Het periodiek systeem Lithium (Li)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 3 van de 118 elementen, Lithium (Li).

Waar kan lithium worden gevonden?
Het meeste lithium die in het heelal wordt aangetroffen is volgens de tegenwoordige inzichten ontstaan tijdens de Big Bang, hoewel ook jonge sterren een beetje lithium maken. Lithium is extreem reactief door het ene ‘extra’ elektron en komt op aarde dan ook alleen in de vorm van lithiumzouten voor. Omdat lithium beter in water oplost dan het zwaardere natrium, wordt in een pekeloplossing onder een zoutvlakte het lithium geconcentreerd in de pekel onder de zoutlaag: de reden waarom veel lithium wordt gevonden onder bijvoorbeeld het opgedroogde zoutmeer Salar del Uyuni in Bolivia. In oudere sterren komt lithium veel minder voor dan in aardachtige planeten, gaswolken en gasreuzen omdat het lithium in de kern wordt afgebroken: in tegenstelling tot helium is de kern van lithium veel minder stabiel.

Eigenschappen van lithium
Lithium is het lichtst bekende metaal en kan met een dichtheid van 0,53 maal die van water zelfs op water drijven. Als alkalimetaal is het zeer reactief: lithium reageert heftig met water en oxideert in de lucht spontaan. De meest voorkomende lithiumisotoop, Li-7 (92,5%), heeft in de kern 3 protonen en 4 neutronen. Het iets lichtere Li-6 (7,5%) een gelijk aantal protonen en neutronen.

Toepassingen

• Lithiumcarbonaat en lithiumcitraat worden als medicijn gebruikt bij de onderdrukking van manie en depressie. In de volksmond worden deze medicijnen slechts aangeduid met de naam van de werkzame component (het Li⁺-ion) Lithium.
• Lithium-6 en Li-7 worden veel gebruikt in waterstofbommen. Als lithium-6 wordt bestraald met neutronen, ontstaat het radioactieve tritium (waterstof-3), dat de explosie in waterstofbommen veel zwaarder maakt. Dit maakt lithium ook interessant  voor kernfusie.
• Lithium wordt toegepast in oplossingen voor warmteuitwisseling. Het heeft een grote specifieke warmte.
• Het Li⁺ ion is bijzonder klein. Er zijn enkele vaste stoffen met een gelaagde structuur waar het tussen de lagen kan indringen. Deze interkalaten zijn interessante materialen voor droge batterijen.
• Lithium heeft een hoge elektrochemische potentiaal. Het metaal wordt gebruikt in de organische synthese.
• De halogeniden, zoals lithiumchloride en lithiumbromide, zijn hygroscopisch en worden als droogmiddelen gebruikt.
• Het stearaat is een veelgebruikt smeermiddel bij hoge temperaturen.
• Lithium wordt toegevoegd aan speciale glassoorten, zoals glas voor telescoopspiegels.
• De reactiviteit van lithium met water wordt wel gebruikt als energiebron voor het aandrijven van een torpedo.