Lithium

Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Lithium, Li, 3
Elementkategorie Alkalimetalle
Gruppe, Periode, Block 1, 2, s
Aussehen silbrig weiß/grau
CAS-Nummer

7439-93-2

EG-Nummer 231-102-5
ECHA-InfoCard 100.028.274
Massenanteil an der Erdhülle 60 ppm (27. Rang)
Atomar
Atommasse 6,94 (6,938–6,997) u
Atomradius (berechnet) 145 (167) pm
Kovalenter Radius 128 pm
Van-der-Waals-Radius 182 pm
Elektronenkonfiguration [He] 2s1
1. Ionisierungsenergie 5.39171495(4) eV520.22 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 75.6400964(13) eV7298.16 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 122.4543581(8) eV11815.05 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Modifikationen 1
Kristallstruktur kubisch raumzentriert
Dichte 0,534 g/cm3 (20 °C)
Mohshärte 0,6
Magnetismus paramagnetisch (χm = 1,4 · 10−5)
Schmelzpunkt 453,61 K (180,46 °C)
Siedepunkt 1617,2 K (1344 °C)
Molares Volumen 13,02 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie 127,6 kJ/mol
Schmelzenthalpie 3 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit 6000 m·s−1 bei 293,15 K
Spezifische Wärmekapazität 3482 J·kg−1·K−1
Austrittsarbeit 2,9 eV
Elektrische Leitfähigkeit 10,6 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit 85 W·m−1·K−1
Chemisch
Oxidationszustände +1
Normalpotential −3,04 V
Elektronegativität 0,98 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP
6Li 7,6 % Stabil
7Li 92,4 % Stabil
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Kernspin γ in
rad·T−1·s−1
Er (1H) fL bei
B = 4,7 T
in MHz
6Li 1 0+3,936 · 107 8,5 · 10−3 029,45
7Li 3/2 +10,398 · 107 0,294 077,77
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert

Gefahr

H- und P-Sätze H: 260314
EUH: 014
P: 223231+232260280303+361+353305+351+338
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Lithium (von altgriechisch λίθος líthos, deutsch Stein, Aussprache [ˈliːtsi̯ʊm]  oder [ˈliːti̯ʊm] ) ist ein chemisches Element mit dem Symbol Li und der Ordnungszahl 3. Es ist ein Element der 1. IUPAC-Gruppe, der Gruppe der Alkalimetalle, und gehört zur zweiten Periode des Periodensystems der Elemente. Lithium ist ein Leichtmetall und besitzt die geringste Dichte der unter Standardbedingungen festen Elemente.

Lithium kommt in der Natur aufgrund seiner hohen Reaktivität nicht elementar vor. Bei Raumtemperatur ist es nur in völlig trockener Luft über längere Zeit stabil, reagiert aber langsam zu Lithiumnitrid (Li3N). In feuchter Luft bildet sich an der Oberfläche schnell eine mattgraue Lithiumhydroxid-Schicht. Wie alle Alkalimetalle reagiert elementares Lithium schon bei Berührung mit der Hautfeuchtigkeit und führt so zu schweren Verätzungen und Verbrennungen. Viele Lithiumverbindungen, die in wässriger Lösung Lithiumionen bilden, sind im Gegensatz zu den entsprechenden Natrium- und Kaliumverbindungen als gesundheitsschädlich eingestuft.

Als Spurenelement ist Lithium in Form seiner Salze ein häufiger Bestandteil von Mineralwasser. Im menschlichen Organismus sind geringe Mengen Lithium vorhanden; das Element ist jedoch nicht essenziell und hat keine bekannte biologische Funktion. Einige Lithiumsalze haben aber eine medizinische Wirkung und werden in der Lithiumtherapie bei bipolaren Affektstörungen, Manie, Depressionen und Cluster-Kopfschmerzen eingesetzt.

In einer Studie aus dem Jahr 2026 konnte erstmals mithilfe bodengestützter Lidarsysteme nachgewiesen werden, dass die obere Atmosphäre durch den Wiedereintritt von Weltraummüll, speziell dem unkontrollierten Wiedereintritt einer Falcon-9-Oberstufe, mit Lithium verschmutzt wird.

  1. 1 2 Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  2. Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Lithium) entnommen.
  3. Angegeben ist der von der IUPAC empfohlene Standardwert, da die Isotopenzusammensetzung dieses Elements örtlich schwanken kann, ergibt sich für das mittlere Atomgewicht der in Klammern angegebene Massenbereich. Siehe: Michael E. Wieser, Tyler B. Coplen: Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report). In: Pure and Applied Chemistry. 2010, S. 1, doi:10.1351/PAC-REP-10-09-14.
  4. IUPAC: Standard Atomic Weights Revised 2013.
  5. 1 2 3 Eintrag zu lithium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd). Abgerufen am 11. Juni 2020.
  6. 1 2 3 Eintrag zu lithium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
  7. Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Lithium) entnommen.
  8. N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 97.
  9. Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
  10. 1 2 3 Nikhila Narayana, Donald R. Burgess: Melting points and boiling points for the alkali metals. NIST Technical Note 2273. Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD, 2024, doi:10.6028/NIST.TN.2273.
  11. Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 6: Festkörper. 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S. 361.
  12. Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Lithium) entnommen.
  13. 1 2 Willi A. Brand, Tyler B. Coplen, Jochen Vogl, Martin Rösner, Thomas Prohaska: Assessment of international reference materials for isotope-ratio analysis (IUPAC Technical Report). In: Pure and Applied Chemistry. 2014, Band 86, Nummer 3, S. 425–467 doi:10.1515/pac-2013-1023.
  14. 1 2 3 4 5 6 M. Hesse, H. Meier, B. Zeeh: Spektroskopische Methoden in der organischen Chemie. Thieme, 2002.
  15. Eintrag zu Lithium in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  16. 1 2 Eintrag zu Lithium in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 28. Januar 2024. (JavaScript erforderlich)
  17. Robin Wing, Michael Gerding, John M. C. Plane, Yanmichel A. Morfa, J. Miguel Urco, Yosuke Yamazaki, Leonard Schulz, Josef Höffner, Jens Mielich, Toralf Renkwitz, Claudia C. Stephan, Gerd Baumgarten, Claudia Stolle: Measurement of a lithium plume from the uncontrolled re-entry of a Falcon 9 rocket. In: Communications Earth & Environment. Band 7, Nr. 1, 19. Februar 2026, S. 161, doi:10.1038/s43247-025-03154-8.