En la tercera entrega de la ambiciosa saga elementos del universo voy a hacer un breve repaso del tercer elemento de la tabla periódica: el litio. En la primera entrega se repasó el hidrógeno, y en la segunda, el helio.
Si no las has visto, te recomiendo que las leas en los siguientes enlaces para estar al corriente de estos dos sorprendentes elementos.
Elementos del universo: el hidrógeno
Elementos del universo: el helio
¿Qué es el litio?
Fuente
Como ya se ha comentado en anteriores entregas de esta serie, lo que diferencia a un elemento de otro es el número de protones que habitan su núcleo. El hidrógeno tiene 1 protón, el helio 2 protones, y el litio, como no puede ser de otra manera, tiene 3 protones en su núcleo.
Del mismo modo, los elementos en su estado neutro, contienen el mismo número de protones en su núcleo que de electrones orbitando alrededor de éste, así que los átomos de litio tienen 3 protones y 3 electrones.
Al tener 3 electrones, se sabe que la primera capa de electrones está completa, puesto que esta sólo admite 2 electrones, de modo que el electrón sobrante obligatoriamente orbita en la segunda capa, que tiene capacidad para 8 electrones.
La única diferencia entre el anterior elemento de la tabla periódica, el helio, y el litio es que el helio tiene 2 protones y 2 electrones, y el litio tiene 3 de ambos.
Esa muy sutil diferencia entre estos dos elementos tiene implicaciones enormes en su comportamiento a nivel químico. Recordemos que el helio es un elemento que al tener únicamente 2 electrones, tiene completa su primera capa de electrones, y por eso se trata de un elemento químicamente muy estable.
Todo lo contrario ocurre con el litio, que tiene un electrón vagando solitariamente por su segunda capa electrónica y quiere unirse a cualquier elemento que tenga a su alcance.
Como consecuencia de esto es muy probable que nunca hayas visto litio puro, así que voy a resumir los puntos clave de este escurridizo elemento:
Se trata del metal más ligero que existe con una densidad de 0,53 g/ml, un poco más de la mitad de la densidad del agua. Si pudieras meter litio en agua, éste flotaría.
Para ser un metal es demasiado blando. Una persona con fuerza podría doblarlo.
Tiene apariencia brillante y de color gris plateado.
Isótopos del litio
Existen numerosos isótopos del litio en La Tierra, aunque únicamente existen dos que sean estables: El Li-6 y el Li-7. El resto son radioisótopos muy inestables, con periodos de semidesintegración del orden de milisegundos.
| Nombre | Num de protones | Num de neutrones | Num de electrones | % en La Tierra |
|---|---|---|---|---|
| Li-6 | 3 | 3 | 3 | 7.5% |
| Li-7 | 3 | 4 | 3 | 92.5% |
Reactividad del litio
Al sobrarle un electrón en su segunda capa, el litio tiende a unirse a otro átomos de litio, de modo que cada uno de ellos comparte ese electrón sobrante mediante un enlace metálico y alcanzan cierta estabilidad. Los electrones compartidos, estrictamente no pertenecen a ninguno de los dos átomos, así que pueden moverse libremente por todo el metal dotándole de una gran conductividad, tanto eléctrica como térmica.
En La Tierra, lo más habitual es que el litio se encuentre en lugares en los que hay presencia de oxígeno, por lo que rápidamente, litio y oxígeno reaccionan produciendo óxido de litio (Li2O).
Óxido de litio
La otra opción es que el litio se encuentre rodeado de agua y oxígeno, y aquí las cosas se ponen mucho más explosivas. Primero, el oxígeno reacciona con el litio, y después, el óxido de litio resultante reacciona con el agua. Es en este momento cuando una violenta reacción en la que se libera muchísimo calor da lugar a hidróxido de litio (LiOH) y hidrógeno, que al estar tan caliente, empieza a arder.
Descubrimiento del litio
Como se trata de un elemento muy reactivo, no fue nada fácil descubrirlo. Hubo que esperar hasta principios del siglo XIX, cuando el químico Johan August Arfwedson estaba trabajando en una mina en Suecia y obtuvo la primera muestra de litio, pero no era puro, ya que se encontraba junto a otros elementos en una mena de un mineral llamado petalita, que contenía: Aluminio, litio, silicio y oxígeno.
Este químico no encontró la manera de trabajar con el litio dada su alta reactividad, así que hubo que esperar a otros dos químicos: William Thomas Brande y Sir Humphry Davy que tuvieron la idea de disolver óxido de litio en agua y hacer pasar una corriente eléctrica por esa disolución. De esta ingeniosa manera consiguieron separar el litio del oxígeno.
Como la primera vez que se observó el litio fue en una roca, decidieron llamar al nuevo elemento litio (en griego: λιθίον, ‘piedrecita’).
Utilidades del litio
El hecho de tener un electrón libre, lo hace un elemento perfecto para que se puedan producir reacciones de oxidación-reducción, que ponen en movimiento los electrones necesarios para que se produzca electricidad, convirtiéndolo en un elemento perfecto para que actúe como cátodo en cualquier tipo de batería.
Tiene usos sanitarios. Desde hace muchísimos años se utiliza como medicamento para el tratamiento del trastorno bipolar, ya que reemplaza el sodio en el canal sináptico por ser más pequeño e incrementa la permeabilidad celular. De este modo actúa sobre los neurotransmisores consiguiendo que el paciente se calme. Aunque se debe tener mucho cuidado, ya que el litio puede ser tóxico en altas concentraciones.
El litio, en su forma de hidróxido es usado para depurar el aire, extrayendo el dióxido de carbono, en las naves espaciales y en los submarinos
Espero que os haya gustado esta entrega sobre el litio. Nos vemos en la siguiente entrega, que corresponderá al cuarto elemento de la tabla periódica: el berilio.
¡Un saludo!