بيركلورات الليثيوم

فوق كلورات الليثيوم (أوبيركلورات الليثيوم) هومركب كيميائي له الصيغة LiClO₄، ويكون على شكل ملح بلّوري أبيض اللون. يوجد فوق كلورات الليثيوم على شكل لامائي أوعلى شكل ثلاثي هيدرات، وهومن المؤكسدات القويّة.

التحضير

يحضّر مركّب فوق كلورات الليثيوم من تفاعل حمض فوق الكلوريك مع كربونات الليثيوم، وذلك حسب التفاعل:

{\displaystyle \mathrm {Li_{2 CO_{3 +2\ HClO_{4 \longrightarrow 2\ LiClO_{4 +H_{2 O+CO_{2 \uparrow

كما يمكن حتى بحضّر من تفاعل فوق كلورات الصوديوم مع كلوريد الليثيوم.

بطريقة أخرى، يحضّر فوق كلورات الليثيوم من التحليل الكهربائي لكلورات الليثيوم عند 200 ميلي أمبير/سم² وذلك عند درجات حرارة تتجاوز 20 °س.

الخواص

يتبلور فوق كلورات الليثيوم عندماقد يكون بشكل ثلاثي الهيدرات LiClO₄ · 3 H₂O حسب النظام البلّوري السداسي وذلك في الزمرة الفراغية P6₃mc. تكون أبعاد الشبكة البلورية كالتالي: a = 7.719 Å و c = 5.455 Å.

عند تسخين الشكل ثلاثي الهيدرات من فوق كلورات الليثيوم إلى درجات حرارة بين 98 - 100 °س فإنّه يفقد جزيئتي ماء ويتحوّل إلى الشكل أحادي الهيدرات، في حين أنّ الشكل اللامائي يتشكّل بالتسخين إلى درجات حرارة بين 130 - 150 °س.

يكون للشكل اللامائي بنية بلّورية مختلفة عن الشكل المائي ثلاثي الهيدرات، حيث يتبلور حسب النظام البلوري المعيني القائم في الزمرة الفراغية Pnma بأبعاد الشبكة البلورية كالتالي: a = 8.657 Å وb = 6,912 Å وc = 4.832 Å. يمكن حتى توجد أربع صيغ في وحدة الخلية.

يتفكّك فوق كلورات الليثيوم عند 380 °س إلى كلورات الليثيوم، وكلوريد الليثيوم والأكسجين. كما يتفكك كلورات الليثيوم في هذه العملية أيضاً.

{\displaystyle \mathrm {2\ LiClO_{4 \ {\xrightarrow {\Delta \ LiClO_{3 +LiCl+O_{2 \ \uparrow

{\displaystyle \mathrm {2\ LiClO_{3 \ {\xrightarrow {\Delta \ 2\ LiCl+3\ O_{2 \uparrow

ويكون التفاعل الكلّي:

{\displaystyle \mathrm {LiClO_{4 \ {\xrightarrow {\Delta \ LiCl+2\ O_{2 \ \uparrow

في حال وجود شوائب في المركب، تحدث عملية التفكك عند درجات حرارة أقل من 300 °س.

الاستخدامات

مصدر للأكسجين

تشكّل نسبة الأكسجين في المركّب حوالي 60% من كتلته، لذلك يستخدم فوق كلورات الليثيوم كمصدر للأكسجين في بعض مولّدات الأكسجين الكيميائية.

التحفيز

إنّ انحلالية فوق كلورات الليثيوم في المذيبات العضوية كبيرة جداً، مثل إيثانول وأسيتات الإيثيل وثنائي إيثيل الإيثر. تستعمل محاليل فوق كلورات الليثيوم في المذيبات العضوية في تفاعل ديلز-ألدر حيث حتى Li⁺قد يكون على حمض لويس ويرتبط إلى مواقع لويس القاعدية على الكاشف المحب للديين dienophile، ممّا يسرّع من التفاعل.

البطاريات

يستخدم فوق كلورات الليثيوم ككهرل في بطارية ليثيوم-أيون. يفضّل هذا المركب عن غيره من مركّبات الليثيوم مثل سداسي فلوروفوسفات الليثيوم أورباعي فلوروبورات الليثيوم وذلك لخصائصه المميّزة من حيث المعاوقة والناقلية الكهربائية والاسترطاب والثباتية المصعدية.

احتياطات الأمان

إنّ مركّبات فوق الكلورات عادة ما تشكّل مزائج انفجارية مع المركّبات العضوية.

المراجع

↑ معهد بوب كيم: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/23665649 — تاريخ الاطلاع: 14 أكتوبر 2016 — العنوان : 7791-03-9 — الرخصة: محتوى حر
↑ صفحة بيانات المادة من شركة alfa نسخة محفوظة 20 أغسطس 2014 على مسقط واي باك مشين.
^ صفحة المادة في مسقط Römpp Online نسخة محفوظة 29 يوليو2016 على مسقط واي باك مشين.
↑ R. Abegg, F. Auerbach, I. Koppel: Handbuch der anorganischen Chemie. Verlag S. Hirzel, 1908, 2. Band, 1. Teil, S. 137. النص (بالألمانية) نسخة محفوظة 13 يناير 2017 على مسقط واي باك مشين.
↑ Helmut Vogt, Jan Balej, John E. Bennett, Peter Wintzer, Saeed Akbar Sheikh, Patrizio Gallone "Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a06_483
^ A. Sequeira, I. Bernal, I.D. Brown, R. Faggiani: "The Structure of Lithium Perhclorate Trihydrate Li(H₂O)₃ClO₄ - an X-ray and Neutron Diffraction Study" in Acta Cryst. 1975, B31, S. 1735. Abstract نسخة محفوظة 02 يونيو2018 على مسقط واي باك مشين.
^ M. S. Wickleder: "Crystal Structure of LiCl0₄" in Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 2003, 629(9), S. 1466-1468. doi:10.1002/zaac.200300114 (بالألمانية)
^ Charette, A. B. "Lithium Perchlorate" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi:10.1002/047084289.
^ Xu, Kang (2004). "Nonaqueous liquid electrolytes for lithium-based rechargeable batteries" (PDF). Chemical Reviews. 104 (10): 4303–4417. doi:10.1002/chin.200450271. PMID 15669157. مؤرشف من الأصل (PDF) في ثلاثة مارس 2016. اطلع عليه بتاريخ 24 فبراير 2014.