BROMURE DE LITHIUM: STRUCTURE, PROPRIÉTÉS, UTILISATIONS, RISQUES - CHIMIE - 2024

Le bromure de lithium est un sel neutre d'un métal alcalin dont la formule chimique est LiBr. La formule exprime que son solide cristallin est composé d'ions Li ⁺ et Br ^- dans un rapport 1: 1. Ses cristaux sont blancs ou beige clair. Il est très soluble dans l'eau et c'est aussi un sel assez hygroscopique.

Cette dernière propriété permet son utilisation comme déshydratant dans les systèmes de climatisation et de réfrigération. De même, le bromure de lithium a été utilisé depuis le début du XXe siècle dans le traitement de certains troubles de santé mentale, et son utilisation a été abandonnée en raison d'une utilisation inappropriée du sel.

Structure cristalline cubique de LiBr. Source: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

Le LiBr est produit en traitant le carbonate de lithium, Li ₂ CO ₃, avec de l'acide bromhydrique. Après chauffage du milieu, il précipite hors de la solution aqueuse sous forme d'hydrate.

Ce sel irrite la peau et les yeux au contact, tout en irritant les voies respiratoires par inhalation. L'ingestion de sels de lithium peut provoquer des nausées, des vomissements, de la diarrhée et des étourdissements.

Structure du bromure de lithium

La formule LiBr précise que le rapport Li / Br est égal à 1; pour chaque cation Li ^+, il doit y avoir un anion Br ^- homologue. Par conséquent, ce rapport doit être maintenu constant dans tous les coins du cristal LiBr.

Les ions Li ⁺ et Br ^- sont mutuellement attirés, diminuant les répulsions entre charges égales, pour ainsi engendrer un cristal de sel gemme cubique; c'est isomorphe au NaCl (image du haut). Notez qu'à lui seul, l'ensemble a une géométrie cubique.

Dans ce cristal, les Li ⁺ sont plus petits et ont une couleur violet clair; tandis que les Br ^- sont plus volumineux et d'une couleur brune intense. On observe que chaque ion a six voisins, ce qui revient à dire qu'ils présentent une coordination octaédrique: LiBr ₆ ou Li ₆ Br; cependant, si la maille élémentaire est considérée, le rapport Li / Br reste 1.

Il s'agit de la structure cristalline adoptée de préférence par LiBr. Cependant, il peut également former d'autres types de cristaux: la wurzite, si elle cristallise à basse température (-50 ° C) sur un substrat; ou cubique centré sur le corps, ou de type CsCl, si le cristal cubique de sel gemme est soumis à une pression élevée.

Hydrate et lunettes

Ce qui précède est applicable pour LiBr anhydre. Ce sel est hygroscopique et peut donc absorber l'humidité de l'environnement, insérant des molécules d'eau dans ses propres cristaux. Ainsi, les hydrates LiBr · nH ₂ O (n = 1, 2, 3…, 10) apparaissent. Pour chaque hydrate, la structure cristalline est différente.

Par exemple, des études cristallographiques ont déterminé que LiBr · H ₂ O adopte une structure de type pérovskite.

Lorsque ces hydrates sont en solution aqueuse, ils peuvent devenir surfondus et vitrifier; c'est-à-dire qu'ils adoptent une structure apparemment cristalline, mais désordonnée moléculaire. Dans de telles conditions, les liaisons hydrogène dans l'eau deviennent assez importantes.

Propriétés

Poids moléculaire

88,845 g / mol.

Apparence

Solide cristallin blanc ou beige clair.

Odeur

Toilette.

Point de fusion

552 ° C (1026 ° F, 825 K).

Point d'ébullition

1 256 ° C (2 309 ° F, 1 538 K).

Solubilité dans l'eau

166,7 g / 100 mL à 20 ° C Notez sa forte solubilité.

Solubilité dans les solvants organiques

Soluble dans le méthanol, l'éthanol, l'éther et l'acétone. Légèrement soluble dans la pyridine, un composé aromatique et moins polaire que les précédents.

Indice de réfraction (ηD)

1,784.

Capacité calorique

51,88 J / mol · K.

Entropie molaire standard (S

66,9 J / mol · K.

point d'allumage

1 265 ° C Il est considéré comme ininflammable.

Stabilité

Stable. La forme anhydre, cependant, est extrêmement hygroscopique.

Décomposition

Décomposé par chauffage, il forme de l'oxyde de lithium.

pH

Entre pH 6 et 7 en solution aqueuse (100 g / L, 20 ºC).

Réactivité

Le bromure de lithium n'est pas réactif dans des conditions environnementales normales. Cependant, vous pouvez rencontrer de fortes réactions avec des acides forts avec une température croissante.

Une fois dissous dans l'eau, une augmentation de la température se produit, causée par une enthalpie d'hydratation négative.

Production

Le LiBr est produit en faisant réagir de l'hydroxyde de lithium ou du carbonate de lithium avec de l'acide bromhydrique dans une réaction de neutralisation:

Li ₂ CO ₃ + HBr => LiBr + CO ₂ + H ₂ O

Le bromure de lithium est obtenu sous forme d'hydrate. Pour obtenir la forme anhydre, il est nécessaire de chauffer le sel hydraté sous vide.

Nomenclature

Le nom de «bromure de lithium» vient du fait qu'il s'agit d'un halogénure métallique, ainsi nommé selon la nomenclature du stock. D'autres noms, également valables mais moins utilisés, sont le monobromure de lithium, selon la nomenclature systématique; et le bromure lithique (la valence unique de +1 pour le lithium), selon la nomenclature traditionnelle.

Applications

Déshydratant

LiBr est un sel hygroscopique, formant une saumure concentrée capable d'absorber l'humidité de l'air sur une large gamme de températures. Cette saumure est utilisée comme déshydratant dans les systèmes de climatisation et de réfrigération.

Les fibres

Il est utilisé pour augmenter le volume de la laine, des cheveux et d'autres fibres organiques.

Adduits pharmaceutiques

LiBr forme des adduits avec certains composés pharmaceutiques, modulant leur action. Un adduit est la combinaison par coordination de deux molécules ou plus, sans produire une altération structurelle de l'une quelconque des molécules jointes.

Sédatif

Le bromure de lithium a été utilisé pour la première fois comme sédatif dans certains troubles mentaux, arrêtant son utilisation en 1940. Actuellement, le carbonate de lithium est utilisé; mais dans tous les cas, le lithium est l'élément qui exerce l'action thérapeutique dans les deux composés.

Le lithium est utilisé dans le traitement du trouble bipolaire, ayant été utile dans le contrôle des épisodes maniaques du trouble. On pense que le lithium inhibe l'activité des neurotransmetteurs excitateurs, tels que la dopamine et l'acide glutamique.

D'autre part, il augmente l'activité du système inhibiteur médié par le neurotransmetteur acide gamma-amino-butyrique (GABA). Ces actions pourraient faire partie de la base de l'action thérapeutique du lithium.

Des risques

Toxicité de contact

Irritation et sensibilisation cutanées, allergies. Lésions oculaires graves ou irritation des yeux, des voies respiratoires, des voies nasales et de la gorge.

Ingestion

Les principaux symptômes dus à l'ingestion de bromure de lithium sont: troubles gastro-intestinaux, vomissements et nausées. Les autres effets indésirables de l'ingestion de sel comprennent l'agitation, les spasmes et la perte de conscience.

La condition connue sous le nom de «bromisme» peut survenir avec des doses de bromure de lithium supérieures à 225 mg / jour.

Certains des signes et symptômes suivants peuvent apparaître dans les blagues: exacerbation de l'acné et perte d'appétit, tremblements, problèmes d'élocution, apathie, faiblesse et agitation maniaque.

Références

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