氧化锂
氧化鋰(Li
2O)是一種無機化合物,可透過鋰在空氣或氧氣中燃燒而得,過程中會伴隨生成少量的過氧化鋰。[1]
- 4Li + O
2 → 2Li
2O - 2Li + O
2 → Li
2O
2
- 4Li + O
氧化鋰 | |
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IUPAC名 Lithium oxide | |
识别 | |
CAS号 | 12057-24-8 |
PubChem | 166630 |
ChemSpider | 145811 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYAW |
RTECS | OJ6360000 |
性质 | |
化学式 | Li2O |
摩尔质量 | 29.88 g·mol⁻¹ |
外观 | 白色固體 |
密度 | 2.013 g/cm3 |
熔点 | 1567 °C(1840 K) |
溶解性(水) | 水解生成LiOH |
log P | 9.23 |
结构 | |
晶体结构 | 反萤石 (立方),cF12 |
空间群 | Fm3m, No. 225 |
配位几何 | 四面体 (Li+) 立方 (O2–) |
相关物质 | |
其他阴离子 | 氫氧化锂 硫化锂 硒化锂 碲化锂 釙化锂 |
其他阳离子 | 氧化鈉 氧化鉀 氧化銣 氧化銫 |
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。 |
高純度的Li
2O可由過氧化鋰(Li
2O
2)在450°C[1]的熱分解中制得。
- 2Li
2O
2 → 2Li
2O + O
2
- 2Li
製取
一般來說,氧化鋰是藉由锂在空气中燃燒而產生。由于锂的极化能力比较强,因此燃烧反应主要产物是氧化锂,只产生很少的过氧化锂。
氧化鋰也可以藉由在氦气流中加熱過氧化鋰至450℃而產生:[1]
在氢气氛中将铂舟中的碳酸锂、硝酸锂或氢氧化锂加热到800°C都可以製得氧化锂:
结构
固态时,氧化锂为反萤石型结构,即氟化钙晶体结构中的Ca2+被O2−替代,F−被Li+替代。[2]属面心格子,Li+为四面体配位,O2−为立方体配位,每个晶胞含有四个Li2O。
气态时,氧化锂以直线型的Li2O分子存在,Li-O键长与强离子键键长相近。[3][4]这与价层电子对互斥理论所预测的角形分子不符。
化学性质
當氧化鋰溶於水後,可得到氫氧化鋰水溶液:
与酸性化合物反应则得到各种锂盐。高温下,氧化锂可以和许多金属氧化物(如氧化铜、氧化铁)和固态非金属氧化物(如三氧化二硼、二氧化硅)反应,这是氢氧化锂、碳酸锂和氧化锂助熔性质的基础。
参考资料
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. . Oxford: Pergamon. 1984: 97–99. ISBN 0-08-022057-6.
- Zintl, E.; Harder, A.; Dauth B., , Z. Elektrochem. Angew. Phys. Chem., 1934, 40: 588–93
- Wells, A. F. 5th edition. Oxford Science Publications. 1984. ISBN 0-19-855370-6.
- D. Bellert, W. H. Breckenridge. "A spectroscopic determination of the bond length of the LiOLi molecule: Strong ionic bonding". J. Chem. Phys. 114, 2871 (2001). doi:10.1063/1.1349424
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