Литийдің бейорганикалық қосылыстары

Оңтүстік Қазақстан обылысы
Шардара ауданы
№ 16 колледж
Орындаған: Тұ-43 топ студенті Досмуханбет Әсем Болатбекқызы
Жетекшісі: Айтенова Нұргул Ыдырысқызы

Галогендермен қосылыстар

Литий гологендермен тікелей қосылады, хлромен әрекеттескенде ылғал іздерінің әсерінен тұтану байқаладыү Литий хлориді – ақ кристалды зат, өте ылғалтартқыш, балқу температурасы 614⁰С. Литий хлориді буының серпімділігі температурадан келесідегідей тәуелді (1 сурет). 

1 сурет - Литий хлориді буының температураға байланысы

В. И. Спицын қызметкерлемен түрлі газ тәрізді ортаның литий хлоридіне әсерін зерттеді.

Тәжірибиені 800⁰С – да, яғни литий хлоридә ауада айдалмайтын жағдайда  өткізе отырып, литийдің (рудиди мен цезиц сиақты) балқуының молярлы жылдамдағының су буының ағымында 84,6% өсетінін дәлелдеді. Сулы бу ағымына қарағанда, аммиакты ортада булану жылдамжғы төмен, ауадағыдан жоғары. Тәжірибие жағдайындағы булану жылдамдығы газ ағымының жылдамдығынан тәуелді. Литий хлоридінің сулы ерітінділерін қыздырғанда оның су буымен сулану болмайды.

Литий хлориді элементтерді қосу кезінде түзеді, бірақ оны практикада литий карбонатын тұз қышқылында еріту арқылы алады.

Литий хлориді суда өте оңай ериді: 0⁰С – да оның ерігіштігі 69,2г/100ш., ал 100⁰С 128,4г/100г суда. Сулы ерітіндімен  LiCl бір, екі үш молекула сумен кристалданады тұрақтырағы моногидарт LiCl H₂O. Литий хлориді натрий және калий холридінен ерекшелігі онығ этиль спиртіндеижәне басқада еріткіштерде еруі. LiCl  өндірістік маңызы бар, литийді металл түрінде алу үшін балқытылған литий хлоридін электролиздейді. Сонымен қатар LiOH алу үшінде қолданылады. Сонымен бірге, литий хлоридін жоғарыға ылғалтартқыш оны аауны кондиционирлейтін қондырғыларға қажет етеді.: ылғалдылыққа және температураға тәуелдідігіне байланыста LiCl ылғал жұтады немесе бөледі. Қаныққан LiCl ерітіндісіндегі су буы қысымы қатты фаза – моногидрат (LiCl H₂O) температурдан келесідегідей тәуелді.

 

Температура,0С	23,90	29,90	34,90	39,90	44,90	54,84
Қысым,мм сынап бағ	2,63	2,93	5,32	7,26	9,82	18,70

Литий бромиді және иодиді 549 және 453⁰С-да балқиды және судағы ерігіштігі жоғары хлоридке қарағанда: LіВг -ерігіштігі 143, ал иодид - 151 г/ 100г суда 0⁰С. Сулы ерітіндіден бромид және иодид кристаллогидрат күйіндс кристалданады.LiВг, LiI спиртте, ацетонда және органикалық еріткіштерде ериді. Сусыз LiІ алу үшін 800-850°С және 0,01 мм.сынап бағ. спиртте, ацетонда айдау әдісі ұсынылады.

Қарастырылған үш литий галогенидтері аммиакпен қосылғанда оңай өнім береді: литий галогенидтерінің бір молекуласына 1-ден 5-ке дейінгі молекуласы бар аммиакаттың әр түрлі құрамы белгілі.

Литий басқа галогенсутектерінен оның фториді ерекшеленеді LiҒ. Ол ақ кристалды зат, ылғалтартқыш емес және суда аз ериді: 0,27г/100г суда 18°С, балқу температурасы 870°С, қайнау температурасы 168Г⁰С, сонымен қатар литий фториді қиын балқитын және қиын қайнайтын барлық литий галогенидтері ішінде LiҒ, бу қысымы 1000°С температураға дейін аздап өзгереді, бірақ 1100-1200°С фторид булана бастайды. Егер LҒ балқытқыш қышқылмен өңдесе, онда қышқылды фторид LiHF₂ немесе  LiFHF түзіледі, ол суда еріткенде немесе ауада НҒ бөледі. LiҒ кристалдары оптикада қолданыла бастаған, себебі ультрафиолетті сәулелерді өте жақсы өткізеді.

Сутекпен, азотпен, көміртекпен және күкіртпен қосылыстары

Литий қыздырғанда сутекпен LiН гидрид түзе отырып әрекепеседі. Әсіресе реакция 710-720⁰ С температурада жылдам өтеді, одан жоғары температурада гидрид диссоциацияланады. Литий гидриді ақ кристалды зат,  680⁰ С-да балқиды Балқыған литий гадриді электр тоғын өткізеді, анодта сутек бөлінеді. Су қатысында литий гидриді мына  реакция бойынша ыдырайды:

LiAlH₄ + BF₃ →LiBH₄ + AlF₄

Литий гидридін техникалық алу оңайлығы немесс оның бөлме температурасындағы жоғары тұрақтылығы литий гидридін сутекте "контейнер" ретінде қолдануға мүмкіндік береді: сутек гидрид түрінде сақталады және керегінше гидрид ыдыратып алынады.

Соңғы уақытта литий-алюминий қос гидридке LiАІН₄ көп көңіл бөлінуде, ол алюмогидрид деп аталады. Бұл қосылыс литий гидридін алюминий хлорид ерітіндісін эфирде әрекеттестіру арқылы алады.

Литий алюмогидриді түссіз, кристалдық зат, 125° С-тан жоғары емес температурада тұрақты. Су әсерінен ол ыдырайды сутек бөлінеді. Литий алюмогйдриді күшті тотықсыздандарғыш және органикалық химияда кең қолданылады.

Алюмогидрид алу үшін ұсақ дисперсті литий гидридіне 0-4⁰ С-да эфирдегі алюминий хлорид ерітіндісін ақырындап қою ұсынылады; жоғарырақ температурада алюминийдің тотықсызданатыны байқалады, ал 28-30°С-да барлық қоспа қараяды.

Маңызды қосылыстары литий боргидрат LіВН₄,литий алюмогидриді және бор фторидінің арасындағы реакция арқылы алынуы мүмкін:

LiAlH₄ + BF₃ →LiBH₄ + AlF₃

Бұл ақ, кристалды зат, ұшқыш емес, бірақ суда және спиртте оңай ыдырайды. Борогидрид тұз қышқылмен әрекеттесетін сутек бөлінеді және диборан В₂Н₆ түзіледі. Борогидраттарды сутек орнына дейтерий немесе тритий, атомдарымен алынады - бородейтерид және боротритийді, сутек-тің борогидраттағы құрамы 19%-пен жай борогидридте 4%-ке боротригийдке дейін өседі.

Литий нитридінің Li₃N түзілуі бөлме температурасында өтеді және   температураны    250°С-ға    дейін жоғарлатсақ күшейеді. Литий нидриді - қою қара жасыл түсті кристалды, өнім, металдық жылтыры бар. Жарық түскенде рубинді қызыл кристаллға айналады.

Литий нитриді 845°С-да балқиды. Сумен ыдырау реакциясы:

Li₃N + 3HO₂ →3LiH +NH₃

Литий нитриді қыздырғанда Ғe, Сu, Nі, Рt-ны және кварц пен фарфорды бұзады. Қыздырғанда сутекті ортада нитрид гидридке ауысады:

Li₃N + 3H₂ →3LiH + NH₃

Реакция қайтымды, оның бағыты температураға байланысты. Аралық қосылыстар ретінде азид LiH₂ және имид LiNH түзіледі. LiN литий азиді белгілі, оның натрий азидінен айырмашылығы, қыздырса металдық литий және азот түзе ыдырайды. Азид суда ериді және сулы ерітіндіден моногидрат түрінде кристалданады.

Литий көміртекпен реакцияға түсуге қабілетті (вакуумде) литий карбидін Li₂C₂ түзеді. Литий карбиді түссіз немесе сұр кристалды зат, сумен екпінді әрекеттеседі. Сонда литий оксидке дейін күйеді, ал көміртек бос күйде бөлінеді. Реакция атылуы мүмкін. Егер литий карбидін су буына ақырындап әрекеттестірсе, онда карбид ыдырап ацетилен және литий оксидінің гидратын түзу арқылы жүреді.

Периодтық жүйенің 1-тобы элементі ретінде литий күкіртпен суда еритін сульфид түзеді.

Сульфид күкірт буын металдық литиймен әрекеттестіру арқылы алынуы мүмкін. Литий сульфидінің қасиеті натрий сульфидіне ұқсас, литий сульфиді қазір іс жүзінде қолданбайды.

Сынаппен қосылыстары және литий балқымалары

Литийдің сынапта ерігіштігі туралы дәл мәндер жоқ. Әдебиеттерде 0,03-тен 0,07% мас. ерігіштігі келтірілген. Температураны жоғарылатсақ ерігіштігі  жоғарылайды.  Литийдің сынаппен интерметалды қосылыс түзу маңызды.LiHg - берік қосылыс, 600°С-да балқиды. Литий-сынап күйінің диаграммасы жақсы зерітелген.

Литий түрлі метаддармен балқыманы оңай түзеді, қос және одан күрделі. Олардың кейбіреуі практикада маңызды.

Балқымаларды алу туралы және олардың қасиетін көрсететін диаграммаларды Ф.И.Шамрай монографиясынан алуға болады.

Әдебиеттер тізімі:

1. Ферсман А.Е. Редкие металлы. 1932, № 4-5.
2. Сажин Н.П., Меерсон Г.А. Редкие элементы в новой технике // Хим. наука и пром., 1956. Т.І, № 5.
3. Меерсон Г.А. и Зеликман А.Н. Металлургия редких металлов. Метиаллургиздат, 1954.
4. Зеликман А.Н., Самсонов Г.В., Крейн О.Е. Металлургия редких металлов. Металлургиздат, 1954.
5. Тронов В.Г. Кклад русских ученых в химию редких элементов. Изд. Знание, 1952.
6. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. Изд. АН СССР, 1950.

---

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: