Peróxido de litio

 
Peróxido de litio

Estructura química

__ Li+     __ O
General
Fórmula molecular Li2O2
Identificadores
Número CAS 12031-80-0[1]
ChemSpider 21489577 23787, 21489577
PubChem 25489
UNII 9ANX556R5F
InChI
InChI=InChI=1S/2Li.O2/c;;1-2/q2*+1;-2
Key: HPGPEWYJWRWDTP-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Masa molar 46,022 g/mol
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El peróxido de litio es el compuesto inorgánico de fórmula química Li 2 O 2 {\displaystyle {\ce {Li2O2}}} . Se presenta como un sólido blanco, no higroscópico de baja densidad, que ha sido utilizado para eliminar el dióxido de carbono ( CO 2 {\displaystyle {\ce {CO2}}} ) de la atmósfera en las naves espaciales.[2]

Síntesis

Se prepara por reacción entre el peróxido de hidrógeno e hidróxido de litio. Esta reacción produce inicialmente peróxido de litio:[2]

LiOH H 2 O + H 2 O 2 {\displaystyle {\ce {LiOH.H2O + H2O2}}} LiOOH {\displaystyle {\ce {LiOOH}}} · H 2 O + H 2 O {\displaystyle {\ce {H2O + H2O}}}

Este hidroperóxido de litio también se ha descrito como trihidrato de peróxido de litio monoperoxohidrato: ( Li 2 O 2 {\displaystyle {\ce {Li2O2}}} · H 2 O 2 {\displaystyle {\ce {H2O2}}} · 3 H 2 O {\displaystyle {\ce {3H2O}}} ).

La deshidratación posterior de esta sustancia da como producto sal de peróxido anhidro:

2 LiOOH {\displaystyle {\ce {2LiOOH}}} · H 2 O {\displaystyle {\ce {H2O}}} Li 2 O 2 + H 2 O 2 + 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {Li2O2 + H2O2 + 2H2O}}}

El Li 2 O 2 {\displaystyle {\ce {Li2O2}}} se descompone a aproximadamente 450 °C para dar óxido de litio de acuerdo a la siguiente reacción química:

2 Li 2 O 2 {\displaystyle {\ce {2Li2O2}}} 2 Li 2 O + O 2 {\displaystyle {\ce {2Li2O + O2}}}

La estructura del peróxido de litio sólido ha sido determinada por cristalografía de rayos X. El sólido posee subunidades eclipsadas de Li 6 O 2 {\displaystyle {\ce {Li6O2}}} , con una distancia O-O de 1,5 Å, aproximadamente.[3]

Usos

Se utiliza en los purificadores de aire de las naves espaciales para absorber dióxido de carbono y liberar oxígeno de acuerdo a la reacción:[2]

2 Li 2 O 2 + 2 CO 2 {\displaystyle {\ce {2Li2O2 + 2CO2}}} 2 Li 2 CO 3 + O 2 {\displaystyle {\ce {2Li2CO3 + O2}}}

Por otra parte, a diferencia de la mayoría de los peróxidos de metales alcalinos, no es higroscópico.

La reacción reversible de peróxido de litio es la base para el prototipo de batería de litio-aire. El uso de oxígeno de la atmósfera permite que ésta elimine el excedente de oxígeno para su reacción, con la ventaja de ahorrar peso y tamaño en la batería.[4]

Véase también

Referencias

  1. Número CAS
  2. a b c Greenwood, Norman Chemistry of the Elements. Pergamon Press. pp. 97–99. ISBN 0-08-022057-6.
  3. L. G. Cota and P. de la Mora "On the structure of lithium peroxide, Li2O2" Acta Cryst. 2005, vol. B61, pages 133-136. doi 10.1107/S0108768105003629
  4. Girishkumar, G.; B. McCloskey; AC Luntz; S. Swanson; W. Wilcke (2 de julio de 2010). «Lithium- air battery: Promise and challenges». The Journal of Physical Chemistry Letters 1 (14): 2193-2203. doi:10.1021/jz1005384. 

Enlaces externos

  • Esta obra contiene una traducción parcial derivada de «Lithium peroxide» de Wikipedia en inglés, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.
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