LITHIUMBROMIDE: STRUCTUUR, EIGENSCHAPPEN, GEBRUIK, RISICO'S - CHEMIE - 2026

Het lithiumbromide is een neutraal zout van een alkalimetaal waarvan de chemische formule LiBr is. De formule geeft aan dat de kristallijne vaste stof is samengesteld uit Li ⁺ en Br ^- ionen in een verhouding van 1: 1. De kristallen zijn wit of lichtbeige. Het is goed oplosbaar in water en het is ook een redelijk hygroscopisch zout.

Deze laatste eigenschap maakt het gebruik ervan als droogmiddel in airconditioning- en koelsystemen mogelijk. Evenzo werd lithiumbromide sinds het begin van de 20e eeuw gebruikt bij de behandeling van bepaalde psychische stoornissen, en het gebruik ervan werd stopgezet vanwege een ongepast gebruik van zout.

Kubieke kristalstructuur van LiBr. Bron: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

LiBr wordt geproduceerd door lithiumcarbonaat, Li ₂ CO ₃ , te behandelen met broomwaterstofzuur. Na verwarming van het medium slaat het als hydraat uit de waterige oplossing neer.

Dit zout irriteert de huid en ogen bij contact, terwijl het de luchtwegen irriteert bij inademing. Inname van lithiumzouten kan misselijkheid, braken, diarree en duizeligheid veroorzaken.

Structuur van lithiumbromide

De LiBr-formule maakt duidelijk dat de Li / Br-verhouding gelijk is aan 1; voor elk Li ⁺ kation moet er een tegenhanger Br ^- anion zijn . Daarom moet deze verhouding constant worden gehouden in alle hoeken van het LiBr-kristal.

De Li ⁺ en Br ^- ionen worden onderling aangetrokken, waardoor de afstoting tussen gelijke ladingen wordt verminderd, om een ​​kubisch edelsteen-zoutkristal te laten ontstaan; dit is isomorf met NaCl (bovenste afbeelding). Merk op dat de hele set op zichzelf een kubische geometrie heeft.

In dit kristal zijn de Li ⁺ kleiner en lichtpaars van kleur; terwijl de Br ^- volumineuzer en intenser bruin van kleur zijn. Opgemerkt wordt dat elk ion zes buren heeft, wat hetzelfde is als zeggen dat ze een octaëdrische coördinatie vertonen: LiBr ₆ of Li ₆ Br; als de eenheidscel echter wordt beschouwd, blijft de Li / Br-verhouding 1.

Dit is de kristalstructuur die bij voorkeur door LiBr wordt aangenomen. Het kan echter ook andere soorten kristallen vormen: wurziet, als het kristalliseert bij lage temperaturen (-50 ° C) op een substraat; of kubisch of CsCl-type, als het kubieke kristal van gemzout onder hoge druk wordt blootgesteld.

Hydrateert en geeft een bril

Het voorgaande is van toepassing op watervrije LiBr. Dit zout is hygroscopisch en kan daarom vocht uit de omgeving opnemen door watermoleculen in zijn eigen kristallen te plaatsen. Zo ontstaan ​​de hydraten LiBr · nH ₂ O (n = 1, 2, 3…, 10). Voor elk hydraat is de kristalstructuur anders.

Kristallografische studies hebben bijvoorbeeld vastgesteld dat LiBr · H ₂ O een perovskietachtige structuur aanneemt.

Wanneer deze hydraten in waterige oplossing zijn, kunnen ze onderkoeld worden en verglaasd; dat wil zeggen dat ze een schijnbaar kristallijne structuur aannemen, maar moleculair ongeordend. Onder dergelijke omstandigheden worden waterstofbruggen in water behoorlijk belangrijk.

Eigendommen

Molecuulgewicht

88,845 g / mol.

Verschijning

Witte of lichtbeige kristallijne vaste stof.

Geur

Toilet.

Smeltpunt

552 ° C (1026 ° F, 825 K).

Kookpunt

1.256 ° C (2.309 ° F, 1.538 K).

Oplosbaarheid in water

166,7 g / 100 ml bij 20 ° C. Let op de hoge oplosbaarheid.

Oplosbaarheid in organische oplosmiddelen

Oplosbaar in methanol, ethanol, ether en aceton. Enigszins oplosbaar in pyridine, een aromatische verbinding en minder polair dan de vorige.

Brekingsindex (ηD)

1.784.

Calorische capaciteit

51,88 J / mol · K.

Standaard molaire entropie (S.

66,9 J / mol · K.

ontstekingspunt

1265 ° C. Het wordt als niet-ontvlambaar beschouwd.

Stabiliteit

Stal. De watervrije vorm is echter extreem hygroscopisch.

Ontleding

Wanneer het door verwarming wordt afgebroken, vormt het lithiumoxide.

pH

Tussen pH 6 en 7 in waterige oplossing (100 g / L, 20 ºC).

Reactiviteit

Lithiumbromide is niet reactief onder normale omgevingsomstandigheden. Bij toenemende temperatuur kunt u echter sterke reacties ervaren met sterke zuren.

Wanneer opgelost in water, treedt een temperatuurstijging op, veroorzaakt door een negatieve hydratatie-enthalpie.

Productie

LiBr wordt geproduceerd door lithiumhydroxide of lithiumcarbonaat te laten reageren met broomwaterstofzuur in een neutralisatiereactie:

Li ₂ CO ₃ + HBr => LiBr + CO ₂ + H ₂ O

Lithiumbromide wordt verkregen als een hydraat. Om de watervrije vorm te verkrijgen, is het noodzakelijk om het gehydrateerde zout onder vacuüm te verwarmen.

Nomenclatuur

De naam 'lithiumbromide' is afgeleid van het feit dat het een metaalhalogenide is, zo genoemd volgens de voorraadnomenclatuur. Andere namen, even geldig maar minder gebruikt, zijn lithiummonobromide, volgens de systematische nomenclatuur; en lithisch bromide (de unieke valentie van +1 voor lithium), volgens de traditionele nomenclatuur.

Toepassingen

Droogmiddel

LiBr is een hygroscopisch zout dat een geconcentreerde pekel vormt die vocht uit de lucht kan absorberen over een breed temperatuurbereik. Deze pekel wordt gebruikt als droogmiddel in airconditioning- en koelsystemen.

Vezels

Het wordt gebruikt om het volume van wol, haar en andere organische vezels te vergroten.

Farmaceutische adducten

LiBr vormt adducten met sommige farmaceutische verbindingen en moduleert hun werking. Een adduct is de combinatie door coördinatie van twee of meer moleculen, zonder een structurele verandering van een van de samengevoegde moleculen te veroorzaken.

Kalmerend

Lithiumbromide werd voor het eerst gebruikt als kalmerend middel bij bepaalde psychische stoornissen en stopte het gebruik in 1940. Momenteel wordt lithiumcarbonaat gebruikt; maar in elk geval is lithium het element dat de therapeutische werking in beide verbindingen uitoefent.

Lithium wordt gebruikt bij de behandeling van een bipolaire stoornis, omdat het nuttig is geweest bij de beheersing van manische episodes van de stoornis. Lithium wordt verondersteld de activiteit van prikkelende neurotransmitters, zoals dopamine en glutaminezuur, te remmen.

Aan de andere kant verhoogt het de activiteit van het remmende systeem dat wordt gemedieerd door de neurotransmitter gamma-aminoboterzuur (GABA). Deze acties zouden deel kunnen uitmaken van de basis van de therapeutische werking van lithium.

Risico's

Contacttoxiciteit

Huidirritatie en sensibilisatie, allergieën. Ernstig oogletsel of irritatie van de ogen, luchtwegen, neusgangen en keel.

Inslikken

De belangrijkste symptomen bij inname van lithiumbromide zijn: gastro-intestinale stoornissen, braken en misselijkheid. Andere nadelige effecten van het innemen van zout zijn agitatie, spasmen en bewustzijnsverlies.

De aandoening die bekend staat als "bromisme" kan optreden bij doses lithiumbromide van meer dan 225 mg / dag.

Sommige van de volgende tekenen en symptomen kunnen optreden bij grappen: verergering van acne en verlies van eetlust, tremoren, spraakproblemen, lusteloosheid, zwakte en manische opwinding.

Referenties

1. Chemische formulering. (2019). Lithiumbromide. Hersteld van: Formulacionquimica.com
2. David C. Johnson. (10 juli 2008). Nieuwe bestelling voor lithiumbromide. Natuur. doi.org/10.1038/454174a
3. Aayushi Jain en RC Dixit. (sf). Structurele faseovergang in lithiumbromide: effect van druk en temperatuur. . Hersteld van: ncpcm.in
4. Takamuku et al. (1997). Röntgendiffractiestudies op onderkoelde waterige lithiumbromide- en lithiumjodide-oplossingen. Departement Chemie, Faculteit Wetenschappen, Fukuoka University, Nanakuma, Jonan-ku, Fukuoka 814-80, Japan.
5. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. (2019). Lithiumbromide. PubChem-database, CID = 82050. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Wikipedia. (2019). Lithiumbromide. Hersteld van: en.wikipedia.org
7. Royal Society of Chemistry. (2019). Lithiumbromide. Chemspider. Hersteld van: chemspider.com