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Lithium

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Lithium
Image illustrative de l’article Lithium
Lithium flottant dans de la paraffine.
Hélium ← Lithium → Béryllium
H
  Structure cristalline cubique centrée
 
3		 Li
  
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
↑
Li
↓
Na
Tableau complet • Tableau étendu
Position dans le tableau périodique
Symbole Li
Nom Lithium
Numéro atomique 3
Groupe 1
Période 2e période
Bloc Bloc s
Famille d'éléments Métal alcalin
Configuration électronique [He] 2s1
Électrons par niveau d’énergie 2, 1
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique 6,941 ± 0,002 u[a]
Rayon atomique (calc) 145 pm (167 pm)
Rayon de covalence 128 ± 7 pm[3]
Rayon de van der Waals 182 pm
État d’oxydation +1
Électronégativité (Pauling) 0,98
Oxyde base forte
Énergies d’ionisation[4]
1re : 5,391 719 eV 2e : 75,640 0 eV
3e : 122,454 29 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
6Li7,5 %stable avec 3 neutrons
7Li92,5 %stable avec 4 neutrons
8Li{syn.}0,838 sβ–168Be
Propriétés physiques du corps simple
État ordinaire Solide diamagnétique
Masse volumique 0,534 g·cm-3 (20 °C)[2]
Système cristallin Cubique centré
Dureté (Mohs) 0,6
Couleur Blanc argenté / gris
Point de fusion 180,5 °C[2]
Point d’ébullition 1 342 °C[2]
Énergie de fusion 3 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 145,92 kJ·mol-1
Température critique 3 223 °C[5]
Pression critique 68,9 MPa[5]
Volume critique 66 cm3·mol-1[5]
Volume molaire 13,02×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 1,63×10-8 Pa
à 180,54 °C
Vitesse du son 6 000 m·s-1 à 20 °C
Chaleur massique 3 582 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 10,8×106 S·m-1
Conductivité thermique 84,7 W·m-1·K-1
Divers
No CAS 7439-93-2
No ECHA 100.028.274
No CE 231-102-5
Précautions
SGH[6],[7]
SGH02 : InflammableSGH05 : Corrosif
Danger
H260, H314, EUH014, P223, P231, P232, P280, P305, P338, P351, P370, P378 et P422
SIMDUT[8]
B6 : Matière réactive inflammableE : Matière corrosive
B6, E,
NFPA 704[9]
Transport[10]
   1415   
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
modifier 

Le lithium est l'élément chimique de numéro atomique 3, de symbole Li. C'est un métal alcalin, du premier groupe du tableau périodique des éléments.

Les noyaux atomiques des deux isotopes stables du lithium (6Li et 7Li) comptent parmi ceux ayant l'énergie de liaison par nucléon la plus faible de tous les isotopes stables, ce qui signifie que ces noyaux sont assez peu stables comparés à ceux des autres éléments légers. C'est pourquoi ils peuvent être utilisés dans des réactions de fission nucléaire comme de fusion nucléaire. C'est aussi pourquoi le lithium est moins abondant dans le système solaire que 25 des 32 éléments chimiques les plus légers[11]. Sa surabondance relative dans la nature par rapport aux prédictions de la nucléosynthèse primordiale et stellaire s'explique en fait par sa nucléosynthèse interstellaire (phénomène de spallation cosmique) par bombardement d'éléments plus lourds par des rayons cosmiques.

Pur, le lithium est un métal mou et gris argenté et le plus léger des éléments solides. Il s'oxyde rapidement au contact de l'air et de l'eau, devenant gris foncé, puis rapidement anthracite, puis noir. Comme les autres métaux alcalins, il est conservé dans de l'huile minérale pour le préserver de l'air.

Il est utilisé pour fabriquer des piles électriques et batteries d'accumulateurs rechargeables ou à haute tension (71 %), par l'industrie du verre et des céramiques techniques (14 %), des lubrifiants spéciaux, le traitement de l'air vicié par le CO2, par la métallurgie et l'industrie du caoutchouc et des thermoplastiques, la chimie fine, la production d'alliages. En médecine, il est utilisé pour le traitement du trouble bipolaire et est largement utilisé en psychiatrie malgré son index thérapeutique étroit[12] ; en physique nucléaire, il sert à produire du tritium (6Li + n → 4He + 3H) et le deutérure de lithium (6Li2H) est le combustible de la bombe H.

Très réactif, le lithium n'existe pas à l'état natif dans le milieu naturel, mais uniquement sous la forme de composés ioniques. On l'extrait de roches de type pegmatite, ainsi que d'argiles et de saumures. L'élément chimique est le plus souvent directement utilisé à partir des concentrés miniers. On l'obtient industriellement à l'état métallique par l'électrolyse de sel fondu (55 % LiCl et 45 % KCl, à 400 °C).

Les réserves mondiales prouvées de lithium sont estimées par l'Institut d'études géologiques des États-Unis (USGS) à 22 Mt (mégatonnes) fin 2021, dont 42 % au Chili, 26 % en Australie, 10 % en Argentine, 7 % en Chine et 3,4 % aux États-Unis ; l'ensemble des ressources identifiées est estimé à 89 Mt, dont 24 % en Bolivie, 21 % en Argentine, 11 % au Chili, 10 % aux États-Unis, 8 % en Australie et 6 % en Chine. Sa production mondiale est de 100 000 tonnes en 2021, essentiellement en Australie (55 %), au Chili (26 %), en Chine (14 %) et en Argentine (6 %).

Le lithium est présent à l'état de traces dans les océans et chez tous les êtres vivants, et est peut-être un oligoélément (mais aux fonctions encore mal comprises, les animaux et végétaux semblant pouvoir bien vivre dans un milieu dépourvu de lithium)[réf. nécessaire].

  1. ↑ a et b Erreur de référence : Balise <ref> incorrecte : aucun texte n’a été fourni pour les références nommées gbt
  2. ↑ a b c et d (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
  3. ↑ (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions,‎ , p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
  4. ↑ "Ionization Energies of Atoms and Atomic Ions," in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 91st Edition (Internet Version 2011), W. M. Haynes, ed., CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL., p. 10-203
  5. ↑ a b et c « Lithium, elemental » dans la base de données Hazardous Substances Data Bank, consulté le 1 mai 2010
  6. ↑ Numéro index 003-001-00-4 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  7. ↑ SIGMA-ALDRICH
  8. ↑ « Lithium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  9. ↑ (en) « LITHIUM », sur cameochemicals.noaa.gov.
  10. ↑ Entrée « Lithium » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 26 mars 2011 (JavaScript nécessaire)
  11. ↑ (en) Katharina Lodders, « Solar System Abundances and Condensation Temperatures of the Elements », The Astrophysical Journal, vol. 591, no 2,‎ , p. 1220 (DOI 10.1086/375492, lire en ligne).
  12. ↑ Erreur de référence : Balise <ref> incorrecte : aucun texte n’a été fourni pour les références nommées cardiotoxicite2022


Erreur de référence : Des balises <ref> existent pour un groupe nommé « alpha », mais aucune balise <references group="alpha"/> correspondante n’a été trouvée

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