Lithium is het element dat atoomnummer 3 op het periodiek systeem is. Dit betekent dat elk atoom 3 protonen bevat. Lithium is een zacht, zilverachtig, licht alkalimetaal aangeduid met het symbool Li. Hier zijn interessante feiten over atoomnummer 3:
Lithium is het lichtste metaal en het lichtste vaste element bij normale temperatuur en druk. De dichtheid van de vaste stof nabij kamertemperatuur is 0,534 g / cm3. Dit betekent dat het niet alleen op water drijft, maar slechts ongeveer half zo dicht is als het. Het is zo licht dat het zelfs op olie kan drijven. Het heeft ook de hoogste soortelijke warmtecapaciteit van een vast element. Element nummer 3 heeft het hoogste smeltpunt en kookpunt van de alkalimetalen.
Element nummer 3 is zacht genoeg om met een schaar te knippen. Vers gesneden metaal is zilverkleurig, met een metalen glans. Vochtige lucht tast het metaal echter snel aan, waardoor het saai grijs en uiteindelijk zwart wordt.
Onder het gebruik wordt lithium gebruikt in medicijnen voor bipolaire stoornis, om lithium-ionbatterijen te maken en om een rode kleur aan vuurwerk toe te voegen. Het wordt ook gebruikt in glas en keramiek en om smeervet op hoge temperatuur te maken. Het is een koelmiddel in kwekersreactoren en een bron van tritium wanneer atoomnummer 3 wordt gebombardeerd met neutronen.
Lithium is het enige alkalimetaal dat reageert met stikstof. Toch is het het minst reactieve metaal in zijn elementengroep. Dit komt omdat het lithiumvalentie-elektron zo dicht bij de atoomkern ligt. Hoewel lithiummetaal in water brandt, doet het dit niet zo krachtig als natrium of kalium. Lithiummetaal zal in lucht verbranden en moet worden opgeslagen onder kerosine of in een inerte atmosfeer, zoals argon. Probeer een lithiumbrand niet met water te blussen, omdat dit het alleen maar erger maakt!
Omdat het menselijk lichaam veel water bevat, verbrandt lithium ook de huid. Het is bijtend en mag niet worden gebruikt zonder beschermende uitrusting.
De naam voor het element komt van het Griekse woord "lithos", wat "steen" betekent. Lithium werd ontdekt in het minerale petalite (LiAISi4O10). De Braziliaanse natuuronderzoeker en staatsman Jozé Bonifácio de Andralda e Silva vond de steen op het Zweedse eiland Utö. Hoewel het mineraal op een gewone grijze rots leek, flitste het rood wanneer het in een vuur werd gegooid. De Zweedse chemicus Johan August Arfvedson bepaalde dat het mineraal een eerder onbekend element bevatte. Hij kon een puur exemplaar niet isoleren, maar produceerde in 1817 wel een lithiumzout uit petalite.
De atoommassa van lithium is 6,941. De atoommassa is een gewogen gemiddelde dat de natuurlijke isotoop-overvloed van het element verklaart.
Van lithium wordt aangenomen dat het een van de slechts drie chemische elementen is die in de oerknal zijn geproduceerd en het universum hebben gevormd. De andere twee elementen zijn waterstof en helium. Lithium is echter relatief ongewoon in het universum. Wetenschappers geloven dat de reden is dat lithium bijna onstabiel is, met isotopen die de laagste bindende energieën per nucleon hebben van alle stabiele nucliden.
Er zijn verschillende isotopen van lithium bekend, maar het natuurlijke element is een mix van twee stabiele isotopen. Li-7 (92,41 procent natuurlijke overvloed) en Li-6 (7,59 procent natuurlijke overvloed). De meest stabiele radio-isotoop is lithium-8, met een halfwaardetijd van 838 ms.
Lithium verliest gemakkelijk zijn buitenste elektron om de Li te vormen+ ion. Dit laat het atoom achter met een stabiele binnenschil van twee elektronen. Het lithiumion geleidt gemakkelijk elektriciteit.
Vanwege de hoge reactiviteit wordt lithium in de natuur niet als een puur element aangetroffen, maar het ion is overvloedig aanwezig in zeewater. Lithiumverbindingen worden gevonden in klei.
De eerste fusiereactie van de mensheid betrof atoomnummer 3, waarin lithium werd gebruikt om waterstofisotopen te maken voor fusie door Mark Oliphant in 1932.
Lithium wordt in sporen van levende organismen aangetroffen, maar de functie ervan is onduidelijk. Lithiumzouten worden gebruikt om een bipolaire stoornis te behandelen, waarbij ze de stemming stabiliseren.
Lithium is een supergeleider bij normale druk bij een extreem lage temperatuur. Het supergeleidt ook bij hogere temperaturen wanneer de druk erg hoog is (groter dan 20 GPa).
Lithium geeft meerdere kristalstructuren en allotropen weer. Het vertoont een rhombohedrale kristalstructuur (herhaalde afstand van negen lagen) rond 4 K (vloeibare heliumtemperatuur), overgaand naar een kubusvormige kubus in het gezicht en een kubus in het midden van het lichaam naarmate de temperatuur stijgt.