리튬(Liium)은 기호 Li와 원자번호 3의 화학 원소입니다. 그것은 부드럽고 은백색의 알칼리 금속이죠 .
a-ke-size="size16">표준 조건 하에서 그것은 가장 밀도가 낮은 금속과 가장 밀도가 낮은 고체 원소이고, 리튬은 모든 알칼리 금속과 마찬가지로 반응성이 높고 인화성이 높으며 진공, 불활성 분위기 또는 정제된 등유나 광물유 등 불활성 액체에 보관해야 한답니다.
금속엔 광택이 있고 공기 중에서 즉시 부식되어 칙칙한 은색 회색이 되며, 그 후 검은 광택이 나요. 자연계에서는 자유롭게 발생하지 않지만 과거 리튬의 주요 공급원이었던 페그마타이트 광물로 주로 발생합니다.
이온으로서의 용해성 때문에 바닷물 속에 존재하며 일반적으로 소금물에서 얻어지는 것입니다.
리튬금속은 염화리튬과 염화칼륨 혼합물에서 전해적으로 분리된다.
리튬 원자의 핵은 불안정성에 가깝다고 합니다. 이유는 자연계에서 발견된 두 안정된 리튬 동위원소는 모든 안정적인 핵종 중 가장 낮은 결합 에너지를 가지고 있기 때문이죠. 그 상대적인 핵 불안정성 때문에 리튬은 태양계에서 원자핵이 매우 가볍음에도 불구하고 처음 32개의 화학 원소 중 25개보다 일반적이지 않죠.
더 무거운 원자핵이 일반적이지 않다는 경향에 대한 예외입니다. 관련된 이유로 리튬은 핵물리학에서 중요한 용도를 가지고 있습니다. 1932년 리튬 원자를 헬륨으로 전환하는 것은 인류 최초의 완전한 핵반응이며, 중수소화 리튬은 단계적인 열핵무기에서의 핵융합 연료로 기능하죠.
리튬과 그 화합물은 내열 유리와 세라믹, 리튬 그리스 윤활제, 철, 철강 및 알루미늄 제조용 플럭스 첨가제, 리튬 금속 전지, 리튬 이온 전지 등 몇 가지 산업 용도를 가지고 있습니다. 이러한 용도는 리튬 생산의 4분의 3 이상을 소비합니다.
리튬은 미량으로 생물계에 존재하죠. 그것은 확립된 대사 기능을 가지고 있습니다. 리튬계 약물은 양극성 장애 등 정신질환 치료에 있어 기분안정제 및 항우울제로 유용합니다.
알칼리 금속은 그 주요 원소의 이름을 따서 리튬 패밀리라고도 불린답니다. 다른 알칼리 금속(나트륨(Na) 칼륨(K) 루비듐(Rb) 세슘(Cs) 프랑슘(Fr))과 마찬가지로 리튬은 용매의 존재하에서 쉽게 방출되어 Li+를 형성하는 단일가 전자를 갖죠.
이 때문에 리튬은 열과 전기가 양호한 전도체이며 알칼리 금속 중 가장 반응성이 낮지만 반응성이 높은 원소이기도 합니다. 리튬의 반응성이 낮은 것은 원자핵에 원자가 전자가 근접해 있기 때문이죠(나머지 2개의 전자는 1s 궤도에 있고 에너지는 훨씬 낮아 화학결합에는 관여하지 않는다).용융리튬은 그 고체 형태보다 훨씬 반응성이 높습니다.
리튬 금속은 칼로 자를 정도로 부드럽습니다. 은백색이요. 공기 중에서 그것은 산화리튬으로 산화하죠.
리튬은 소나무재에 필적하는 밀도(0.534g/cm3)가 매우 낮고, 실온에서 고체인 원소 중 가장 밀도가 낮고 다음으로 가벼운 고체 원소는 60% 이상 밀도가 높다. 헬륨과 수소를 제외하면 고체로서는 액체의 다른 원소보다 밀도가 낮아 액체질소의 3분의 2에 불과합니다. 리튬은 가장 가벼운 탄화수소유 위에 부유할 수 있고 물에 부유할 수 있는 불과 3개의 금속 중 하나이며, 나머지 2개는 나트륨과 칼륨입니다.
기름 속에 부유하는 리튬
리튬의 열팽창계수는 알루미늄의 2배입니다.
철의 거의 4배라고 볼수 있습니다. 리튬은 표준압력에서 400μK 이하, 매우 고압에서 고온으로 초전도한다.70K 미만의 온도에서는 리튬은 나트륨과 마찬가지로 무확산 상변화 변환을 받습니다. 4.2K에서는 마름면체 결정계(9층의 반복 간격을 가진다)가 있고 고온에서는 면중심 입방체로 변환되고 다음에 체중심 입방체로 변환됩니다. 액체 헬륨 온도(4K)에서는 마름면체 구조가 일반적입니다.고압하의 리튬에 대해서는 복수의 등방성 형태가 확인되었습니다.
리튬의 질량비 열용량은 kg당 3.58kg 줄로 고체 중 가장 높다.따라서 리튬 금속은 열전달 용도의 냉각제에 자주 사용됩니다.
천연에 존재하는 리튬은 6Li와 7Li의 두 안정 동위원소로 구성되어 있으며 후자가 더 풍부합니다.
두 천연 동위원소는 핵자당 원자결합에너지가 비정상적으로 낮습니다.
리튬은 핵분열을 통해 순에너지를 생성할 수 있는 유일한 저수원소입니다. 두 리튬핵은 수소-1, 중수소, 헬륨-3 이외의 다른 안정된 핵종보다 핵당 결합에너지가 낮다.그 결과 원자량은 매우 가볍지만 태양계에서는 처음 32개의 화학 원소 중 25개보다 리튬이 일반적이지 않습니다.7개의 방사성 동위원소가 특징이며, 가장 안정적인 것은 8Li이고 반감기는 838ms, 9Li이고 반감기는 178ms입니다. 나머지 방사성 동위원소는 모두 반감기가 8.6밀리초 미만입니다. 리튬의 최단 수명 동위원소는 4Li로 양성자 방출에 의해 붕괴되며 반감기는 7.6×10-23초입니다. 6Li 동위원소는 5개의 안정된 핵종 중 하나이며 홀수개의 양성자와 홀수개의 중성자를 모두 가질 수 있으며, 나머지 4개의 안정된 홀수핵종은 수소 2, 붕소 10, 질소 14 및 탄탈 180m입니다.