Lithium hydride

Lithium hydride Chemical Properties,Uses,Production

Chemical Properties

Lithium hydride (LiH) é uma substância salina cristalina (cúbica centrada na face) que é branca na sua forma pura, Como material de engenharia, tem propriedades de interesse em muitas tecnologias. Por exemplo, o alto teor de hidrogênio e o peso leve do LiH o tornam útil para escudos de nêutrons e moderadores em usinas de energia nuclear. Além disso, o alto calor de fusão combinado com o peso leve tornam o LiH apropriado para meios de armazenamento de calor para usinas de energia solar em satélites e pode ser usado como dissipador de calor para diferentes aplicações. Tipicamente, os processos de produção de LiH envolvem a manipulação de LiH a temperaturas acima do seu ponto de fusão (688 DC). O aço inoxidável tipo 304L é utilizado para muitos componentes de processo que manipulam LiH fundido.

hidreto de lítio é um hidreto iônico típico com cátions de lítio e ânions de hidreto. A eletrólise do material fundido resulta na formação de lítio metálico no cátodo e hidrogênio no ânodo. A reacção lítio-hídrido-água, que resulta na libertação de hidrogénio gasoso, é também indicativa de um hidrogénio carregado negativamente.

Propriedades Químicas

O hidreto de lítio é um pó sólido ou branco, translúcido, inodoro a cinzento, que escurece rapidamente quando exposto à luz.

Propriedades físicas

Sólido cristalino branco; cristais cúbicos; densidade 0,82 g/cm3; funde a 686,4°C; decompõe-se em água; solúvel em ácidos.

Usos

O hidreto de lítio é utilizado na fabricação de hidreto de lítio e silano, como poderoso agente redutor, como agente de condensação em síntese orgânica, como fonte portátil de hidrogênio, e como material de proteção nuclear leve. Atualmente está sendo utilizado para armazenar energia térmica para sistemas de energia espacial (Morris et al. 1988).

Usos

O hidreto de lítio é um cristal branco-azulado que é inflamável em umidade, usado como fonte de gás hidrogênio que é liberado quando o LiH se molha. O LiH é um excelente agente redutor e redutor, assim como um escudo que protege das reacções cinucleares criadas pela radiação.

Usos

Preparação

O hidreto de lítio é preparado aquecendo o lítio metálico com hidrogênio acima de 440°C. A reação é exotérmica e pode ser controlada uma vez iniciada, sem aquecimento externo. O calor de formação é maior que o do hidreto de sódio:2Li + H2 → 2LiH

Definição

hidreto de lítio: Um sólido branco,LiH; cúbico; r.d. 0,82; m.p. 680°C; decompõe-se a cerca de 850°C. É produzido pela combinação directa dos elementos a temperaturas superiores a 500°C. Acredita-se que a ligação em hidreto de lítio seja largamente iônica, ou seja, Li+H, como sustentado pelo fato de que o hidrogênio é liberado do ânodo na eletrólise do sal moltensal. O composto reage de forma violenta e exotérmica com hidrogênio e hidróxido de lítio, sendo utilizado como agente redutor para preparar outros hidretos e o composto 2-hisotópico, o lithiumdeuteride, é particularmente valioso para a eliminação de uma série de compostos orgânicos.

Reacções

O hidreto de lítio reage vigorosamente com água, formando hidróxido de lítio com a evolução do hidrogénio:
LiH + H2O → LiOH + H2
O hidreto de lítio também reage com amónia formando amido de lítio e hidrogénio em evolução:
LiH + NH3 → LiNH2 + H2
O hidreto de lítio é um forte agente redutor e, portanto, reagiria com compostos que contêm oxigénio. Mesmo muitos óxidos de metais e não-metálicos altamente estáveis podem ser reduzidos. Ele reduz óxidos metálicos a metais e dióxido de carbono a carbono:
Fe3O4 + 4LiH → 3Fe + 4NaOH
2LiH + CO2 → Li2O + C + H2O
Sofre reacções violentas com agentes oxidantes.
Hidreto de lítio reage com hidreto de alumínio formando hidreto de alumínio lítio, um poderoso agente redutor:LiH + AlH3 → LiAlH4
Hidreto de lítio composto por íons Li+ e H exibe propriedades de um sal iônico, tanto catiônico quanto aniônico; como um eletrólito forte. Assim, quando é electrolítico a temperaturas ligeiramente abaixo do seu ponto de fusão, dissocia-se dos iões Li+ e H¯. O gás hidrogênio é liberado no ânodo.
O íon hidreto, H:¯ sendo uma base forte, reagiria com álcoois, formando alcóxidos e liberando hidrogênio:
CH3CH2OH + LiH → CH3CH2OLi + H2
(etanol) (etóxido de lítio)
(CH3)3COH + LiH → (CH3)3COLi + H2
(tert-butanol) (tert-butil) (lithium tert-butoxide)

Descrição Geral

Uma massa ou pó cristalino branco ou translúcido. O produto comercial é um grão cinzento-azulado claro devido à presença de quantidades mínimas de lítio disperso coloidalmente.

Air &Reacções de água

Queima facilmente no ar, particularmente se em pó. Pode incendiar-se espontaneamente em ar húmido. Reage rapidamente com a água para formar hidróxido de lítio cáustico e hidrogênio.

Perfil de reatividade

O hidreto de lítio é um forte agente redutor. Pode decompor-se violentamente em contacto com a maioria dos materiais oxidantes. Reage exotermicamente com água para formar hidróxido de lítio cáustico e hidrogênio gasoso; o hidrogênio pode se inflamar. Pode incendiar-se espontaneamente em ar húmido. As misturas com oxigénio líquido são explosivas. Ignita em contato com o óxido de dinitrogênio.

Perigo para a saúde

O perigo para a saúde devido ao hidreto de lítio pode ser atribuído às seguintes propriedades: (1) corrosividade do hidreto, (2) seu hidróxido de lítio fortemente básico, e (3) toxicidade do lítio metálico. No entanto, a propriedade da dispersão, que pode surgir devido à formação de lítio resultante da decomposição do hidreto de lítio e do papel metabólico do lítio, ainda não está estabelecida.
Este composto é altamente corrosivo para a pele. O contacto com os olhos pode produzir irritação grave e possíveis lesões. O contato com os olhos pode produzir irritação grave e possíveis lesões. Testes em animais indicaram que a exposição ao seu pó ou vapor a um levelex de 10 mg/m3 corroeu o pêlo e a pele do corpo, causou uma inflamação grave dos olhos e levou à destruição do septo nasal externo (ACGIH 1986). Não foram observados efeitos crônicos.

Perigo de incêndio

Num incêndio, podem formar-se fumos alcalinos irritantes. O hidreto de lítio pode formar nuvens de pó transportadas pelo ar que podem explodir em contato com a chama, calor ou materiais oxidantes. Além disso, a ignição espontânea ocorre quando o óxido nitroso e o hidreto de lítio são misturados. O hidreto de lítio também forma misturas explosivas com oxigênio líquido. O contato com o calor, umidade ou ácido causa reação exotérmica e evolução do hidrogênio, bem como do hidróxido de lítio. Incompatível com ar e umidade, óxido nitroso, oxidantes fortes e oxigênio líquido. O hidreto de lítio pode inflamar-se espontaneamente no ar e deve ser mantido e manuseado fora de contacto com o ar e a humidade. Qualquer contato com o óxido nitroso; pós transportados pelo ar podem se inflamar ao atingir a umidade.

Perfil de segurança

Veneno por inalação. Um irritante grave dos olhos, pele e mucosas. Ao contato com a umidade, o hidróxido de lítio é formado. O LiOH formado é muito cáustico e portanto altamente tóxico, particularmente para os pulmões e trato respiratório, pele e membranas mucosas. O pó inflama-se espontaneamente no ar. O sólido pode inflamar-se espontaneamente em ar úmido. As misturas do pó com o oxigênio líquido são explosivas. Ignttes em contato com óxido de dinitrogênio, oxigênio + umidade. Para combater o fogo, utilizar misturas especiais de produtos químicos secos. Ver também LITHIUM COMPOUNDS e HYDRIDES.

Potencial Exposição

O hidreto de lítio é usado na preparação de hidreto de lítio de alumínio; como dessecante; é usado em geradores de hidrogênio e na síntese orgânica como agente redutor e condensador com cetonas e ésteres ácidos; é reportado como sendo usado em armas termonucleares.

armazenamento

O produto deve ser manuseado sob uma atmosfera inerte para evitar contaminação e fogo. O hidreto de lítio em pó queima prontamente quando exposto ao ar. No entanto, peças grandes do material são menos inflamáveis. O hidreto de lítio, como outras bases fortes, é prejudicial para a pele e deve ser manuseado com cuidado.

Transporte

UN1414 Lithium, Classe de Perigo: 4.3; Rótulos:4.3 – Perigoso quando molhado. UN2805 Lithiumhydride, sólido fundido, Classe de Perigo: 4.3; Rótulos: 4.3 – Perigoso quando molhado

Métodos de purificação

Deve ser um pó branco; caso contrário substitua-o. Escurece rapidamente quando exposto ao ar e é decomposto por H2O para dar H2 e LiOH, e reage com álcoois mais baixos. Um grama em H2O libera 2,8L de H2 (pode ser explosivo).

Incompatibilidades

Um agente redutor forte. Incompatível com oxidantes, hidrocarbonetos halogenados; os ácidos podem causar fogo e explosão. Reage com a água, formando hidróxido de lítio cáustico e gás hidrogênio inflamável; a reação pode causar ignição. Pode inflamar-se espontaneamente em ar úmido e pode reacender-se após o fogo ser extinto. Perigoso quando molhado. Reage com água para formar hidrogênio e lítio hidróxido. Forma em pó e oxigénio líquido formam um composto explosivo. Decompõe-se exotermicamente no contacto com ácidos e no aquecimento até cerca de 500C, produzindo hidrogénio gasoso inflamável. Reage com ácidos carboxílicos, álcoois inferiores; cloro e amoníaco (a 400C), formando hidrogênio gasoso explosivo.

Descarte de resíduos

O hidreto de lítio pode ser bem fixado com areia, pulverizado com butanol e depois com água, neutralizado e enxaguado para um esgoto com água.