lithium

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Présentation

lithium, élément métallique blanc argenté, de symbole Li et de numéro atomique 3, le plus léger de tous les métaux. Le lithium appartient au groupe Ia (colonne 1) des métaux alcalins et est situé dans la seconde période du tableau périodique. Sa découverte est attribuée à Johan August Arfvedson, en 1817.

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État naturel

Le lithium constitue seulement de 0,003 à 0,005 p. 100 de l’écorce terrestre. Il n’existe pas dans la nature à l’état libre, mais seulement sous forme de dérivés largement répandus. Les principaux minerais sont des silicates contenant également de l’aluminium, comme le mica lépidolite ou le pyroxène triphane, minerai le plus abondant, et des phosphates, tels que l’amblygonite. On trouve les principaux gisements de spodumène, silicate d’aluminium et de lithium, en ex-URSS, au Zimbabwe et en Chine.

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Préparation et production

L’extraction du lithium est longue et coûteuse. Il est uniquement obtenu par électrolyse d’un mélange de chlorures de lithium et de potassium fondus (voir électrochimie). Le métal brut est ensuite purifié par distillation moléculaire. Le lithium se ternit instantanément et se corrode rapidement à l’air. Il doit donc être stocké dans un liquide inerte, tel que le naphta.

Les principaux producteurs de lithium sont l’ex-URSS, le Zimbabwe, la Chine, les États-Unis et certains États sud-américains.

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Propriétés

À l’état naturel, le lithium est un mélange des isotopes ⁶Li (12 p. 100) et ⁷Li. Il cristallise dans le système cubique centré. C’est le plus léger des solides et le plus dur des métaux alcalins. Cependant, c’est un métal mou : il est rayé par le plomb.

Chimiquement, le comportement du lithium s’apparente à celui du sodium : il forme essentiellement des composés ioniques. Comme les autres métaux alcalins, il s’allie à l’hydrogène pour former l’hydrure LiH, résistant aux températures élevées. Il réduit de nombreux oxydes. En présence de fluor, il s’enflamme à température ambiante.

Le lithium fond vers 180 °C, bout vers 1 342 °C et a une densité très faible de 0,53 ; sa masse atomique est égale à 6,941.