氧化锂

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氧化鋰
IUPAC名
Lithium oxide
识别
CAS号 12057-24-8  ✓
PubChem 166630
ChemSpider 145811
SMILES
InChI
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。

氧化鋰Li2O)是一種無機化合物,可透過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 + O2 → 2Li2O
2Li + O2Li2O2

高純度的Li2O可由過氧化鋰(Li2O2)在450°C[1]熱分解中制得。

2Li2O2 → 2Li2O + O2

製取[编辑]

燃燒金屬以產生氧化鋰

一般來說,氧化鋰是藉由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]

氢气氛中将舟中的碳酸锂硝酸锂氢氧化锂加热到800°C都可以製得氧化锂:

结构[编辑]

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]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[编辑]

當氧化鋰溶於水後,可得到氫氧化鋰水溶液:

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。

氧化锂也可以被还原为单质

參見[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon. 1984: 97–99. ISBN 0-08-022057-6. 
  2. ^ Zintl, E.; Harder, A.; Dauth B., Gitterstruktur der oxyde, sulfide, selenide und telluride des lithiums, natriums und kaliums, Z. Elektrochem. Angew. Phys. Chem., 1934, 40: 588–93 
  3. ^ Wells, A. F. Structural Inorganic Chemistry 5th edition. Oxford Science Publications. 1984. ISBN 0-19-855370-6. 
  4. ^ 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