BROMURO DI LITIO: STRUTTURA, PROPRIETÀ, USI, RISCHI - CHIMICA - 2024

Il bromuro di litio è un sale neutro di un metallo alcalino la cui formula chimica è LiBr. La formula esprime che il suo solido cristallino è composto da ioni Li ⁺ e Br ^- in un rapporto 1: 1. I suoi cristalli sono bianchi o beige chiaro. È molto solubile in acqua ed è anche un sale abbastanza igroscopico.

Quest'ultima proprietà ne consente l'utilizzo come essiccante negli impianti di condizionamento e refrigerazione. Allo stesso modo, il bromuro di litio è stato utilizzato dall'inizio del XX secolo nel trattamento di alcuni disturbi della salute mentale e il suo uso è stato abbandonato a causa di un uso inappropriato del sale.

Struttura cristallina cubica di LiBr. Fonte: Benjah-bmm27 tramite Wikipedia.

LiBr è prodotto trattando il carbonato di litio, Li ₂ CO ₃ , con acido bromidrico. Dopo aver riscaldato il terreno, precipita dalla soluzione acquosa come un idrato.

Questo sale irrita la pelle e gli occhi al contatto, mentre irrita le vie respiratorie per inalazione. L'ingestione di sali di litio può causare nausea, vomito, diarrea e vertigini.

Struttura del bromuro di litio

La formula LiBr chiarisce che il rapporto Li / Br è uguale a 1; per ogni catione Li ⁺ deve esserci una controparte Br ^- anione . Pertanto, questo rapporto deve essere mantenuto costante in tutti gli angoli del cristallo LiBr.

Gli ioni Li ⁺ e Br ^{- si} attraggono, riducendo le repulsioni tra cariche uguali, in modo da creare un cristallo gemma-sale cubico; questo è isomorfo a NaCl (immagine in alto). Nota che di per sé l'intero set ha una geometria cubica.

In questo cristallo, i Li ⁺ sono più piccoli e hanno un colore viola chiaro; mentre le Br ^- sono più voluminose e di colore bruno intenso. Si osserva che ogni ione ha sei vicini, il che equivale a dire che presentano una coordinazione ottaedrica: LiBr ₆ o Li ₆ Br; tuttavia, se si considera la cella unitaria, il rapporto Li / Br rimane 1.

Questa è la struttura cristallina preferibilmente adottata da LiBr. Tuttavia, può formare anche altri tipi di cristalli: wurzite, se cristallizza a basse temperature (-50 ° C) su un substrato; o cubico centrato sul corpo, o tipo CsCl, se il cristallo cubico di sale della gemma è sottoposto ad alta pressione.

Idrata e bicchieri

Quanto sopra è applicabile per LiBr anidro. Questo sale è igroscopico, e può quindi assorbire l'umidità dall'ambiente, inserendo molecole d'acqua all'interno dei propri cristalli. Pertanto, sorgono gli idrati LiBr · nH ₂ O (n = 1, 2, 3…, 10). Per ogni idrato, la struttura cristallina è diversa.

Ad esempio, studi cristallografici hanno determinato che LiBr · H ₂ O adotta una struttura simile alla perovskite.

Quando questi idrati sono in soluzione acquosa, possono diventare super raffreddati e vetrificare; cioè adottano una struttura apparentemente cristallina, ma molecolarmente disordinata. In tali condizioni, i legami idrogeno nell'acqua diventano piuttosto importanti.

Proprietà

Peso molecolare

88,845 g / mol.

Aspetto

Solido cristallino bianco o beige chiaro.

Odore

Gabinetto.

Punto di fusione

552 ° C (1.026 ° F, 825 K).

Punto di ebollizione

1.256 ° C (2.309 ° F, 1.538 K).

Solubilità dell'acqua

166,7 g / 100 mL a 20 ° C. Notare la sua elevata solubilità.

Solubilità in solventi organici

Solubile in metanolo, etanolo, etere e acetone. Leggermente solubile in piridina, un composto aromatico e meno polare dei precedenti.

Indice di rifrazione (ηD)

1.784.

Capacità calorica

51,88 J / mol · K.

Entropia molare standard (S

66,9 J / mol · K.

punto di accensione

1.265 ° C. È considerato non infiammabile.

Stabilità

Stabile. La forma anidra, invece, è estremamente igroscopica.

Decomposizione

Quando viene decomposto per riscaldamento, forma ossido di litio.

pH

Tra pH 6 e 7 in soluzione acquosa (100 g / L, 20 ºC).

Reattività

Il bromuro di litio non è reattivo in condizioni ambientali normali. Tuttavia, è possibile sperimentare forti reazioni con acidi forti con l'aumento della temperatura.

Quando sciolto in acqua, si verifica un aumento della temperatura, causato da un'entalpia negativa di idratazione.

Produzione

LiBr è prodotto facendo reagire idrossido di litio o carbonato di litio con acido bromidrico in una reazione di neutralizzazione:

Li ₂ CO ₃ + HBr => LiBr + CO ₂ + H ₂ O

Il bromuro di litio si ottiene come idrato. Per ottenere la forma anidra è necessario riscaldare il sale idrato sotto vuoto.

Nomenclatura

Il nome 'bromuro di litio' deriva dal fatto che si tratta di un alogenuro metallico, così denominato secondo la nomenclatura stock. Altri nomi, ugualmente validi ma meno utilizzati, sono monobromuro di litio, secondo la nomenclatura sistematica; e bromuro litico (la valenza unica di +1 per il litio), secondo la nomenclatura tradizionale.

applicazioni

Desiccant

LiBr è un sale igroscopico, che forma una salamoia concentrata in grado di assorbire l'umidità dall'aria in un ampio intervallo di temperature. Questa salamoia viene utilizzata come essiccante nei sistemi di condizionamento e refrigerazione.

fibre

Viene utilizzato per aumentare il volume di lana, capelli e altre fibre organiche.

Addotti farmaceutici

LiBr forma addotti con alcuni composti farmaceutici, modulandone l'azione. Un addotto è la combinazione per coordinazione di due o più molecole, senza produrre un'alterazione strutturale di nessuna delle molecole unite.

Sedativo

Il bromuro di litio è stato usato per la prima volta come sedativo in alcuni disturbi mentali, interrompendone l'uso nel 1940. Attualmente viene utilizzato il carbonato di litio; ma in ogni caso il litio è l'elemento che esercita l'azione terapeutica in entrambi i composti.

Il litio è utilizzato nel trattamento del disturbo bipolare, essendo stato utile nel controllo degli episodi maniacali del disturbo. Si pensa che il litio inibisca l'attività dei neurotrasmettitori eccitatori, come la dopamina e l'acido glutammico.

D'altra parte, aumenta l'attività del sistema inibitorio mediato dal neurotrasmettitore acido gamma-ammino-butirrico (GABA). Queste azioni potrebbero costituire parte della base dell'azione terapeutica del litio.

rischi

Tossicità da contatto

Irritazione e sensibilizzazione cutanea, allergie. Gravi danni agli occhi o irritazione degli occhi, delle vie respiratorie, delle vie nasali e della gola.

L'ingestione

I principali sintomi dovuti all'ingestione di bromuro di litio sono: disturbi gastrointestinali, vomito e nausea. Altri effetti negativi dell'ingestione di sale includono agitazione, spasmi e perdita di coscienza.

La condizione nota come "bromismo" può verificarsi con dosi di bromuro di litio superiori a 225 mg / die.

Alcuni dei seguenti segni e sintomi possono verificarsi nelle battute: esacerbazione dell'acne e perdita di appetito, tremori, problemi di linguaggio, svogliatezza, debolezza e agitazione maniacale.

Riferimenti

1. Formulazione chimica. (2019). Bromuro di litio. Estratto da: formulacionquimica.com
2. David C. Johnson. (10 luglio 2008). Nuovo ordine per bromuro di litio. Natura. doi.org/10.1038/454174a
3. Aayushi Jain e RC Dixit. (Sf). Transizione di fase strutturale nel bromuro di litio: effetto della pressione e della temperatura. . Recupero da: ncpcm.in
4. Takamuku et al. (1997). Studi di diffrazione dei raggi X su soluzioni acquose di bromuro di litio e ioduro di litio super raffreddate. Dipartimento di Chimica, Facoltà di Scienze, Università di Fukuoka, Nanakuma, Jonan-ku, Fukuoka 814-80, Giappone.
5. Centro nazionale per le informazioni sulla biotecnologia. (2019). Bromuro di litio. Database PubChem, CID = 82050. Estratto da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Wikipedia. (2019). Bromuro di litio. Estratto da: en.wikipedia.org
7. Royal Society of Chemistry. (2019). Bromuro di litio. ChemSpider. Estratto da: chemspider.com