リチウムは固体ですか、液体ですか、それとも気体ですか? (+ 他に知っておくべき 3 つのこと)

リチウムは、標準的な室温および大気圧では固体です。これは柔らかい銀白色の金属で、反応性が高く可燃性があり、密度が低いです。高温では、リチウムが溶けて液体になる可能性があります。

まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。

それでは早速本題に入りましょう。

重要なポイント: リチウムは固体、液体、それとも気体ですか?

リチウムは、融点が高く、金属結合が強いため、室温では固体として存在します。
リチウムは、融点以上に加熱すると液体状態で存在できます。
固体リチウムと液体リチウムは、分子配列、物理的性質、反応性、融点/沸点が異なります。
液体リチウムは非常に反応性が高いため、取り扱いには細心の注意が必要です。

なぜリチウムは室温で固体として存在するのでしょうか?

リチウムは、融点が 180.5°C (356.9°F) と比較的高く、沸点が 1,342°C (2,448°F) と低いため、室温では固体として存在します。これは、室温 (約 25°C または 77°F) では、リチウムが固体状態のままであることを意味します。

リチウムの高い融点は、その強い金属結合によって説明されます。リチウム原子には価電子が 1 つあり、これは簡単に失われ、正に荷電したイオンを形成します。多くのリチウム原子が集まると、正に帯電したイオンが非局在化した電子の海によって保持されるネットワーク構造が形成されます。この金属結合は強力であり、切断するには大量のエネルギーが必要となるため、融点が高くなります。

さらに、リチウムは原子半径と原子量が小さいため、室温で固体状態になります。半径が小さい原子は静電引力が大きくなるため結合が強くなる傾向がありますが、原子量が小さいと原子間のファンデルワールス力が弱くなり、液状化が促進される可能性があります。これらすべての要因を組み合わせると、リチウムが室温で固体である理由が説明されます。