teória
Čo sú alkalické kovy?
Lítium je prvý a najľahší z alkalických kovov. Alkalické kovy sú mäkké a dajú sa krájať nožom. Na povrchu sa pokrývajú vrstvou svojich oxidov, a preto na prvý pohľad nemajú kovový lesk. Ten sa ukrýva pod povrchom – uvidíme ho, keď kov rozkrojíme. Lítium je z nich najtvrdšie, no aj tak ide krájať nožom.
Lítium je najľahší kov vôbec – jeho hustota je asi 0,53 g/cm³, takže pláva nielen na vode, ale aj na väčšine olejov.
teória
Čo sa deje, keď lítium hodíme do vody?
Pri reakcii alkalického kovu s vodou dochádza k tvorbe príslušného hydroxidu a vodíka (H2). Pre lítium platí:
Lítium sa oxiduje z oxidačného čísla 0 na +I a vodík z vody sa redukuje z +I na 0. Kúsok lítia pláva na hladine, okolo neho unikajú bublinky vodíka a kov sa postupne zmenšuje, až úplne zreaguje. Reakcia je exotermická, no teplo sa uvoľňuje pomaly. Lítium sa topí až asi pri 181 °C, preto sa – na rozdiel od sodíka – neroztopí na guľôčku a vodík sa nezapáli.
Hydroxid lítny je zásada. Ak do vody vopred pridáme fenolftaleín, roztok okolo kovu zružovie.
teória
Prečo je lítium najpokojnejšie?
Reaktivita alkalických kovov v skupine smerom nadol narastá, čo možno pozorovať napríklad na reakcii lítia, sodíka a draslíka s vodou. Atóm lítia je najmenší, jeho valenčný elektrón je najbližšie k jadru a jadro ho drží najpevnejšie – lítium má zo všetkých alkalických kovov najvyššiu ionizačnú energiu. Podrobnejšie to vysvetľuje lekcia Periodické trendy.
| Kov | Topí sa asi pri | Správanie vo vode |
|---|---|---|
| lítium | 181 °C | pláva a pokojne syčí |
| sodík | 98 °C | roztopí sa na guľôčku a behá po hladine |
| draslík | 63 °C | behá po hladine a vzplanie fialovým plameňom |
Porovnajte si to s pokusmi Sodík s vodou a Draslík s vodou. Pozor však – pomalá reakcia s vodou neznamená, že je lítium slabé redukovadlo. Pri vysokej teplote dokáže odobrať kyslík aj sklu, ako ukazuje pokus Lítium s kremíkom.
chémia v praxi
Chémia v praxi
Lítium je dnes jedným z najžiadanejších kovov na svete. Používa sa v lítium-iónových batériách v mobiloch, notebookoch aj elektromobiloch – vďaka nízkej hmotnosti a schopnosti ľahko odovzdávať elektróny umožňuje uložiť veľa energie v malom objeme. Zlúčeniny lítia sa pridávajú aj do špeciálnych skiel a keramiky a používajú sa v medicíne. Soli lítia farbia plameň na karmínovočerveno, čo sa využíva pri ich dôkaze – pozri Plameňové skúšky.
čo budete potrebovať
Pomôcky
- veľká sklenená vanička
- voda
- lítium
- nôž
- pinzeta
- ochranný štít
krok za krokom
Postup
- Do veľkej sklenenej vaničky nalejte vodu (H2O).
- Z alkalického kovu najskôr odrežte len malý kúsok a ukážte typické vlastnosti alkalických kovov: sú mäkké, dajú sa krájať nožom a na čerstvom reze majú kovový lesk.
- Následne pinzetou vložte odrezaný kúsok do sklenenej vaničky a pozorujte priebeh reakcie.
pozor
Bezpečnosť
- Veľkosť kúskov, ktoré sa vkladajú do vody, by mala byť primeraná – približne vo veľkosti hrachového zrna. Väčší kúsok reaguje prudšie a uvoľní viac tepla aj vodíka. Na prvý pokus použite veľmi malý kúsok.
- Udržujte si odstup od nádoby alebo použite ochranný štít, ochranné okuliare a rukavice.
- Lítium neberte do ruky – s vlhkosťou pokožky vytvára žieravý hydroxid lítny.
- Vznikajúci vodík je horľavý – v blízkosti vaničky nemajte otvorený oheň.
- Horiaci alkalický kov nikdy nehaste vodou. Majte pripravený suchý piesok.
- Nepoužité zvyšky kovu vráťte do nádoby na skladovanie. Zásaditý roztok pred vyliatím zneutralizujte zriedenou kyselinou.
tipy a zaujímavosti
Doplňujúce info
- Najprv pokus skúste s lítiom alebo kovovým sodíkom, ktoré majú nižšiu reaktivitu a nezapália sa, a potom s kovovým draslíkom.
- Reakcia lítia je zo všetkých alkalických kovov najpokojnejšia – odrezaný kúsok Li pláva na hladine, syčí a postupne zreaguje. Reakcia sodíka je živšia, kúsok Na sa roztopí na guličku a behá po hladine. Reakcia draslíka je oveľa prudšia, prská a kovový draslík sa zapáli charakteristickým fialovým plameňom a behá po hladine vody.
- Ak do vody pridáte fenolftaleín, ružové sfarbenie prezradí vznik zásady.
- Vodík, ktorý pri reakcii vzniká, opisuje lekcia Vodík.