ליתיום

שגיאות פרמטריות בתבנית:יסוד כימי
פרמטרים [ נקודת התכה צלזיוס, נקודת רתיחה, נקודת התכה, נקודת רתיחה צלזיוס, רדיוס ואן דר ואלס, מוליכות חום, קיבול חום סגולי ] לא מופיעים בהגדרת התבנית
פרמטרים ריקים [ 1 ] לא מופיעים בהגדרת התבנית

ליתיום

בריליום - ליתיום -
H Li Na       3 Li                                                                                                                                                                                                                                                                                           הטבלה המחזורית
נתונים בסיסיים
מספר אטומי	3
סמל כימי	Li
סדרה כימית	מתכת אלקלית
מראה
לבן/אפור כסוף
ליתיום בצנצנת שמן
תכונות אטומיות
משקל אטומי	6.941 u
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 1
תכונות פיזיקליות
צפיפות	535 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
לחץ אדים	1.63 $10^{-8}$Pa ב-453.7K
מהירות הקול	6,000 מטר לשנייה ב-293.15K
שונות
אלקטרושליליות	0.98
מוליכות חשמלית	10.8 $10^{6}$/m·Ω
אנרגיית יינון ראשונה	520.2 kJ/mol

ליתיום (Lithium, בעברית: אַבְנַן) הוא יסוד כימי ממשפחת המתכות האלקליות, שסמלו הכימי Li ומספרו האטומי 3.

תכונות

להבה נצבעת באדום בנוכחות ליתיום

הליתיום הוא המתכת הקלה ביותר וצפיפותו היא רק 0.53 גרם לסנטימטר מעוקב, בערך מחצית מצפיפות המים. לליתיום החום הסגולי הגבוה ביותר מבין המוצקים. כשאר המתכות האלקליות, ליתיום מגיב בקלות עם מים ועם אוויר ולכן אינו נמצא בטבע במצב טהור. עם זאת תגובתו הכימית חלשה משל היסוד נתרן לו מבנה כימי דומה. ליתיום מתכתי בוער בלהבה אדומה מרשימה (ראה צילום למטה) שמקורה בפליטה אטומית באורך גל 671nm. כאשר מחזקים את הבערה, האש מקבלת צבע לבן בוהק.

לליתיום שני איזוטופים יציבים, ⁶Li ו־⁷Li, וגם הם בעלי אנרגיית הקשר הנמוכה ביותר מבין כל היסודות היציבים. בגלל אי יציבותו היחסית של אטום הליתיום, שכיחותו ביקום נמוכה יחסית. במערכת השמש 25 מתוך 32 היסודות הראשונים שבטבלה המחזורית שכיחים יותר מליתיום, למרות משקלו האטומי הנמוך.

לפי תאוריות קוסמולוגיות מודרניות, ליתיום היה אחד משלושת היסודות הראשונים שנוצרו אחר המפץ הגדול. ליתיום נוצר ביקום בהיתוך גרעיני בליבות של כוכבים צעירים מסוגים שונים. ריכוזים גבוהים יחסית שלו נצפים בכוכבים מסוג ננס חום בהם הטמפרטורה סלחנית יותר לקשרים הגרעיניים הרופפים יחסית של אטומי הליתיום. בכוכבים מסוג ננס אדום הטמפרטורה גבוהה מלאפשר קיום ליתיום.

תגובה עם מים

כאשר ליתיום פוגש במים, הוא הופך את המים לבסיסיים וגורם לפליטת גז מימן בתהליך הבא:

${\rm {2Li_{(s)}+2H_{2}O_{(l)}\to H_{2_{(g)}}+2Li_{(aq)}^{+}+2OH_{(aq)}^{-}}}$

התגובה עם המים היא תגובה אקסותרמית הפולטת חום רב, וגורמת לניצוצות בצבע אדום כתום.

אנומליות כימיות של ליתיום

בניגוד למתכות האלקליות האחרות, ליתיום יגיב באוויר עם החנקן (ולא עם החמצן) ויתקבל Li₃N (ליתיום ניטריד) שצבעו כתום, ניטרידים של מתכות אלקליות אחרות אינם יציבים. בחמצן יתקבל ליתיום אוקסיד Li₂O בניגוד למתכות האלקליות האחרות שיתנו בעיקר פר־אוקסידים וסופר־אוקסידים. ליתיום הידרוקסיד LiOH מסיס הרבה פחות מהידרוקסידים של המתכות האלקליות האחרות כדוגמת בסיס הנתרן NaOH (נתרן הידרוקסידי). בחימום, יתפרק LiOH לליתיום אוקסיד Li₂O בניגוד להידרוקסידים של מתכות אלקליות אחרות שיעברו המראה (סובלימציה) בלי להתפרק.

הרבה מהאנומליות של הליתיום נובעות מהיציבות של סריגים יוניים שלו עם אניונים קטנים (אנרגיות סריג גבוהות) בעוד שסריגים של מלחי ליתיום עם אניונים גדולים אינם יציבים בשל האריזה הלא יציבה שנובעת מהפרשי הגודל. כך, למשל, בניגוד לקרבונטים של מתכות אלקליות אחרות (כדוגמת Na₂CO₃ או סודה לכביסה) ליתיום קרבונט אינו יציב תרמית ויתפרק בחימום לליתיום אוקסיד ו־CO₂. מאותה סיבה (אנריגיות סריג גבוהות עם אניונים קטנים) לליתיום פלואוריד מסיסות נמוכה במים (רק 0.27 גרם למאה מ"ל ב־18°C) בהשוואה מלחי הפלואוריד של חבריו לטור המתכות האלקליות. לעומת זאת כשמדובר באניון גדול (כדוגמת פרכלורט) היציבות של המלח נמוכה ליתיום פרכלורט LiClO4 מסיס יותר פי 3–12 (תלוי בממס) ממלח פרכלורט של נתרן.

שימושים

• לליתיום יעילות טובה כאנודה בסוללה מפני שיש לו פוטנציאל אלקטרוכימי גבוה ומפני שהקיבול של סוללת ליתיום ליחידת משקל גבוה (מתכת קלה מאוד).
• מלחי ליתיום (כמו ליתיום קרבונט – Li₂CO₃, ליתיום ציטרט וליתיום אורוטייט) משמשים כמייצבי מצב־רוח, בטיפול בהפרעה דו-קוטבית (מאניה דיפרסיה) מכיוון שיש לליתיום השפעות נוגדות דיכאון, אבל בעיקר תועלת במצבי מניה חריפה ולמניעת התלקחויות חוזרות של מניה ודיכאון. לפעמים משמש להגברת ההשפעה של תרופות נוגדות דיכאון בדיכאון מז'ורי (דיכאון רבא).
• ליתיום כלוריד (LiCl) וליתיום ברומיד (LiBr) הם היגרוסקופיים מאוד, ומשמשים לעיתים קרובות כסופחי לחות.
• ליתיום סטארייט משמש כחומר סיכוך בטמפרטורות גבוהות.
• ליתיום משמש גם ביצירת תרכובות אורגניות, ויש לו שימושים גרעיניים.
• ליתיום משמש לעיתים בעדשות וקרמיקה, כולל עדשת הטלסקופ במצפה הכוכבים פאלומר (ארצות הברית), שקוטרה 5 מטרים.
• ליתיום הידרוקסיד (LiOH) משמש לספיחת פחמן דו-חמצני מהאוויר בחלליות וצוללות.
• סגסוגות של המתכת עם אלומיניום, קדמיום, נחושת ומנגן משמשות ליצירת חלקים בעל ביצועים גבוהים למטוסים.
• ליתיום אלומיניום הידריד (LiAlH4) משמש כחומר מחזר.
• ליתיום קרבונאט ומלחי ליתיום ללא הלוגנים משמשים לזירוז גיבוש בטון עשיר באלומינה.
• ליתיום ברומיד משמש במערכות קירור תעשייתיות.
• ליתיום ניטראט משמש כמעביר חום טוב בגיפור גומי ובמערכות סולאריות.

איזוטופים של ליתיום

סמל	(p)‏Z	(n)‏N	מסה איזוטופית (u)	זמן מחצית חיים	ספין גרעיני	שכיחות האיזוטופ (כשבר מולרי מהיסוד)	טווח השינוי הטבעי (כשבר מולרי מהיסוד)
	התרגשות אנרגטית
	הערות
4Li	3	1	4.02719(23)	[MeV ‏6.3] s‏ 10-24‏×(9)91	2-
		דועך באמצעות פליטת פרוטון, יכול להוות שלב ביניים במספר תגובות היתוך גרעיני.
5Li		2	5.01254(5)	[MeV‏ ~1.5] s‏ 10-24‏×(30)370	3/2-
6Li		3	6.015122795(16)	יציב	1+	[0.075899(4)]	0.07714-0.07225
		נחשב לחומר המקור בייצור טריטיום ולקולט נייטרונים בהיתוך גרעיני.
7Li		4	7.01600455(8)	יציב	3/2-	[0.9241(4)]	0.92275-0.92786
8Li		5	8.022487359(10)	ms‏ (9)840.3	2+
9Li		6	9.026789499(21)	ms‏ (4)178.3	3/2-
10Li		7	10.035481(16)	[MeV‏ (3)1.2] s‏ 10-21‏×(5)2	(1-,2-)
10m1Li		keV‏ 200(40)		s‏ 10-21‏×(15)3.7	1+
10m2Li		keV‏ 480(40)		s‏ 10-21‏×(24)1.35	2+
11Li		8	11.043798(21)	ms‏ (14)8.75	3/2-
12Li		9	12.053779(107)#	ns‏ 10>

היסטוריה

הליתיום זוהה ב־1817 על ידי הכימאי השוודי יוהאן אוגוסט ארפוודסון, אז מתמחה במעבדה של ינס יאקוב ברצליוס. ברצליוס קרא בתחילה ליסוד החדש ליתוס (מיוונית λιθoς – אבן) על מנת לייצג את העובדה שהתגלה לראשונה במינרל, לעומת מתכות אלקליות אחרות שהתגלו לראשונה בצמחים. שמו העברי – "אַבְנַן", ניתן מאותה סיבה. השם שונה אחר כך לליתיום על מנת ליישר קו עם שמות היסודות האחרים.

צורה בטבע

ליתיום לא נמצא בטבע בצורתו החופשית ותמיד קשור ליסוד אחד או יותר. ליתיום נמצא בכמויות קטנות כמעט בכל הסלעים הוולקנים.

מאז מלחמת העולם השנייה גברה הפקת הליתיום בעולם. ליתיום מופרד מיסודות אחרים בסלעים וולקנים, ממספר מינרלים וממוצה ממי מעיינות. בארצות הברית ליתיום מופק מבריכות מי-מלח בנבדה. היום רוב הליתיום בעולם מופק בצורה זו, רובו מגיע מצ'ילה. כשני שלישים ממאגרי הליתיום שבעולם נמצאים בארגנטינה, בוליביה וצ'ילה, באזור המכונה "משולש הליתיום".

טיפול תרופתי בליתיום

גלולות ליתיום

ערך מורחב – ליתיום (תרופה)

ליתיום הוא תרופת הבחירה לטיפול בהפרעה דו-קוטבית. כ־80% מן המטופלים מגיבים לליתיום. ליתיום עובר פינוי על ידי הכליה, על כן אצל חולי כליות הנוטלים ליתיום וכן אצל אנשים קשישים יש חשיבות מוגברת לניטור רמות התרופה בדם על מנת למנוע הרעלת ליתיום.

ליתיום היא תרופה בעלת טווח תרפויטי צר, ועל כן יש לנטר את רמותיה בדם באופן קפדני על ידי בדיקת דם. המינון הראשוני שניתן בדרך כלל הוא 300 מ"ג*3 פעמים ביום ולאחר מכן בוחנים את העלאת המינון. באופן כללי, יש לבדוק את ריכוז הליתיום בדם כל חודשיים עד חצי שנה. הפסקת התרופה צריכה להיעשות בהדרגתיות על מנת למנוע התקף של מאניה או של דיכאון אצל חולים עם הפרעה דו־קוטבית.

טיפול בליתיום לא ניתן רק להפרעה דו־קוטבית, אלא גם להפרעות פסיכיאטריות נוספות, כגון טיפול נוסף אצל חולי הפרעה סכיזואפקטיבית, צורות מסוימות של סכיזופרניה, טיפול לחולי דיכאון, טיפול במצבים של אגרסיה או במצבים שונים כגון הפרעת אישיות גבולית, בולימיה נרבוזה ומצבים נוספים.

תופעות הלוואי של ליתיום:

• מערכת העיכול – ירידת תיאבון, בחילה, כאבי בטן, עליה במשקל.
• מערכת העצבים – רעד, ירידה קוגניטיבית המתבטאת בתגובה איטית, ליקויי זיכרון.
• כליות – השתנה מרובה (פוליאוריה), שתייה מרובה (פולידיפסיה), תסמונת נפרוטית
• בלוטת התריס – בעיקר תת-פעילות של בלוטת התריס.
• לב – פועל על ה־SA node ולכן אסור לחולים הסובלים מ־sick sinus. יכול להביא לאי ספיקת לב.
• עור – אקנה, איבוד שיער, פריחה.

הרעלת ליתיום יכולה להיות קשה מאד ועלולה להתבטא בתופעות נוירולוגיות קשות כגון פרכוסים, רעד, אטקסיה וירידה במצב ההכרה עד כדי קומה, וכן באי ספיקת כליות חריפה. הרעלה קלה עד בינונית מוגדרת כרמות ליתיום הנעות בין 1.5 ל- 2 (meq/L), הרעלה בינונית עד קשה בין 2-2.5, והרעלה קשה היא רמות ליתיום מעל 2.5, המאופיינת בהתכווצויות כלליות, השתנה מועטת ואי ספיקת כליות, העלולה להביא למוות. הטיפול בהרעלת ליתיום כולל הפסקת הליתיום, החזרת נוזלים ואיזון של האלקטרוליטים, פינוי הליתיום ממערכת העיכול באמצעות חומרים שונים (פוליאתילן גליקול), ובמקרים חמורים ביצוע דיאליזה.

אין לקחת ליתיום במהלך השליש הראשון להריון עקב סיכון למום לבבי מולד. בשאר ההריון יש לקחת מינון נמוך מהרגיל תוך היוועצות ברופא המטפל.

אמצעי זהירות

כמו מתכות אלקליות אחרות, ליתיום טהור מתלקח בקלות כשנחשף לאוויר או מים. מומלץ להימנע ממגע ליתיום מתכתי עם העור, מכיוון שהוא חומר משתך.

בזמן שנלקחים מלחי ליתיום כתרופה, צריך לעקוב אחר ריכוזו בדם על מנת להבטיח השגת רמה מספקת בדם ולמנוע סכנה של הרעלה.

קישורים חיצוניים

• ליתיום ב-USGS (באנגלית)
• ליתיום ב-Webelements (באנגלית)
• "ליתיום-מגנזיום, הצמד מציל החיים" באתר סנונית
• חטיבת הליתיום (באנגלית)

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0