Lítio (Z=3): o elemento-chave das baterias modernas

O lítio: um elemento essencial para a tecnologia moderna

O Lítio (símbolo Li, número atômico 3) é um metal alcalino leve e reativo, utilizado em muitas aplicações tecnológicas, especialmente em baterias recarregáveis. Ele também desempenha um papel importante na astrofísica e na química orgânica.

Contribuição do lítio aos processos vitais

O lítio, embora seja um oligoelemento, exerce um papel modulador na atividade neuronal e na regulação do humor. Ele influencia o transporte de íons através das membranas celulares e participa de certas vias de sinalização intracelular (como a via do fosfatidilinositol). Em humanos, são necessárias concentrações muito baixas, mas tanto a deficiência quanto o excesso podem ter consequências neurológicas.

História da descoberta

1817: Descoberto por Johan August Arfvedson
O lítio foi descoberto pela primeira vez pelo químico sueco Johan August Arfvedson, que o isolou a partir de um mineral chamado petalita. No entanto, foi apenas em 1855 que o metal puro foi isolado.

Década de 1930: Aplicações industriais
O lítio rapidamente encontrou aplicações na fabricação de baterias e medicamentos, especialmente no tratamento do transtorno bipolar.

Estrutura atômica

Constituição: Três prótons, três elétrons e geralmente quatro nêutrons para o isótopo mais comum (³Li).
Isótopos:

• Lítio-6 (⁶Li): Isotopicamente mais raro, utilizado em certos tipos de reatores nucleares.
• Lítio-7 (⁷Li): Isotopicamente mais abundante e estável, utilizado em baterias de lítio-íon e em aplicações astrofísicas.

Propriedades físicas

• Metal leve, com densidade de 0,534 g/cm³, é o metal sólido menos denso.
• Ponto de fusão: 453,65 K (180,5 °C)
• Ponto de ebulição: 1590 K (1317 °C)
• Boa condutividade térmica e elétrica, embora inferior à do cobre.
• Altamente reativo, especialmente com a água, formando hidróxido de lítio e gás hidrogênio.

Reatividade química

• Reage com a água, produzindo hidrogênio e hidróxido de lítio.
• Forma sais como o carbonato de lítio (Li₂CO₃), utilizados na indústria e na medicina.
• Reage com os halogênios para formar halogenetos de lítio, utilizados em diversas aplicações químicas.
• Agente redutor potente, utilizado na metalurgia e em baterias.

Aplicações industriais e tecnológicas

• Baterias de lítio-íon: utilizadas em telefones celulares, computadores portáteis, veículos elétricos e outros dispositivos.
• Fabricação de vidros e cerâmicas especiais devido à baixa densidade do lítio.
• Indústria aeroespacial: utiliza o lítio em ligas leves para a fabricação de aeronaves e satélites.
• Uso na medicina: tratamento de transtornos bipolares com carbonato de lítio.
• Reatores nucleares: utilizado em moderadores de nêutrons (lítio-6).

Papel cosmológico e astrofísico

• O lítio é um dos três elementos formados em quantidades significativas durante o Big Bang.
• Presença nas estrelas: produzido durante as primeiras etapas da fusão nuclear em estrelas primordiais.
• O lítio é observado nas atmosferas das estrelas, fornecendo informações sobre sua evolução.

Questões físicas fundamentais

• O lítio é utilizado na física dos materiais para a fabricação de baterias cada vez mais eficientes.
• Os isótopos de lítio são utilizados para estudar a nucleossíntese primordial e a física das estrelas.