Lityum

sembolü Li atom numarası 3 olan kimyasal element

Lityum sembolü Li atom numarası 3 olan kimyasal elementtir. Periyodik tabloda 1. grupta alkali metal olarak bulunur ve yoğunluğu en düşük olan metaldir. Lityum doğada saf halde bulunmaz. Yumuşak ve gümüşümsü beyaz metaldir. Havada bulunan oksijenle reaksiyona giren lityum, lityum oksit (Li2O) oluşturur. Bu oksitlenme reaksiyonunu engellemek için yağ içinde saklanır. Hava ve su tarafından hızlı bir şekilde oksitlenip kararır ve lekelenir. Lityum metali doldurulabilir pillerde (örnek olarak cep telefonu ve kamera pili) ve ağırlığa yüksek direniş göstermesi sebebiyle alaşım olarak hava taşıtlarında kullanılır. Li+ iyonunun nörolojik etkilerinden dolayı, lityumlu bileşikler farmakolojik olarak sakinleştiricilerde kullanılır.

Lityum, 3Li
Lithium paraffin.jpg
Yağ içinde yüzmekte olan lityum.
Görünüş gümüşsü beyaz
Standart atom ağırlığı Ar, std(Li) [6.9386.997] geleneksel: 6.94
Periyodik tabloda Lityum
Hidrojen Helyum
Lityum Berilyum Bor Karbon Azot Oksijen Flor Neon
Sodyum Magnezyum Alüminyum Silisyum Fosfor Kükürt Klor Argon
Potasyum Kalsiyum Skandiyum Titanyum Vanadyum Krom Mangan Demir Kobalt Nikel Bakır Çinko Galyum Germanyum Arsenik Selenyum Brom Kripton
Rubidyum Stronsiyum İtriyum Zirkonyum Niyobyum Molibden Teknesyum Rutenyum Rodyum Paladyum Kimyasal element Kadmiyum İndiyum Kalay Antimon Tellür İyot Ksenon
Sezyum Baryum Lantan Seryum Praseodim Neodim Prometyum Samaryum Evropiyum Gadolinyum Terbiyum Disprosiyum Holmiyum Erbiyum Tulyum İterbiyum Lutesyum Hafniyum Tantal Tungsten Renyum Osmiyum Iridium Platin Altın Cıva Talyum Kurşun Bizmut Polonyum Astatin Radon
Fransiyum Radyum Aktinyum Toryum Protaktinyum Uranyum Neptünyum Plütonyum Amerikyum Küriyum Berkelyum Kaliforniyum Aynştaynyum Fermiyum Mendelevyum Nobelyum Lavrensiyum Rutherfordyum Dubniyum Seaborgiyum Boryum Hassiyum Meitneriyum Darmstadtiyum Röntgenyum Kopernikyum Nihoniyum Flerovyum Moskoviyum Livermoryum Tennesin Oganesson
H

Li

Na
helyumLityumberilyum
Atom numarası (Z) 3
Grup 1. grup: H ve alkali metaller
Periyot 2. periyot
Blok S bloku
Kategori   Alkali metal
Elektron dizilimi [He] 2s1
Kabuk başına elektron 2, 1
Fiziksel özellikler
Faz (SSB'de) Katı
Erime noktası 453,65 K ​(180,50 °C, ​​356,90 °F)
Kaynama noktası 1603 K ​(1330 °C, ​2426 °F)
Yoğunluk (OS) 0,534 g/cm3
Yoğunluk sıvıyken (en'de) 0,512 g/cm3
Kritik nokta 3220 K, 67 MPa (ekstrapolasyon ile elde edilmiştir)
Erime ısısı 3,00 kJ/mol
Buharlaşma ısısı 136 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi 24,860 J/(mol·K)
Buhar basıncı
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T (K) 797 885 995 1144 1337 1610
Atom özellikleri
Yükseltgenme durumları +1
Elektronegatiflik Pauling ölçeği: 0,98
İyonlaşma enerjileri
  • 1.: 520,2 kJ/mol
  • 2.: 7298,1 kJ/mol
  • 3.: 11815,0 kJ/mol
Atom yarıçapı Deneysel: 152 pm
Kovalent yarıçapı 128±7 pm
Van der Waals yarıçapı 182 pm
Bir spektrum aralığındaki renk çizgileri
Elementin spektrum çizgileri
Diğer özellikleri
Doğal oluşum İlksel
Kristal yapıHacim merkezli kübik (hmk)
Hacim merkezli kübik kristal yapısıLityum
Ses hızı çubukta 6000 m/s (20 °C'de)
Genleşme 46 µm/(m·K) (25 °C'de)
Isı iletkenliği 84,8 W/(m·K)
Elektrik direnci 92,8 Ω·m
Manyetik düzen paramanyetik
Manyetik alınganlık +14.2×10-6 cm3/mol (298 K)[1]
Young modülü 4,9 GPa
Kayma modülü 4,2 GPa
Hacim modülü 11 GPa
Mohs setliği 0,6
Brinell sertliği 5 MPa
CAS Numarası 7439-93-2
Tarihi
Keşif Johan August Arfwedson (1817)
İlk izolasyon William Thomas Brande (1821)
Ana izotopları
İzotop Bolluk Yarı ömür (t1/2) Bozunma türü Ürün
6Li %7,59 kararlı
7Li %92,41 kararlı
Lityum atomu modeli

Genel özellikleriDüzenle

Birinci grup elementi olmasına rağmen,lityum aynı zamanda 2. grubun toprak alkali özelliklerini de gösterir. Bütün alkali metaller gibi bir tane değerlik elektronu bulunur ve bu elektronu hemen kaybederek pozitif iyon haline geçer. Bu sebeplerden dolayı lityum su ile çok kısa sürede reaksiyona girer ve doğada doğal halinde bulunmaz. Ancak kendisiyle benzer kimyasal özellikler taşıyan sodyum elementi lityuma göre daha aktiftir ve daha çok insanların midelerinde yer alır

Lityum bıçakla kesilebilir ancak sodyumdan biraz daha sert olduğu için onu kesmek veya bölmek çok daha zordur. Reaksiyona girmemiş Lityum gümüşi bir renge sahiptir, ancak kısa sürede rengi kararır. Düşük yoğunluğu sayesinde hidrokarbonlar üzerinde batmadan durabilir.

Alev üzerine konulduğunda lityumda göz alıcı bir kırmızı renk gözlenir, ancak yanmaya başladığında parlak beyaz bir alev gözlemlenir. Lityum suda ve su buharında bulunan oksijen ile tutuşur ve yanma reaksiyonu gösterir. Oda sıcaklığında azot ile reaksiyona giren tek metaldir. Yüksek özgül ısısı, 3582 J/(kg·K), ve sıvı haldeki geniş sıcaklık değerleri lityumu kullanışlı hale getirmektedir.

Lityum hava ve su ile yanması ve potansiyel patlama tehlikesine rağmen diğer alkali metallere göre daha az tehlikelidir. Oda sıcaklığındaki Lityum-Su reaksiyonu aktif ve çabuk gerçekleşen bir reaksiyon olmasına rağmen çok tehlikeli bir reaksiyon değildir. Lityum alevlerini söndürmek zordur ve bunun için özel kimyasallardan oluşan söndürücüler kullanılır.

Lityum, ten ile temasını engellemek için özel koruma gerektirir. Lityumu toz olarak ya da alkalinli bileşimlerinin solunması, burun yollarında ve boğaz da tahriş ve zarara neden olur.

TarihçeDüzenle

Lityum ilk olarak 1817 yılında Johan August Arfwedson tarafından keşfedilmiştir. İlk saf olarak izolasyonu ise William Thomas Brande ve Humphrey Davy tarafından lityum oksitten elektroliz yolu ile gerçekleştirilmiştir. Spodumen cevheri ,LiAl(SiO3)2, Lityum içeriği nedeniyle ticarı olarak çok önemlidir. Öncelikle 1100 °C’ de a formu ısıtılarak daha yumuşak b formuna dönüştürülür. b formu sıcak sülfürik asit ile reaksiyona sokularak Li2SO4L2So4H5rt5 elde edilir. Elde edilen bu çökelek çözeltiden ayrılarak Na3CO3 ile yıkanır. Böylece suda çözünmeyen LiCO3 elde edilir. Manik depresif tedavisinde ve pillerde kullanılır.

Li2SO3 + Na2CO3 → Na2SO4 + Li2CO3 (katı)

Elde edilen Li2CO3 çökeleği HCl ile reaksiyona sokularak LiCl elde edilir.

Li2CO3 + 2 HCl → 2 LiCl + CO2 + H2O

LiCl erime noktası 600 °C den fazla olduğu için elektroliz ile saflaştırılması zor olduğundan LiCl (55%) ve KCl (45%) karışımı kullanılarak erime noktası 430 °C’ye düşürülür. Bu karışımın elektrolizi ile Li saf olarak elde edilir.

  • Katot: Li+ (s) + e- → Li (s)
  • Anot: Cl- (s) → ½ Cl2 (g) + e-

İçme Suyunda Lityum ve İlgili BulgularDüzenle

Lityum pil

1990 yılında, ABD'nin Texas eyaletinin 28 idari bölümünde (county) içme sularındaki lityum miktarı üzerine bir araştırma yayımlanmıştır. Bu araştırma, içme suyundaki lityum miktarıyla intihar, cinayet ve tecavüz vakalarının negatif korelasyon gösterdiğini destekler veriler sunmuştur. Çalışmaya dahil edilen zaman aralığında, suyundaki lityum miktarı en yüksek bölgelerde, en düşük olan bölgelere kıyasla %40 daha az intihar vakası görülmüştür.

2009 yılında Japonya'da, 1 milyon insanın yaşadığı 18 şehri ve 5 senelik bir zaman dilimini kapsayan bir araştırma bu sonuçları desteklemiş. Bunu takiple Avustralya ve Yunanistan'da da bu iddiaları destekler sonuçların elde edildiği araştırmalar yapılmıştır. Bu araştırmanın sahibi araştırmacılar, çok düşük miktarlarda lityuma maruz kalmanın sinir sistemini koruyucu, hatta sinir hücresi gelişimini destekleyici etkilerinin olabileceği fikrini öne sürmüşlerdir.

Bu araştırmada kullanılan verilerin tekrar analiziyle yayımlanan ikinci bir araştırmada, içme suyundaki lityum miktarındaki artışın, çalışmada gözlenen ölüm oranlarıyla negatif korelasyon gösterdiği bulgulanmıştır.

Bu süreçte, İngiltere'de yapılan bir araştırma, yukarıda anlatılanlara aykırı bir sonuç vermiştir. Fakat bu araştırmaya konu olan bölgede içme sularındaki lityum miktarının, öteki çalışmalara ve ilgili bölgelere kıyasla çok daha düşüktür.[2]

Kullanım AlanlarıDüzenle

İçecek EndüstrisiDüzenle

"7-Up", piyasaya "Bib-label Lithiated Lemon-Lime Soda" ismiyle sürülmüştür. İçecek, 1950 yılına kadar da lityum sitrat içermiştir. Şehir efsanelerine göre içeceğin ismindeki "7", lityumun atom ağırlığından kaynaklıdır.[2]

TıpDüzenle

Lityum tuzları bipolar bozukluk tedavisinde, duygu durum dengeleyici olarak kullanılmaktadır. Lityumun bu etkisi 1949 yılında Avustralyalı psikiyatr John Cade tarafından belgelenmiştir. FDA, 1970 yılında lityumun etkili bir ilaç olarak tanındığını duyurmuştur.[2]

Lityumun hem depresyon hem mani üzerinde etkisi olsa da manik dönem üzerindeki etkisi daha belirgindir. Lityum, depresyon tedavisinde öteki antidepresanların etkisini güçlendirmek için de kullanılmaktadır.

Lityum, sindirilmesinin ardından, merkezi sinir sisteminde hızla yayılır ve çeşitli nörotransmitterler ve almaçlarla etkileşir. Norepinefrin salınımını azalttığı ve serotonin sentezini arttırdığı bilinmektedir. Mani üzerindeki etkisini ortaya çıkaran mekanizma bilinmemektedir.

Ayrıca bakınızDüzenle

Aktiflik

KaynakçaDüzenle

  1. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. ss. E110. ISBN 0-8493-0464-4. 
  2. ^ a b c "Arşivlenmiş kopya". 5 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Kasım 2015.