氧化锂

更新时间:2022-12-08 10:05

氧化锂(Lithium oxide),分子式为Li2O,分子量为29.88。是最常见的氧化物,它被广泛用作玻璃的组分。

物理性质

白色粉末或硬壳状固体,离子化合物,相对密度为2.013g/cm3,熔点为1567℃(1840K),沸点为2600℃,1000℃以上开始升华,它是第一主族(IA)(碱金属)中各元素氧化物中熔点最高的。易潮解,溶于水,生成强碱性的LiOH。

该品在下列温度时的溶解度为:6.67g/100g水(0℃),10.02g/100g水(100℃)。

化学性质

一般来说,氧化锂是借由氧气中燃烧而产生。由于锂离子半径较小,极化能力比较强,因此燃烧反应主要产物是氧化锂,只产生少量的过氧化锂

4Li + O2→ 2Li2O

在空气中容易吸收水分和CO2从而变质称为LiOH和Li2CO3。与水接触会生成强碱性的氢氧化锂

Li2O + H2O → 2LiOH

氧化锂与酸反应生成锂盐。高温下,氧化锂可以和许多金属氧化物和固态非金属氧化物反应,这是氢氧化锂、碳酸锂和氧化锂助熔性质的基础。

xLi2O + ySiO2→ xLi2O·ySiO2

能把锂从它的氧化物中还原出来。

2Li2O + Si → 4Li + SiO2 (高温)

结构

固态时,氧化锂为反萤石型结构,即氟化钙晶体结构中的Ca2+被O2−替代,F−被Li+替代。属立方面心格子,Li+为四面体配位,O2−为立方体配位,每个晶胞含有四个Li2O。

气态时,氧化锂以直线型的Li2O分子存在,Li-O键长与强离子键键长相近。(这与价层电子对互斥理论所预测的角形分子不符。)

制备

粗略制法

1、可由金属锂直接在氧气中燃烧生成氧化锂:

Li + O2→ Li2O

2、也可以在氦气流中加热过氧化锂至450℃得到:

2Li2O2→ 2Li2O + O2

3、在氢气氛中将碳酸锂硝酸锂氢氧化锂加热到800℃都可以制得氧化锂:

Li2CO3→ Li2O + CO2

4LiNO3→ 2Li2O + 4NO2+ O2

2LiOH → Li2O + H2O

精密制法

将纯净的碳酸锂放在瓷管内的铂盘中,减压,同时加热至700℃以上使其分解,保温50h,直至检查不再有气体产生为止;然后继续在干燥的氢气流中加高热,使残余碳酸锂完全分解。此时铂盘中的白色残留物质即为氧化锂。

贮存方法

常温密闭,阴凉通风干燥。

急救措施

眼睛:用流动清水冲洗(15 分钟),就医。

皮肤:脱去被污染的衣服,用水和肥皂冲洗。

吸入:清理鼻腔,用水漱口。

用途

1、用作光谱纯试剂;

2、电池级氧化锂主要电池材料的制备;

3、还被用于特种玻璃陶瓷医药等领域。

安全信息

危险运输编码:UN 3262 8/PG 2

危险品标志:腐蚀

安全标识:S26S45S36/S37/S39

危险标识:R34

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值(XlogP):无

2、氢键供体数量:1

3、氢键受体数量:1

4、可旋转化学键数量:0

5、互变异构体数量:无

6、拓扑分子极性表面积:1

7、重原子数量:3

8、表面电荷:1

9、复杂度:2.8

10、同位素原子数量:0

11、确定原子立构中心数量:0

12、不确定原子立构中心数量:0

13、确定化学键立构中心数量:0

14、不确定化学键立构中心数量:0

15、共价键单元数量:3

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