Hidruro de litio

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Hidruro de litio
Lithium-hydride-3D-vdW.png
Nombre (IUPAC) sistemático
Hidruro de litio
Fórmula molecular LiH
Identificadores
Número CAS 7580-67-8[1]
Número RTECS OJ6300000
Propiedades físicas
Estado de agregación sólido
Apariencia incoloro a gris
Densidad 820 kg/m3; 0,82 g/cm3
Masa molar 7,95 g/mol g/mol
Punto de fusión 965 K (692 °C)
Estructura cristalina Estructura cúbica centrada en las caras (CCC) (tipo NaCl)
Propiedades químicas
Solubilidad en agua Reacciona con agua
Termoquímica
ΔfH0sólido -11.39 kJ/g kJ/mol
Peligrosidad
Punto de inflamabilidad 473 K (200 °C)
NFPA 704

NFPA 704.svg

2
3
2
W
Riesgos
Más información ICSC 0813[2] [3]
Compuestos relacionados
Otros cationes hidruro de sodio
hidruro de potasio
hidruro de rubidio
hidruro de cesio
Otros aniones borohidruro de litio
hidruro de aluminio y litio
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El hidruro de litio (LiH) es un compuesto químico de litio e hidrógeno. Es un sólido cristalino incoloro, aunque las muestras comerciales presentan aspecto grisáceo. Esta sal inorgánica está formada por cationes litio Li+ y aniones hidruro H-, y, como es característico de los hidruros salinos, o iónicos, tiene un alto punto de fusión, de 689 °C. Por la extraordinaria ligereza de sus iones, que resulta en una masa molecular de aproximadamente 8, su densidad es de 780 kilogramos por metro cúbico (kg/m3), la más baja de los compuestos salinos. Tiene una capacidad calorífica estándar de 29,73 J/mol.K con una conductividad térmica que varía con la composición y la presión (desde al menos 10 hasta 5 W/mK a 400 K) y disminuye con la temperatura.

El anión hidruro en general es muy reactivo frente al aire, al agua y a agentes oxidantes; un catión duro y poco electrón-atrayente como el litio no puede darle la relativa estabilidad que se encuentra, por ejemplo, en el hidruro de zinc. Así, el hidruro de litio es un sólido inflamable y muy reactivo con el agua, produciendo el corrosivo compuesto hidróxido de litio, así como hidrógeno gaseoso.

LiH + H2O → LiOH + H2

Síntesis[editar]

Se produce por reacción de litio fundido con gas hidrógeno en condiciones de alta presión y alta temperatura:[4]

2 Li(l) + H2(g) \rightarrow 2 LiH(s)

Usos[editar]

El hidruro de litio, LiH, tiene numerosos usos:

  • como desecante;
  • como precursor para la síntesis de hidruro de litio y aluminio (LiAlH4);
  • en generadores de hidrógeno;
  • en el almacenamiento de hidrógeno;
  • tanto refrigerante como blindaje en reactores nucleares;
  • en la fabricación de cerámica.
  • como agente reductor.[5] (redox)

De todos los hidruros, el litio es el catión más ligero posible, puesto que el catión hidronio reaccionaría violentamente con el hidruro para formar dihidrógeno, y no se conocen compuestos estables de helio. Puesto que los hidruros de berilio BeH2 y boro B2H6, también muy ligeros y de estequiometría más favorable, son covalentes, el hidruro de litio tiene el más alto contenido de hidrógeno en porcentaje en masa de los hidruros salinos o iónicos. El contenido en hidrógeno del LiH es, por ejemplo, tres veces mayor que el de NaH (aunque su estequiometría es idéntica), lo cual hace que el LiH sea de interés para el almacenamiento de hidrógeno. El compuesto se utilizó en 1967, en el LEX ONERA, en forma de un combustible en grano para cohetes híbridos, denominado Lithergol hipergólico.[6] [7] [8]

El correspondiente deuteruro de litio-6 , de fórmula 6LiD, es el combustible de fusión en las armas termonucleares. En las ojivas con la disposición Teller-Ulam, el LiD se comprime y se calienta por la explosión de la fisión primaria hasta el punto en que ocurre la fusión. El deuteruro de litio-6, a diferencia del de tritio, no es radiactivo. Cabe señalar, como se descubrió cuando la prueba nuclear de Castle Bravo superó la potencia esperada, que el isótopo litio-7, que constituye la mayor parte de litio natural, está también expuesto a los neutrones, como lo está el litio-6, al ser bombardeados por los neutrones rápidos.[9]

El deuteruro de litio-6 también puede ser utilizado como recipiente de almacenamiento para su uso en vehículos de hidrógeno. El 6LiD se puede obtener por calentamiento de litio-6 y deuterio gas (procedente de electrólisis de agua pesada) en un recipiente herméticamente cerrado a 600-700 °C.

Seguridad[editar]

LiH es inflamable en el aire, y reacciona de forma explosiva con el agua para dar el corrosivo hidróxido de litio, LiOH, junto con hidrógeno gaseoso.

En la cultura popular[editar]

En el libro de ciencia ficción, Protector, de Larry Niven, su personaje Brennan describe los subproductos de un estatorreactor Bussard[10] (Bussard ramjet, en inglés) como un surtido de productos químicos extraños como "hidruro de litio ... un producto químico normalmente imposible ..." El libro fue publicado en 1973.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Número CAS
  2. Sigma-Aldrich website
  3. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford: Butterworth-Heinemann, p. 65, ISBN 0-7506-3365-4. Pág=65
  4. Dr. Floyd Beckford. «University of Lyon course online (powerpoint) slideshow». Consultado el 27-07-2008. «definitions:Slides 8-10 (Chapter 14)».
  5. Aufray M, Menuel S, Fort Y, Eschbach J, Rouxel D, Vincent B (2009). «New Synthesis of Nanosized Niobium Oxides and Lithium Niobate Particles and Their Characterization by XPS Analysis». JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY 9 (8):  pp. 4780–4789. doi:10.1166/jnn.2009.1087. 
  6. [1]
  7. [2]
  8. [3]
  9. Castle Bravo#Causa del elevado rendimiento
  10. Llamado así por el físico Robert Bussard que propuso en 1960 el diseño de este vehículo espacial. [4]

Enlaces externos[editar]