리튬

리튬
원소 정보
기호	{{{기호}}}
원자 번호	{{{번호}}}
원자의 성질
이온화 에너지	1차
물리적 성질
밀도	0.534
녹는점	180.50
끓는점	1330
융해열	3.00
기화열	147.1

개요

알칼리 금속 2주기에 속한 원소로 원자번호는 3이다. 리튬이란 명칭은 '돌'을 뜻하는 그리스어 리토스(lithos)에서 따온 것이다. 리튬은 가장 밀도가 낮은 고체 원소이다. 자연에서는 화합물 상태로만 존재하며, 순수한 리튬은 연한 광택이 나는 은백색 금속이다.

1800년, 브라질의 화학자이자 정치가인 주세 보니파시우 지 안드라다 이 실바(José Bonifácio de Andrada e Silva)가 리튬 장석(petalite, LiAlSi틀:SuO틀:Su)라는 광물을 스웨덴의 Utö섬에서 발견한다. 하지만 리튬의 존재는 1817년, 요한 아르프베드손(Johan August Arfwedson)이라는 화학자가 발견하게 된다. 순수한 리튬 원소는 1818년 영국의 화학자 험프리 데이비가 최초로 전기분해를 통해 추출하였다.

리튬은 유독 볼리비아에 매우 많이 매장되어 있다. 전 세계 매장량의 약 절반이 볼리비아에 있다. 이 때문에 대한민국은 틀:날짜/출력에 볼리비아 리튬자원개발에 공동참여하는 MOU를 체결하기도 하였다. 하지만 현재로선 모두 유명무실해진 상황이다.

특성

밀도가 매우 낮기 때문에 물에 뜰 수 있는 금속이다. 물에 뜰 수 있는 다른 금속으로는 소듐(나트륨)이 유일하다. 리튬은 반응성이 매우 높은 알칼리 금속이라서 물 위에 떠 있다면 물과 빠른 속도로 반응해 수소 기체를 방출하게 된다.

리튬은 안정한 헬륨의 전자배치에 추가적으로 1개의 전자가 더 높은 에너지 상태에 있다. 이 추가적인 전자는 쉽게 이온화 될 수 있으나, 전자가 원자핵에 가까이 있으므로 알칼리 금속 중에서는 이온화 에너지가 가장 크고, 반응성이 가장 낮다.알칼리 금속 원소들은 불꽃 반응으로 진한 색을 내는데, 리튬 불꽃은진한 붉은색이다. LI+ 이온의 반경은 마그네슘 이온(Mg2+)의 반경과 비슷하고, 리튬의 화학적 성질은 마그네슘과 비슷하다.

동위원소

리튬의 안정한 동위원소로는 6Li와 7Li 두 가지가 있는데, 자연 상태에서는 7Li가 92.4%를 차지한다. 이들의 핵 결합에너지는 비교적 낮다. 리튬의 여러 방사능 동위원소들이 핵 반응으로 만들어졌으며, 이중 반감기가 비교적 긴 것이 8Li (반감기 0.838 초)와 9Li (반감기 0.178 초)이다.

용도

• 2차세계대전 무렵까지의 리튬의 주 용도는 윤활제나 유리 첨가물로 사용되었었다.
• 냉전 이전에는 수소폭탄의 제조를 위한 용도로 주로 사용되었다. 트리튬을 얻는 방법 중 하나가 리튬에 중성자를 포획시켜서 헬륨과 트리튬을 생성하는 것이기 때문. 문제는 트리튬은 반감기가 짧아서 지속적으로 보충을 해 주어야 하기 때문에 이 시기를 거치면서 리튬의 수요가 급증하게 된다.
• 2000년대 이후 2차전지 산업의 규모가 커지면서 리튬전지의 제조가 리튬의 주 용도로 자리하게 된다.
• 탄산리튬의 지속적인 섭취는 양극성장애의 양 극을 부드럽게 만들어준다.조울증 환자에게 약물로 처방한다.