氧化鋰

氧化物

氧化鋰Li
2
O)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]

氧化鋰
IUPAC名
Lithium oxide
識別
CAS號 12057-24-8  checkY
PubChem 166630
ChemSpider 145811
SMILES
 
  • [Li+].[Li+].[O-2]
InChI
 
  • 1S/2Li.O/q2*+1;-2
InChIKey FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYAW
RTECS OJ6360000
性質
化學式 Li2O
摩爾質量 29.88 g·mol⁻¹
外觀 白色固體
密度 2.013 g/cm3
熔點 1567 °C(1840 K)
溶解性 水解生成LiOH
log P 9.23
結構
晶體結構 反螢石 (立方),cF12
空間群 Fm3m, No. 225
配位幾何 四面體 (Li+)
立方 (O2–)
相關物質
其他陰離子 氫氧化鋰
硫化鋰
硒化鋰
碲化鋰
釙化鋰
其他陽離子 氧化鈉
氧化鉀
氧化銣
氧化銫
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。
4Li + O
2
→ 2Li
2
O
2Li + O
2
Li
2
O
2

高純度的Li
2
O
可由過氧化鋰(Li
2
O
2
)在450°C[1]熱分解中製得。

2Li
2
O
2
→ 2Li
2
O
+ O
2

製取

 
燃燒金屬以產生氧化鋰

一般來說,氧化鋰是藉由在空氣中燃燒而產生。由於鋰的極化能力比較強,因此燃燒反應主要產物是氧化鋰,只產生很少的過氧化鋰

 

氧化鋰也可以藉由在氦氣流中加熱過氧化鋰至450℃而產生:[1]

 

氫氣氛中將舟中的碳酸鋰硝酸鋰氫氧化鋰加熱到800°C都可以製得氧化鋰:

 
 
 

結構

固態時,氧化鋰為反螢石型結構,即氟化鈣晶體結構中的Ca2+被O2−替代,F被Li+替代。[2]面心格子,Li+為四面體配位,O2−為立方體配位,每個晶胞含有四個Li2O。

氣態時,氧化鋰以直線型的Li2O分子存在,Li-O鍵長與強離子鍵鍵長相近。[3][4]這與價層電子對互斥理論所預測的角形分子不符。

化學性質

當氧化鋰溶於水後,可得到氫氧化鋰水溶液:

 

酸性化合物反應則得到各種鋰鹽。高溫下,氧化鋰可以和許多金屬氧化物(如氧化銅氧化鐵)和固態非金屬氧化物(如三氧化二硼二氧化硅)反應,這是氫氧化鋰碳酸鋰和氧化鋰助熔性質的基礎。

氧化鋰也可以被還原為單質

參見

參考資料

  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