Litio
El litio (Li, número atómico 3) es el metal más ligero y el primer metal alcalino, clave en las baterías modernas.
El litio (símbolo Li, número atómico 3) es el metal más ligero que existe y el primero de los metales alcalinos de la tabla periódica. Es blando, de color blanco plateado y muy reactivo, por lo que nunca se encuentra libre en la naturaleza. Hoy es un recurso estratégico: sus compuestos están en las baterías de móviles, portátiles y coches eléctricos, y en medicamentos para tratar el trastorno bipolar.
¿Qué es el litio?
Es un elemento químico del grupo 1, junto con sodio, potasio, rubidio, cesio y francio (véanse los grupos de la tabla periódica). Su configuración electrónica es 1s² 2s¹ ([He] 2s¹): un único electrón de valencia que pierde con facilidad para formar el catión Li⁺.
Fue descubierto en 1817 por el químico sueco Johan August Arfwedson al analizar el mineral petalita. Su nombre procede del griego lithos, «piedra», por haberse hallado en un mineral, a diferencia del sodio y el potasio, que se conocían en cenizas vegetales. En 1821 William Brande y Humphry Davy lograron aislar el metal por electrólisis.
Propiedades
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Símbolo y número atómico | Li, 3 |
| Masa atómica | 6,94 u |
| Densidad (20 °C) | 0,534 g/cm³ |
| Punto de fusión | 180,5 °C |
| Punto de ebullición | 1342 °C |
| Estado de oxidación habitual | +1 |
| Isótopos estables | ⁶Li (7,5 %) y ⁷Li (92,5 %) |
- Físicas: es tan blando que se corta con un cuchillo, y tan ligero que flota sobre el agua y sobre el aceite. Es buen conductor del calor y de la electricidad.
- Químicas: reacciona con el agua de forma vigorosa pero menos violenta que el sodio, y es el único metal alcalino que reacciona con el nitrógeno a temperatura ambiente, formando nitruro de litio. Se conserva sumergido en aceite mineral o en atmósfera inerte.
- Llama: sus sales colorean la llama de rojo carmesí, característica que se usa en pirotecnia y en análisis.
Dónde se encuentra y cómo se obtiene
El litio es poco abundante en la corteza terrestre (del orden de 20 mg/kg) y se encuentra en forma de compuestos. Hay dos fuentes principales:
- Minerales como la espodumena, la petalita y la lepidolita, extraídos en minas de roca dura (Australia es el mayor productor de mineral).
- Salmueras de salares, que se concentran por evaporación solar y de las que se obtiene carbonato de litio. Es el caso del llamado «triángulo del litio», formado por Chile, Argentina y Bolivia.
El metal puro se obtiene por electrólisis de cloruro de litio fundido.
Usos y aplicaciones
- Baterías: las de ion-litio dominan el mercado de dispositivos electrónicos y vehículos eléctricos por su alta densidad energética. El Premio Nobel de Química de 2019 reconoció a John Goodenough, Stanley Whittingham y Akira Yoshino por su desarrollo. Véase también batería.
- Medicina: el carbonato de litio (Li₂CO₃) es un estabilizador del ánimo que se emplea en el trastorno bipolar desde que John Cade describió su efecto en 1949. Requiere control médico porque su margen terapéutico es estrecho.
- Vidrio y cerámica: reduce el punto de fusión y la dilatación térmica, como en las vitrocerámicas.
- Aleaciones: las de aluminio y litio, ligeras y resistentes, se usan en la industria aeroespacial. Ver aleación.
- Lubricantes: las grasas de estearato de litio resisten el calor y la humedad.
Ejercicios resueltos
1. Calcula la masa atómica media del litio sabiendo que ⁶Li (6,015 u) abunda un 7,5 % y ⁷Li (7,016 u) un 92,5 %.
0,075 × 6,015 + 0,925 × 7,016 = 0,451 + 6,490 = 6,94 u.
2. ¿Cuántos gramos de hidrógeno se desprenden al reaccionar 6,94 g de litio con agua? (2 Li + 2 H₂O → 2 LiOH + H₂; M H₂ = 2,02 g/mol)
6,94 g son 1 mol de Li. Por cada 2 mol de Li se forma 1 mol de H₂, luego 1 mol de Li da 0,5 mol de H₂ = 0,5 × 2,02 ≈ 1,01 g de H₂.
3. ¿Qué masa tiene un cubo de litio de 10 cm³? (d = 0,534 g/cm³)
m = d × V = 0,534 × 10 = 5,34 g. Es unas 21 veces más ligero que el mismo volumen de plomo.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el litio flota en el agua?
Porque su densidad (0,534 g/cm³) es menor que la del agua (1 g/cm³). Mientras flota reacciona con ella y desprende hidrógeno.
¿Por qué se usa tanto el litio en baterías?
Porque es muy ligero y tiene un potencial de reducción muy bajo, lo que permite acumular mucha energía por unidad de masa y alcanzar voltajes altos en una celda.
¿Es tóxico el litio?
El metal es corrosivo al contacto con la humedad de la piel, y las sales de litio, usadas como medicamento, son tóxicas en exceso, por lo que solo se toman bajo supervisión médica.
¿Es el litio un recurso renovable?
No, es un mineral finito. Sin embargo, las baterías pueden reciclarse para recuperar litio, cobalto y níquel y reducir la presión sobre la minería.
Referencias
- Greenwood, N. N. y Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements. Butterworth-Heinemann.
- Haynes, W. M. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press.
- Real Sociedad Española de Química. Tabla periódica: litio.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Litio». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/litio/
