Struttura, proprietà, usi, rischi del bromuro di litio

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Alexander Pearson

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 di litio+ e fr- 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 di salute mentale, 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, LiDueCO3, 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 provoca irritazione delle vie respiratorie per inalazione. L'ingestione di sali di litio può causare nausea, vomito, diarrea e vertigini.

Indice articolo

  • 1 Struttura del bromuro di litio
    • 1.1 Idrata e bicchieri
  • 2 Proprietà
    • 2.1 Peso molecolare
    • 2.2 Aspetto
    • 2.3 Odore
    • 2.4 Punto di fusione
    • 2.5 Punto di ebollizione
    • 2.6 Solubilità in acqua
    • 2.7 Solubilità in solventi organici
    • 2.8 Indice di rifrazione (ηD)
    • 2.9 Capacità termica
    • 2.10 Entropia molare standard (Sθ 298)
    • 2.11 Punto di infiammabilità
    • 2.12 Stabilità
    • 2.13 Decomposizione
    • 2,14 pH
    • 2.15 Reattività
    • 2.16 Produzione
  • 3 Nomenclatura
  • 4 Usi
    • 4.1 Essiccante
    • 4.2 Fibre
    • 4.3 Prodotti farmaceutici
    • 4.4 Sedativo
  • 5 Rischi
    • 5.1 Tossicità da contatto
    • 5.2 Ingestione
  • 6 Riferimenti

Struttura del bromuro di litio

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

Li ioni+ e fr- si attraggono, diminuendo le repulsioni tra cariche uguali, per originare in questo modo un cristallo cubico come il sale gemma; questo è isomorfo a NaCl (immagine in alto). Nota che di per sé l'intero set ha una geometria cubica.

In questo cristallo, il Li+ sono più piccoli e hanno un colore viola chiaro; mentre il fr- sono più voluminosi e di colore bruno intenso. Si osserva che ogni ione ha sei vicini, il che equivale a dire che presentano una coordinazione ottaedrica: LiBr6 o Li6Br; tuttavia, se si considera la cella unitaria, il rapporto Li / Br rimane 1.

Questa è la struttura cristallina preferibilmente adottata da LiBr. Può però 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 di sale della gemma cubica 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 LiBrnHDueO (n = 1, 2, 3…, 10). Per ogni idrato, la struttura cristallina è diversa.

Ad esempio, studi cristallografici hanno determinato che LiBrHDueOppure adotta una struttura simile alla perovskite.

Quando questi idrati sono in soluzione acquosa, possono raffreddarsi 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 ºC (1.026 ºF, 825 K).

Punto di ebollizione

1.256 ºC (2.309 ºF, 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 (Sθ 298)

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 mediante riscaldamento, produce 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 all'aumentare della temperatura..

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

Produzione

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

LiDueCO3    +     HBr => LiBr + CODue    +     HDueO

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 in base alla nomenclatura stock. Altri nomi, ugualmente validi ma meno utilizzati, sono il monobromuro di litio, secondo la nomenclatura sistematica; e il bromuro litico (l'unica valenza di +1 per il litio), secondo la nomenclatura tradizionale.

Applicazioni

Essiccante

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 fu usato per la prima volta come sedativo in alcuni disturbi mentali e fu interrotto 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 ritiene 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 la base dell'azione terapeutica del litio.

Rischi

Tossicità da contatto

Irritazione e sensibilizzazione cutanea, allergie. Gravi danni agli occhi o irritazione agli occhi, alle vie respiratorie, alle vie nasali e alla gola.

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, apatia, 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 il bromuro di litio. Natura. doi.org/10.1038/454174a
  3. Aayushi Jain e R.C. Dixit. (s.f.). Transizione di fase strutturale nel bromuro di litio: effetto della pressione e della temperatura. [PDF]. 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

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