金属界中的“侏儒”——锂

在地球上,据科学家测算,金属锂在地壳中的含量大约为0.0065%,因此,锂也被称之为“稀有金属”。

锂对我们来说即熟悉,同时又是陌生。在我们的日常生活中,锂主要用于电子产品的电池中,锂离子电池是当今手机电池的主要来源。那么,金属界中的“侏儒”——锂有什么特别之处呢?


金属界中的“侏儒”——锂


一:为什么称之为金属界中的“侏儒”呢?

锂是人类目前发现的金属中,其密度是最小的,为0.534g/cm³,它的密度比任何有机物的密度还要小,因此金属锂通常被封存在石蜡中。如果石蜡是液体的话,金属锂同样会浮在石蜡上面。由于锂在金属中密度最小,故而质量最轻,因此被人们习惯的称之为金属界中的“侏儒”。


金属界中的“侏儒”——锂


二:锂为什么能做电池原料呢

锂在所有的金属中,其金属活动性是最强的,其电极电势也是相当大的,它的电极电势达到了-3.03V。关于电极电势这个概念,需要在此说明一下。

当金属锂在溶液中时,锂离子会脱离金属锂,在金属锂的下端就会聚集大量的电子,根据同种电荷相吸的理论,那么溶液中的锂离子就会往金属锂下端靠近,这时溶液、锂离子、金属锂就形成了一个双电层,而双电层之间的电势差就称之为电极电势。


金属界中的“侏儒”——锂


也许有人在此会问,金属锂的物理性质并不活波,为什么它的金属活动性是最强的呢

金属的活动性与金属的金属性不是一个概念,金属的活动性强弱只与金属的电极电势有关,金属的电极电势越大,金属的活动性也就越强。但金属的活泼性从金属的化学性质可以判断,在中学阶段,常见金属的活泼性从大到小依次为:钾(K)、钙(Ca)、钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al),锌(Zn)、铁(Fe)锡(Sn)、铅(Pb)、{氢(H),铜(Cu)、汞(Hg)、银(Ag)、铂(Pt)、金(Au)。


金属界中的“侏儒”——锂


从金属的活泼性排名表中就能看出,根本就没有锂,那么,锂又有什么化学性质呢

金属锂的发现离不开电化学的发展,科学家最先从熔融状态下的氯化锂中电解出了锂单质,它的外表呈现出银白色,质地柔软,在燃烧时发出紫红色的光。其原子核外最外层只有一个电子,这个电子也容易失去,因此金属锂的化学性质还是活泼的。

例如在常温下,金属锂就可以与氮气发生反应,6Li+N2=2Li3N。

另外,锂与钠在一个周期内,都属于碱性金属,其化学性质也颇为相似,都能与水反应置换出氢,2Li+2H2O=2LiOH+H2↑。锂除了与钠有相似的化学性质外,锂还有7个同位素,其中Li6能够捕获快速移动的中子,因此锂的同位素Li6常常用在制造核 武 器上。


金属界中的“侏儒”——锂


那么,锂除了能用在制造武 器上,还有什么用途呢

1:救生

据有人测算,两公斤的氢化锂遇水后能放出5.66千升的氢气,因此,有人将氢化锂用于飞机的救生上。当飞机发生不测坠入水中时,装在飞机上的氢化锂就可以与水作用,生成的大量氢气就可以将飞机浮在水面上,从而人送搜救人员迅速的锁定飞机的位置。


金属界中的“侏儒”——锂


2:发现遥远的星球

人类对太空的探索从未止步过,而氟化锂对紫外线有极高的透明度,因此,用这种材料可以帮助人类发现更遥远的星球,探索地外生命。

虽然锂在地球上的含量非常稀少,但是我国的锂资源还是相当丰富的,光江西省一年开采的锂资源就可以供应全国一年锂的使用,这也为我国发展电动能源提供了强大的保障。


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