O hidreto de lítio é um composto feito de lítio e hidrogênio. É altamente reativo e amplamente utilizado em diversas aplicações, incluindo armazenamento de energia e reações nucleares.
| Nome IUPAC | Hidreto de lítio |
| Fórmula molecular | LiH |
| Número CAS | 7580-67-8 |
| Sinônimos | Monohidreto de lítio, litano, hidreto de lítio, hidreto de lítio |
| InChI | InChI=1S/Li.H |
Propriedades do hidreto de lítio
Fórmula de hidreto de lítio
A fórmula do monohidreto de lítio é LiH. Consiste em um átomo de lítio ligado a um átomo de hidrogênio. Esta fórmula simples e concisa representa a composição elementar do monohidreto de lítio.
Massa molar de hidreto de lítio
A massa molar do monohidreto de lítio é calculada adicionando as massas atômicas do lítio (Li) e do hidrogênio (H). Isto é aproximadamente 7,95 gramas por mol (g/mol). A massa molar é essencial para vários cálculos em química, como a determinação da quantidade de substância em uma determinada amostra.
Ponto de ebulição do hidreto de lítio
O monohidreto de lítio tem um alto ponto de ebulição de cerca de 1.350 graus Celsius (2.462 graus Fahrenheit). Isto indica que uma quantidade significativa de energia é necessária para converter o composto sólido para o estado gasoso.
Ponto de fusão do hidreto de lítio
O ponto de fusão do monohidreto de lítio é bastante alto, em torno de 688 graus Celsius (1.270 graus Fahrenheit). Esta temperatura representa o ponto em que o composto sólido se transforma em estado líquido após aquecimento.
Densidade de hidreto de lítio g/mL
A densidade do monohidreto de lítio é de aproximadamente 0,82 gramas por mililitro (g/mL). Este valor indica que o monohidreto de lítio é um composto relativamente denso, o que significa que possui uma grande massa por unidade de volume.
Peso molecular de hidreto de lítio
O peso molecular do monohidreto de lítio é determinado pela adição dos pesos atômicos do lítio e do hidrogênio. Isto é aproximadamente 7,95 gramas por mol (g/mol). O peso molecular é crucial em vários cálculos químicos, especialmente na determinação da estequiometria das reações.
Estrutura de hidreto de lítio
O monohidreto de lítio tem uma estrutura cristalina na qual cátions de lítio (Li+) e ânions hidreto (H-) estão dispostos em uma rede tridimensional. Os átomos de lítio e hidrogênio são mantidos juntos por fortes ligações iônicas.
Solubilidade do hidreto de lítio
O monohidreto de lítio é pouco solúvel em água. Ele reage com a água para formar hidróxido de lítio (LiOH) e gás hidrogênio (H2). Esta solubilidade limitada é devida à natureza altamente iônica do monohidreto de lítio, tornando-o menos provável de se dissolver em solventes polares como a água.
| Aparência | Sólido branco |
| Gravidade Específica | 0,82 |
| Cor | Branco |
| Cheiro | Inodoro |
| Massa molar | 7,95 g/mol |
| Densidade | 0,82 g/ml |
| Ponto de fusão | 688°C (1270°F) |
| Ponto de ebulição | 1350°C (2462°F) |
| Ponto flash | Não aplicável |
| Solubilidade em Água | Reage com a água para formar hidróxido de lítio (LiOH) e gás hidrogênio (H2). |
| Solubilidade | Pouco solúvel |
| Pressão de vapor | Não aplicável |
| Densidade do vapor | Não aplicável |
| pKa | Não aplicável |
| pH | Não aplicável |
Segurança e perigos do hidreto de lítio
O monohidreto de lítio apresenta vários riscos de segurança. Ele reage violentamente com a água, liberando gás hidrogênio inflamável e produzindo hidróxido de lítio corrosivo. O contato com umidade ou ar pode resultar na formação de gás hidrogênio altamente inflamável. Deve ser manuseado com extremo cuidado para evitar ignição acidental ou explosão. O composto também é muito reativo com ácidos, liberando gás hidrogênio tóxico. O monohidreto de lítio pode causar irritação grave na pele e nos olhos, e a inalação de poeira ou vapores pode causar dificuldade respiratória. Equipamentos de proteção adequados, como luvas e óculos de proteção, devem ser usados ao trabalhar com monohidreto de lítio e devem ser armazenados em área seca e bem ventilada.
| Símbolos de perigo | Inflamável, Corrosivo |
| Descrição de segurança | Muito reativo e inflamável. Manuseie com extremo cuidado. Evite o contato com água, ar e ácidos. |
| Números de identificação da ONU | ONU 1414 |
| Código SH | 2850.00.10 |
| Classe de perigo | 4.3 (Perigoso quando molhado) |
| Grupo de embalagem | Eu (grande perigo) |
| Toxicidade | Tóxico por ingestão ou inalação. Pode causar irritação grave na pele e nos olhos. |
Métodos de síntese de hidreto de lítio
Vários métodos podem ser usados para sintetizar monohidreto de lítio.
Um método comum envolve a combinação direta de lítio metálico com gás hidrogênio. A reação ocorre em altas temperaturas, normalmente acima de 600 graus Celsius (1.112 graus Fahrenheit), em um ambiente controlado. O metal de lítio reage com o gás hidrogênio para formar monohidreto de lítio.
Outro método é a redução da amida de lítio (LiNH2) com lítio metálico. Esta reação ocorre em temperaturas mais baixas, em torno de 350 a 400 graus Celsius (662 a 752 graus Fahrenheit). A reação da amida de lítio com o metal lítio produz monohidreto de lítio.
A síntese do monohidreto de lítio também pode ocorrer pela combinação do borohidreto de lítio (LiBH4) com o próprio monohidreto de lítio. A reação ocorre em altas temperaturas, geralmente em torno de 400 graus Celsius (752 graus Fahrenheit). Este método permite a formação de monohidreto de lítio a partir de borohidreto de lítio facilmente disponível.
Além disso, o hidreto de alumínio e lítio (LiAlH4) serve como matéria-prima para a síntese do monohidreto de lítio. Sob condições controladas, o hidreto de alumínio e lítio reage com o metal de lítio, resultando na formação de monohidreto de lítio.
Deve-se notar que estes métodos requerem manuseio cuidadoso e controle rigoroso das condições de reação devido à natureza altamente reativa do monohidreto de lítio. Precauções de segurança, como trabalhar em atmosfera inerte e utilizar equipamento de proteção adequado, devem ser seguidas durante o processo de síntese.
Usos do hidreto de lítio
O monohidreto de lítio encontra diversas aplicações devido às suas propriedades e reatividade únicas. Aqui estão alguns de seus usos:
- O monohidreto de lítio permite o desenvolvimento de sistemas avançados de armazenamento de hidrogênio, facilitando soluções eficientes e compactas de armazenamento de energia.
- Nas reações nucleares, atua como fonte de nêutrons e encontra aplicações em instalações de pesquisa e usinas nucleares.
- A síntese orgânica utiliza monohidreto de lítio como um poderoso agente redutor para reduzir vários grupos funcionais.
- Ele gera gás hidrogênio por meio de sua reação com água ou ácidos, o que o torna valioso para a produção de hidrogênio no local.
- Quando combinado com outros propulsores, o monohidreto de lítio contribui para a produção de energia e impulso dos motores de foguetes.
- O monohidreto de lítio desempenha um papel na produção de gás deutério, que tem aplicações na geração de energia nuclear e na pesquisa científica.
- Os processos hidrometalúrgicos utilizam monohidreto de lítio para produzir vários metais, como titânio e zircônio.
- Serve como precursor ou reagente em síntese química, contribuindo para a formação de compostos orgânicos e inorgânicos.
- Algumas formulações pirotécnicas utilizam monohidreto de lítio para gerar calor e gases intensos durante a reação.
- As reações de hidrogenação usam monohidreto de lítio para adicionar hidrogênio a compostos insaturados, formando assim compostos saturados.
Essas diversas aplicações destacam a versatilidade e a importância do monohidreto de lítio em diversos setores e empreendimentos científicos.
Questões:
P: Qual é a fórmula do hidreto formado pelo lítio?
R: A fórmula do monohidreto formado pelo lítio é LiH.
P: O hidreto de lítio reduz as ligações duplas?
R: Sim, o monohidreto de lítio pode reduzir ligações duplas em compostos orgânicos.
P: O que o hidreto de lítio reduz?
R: LiH é um poderoso agente redutor comumente usado para reduzir vários grupos funcionais na síntese orgânica.
P: O hidreto de lítio é iônico ou covalente?
R: O monohidreto de lítio é um composto iônico composto de cátions Li+ e ânions H-.
P: Qual é a diferença entre baterias de íon de lítio e baterias de níquel-hidreto metálico?
R: As baterias de íon-lítio oferecem maior densidade de energia, vida útil mais longa e peso mais leve do que as baterias de níquel-hidreto metálico.
P: Qual é o mecanismo do hidreto de lítio?
R: O mecanismo do monohidreto de lítio varia dependendo de sua reação e aplicação específicas. Pode atuar como agente redutor ou reagir com água, ácidos ou outros compostos.
P: O hidreto de lítio é um nucleófilo?
R: Sim, o monohidreto de lítio pode atuar como nucleófilo em certas reações químicas.
P: Quais itens o hidreto de lítio cria?
R: O monohidreto de lítio é usado principalmente em aplicações industriais, como sistemas de armazenamento de energia, reações nucleares, produção de hidrogênio e síntese química.
P: O hidreto de lítio reduz os álcoois?
R: O monohidreto de lítio pode reduzir álcoois aos alcanos ou aldeídos correspondentes, dependendo das condições de reação e de outros fatores.