Lithium : qu'est-ce que c'est ?

Le lithium est le métalmétal le plus léger. Dans le tableau périodiquetableau périodique des éléments, il est également le premier alcalin.

Généralités

• Symbole : Li
• Numéro atomique : 3
• Électrons par niveau d'énergieénergie : 2, 1
• Masse atomique : 6,941 u
• Isotopes les plus stables : ⁶Li stable avec trois neutronsneutrons (7,5 %), ⁷Li stable avec quatre neutrons (92,5 %)
• Série : métal alcalin
• Groupe, période, bloc : 1, 2, s
• Densité : 0,534
• Point de fusionfusion : 180,5 °C
• Point d'ébullition : 1.342 °C

Historique du lithium

Le lithium a été découvert en 1817 par Johan August Arfwedson. Celui-ci fit en effet la découverte d'un nouveau sel dans des minérauxminéraux de lépidotite, de pétalite et de spodumène. L'élément fut par la suite isolé par William Thomas Brande et Humphry Davy. On lui donna le nom de lithium, d'après le grec « lithos », « pierre », car il a été découvert dans des minéraux.

Pile bouton au lithium de 3V. On utilise souvent ce genre de piles dans les montres. © Krzysztof Woznica, Wikimedia Commons, DP

Propriétés du lithium

Le lithium métallique est blanc argenté. C'est un métal très réactif qui réagit notamment avec l'azoteazote. Sa réaction avec l'eau est violente et dangereuse. Il est inflammable. La plage de températures où il se trouve à l'état liquideliquide est exceptionnellement large. Ce métal est moyennement abondant dans la croûte terrestrecroûte terrestre, moins que le nickelnickel et le cuivrecuivre. Plusieurs de ses propriétés physiquesphysiques et chimiques sont plus semblables à ceux des métaux de terre alcalinealcaline qu'à ceux de son propre groupe. Il est caractérisé par une chaleur spécifique et une conductivité thermiqueconductivité thermique très élevées, une basse viscositéviscosité ainsi qu'une faible densité. Le lithium métallique est soluble dans les amines aliphatiques à chaînes courtes, comme l'éthylamine. En outre, il est insoluble avec les hydrocarbureshydrocarbures.

Utilisation du lithium

En tant qu'alcalin, le lithium possède de nombreuses applicationsapplications industrielles. Il est par exemple utilisé pour le lustrage des porcelaines. Dans les piles alcalines, on l'emploie comme additif pour allonger la durée de vie de la pile. Certaines formes de soudage l'emploient aussi, comme le soudage au laitonlaiton. Il est également l'un des composants principaux des batteries lithium-ion (anode), notamment dans l'électronique mobilemobile.

Dans le domaine de la santé, le lithium est utilisé depuis longtemps dans le traitement des troubles bipolaires. C'est le traitement de référence avec lequel les autres thymorégulateurs sont comparés. L'ion Li⁺ est le principe actifprincipe actif des sels de lithium utilisés mais les mécanismes d'actions précis sont encore sujets à débat.

Lithium et environnement

Le lithium métallique réagit avec l'azote, l'oxygèneoxygène et la vapeur d'eau dans l'airair. Dans ce cas, la surface du lithium devient une mixture d'hydroxyde de lithium (LiOH), de carbonate de lithium (Li₂CO₃) et de nitrure de lithium (Li₃N). L'hydroxyde de lithium présente un risque potentiel significatif car il s'agit d'un composé extrêmement corrosif qui peut s'avérer nocif notamment pour les organismes aquatiques.