel stellt die ausgewogene Kombination dieser Elemente in der Verbindung dar.
Molmasse von Lithiumhydroxid
Die Molmasse von LiOH beträgt etwa 23,95 g/mol. Um dies zu berechnen, addieren wir die Atommassen seiner Bestandteile: Lithium (Li) mit einer Molmasse von ca. 6,94 g/mol, Sauerstoff (O) mit einer Molmasse von ca. 16,00 g/mol und Wasserstoff (H) mit a Molmasse von ca. 1,01 g/mol.
Siedepunkt von Lithiumhydroxid
LiOH hat einen Siedepunkt von etwa 924 °C (1695 °F). Beim Erhitzen auf diese Temperatur vollzieht die Verbindung einen Phasenübergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand.
Schmelzpunkt von Lithiumhydroxid
Der Schmelzpunkt von LiOH beträgt etwa 462 °C (864 °F). Bei dieser Temperatur geht die feste Form der Verbindung in eine Flüssigkeit über.
Dichte von Lithiumhydroxid g/ml
LiOH hat eine Dichte von etwa 1,46 g/ml. Dieser Wert gibt die Masse der Verbindung pro Volumeneinheit an und wird normalerweise bei Raumtemperatur gemessen.
Molekulargewicht von Lithiumhydroxid
Das Molekulargewicht von LiOH beträgt etwa 41,96 g/mol. Es ist die Summe der Atomgewichte von Lithium, Sauerstoff und Wasserstoff in der Verbindung.
Struktur von Lithiumhydroxid
LiOH hat eine ionische Struktur, in der das Li+-Kation durch ionische Bindungen vom Hydroxidanion (OH-) angezogen wird. Die Anordnung bildet ein Kristallgitter, wodurch bei Raumtemperatur eine feste Verbindung entsteht.
Löslichkeit von Lithiumhydroxid
LiOH ist in Wasser gut löslich. Beim Mischen mit Wasser zerfällt es in Li+-Ionen und Hydroxidionen (OH-). Diese Eigenschaft macht es zu einer nützlichen Verbindung in verschiedenen Anwendungen, beispielsweise in der chemischen Industrie und bei der Herstellung von Lithiumbatterien.
| Aussehen | Weißer Feststoff |
| Spezifisches Gewicht | ~1,46 g/ml |
| Farbe | Weiß |
| Geruch | Geruchlos |
| Molmasse | ~41,96 g/Mol |
| Dichte | ~1,46 g/ml |
| Fusionspunkt | ~462°C (864°F) |
| Siedepunkt | ~924°C (1695°F) |
| Blitzpunkt | Unzutreffend |
| Löslichkeit in Wasser | Löslich, dissoziiert in Lithiumionen (Li+) und Hydroxidionen (OH-) |
| Löslichkeit | Löslich |
| Dampfdruck | Nicht verfügbar |
| Wasserdampfdichte | Nicht verfügbar |
| pKa | Nicht verfügbar |
| pH-Wert | Alkalisch (basisch) |
Sicherheit und Gefahren von Lithiumhydroxid
LiOH birgt bestimmte Sicherheitsrisiken, die besondere Aufmerksamkeit erfordern. Da es sich um eine alkalische Verbindung handelt, kann es bei Kontakt zu Haut- und Augenreizungen kommen. Verschlucken oder Einatmen kann zu Atemwegs- und Magen-Darm-Beschwerden führen. Der Stoff kann mit Säuren reagieren, Hitze erzeugen und möglicherweise Verbrennungen verursachen. Der richtige Umgang, einschließlich des Tragens von Schutzausrüstung und des Arbeitens in gut belüfteten Bereichen, ist entscheidend für die Minimierung von Risiken. Darüber hinaus sollte es fern von unverträglichen Substanzen gelagert werden. Bei einem Unfall sofort die betroffenen Stellen mit Wasser ausspülen und einen Arzt aufsuchen. Die Einhaltung von Sicherheitsanweisungen und -protokollen ist für eine sichere Verwendung unerlässlich.
| Gefahrensymbole | Ätzend |
| Sicherheitsbeschreibung | Lithiumhydroxid ist ätzend und kann Haut- und Augenreizungen verursachen. Verschlucken und Einatmen vermeiden. Mit Vorsicht behandeln. |
| UN-Identifikationsnummern | UN2680 |
| HS-Code | 2825.30.00 |
| Gefahrenklasse | 8 (Ätzende Stoffe) |
| Verpackungsgruppe | II |
| Toxizität | Geringe bis mäßige Toxizität |
Methoden zur Synthese von Lithiumhydroxid
Es gibt verschiedene Methoden zur Synthese von LiOH. Ein gängiger Ansatz beinhaltet die Reaktion zwischen metallischem Lithium oder Lithiumcarbonat und Wasser. Bei dieser Methode reagiert metallisches Lithium heftig mit Wasser unter Bildung von LiOH und Wasserstoffgas. In einer kontrollierten Umgebung kann man die Reaktion kontrollieren, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Eine andere Methode beinhaltet die Reaktion von Lithiumoxid oder Lithiumperoxid mit Wasser, was zu einer chemischen Reaktion führt, bei der LiOH entsteht.
Darüber hinaus kann LiOH durch Neutralisieren von Lithiumcarbonat mit einer starken Base wie NaOH oder KOH gewonnen werden. Bei diesem Prozess werden die beiden Verbindungen vermischt, wodurch LiOH und das entsprechende Carbonat- oder Bicarbonatsalz der verwendeten Base entstehen.
Es ist wichtig zu beachten, dass bei der Durchführung dieser Synthesemethoden entsprechende Sicherheitsmaßnahmen und Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden müssen, da bei einigen Reaktionen hochreaktive oder ätzende Substanzen beteiligt sind. Die Einhaltung standardmäßiger Laborpraktiken gewährleistet die erfolgreiche und sichere Produktion von LiOH.
Verwendung von Lithiumhydroxid
Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften findet LiOH vielfältige Anwendungen. Hier sind einige seiner Hauptanwendungen:
- Fette und Schmiermittel: LiOH fungiert als Verdickungsmittel in Fetten auf Lithiumbasis, verbessert die Schmierung und schützt mechanische Komponenten.
- Keramik- und Glasindustrie: Sie dient als Fließmittel bei der Herstellung von Keramik und Glas, senkt den Schmelzpunkt und erleichtert Formungs- und Formprozesse.
- Metallurgie: In der metallurgischen Industrie hilft es dabei, Verunreinigungen aus Metallerzen zu extrahieren und so bei der Produktion hochreiner Metalle zu helfen.
- Chemische Synthese: Es fungiert als Katalysator oder Reagens bei verschiedenen chemischen Reaktionen und erleichtert die Synthese organischer Verbindungen.
- Abwasserbehandlung: LiOH spielt eine Rolle bei Abwasserbehandlungsprozessen und hilft dabei, den pH-Wert anzupassen.
- Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien: Hersteller verwenden LiOH als entscheidende Komponente in wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien, die häufig in elektronischen Geräten, Elektrofahrzeugen und Energiespeichersystemen zu finden sind.
- Luftreinigung: CO2-Wäscher in Raumschiffen und U-Booten verwenden LiOH, um Kohlendioxid zu entfernen und so eine atmungsaktive Atmosphäre aufrechtzuerhalten.
- Trockenmittel: In einigen Anwendungen absorbiert LiOH aktiv Feuchtigkeit aus der Luft und fungiert so effektiv als Trockenmittel.
- Alkalibatterien: Hersteller verwenden LiOH als Elektrolyt in nicht wiederaufladbaren Alkalibatterien.
- Pharmazeutika: Einige Medikamente und pharmazeutische Präparate verwenden LiOH in ihren aktiven Formulierungen.
Diese Anwendungen unterstreichen den weit verbreiteten Nutzen von LiOH in vielen Branchen, von der Elektronik und Automobilindustrie bis hin zur Luft- und Raumfahrt und Fertigung.
Fragen:
F: Ist Lithiumhydroxid eine starke Base?
A: Ja, LiOH ist eine feste Base.
F: Wofür wird Lithiumhydroxid verwendet?
A: LiOH wird unter anderem in Batterien, Luftreinigungssystemen, Keramik und als Trockenmittel verwendet.
F: Wie lautet die chemische Formel von basischem Lithiumhydroxid?
A: Die chemische Formel für Lithiumhydroxid lautet LiOH.
F: Ist Lithiumhydroxid ein starker Elektrolyt?
A: Ja, LiOH ist ein starker Elektrolyt.
F: Ist LiOH eine starke Base?
A: Ja, LiOH ist eine feste Base.
F: Ist LiOH eine Säure oder eine Base?
A: LiOH ist eine Base.
F: Ist LiOH wasserlöslich?
A: Ja, LiOH ist wasserlöslich.
F: Ist LiOH eine Arrhenius-Base?
A: Ja, LiOH ist eine Arrhenius-Base.
F: Wie wird LiOH hergestellt?
A: LiOH kann durch Reaktionen von Lithiummetall, Lithiumoxid oder Lithiumcarbonat mit Wasser hergestellt werden.
F: Welche chemische Reaktion würde LiOH ergeben?
A: Die Reaktion von Lithiummetall oder Lithiumoxid mit Wasser würde LiOH ergeben.
F: Ist Lithiumhydroxid stabil?
A: Ja, LiOH ist unter normalen Bedingungen stabil.