Оксид лития

Окси́д ли́тия (окись лития) — бинарное неорганическое бесцветное вещество, имеющее химическую формулу Li₂O. Относится к классу основных оксидов.

Оксид лития
Общие
Систематическое наименование	Оксид лития
Традиционные названия	Окись лития
Хим. формула	Li2O
Рац. формула	Li2O
Физические свойства
Состояние	твёрдое
Молярная масса	29,8774 г/моль
Плотность	2,013 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1570
• кипения	2600  °C
Энтальпия
• образования	-595,8 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	6,67 (0 °C)
Классификация
Рег. номер CAS	12057-24-8
PubChem	166630
Рег. номер EINECS	235-019-5
SMILES	[Li+].[Li+].[O-2]
InChI	InChI=1S/2Li.O/q2*+1;-2 FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N
RTECS	OJ6360000
ChemSpider	145811
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ОписаниеПравить

Оксид лития при стандартных условиях представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы с кубической решёткой. Пространственная группа F m3m, a = 0,4628 нм, Z = 4.

При температуре выше 1000 °C возгоняется, в присутствии паров воды возгонка ускоряется. В газообразном состоянии при температуре выше 1500 °C оксид лития частично диссоциирует на Li и O₂. Диамагнитен. С водородом, кислородом, углеродом и монооксидом углерода не взаимодействует даже при нагревании. При высоких температурах реагирует с большинством металлов, за исключением золота, платины и никеля. При действии магния, алюминия или марганца при температуре выше 1000 °C оксид лития восстанавливается до металлического лития. С оксидами ряда металлов дает оксометаллаты, двойные и тройные оксиды. Оксид лития — единственный среди оксидов щелочных металлов, образующийся в качестве основного продукта при нагревании металла выше 200 °C на воздухе (присутствуют только следы пероксида лития).

ПолучениеПравить

• Взаимодействие металлического лития с кислородом:

$\mathsf{4}\mathsf{L}\mathsf{i}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}⟶<!--\; ⟶\; -->\mathsf{2}\mathsf{L}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {4\ Li+\ O_{2}\longrightarrow 2\ Li_{2}O}}$ 

• Разложение пероксида лития при температуре 195 °C:

$\mathsf{2}\mathsf{L}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{195}}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{L}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2\ Li_{2}O_{2}{\xrightarrow {195^{\circ }C}}\ 2\ Li_{2}O+\ O_{2}\uparrow }}$ 

Химические свойстваПравить

• Взаимодействует с водой, образуя щёлочь:

$\mathsf{L}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{L}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{H}$${\mathsf {\ Li_{2}O+H_{2}O{\xrightarrow {\ }}\ 2\ LiOH}}$ 

• с кислотами:

$\mathsf{L}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{L}\mathsf{i}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {\ Li_{2}O+2\ HCl{\xrightarrow {\ }}\ 2\ LiCl+H_{2}O}}$ 

• литий из оксида вытесняется некоторыми металлами и неметаллами:

$\mathsf{L}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{M}\mathsf{g}\stackrel{{\mathsf{800}}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{L}\mathsf{i}\mathsf{+}\mathsf{M}\mathsf{g}\mathsf{O}$${\mathsf {\ Li_{2}O+Mg{\xrightarrow {800^{\circ }C}}\ 2\ Li+MgO}}$ 

$\mathsf{2}\mathsf{L}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{S}\mathsf{i}\stackrel{{\mathsf{1000}}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{L}\mathsf{i}\mathsf{+}\mathsf{S}\mathsf{i}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2\ Li_{2}O+Si{\xrightarrow {1000^{\circ }C}}\ 4\ Li+SiO_{2}}}$ 

• с кислотообразующими оксидами образует соли:

$\mathsf{L}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{500}}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{L}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {Li_{2}O+CO_{2}{\xrightarrow {500^{\circ }C}}\ Li_{2}CO_{3}}}$ 

ПрименениеПравить

Оксид лития применяют в качестве добавки к смесям реагентов при твердофазном синтезе двойных и тройных оксидов для понижения температуры процесса; как компонент в производстве специальных стёкол (в частности, с небольшим температурным коэффициентом линейного расширения и прозрачных для рентгеновских лучей), глазурей и эмалей, повышающий их химическую и термическую стойкость, прочность и снижающий вязкость расплавов. Также используется в термобарьерных покрытиях вместе с оксидами иттрия и циркония для повышения стойкости.

Основное применение оксид лития нашел в производстве литий-ионных аккумуляторов, в качестве источника ионов катода.

См. такжеПравить

• Литий
• Пероксид лития