Lithium

Eigenschaften
[He] 2s1 3Li Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Lithium, Li, 3
Elementkategorie	Alkalimetalle
Gruppe, Periode, Block	1, 2, s
Aussehen	silbrig weiß/grau
CAS-Nummer	7439-93-2
EG-Nummer	231-102-5
ECHA-InfoCard	100.028.274
Massenanteil an der Erdhülle	60 ppm (27. Rang)[1]
Atomar[2]
Atommasse	6,94 (6,938–6,997)[3][4] u
Atomradius (berechnet)	145 (167) pm
Kovalenter Radius	128 pm
Van-der-Waals-Radius	182 pm
Elektronenkonfiguration	[He] 2s1
1. Ionisierungsenergie	5.39171495(4) eV[5] ≈ 520.22 kJ/mol[6]
2. Ionisierungsenergie	75.6400964(13) eV[5] ≈ 7298.16 kJ/mol[6]
3. Ionisierungsenergie	122.4543581(8) eV[5] ≈ 11815.05 kJ/mol[6]
Physikalisch[2]
Aggregatzustand	fest
Modifikationen	1
Kristallstruktur	kubisch raumzentriert
Dichte	0,534 g/cm3 (20 °C)[7]
Mohshärte	0,6
Magnetismus	paramagnetisch (χm = 1,4 · 10−5)[8]
Schmelzpunkt	453,69 K (180,54 °C)
Siedepunkt	1603 K[9] (1330 °C)
Molares Volumen	13,02 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	136 kJ/mol[9]
Schmelzenthalpie	3 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit	6000 m·s−1 bei 293,15 K
Spezifische Wärmekapazität	3482[1] J·kg−1·K−1
Austrittsarbeit	2,9 eV[10]
Elektrische Leitfähigkeit	10,6 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit	85 W·m−1·K−1
Chemisch[2]
Oxidationszustände	+1
Normalpotential	−3,04 V
Elektronegativität	0,98 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 6Li 7,4 % Stabil 7Li 92,6 % Stabil
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Spin- Quanten- zahl I γ in rad·T−1·s−1 Er (1H) fL bei B = 4,7 T in MHz 6Li 1 0+3,936 · 107 [11] 8,5 · 10−3 [11] 029,45[11] 7Li 3/2 +10,398 · 107 [11] 0,294[11] 077,77[11]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[13] ggf. erweitert[12] Gefahr H- und P-Sätze H: 260​‐​314 EUH: 014 P: 223​‐​231+232​‐​260​‐​280​‐​303+361+353​‐​305+351+338[12]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Lithium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Li und der Ordnungszahl 3. Es ist ein Element der 1. IUPAC-Gruppe, der Gruppe der Alkalimetalle, und gehört zur zweiten Periode des Periodensystems der Elemente. Lithium ist ein Leichtmetall und besitzt die geringste Dichte der unter Standardbedingungen festen Elemente.

Lithium kommt in der Natur aufgrund seiner hohen Reaktivität nicht elementar vor. Bei Raumtemperatur ist es nur in völlig trockener Luft über längere Zeit stabil, reagiert aber langsam zu Lithiumnitrid (Li₃N). In feuchter Luft bildet sich an der Oberfläche schnell eine mattgraue Lithiumhydroxid-Schicht. Wie alle Alkalimetalle reagiert elementares Lithium schon bei Berührung mit der Hautfeuchtigkeit und führt so zu schweren Verätzungen und Verbrennungen. Viele Lithiumverbindungen, die in wässriger Lösung Lithiumionen bilden, sind im Gegensatz zu den entsprechenden Natrium- und Kaliumverbindungen als gesundheitsschädlich eingestuft.

Als Spurenelement ist Lithium in Form seiner Salze ein häufiger Bestandteil von Mineralwasser. Im menschlichen Organismus sind geringe Mengen Lithium vorhanden; das Element ist jedoch nicht essenziell und hat keine bekannte biologische Funktion. Einige Lithiumsalze haben aber eine medizinische Wirkung und werden in der Lithiumtherapie bei bipolaren Affektstörungen, Manie, Depressionen und Cluster-Kopfschmerzen eingesetzt (siehe Medizin).

1. ↑ ^{a b} Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
2. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Lithium) entnommen.
3. ↑ Angegeben ist der von der IUPAC empfohlene Standardwert, da die Isotopenzusammensetzung dieses Elements örtlich schwanken kann, ergibt sich für das mittlere Atomgewicht der in Klammern angegebene Massenbereich. Siehe: Michael E. Wieser, Tyler B. Coplen: Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report). In: Pure and Applied Chemistry. 2010, S. 1, doi:10.1351/PAC-REP-10-09-14.
4. ↑ IUPAC: Standard Atomic Weights Revised 2013.
5. ↑ ^{a b c} Eintrag zu lithium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd).  Abgerufen am 11. Juni 2020.
6. ↑ ^{a b c} Eintrag zu lithium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
7. ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 97.
8. ↑ Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
9. ↑ ^{a b} Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
10. ↑ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 6: Festkörper. 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S. 361.
11. ↑ ^{a b c d e f} M. Hesse, H. Meier, B. Zeeh: Spektroskopische Methoden in der organischen Chemie. Thieme, 2002.
12. ↑ ^{a b} Eintrag zu Lithium in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 28. Januar 2024. (JavaScript erforderlich)
13. ↑ Eintrag zu Lithium im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.