Сульфат лития

Сульфат лития
Общие
Систематическое наименование	Сульфат лития
Традиционные названия	Сернистокислый литий
Химическая формула	Li2SO4
Физические свойства
Молярная масса	109,94 г/моль
Плотность	2,221 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	859 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	117,57 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	-1436,0 кДж/моль
Удельная теплота плавления	9,3 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	34,320; 29,2100 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	10377-48-7

Сульфат лития — соль щелочного металла лития и серной кислоты. Химическая формула Li₂SO₄. Образует кристаллогидрат Li₂SO₄•H₂O.

Получение

• Кристаллогидрат сульфата лития получают взаимодействием гидроокиси или карбоната лития с серной кислотой с последующим упариванием:

$\mathsf{2 \ LiOH + H_2SO_4 \ \xrightarrow{\ }\ Li_2SO_4 + 2 \ H_2O }$

• Безводную соль получают нагреванием моногидрата выше 500°С.

Физические свойства

Безводный сульфат лития образует три кристаллические модификации:

• α-форма — устойчивая при обычных условиях модификация с моноклинной решёткой, пространственная группа P 2₁/c, параметры a = 0,844 нм, b = 0,495 нм, c = 0,824 нм, β = 107,9°, Z = 4.
• β-форма — гексагональная решётка
• γ-форма — при температуре выше 575°С образует кубическую решётку, пространственная группа I 43m, a = 0,707 нм, Z = 4.

Кристаллогидрат образует кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P 2₁, параметры a = 0,814 нм, b = 0,483 нм, c = 0,543 нм, β = 107,58°, Z = 4.

Химические свойства

• Взаимодействует с серной кислотой с образованием гидросульфата лития:

$\mathsf{Li_2SO_4 + H_2SO_4 \ \xrightarrow{\ }\ 2 \ LiHSO_4 }$

• Взаимодействием с соединениями бария удобно получать различные соединения лития:

$\mathsf{Li_2SO_4 + Ba(OH)_2 \ \xrightarrow{\ }\ 2 \ LiOH + BaSO_4\downarrow }$

$\mathsf{Li_2SO_4 + Ba(N_3)_2 \ \xrightarrow{\ }\ 2 \ LiN_3 + BaSO_4\downarrow }$

• При нагревании с водородом, аммиаком или углеродом (кокс) восстанавливается до сульфида лития:

$\mathsf{Li_2SO_4 + 4 \ C \ \xrightarrow{800^oC}\ Li_2S + 4 \ CO }$

Применение

Сульфат лития используется для изготовления головок детекторов в ультразвуковой дефектоскопии и как компонент люминофоров. Также он используется как средство для лечения маниакально-депрессивного психоза. Это вещество — пьезоэлектрик.