Il carbonato di litio (Li2CO3) è un composto essenziale utilizzato nei farmaci stabilizzatori dell’umore. Tratta il disturbo bipolare e aiuta a gestire efficacemente la depressione, promuovendo così il benessere mentale generale.
| Nome IUPAC | Carbonato di litio |
| Formula molecolare | Li2CO3 |
| numero CAS | 554-13-2 |
| Sinonimi | Carbonato di dilitio; Sale di dilitio dell’acido carbonico; Carbonato di litio(1+); Acido carbonico, sale di litio (1:1) |
| InChI | InChI=1S/CH2O3.2Li/c2-1(3)4;;/h(H2,2,3,4);;/q;2*+1/p-2 |
Proprietà del carbonato di litio
Formula di carbonato di litio
La formula del carbonato di dilitio è Li2CO3. Ciò significa che ciascuna molecola contiene due atomi di litio (Li), un atomo di carbonio (C) e tre atomi di ossigeno (O). Questa composizione chimica gioca un ruolo cruciale nelle sue proprietà e applicazioni.
Massa molare del carbonato di litio
La massa molare del carbonato di dilitio è di circa 73,89 g/mol. Si calcola sommando le masse atomiche dei suoi elementi costitutivi, considerando nella formula le rispettive proporzioni. Questo valore è essenziale per vari calcoli chimici e reazioni che coinvolgono il carbonato di dilitio.
Punto di ebollizione del carbonato di litio
Il carbonato di dilitio ha un punto di ebollizione elevato, tipicamente intorno a 1.310 gradi Celsius (2.390 gradi Fahrenheit). A questa temperatura il composto si trasforma da liquido a gas, rendendolo adatto a specifici processi e applicazioni industriali.
Punto di fusione del carbonato di litio
Il carbonato di dilitio ha un punto di fusione relativamente basso, tipicamente intorno a 720 gradi Celsius (1.328 gradi Fahrenheit). A questa temperatura, il composto passa da solido a liquido, facilitandone l’uso nella produzione di ceramica, vetro e altri materiali.
Densità del carbonato di litio g/mL
La densità del carbonato di dilitio è di circa 2,11 g/mL. Questo valore rappresenta la sua massa per unità di volume, indicando quanto strettamente imballate le particelle sono insieme. La densità del carbonato di dilitio è fondamentale per comprenderne le proprietà fisiche e il comportamento.
Peso molecolare del carbonato di litio
Il carbonato di dilitio ha un peso molecolare di circa 73,89 g/mol. Questo valore corrisponde alla massa di una mole del composto ed è essenziale in vari calcoli chimici, come determinare il numero di moli in una determinata quantità di sostanza.
Struttura del carbonato di litio
Il carbonato di dilitio ha una struttura cristallina che forma una polvere bianca e inodore. La sua disposizione è costituita da cationi Li+ e anioni carbonato (CO3^2-) tenuti insieme da legami ionici. Questa disposizione specifica contribuisce alla stabilità e alla reattività del composto.
Solubilità del carbonato di litio
Il carbonato di dilitio ha una solubilità limitata in acqua. Si dissolve in una certa misura, formando una soluzione leggermente alcalina. La solubilità del carbonato di dilitio è una considerazione critica nelle formulazioni farmaceutiche e in altre applicazioni in cui è richiesta una dissoluzione controllata.
| Aspetto | Polvere bianca e inodore |
| Peso specifico | 2,11 g/ml |
| Colore | Bianco |
| Odore | Inodore |
| Massa molare | 73,89 g/mole |
| Densità | 2,11 g/ml |
| Punto di fusione | 720°C (1328°F) |
| Punto di ebollizione | 1310°C (2390°F) |
| Punto flash | Non applicabile |
| solubilità in acqua | Solubilità limitata |
| Solubilità | Solubile in acqua, formando una soluzione leggermente alcalina |
| Pressione del vapore | Non disponibile |
| Densità del vapore | Non disponibile |
| pKa | Non disponibile |
| pH | Leggermente alcalino |
Sicurezza e pericoli del carbonato di litio
Il carbonato di dilitio presenta potenziali rischi per la sicurezza che richiedono un’attenta manipolazione. Il contatto diretto con la pelle può causare irritazione, mentre l’ingestione può provocare disturbi gastrointestinali. In caso di esposizione eccessiva può scatenare effetti dannosi sul sistema nervoso. Durante la manipolazione è necessario seguire le opportune precauzioni di sicurezza, come indossare dispositivi di protezione, per evitare potenziali pericoli. È fondamentale conservare e trasportare il carbonato di dilitio lontano da sostanze incompatibili e fonti di calore o fiamme. In situazioni di emergenza, consultare immediatamente un medico. Le schede tecniche e le linee guida di sicurezza devono essere attentamente esaminate e seguite quando si lavora con il carbonato di dilitio.
| Simboli di pericolo | Corrosivo, irritante |
| Descrizione della sicurezza | Può causare irritazione. Evitare di ingerire. Utilizzare con ventilazione adeguata. Indossare dispositivi di protezione. |
| Numeri di identificazione delle Nazioni Unite | Non applicabile |
| Codice SA | 2836.40.00 |
| Classe di pericolo | Non classificato come pericoloso |
| Gruppo di imballaggio | Non classificato |
| Tossicità | Bassa tossicità |
Metodi di sintesi del carbonato di litio
Esistono diversi metodi per sintetizzare il carbonato di dilitio.
Un approccio comune consiste nel sottoporre i composti del litio, come l’idrossido di litio o l’ossido di litio, all’anidride carbonica in condizioni controllate. La reazione produce carbonato di litio e acqua come sottoprodotto. Un altro metodo prevede la miscelazione di sali di litio solubili, come il cloruro di litio, con un composto di carbonato solubile. La reazione forma un precipitato solido di carbonato di litio, che i ricercatori possono separare e raccogliere.
Inoltre, è possibile produrre carbonato di dilitio mediante decomposizione termica del bicarbonato di litio. Quando il bicarbonato di litio viene riscaldato, si decompone in carbonato di litio, rilasciando anidride carbonica e acqua. Alcuni ambienti industriali utilizzano questo processo per ottenere carbonato di litio di elevata purezza.
Per ottenere le rese e i livelli di purezza desiderati, indipendentemente dal metodo utilizzato, è necessario garantire un controllo adeguato dei parametri di reazione, quali temperatura, pressione e stechiometria. La sintesi del carbonato di dilitio svolge un ruolo fondamentale nella produzione di questo composto per varie applicazioni, tra cui prodotti farmaceutici, ceramica e batterie.
Usi del carbonato di litio
Il carbonato di dilitio trova varie applicazioni grazie alle sue proprietà uniche. Ecco i suoi principali utilizzi:
- Prodotti farmaceutici: è un componente essenziale dei farmaci stabilizzatori dell’umore, tratta efficacemente il disturbo bipolare e la depressione e promuove il benessere mentale.
- Batterie: nelle batterie ricaricabili agli ioni di litio, il carbonato di dilitio funge da precursore dei composti del litio e svolge un ruolo cruciale nelle tecnologie di accumulo dell’energia.
- Articoli pirotecnici: la reazione esotermica del carbonato di dilitio con alcune sostanze chimiche lo rende prezioso nei fuochi d’artificio e nei razzi.
- Sintesi chimica: come fonte di ioni litio, è essenziale in varie reazioni chimiche e sintesi organiche.
- Fonte di metalli alcalini: agisce come fonte di litio nei laboratori e nella ricerca, utilizzato per studiare le proprietà dei metalli alcalini.
- Applicazioni ambientali: il carbonato di dilitio aiuta a regolare il pH nei processi di trattamento dell’acqua, controllando l’acidità e l’alcalinità.
- Ceramica e vetro: il carbonato di dilitio migliora la stabilità dei prodotti in ceramica e vetro fungendo da agente fondente, riducendo così le temperature di fusione.
- Metallurgia: nella metallurgia, il carbonato di dilitio affina metalli come alluminio e rame, rimuovendo efficacemente le impurità e migliorando le loro proprietà meccaniche.
- Aria condizionata: gli essiccanti negli impianti di climatizzazione utilizzano carbonato di dilitio per assorbire efficacemente l’umidità, garantendo prestazioni ottimali di climatizzazione.
Nel complesso, l’ampia gamma di applicazioni del carbonato di dilitio evidenzia la sua importanza in tutti i settori, rendendolo un composto prezioso nella tecnologia moderna, nella medicina e nella scienza dei materiali.
Domande:
D: Quale dei seguenti elementi ha il minor numero di elettroni di valenza?
R: Il berillio ha il minor numero di elettroni di valenza, con solo due.
D: A cosa serve il carbonato di litio?
R: Il carbonato di dilitio viene utilizzato nei farmaci stabilizzatori dell’umore per il trattamento del disturbo bipolare e della depressione.
D: Il carbonato di dilitio è solubile?
R: Sì, il carbonato di dilitio è solubile in acqua in misura limitata.
D: Come funziona il carbonato di litio?
R: Il carbonato di dilitio agisce stabilizzando l’umore e bilanciando i neurotrasmettitori nel cervello.
D: Cosa tratta il carbonato di litio?
R: Il carbonato di dilitio è usato per trattare il disturbo bipolare e la depressione in medicina psichiatrica.
D: LiNO3 è ionico o covalente?
R: LiNO3 è ionico.
D: Quale dei seguenti è insolubile in acqua? Li2CO3, NaOH, PbCl2, Ba(OH)2, (NH4)2S.
R: PbCl2 e Ba(OH)2 sono insolubili in acqua.
D: Li2CO3 è solubile in acqua?
R: Li2CO3 è leggermente solubile in acqua.
D: Quanti ioni ci sono nel Li2CO3?
R: Li2CO3 contiene tre ioni: due ioni Li+ e uno ione CO3^2-.
D: Quante unità di formula si trovano in 0,0067 g di Li2CO3?
R: Ci sono circa 1,24 x 10^20 unità formula in 0,0067 g di Li2CO3.
D: Quanti ioni di litio sono presenti in 30,0 ml di soluzione 0,600 M Li2CO3?
R: Ci sono 0,036 moli di ioni Li+ in 30,0 ml di soluzione 0,600 M Li2CO3.
D: Qual è la composizione percentuale in massa del carbonio nel carbonato di litio, Li2CO3?
R: La composizione percentuale in massa del carbonio in Li2CO3 è di circa l’11,3%.
D: Quale delle seguenti coppie di soluzioni acquose formerà un precipitato quando si mescola NH4NO3 + Li2CO3?
R: NH4NO3 + Li2CO3 non formerà un precipitato poiché entrambi i composti sono solubili in acqua.