PROFILPELAJAR.COM

Фторид лития
Фторид лития
Общие
Систематическое; наименование	Фторид лития
Традиционные названия	Фтористый литий
Хим. формула	LiF
Физические свойства
Молярная масса	25,94 г/моль
Плотность	2,640
Термические свойства
	Температура
• плавления	848,2
• кипения	1673 °C
Уд. теплоёмк.	1562 Дж/(кг·К)
Теплопроводность	4,01 Вт/(м·K)
	Энтальпия
• образования	−616,0 кДж/моль
Удельная теплота испарения	5,67⋅106 Дж/кг
Удельная теплота плавления	1,044⋅106 Дж/кг
Коэфф. тепл. расширения	37×10−6
Химические свойства
	Растворимость
• в воде	0,13425
Оптические свойства
Диапазон прозрачности	120—6000 нм
Показатель преломления	1,77 (112,7 нм),; 1,3978 (420 нм),; 1,3915 (620 нм); 1,2912 (6200 нм)
Структура
Дипольный момент	6,3274(2)
Классификация
Рег. номер CAS	7789-24-4
PubChem	224478
Рег. номер EINECS	232-152-0
SMILES	[Li+].[F-]
InChI	InChI=1S/FH.Li/h1H;/q;+1/p-1 PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M
RTECS	OJ6125000
ChemSpider	23007
Безопасность
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 3 0
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
	Медиафайлы на Викискладе

Фтори́д ли́тия, фто́ристый ли́тий — бинарное химическое соединение лития и фтора с формулой LiF, литиевая соль плавиковой кислоты. При нормальных условиях — белый порошок или прозрачный бесцветный кристалл, негигроскопичный, почти не растворим в воде. Растворяется в азотной и плавиковой кислотах.

Нахождение в природе и синтез

Используя плохую растворимость фторида лития, его легко получить обменными реакциями:

{\mathsf {LiCl+NH_{4}F\ {\xrightarrow {\ }}\ LiF\downarrow +NH_{4}Cl}}

Его также можно получить взаимодействием гидроксида лития и плавиковой кислоты:

{\mathsf {LiOH+HF\ {\xrightarrow {\ }}\ LiF\downarrow +H_{2}O}}

Фторид лития встречается в природе в виде крайне редкого минерала грайсита^[2].

Физические свойства

Фторид лития при нормальных условиях представляет собой белый порошок или прозрачные бесцветные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F m3m, параметры ячейки a = 0,40279 нм, Z = 4.

Плохо растворяется в воде (0,120 г/100 мл при 0 °C^[1]), при повышении температуры растворимость несколько повышается (0,134 г/100 мл при 25 °C^[1]; 0,1357 г/100 мл при 35 °C). Произведение растворимости Ksp = 1,84⋅10⁻³ (при 25 °С)^[1].

Плавится при 848,2 °C^[1]; плотность расплава 1,81 г/см³^[1], коэффициент объёмного расширения жидкого LiF составляет 4,90⋅10⁻⁴ К⁻¹·г/см³^[1].

Теплопроводность при стандартных условиях 4,01 Вт/(м·K), при гелиевой температуре (4,2 К) 620 Вт/(м·K), при 20 К 1800 Вт/(м·K), при повышении температуры до азотной (77 К) теплопроводность снижается до 150 Вт/(м·K)^[1].

Фторид лития диамагнитен, его молярная магнитная восприимчивость равна −10,1⋅10⁻⁶ см³/моль^[1]. Относительная диэлектрическая проницаемость составляет 9,00 (при комнатной температуре, в диапазоне 10²—10⁷ Гц)^[1].

Межъядерное расстояние в молекуле LiF составляет 1,5639 нм (в газовой фазе)^[1], коэффициент упругости связи 2,50 Н/см^[1]. Электрическая поляризуемость молекулы равна 10,8⋅10⁻²⁴ см³^[1].

Химические свойства

Растворяется в концентрированных растворах фтористоводородной кислоты:

{\mathsf {LiF+HF\ {\xrightarrow {\ }}\ LiHF_{2}}}

Растворяется в концентрированных сильных кислотах:

{\mathsf {LiF+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\ }}\ LiHSO_{4}+HF\uparrow }}

{\mathsf {LiF+HNO_{3}\ {\xrightarrow {\ }}\ LiNO_{3}+HF\uparrow }}

Реагирует с оксидами и гидроксидами щелочноземельных металлов:

{\mathsf {2\ LiF+CaO\ {\xrightarrow {600^{o}C}}\ Li_{2}O+CaF_{2}}}

{\mathsf {2\ LiF+Ca(OH)_{2}\ {\xrightarrow {\ }}\ 2\ LiOH+CaF_{2}\downarrow }}

Применение

Фторид лития обладает очень высокой прозрачностью от ультрафиолетовой до инфракрасной области спектра (0,12…6 мкм)^[3], поэтому он используется в ультрафиолетовой (в том числе в области вакуумного ультрафиолета, где его прозрачность превосходит все прочие оптические материалы) и инфракрасной оптике. Кроме того, он используется для измерения доз облучения методом термолюминесцентной дозиметрии. Монокристаллы фторида лития используются для рентгеновских монохроматоров и для изготовления высокоэффективных (КПД 80 %) лазеров на центрах свободной окраски. Лазер F−
2:LiF даёт инфракрасное излучение с длиной волны 1120 нм.

Проявляет слабые сцинтилляционные свойства. Диэлектрик; характеризуется высоким удельным электрическим сопротивлением вследствие большой ширины запрещённой зоны.

Монокристалл фторида лития в стакане с водой

Высокая теплота плавления (1044 кДж/кг) позволяет использовать фторид лития как материал для хранения тепловой энергии^[4]. При плавлении увеличивает свой объём на 22 %. Жидкий фторид лития вызывает быструю коррозию металлов.

Фторид лития-7 применяют для растворения соединений урана и тория в ядерных жидкосолевых реакторах.

Биологическая роль

Фторид лития токсичен. Среднесуточная ПДК в воздухе 1 мг/м³. Пероральная летальная доза для морских свинок 200 мг/кг, для крыс 143 мг/кг^[5].

Литература

Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.

Примечания

↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ¹⁰ ¹¹ ¹² ¹³ ¹⁴ ¹⁵ ¹⁶ ¹⁷ ¹⁸ ¹⁹ CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide (Ed.). — 90th edition. — CRC Press; Taylor and Francis, 2009. — 2828 p. — ISBN 1420090844.
↑ Mindat http://www.mindat.org/min-1749.html Архивная копия от 7 марта 2014 на Wayback Machine
↑ Crystran Ltd., a manufacturer of infrared and ultraviolet optics (неопр.). Дата обращения: 13 августа 2011. Архивировано 11 марта 2012 года.
↑ Lindner, F.; Stähle, H.-J. (1990): Ceramic Canisters for Lithium Fluoride Thermal Storage Integrated with Solar Dynamic Space Power Systems. In: Proc. 41st Congress of the IAF (1990)., 41st Congress of the IAF, 6-12 October 1990, Dresden. [1] Архивная копия от 1 сентября 2011 на Wayback Machine
↑ A TOXNET DATABASE (неопр.). Дата обращения: 26 апреля 2017. Архивировано 12 августа 2014 года.