Nitrato de litio (13453-76-4) Propiedades físicas y químicas
Nitrato de litio
Nitrato de litio inorgánico utilizado como reactivo oxidante y químico de procesamiento especial para aplicaciones en laboratorio, pirotecnia y materiales.
| Número CAS | 13453-76-4 |
| Familia | Sales inorgánicas de nitrato |
| Forma típica | Sólido cristalino blanco (deliquescente) |
| Grados comunes | EP, Reagent Grade |
El nitrato de litio es una sal inorgánica perteneciente a la clase de nitratos y al subconjunto de sales de metales alcalinos. Estructuralmente consiste en un catión monovalente de litio coordinado iónicamente al anión nitrato trigonal plano (\(NO_3^{-}\)). El compuesto se encuentra típicamente en forma de sólido cristalino anhidro o hidratado; el anión nitrato proporciona un alto grado de deslocalización de carga a través de tres átomos de oxígeno, mientras que el pequeño catión litio confiere energías reticulares relativamente altas y un carácter iónico fuerte en el estado sólido.
El comportamiento electrónico e intermolecular está gobernado por la retícula iónica fuertemente polar y la presencia de tres átomos de oxígeno aceptores de enlace por puente de hidrógeno en el anión nitrato. En solución, la sal se disocia completamente en \(Li^+\) y \(NO_3^-\); el anión nitrato es la base conjugada de un ácido fuerte (ácido nítrico) y por tanto se comporta como un anión espectador no básico, mientras que \(Li^+\) muestra hidrólisis insignificante en condiciones típicas. El sólido es higroscópico a deliquescente, disolviéndose fácilmente en agua para formar soluciones electrolíticas que son generalmente neutras o apenas ligeramente ácidas en condiciones ambientales. Como nitrato, el material actúa como agente oxidante y puede acelerar la combustión de materiales orgánicos o agentes reductores.
Industrial y técnicamente, el nitrato de litio se usa cuando se requieren poder oxidante y buena solubilidad: roles comunes incluyen oxidante en pirotecnia y propelentes, medios para transferencia y almacenamiento térmico (sistemas de sales fundidas), procesamiento cerámico y vidriero, y como reactivo de laboratorio. Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: EP, Reagent Grade.
Propiedades físicas básicas
Densidad
El nitrato de litio es más denso que el agua en su forma sólida. No se proporciona un valor numérico único de densidad aparente en el contexto de datos actual; la densidad depende del estado de hidratación y el empaquetamiento cristalino (anhidro vs. hidratados).
Punto de fusión o descomposición
No hay un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual. La sustancia es reportada como deliquescente e higroscópica; el comportamiento térmico está influenciado por el estado de hidratación y puede incluir descomposición o eventos exotérmicos al calentarse fuertemente.
Solubilidad en agua
El nitrato de litio es fácilmente soluble en agua y es deliquescente; absorbe humedad del aire y forma soluciones acuosas bajo humedad ambiental. Esta solubilidad explica su uso común como electrolito acuoso y en aplicaciones que requieren disolución rápida.
pH de la solución (comportamiento cualitativo)
Las soluciones acuosas de nitrato de litio son típicamente neutras o apenas ligeramente ácidas. El anión nitrato es la base conjugada de un ácido fuerte (ácido nítrico) y no confiere basicidad; el catión litio muestra hidrólisis insignificante bajo condiciones ordinarias de laboratorio, por lo que no se esperan cambios significativos de pH en soluciones acuosas puras.
Propiedades químicas
Comportamiento ácido-base
El nitrato de litio se comporta como una sal iónica neutra en términos ácido-base. No existe una constante de disociación ácida medible asociada con el anión nitrato en agua porque \(NO_3^{-}\) es la base conjugada de un ácido fuerte. Los cationes litio no confieren acidez significativa mediante hidrólisis en condiciones típicas. En consecuencia, la sal no actúa como ácido o base de Brønsted en solución acuosa más allá del comportamiento estándar de disociación iónica.
Reactividad y estabilidad
El nitrato de litio es un fuerte agente oxidante. Puede acelerar la combustión de materiales orgánicos y es reactivo con agentes reductores; mezclas con compuestos orgánicos, fósforo y ciertos metales o sales metálicas pueden presentar riesgos explosivos o exotérmicos vigorosos. Notas específicas de reactividad incluyen la formación de posibles nitratos de alquilo inestables al contacto con ésteres alquilos y posible descomposición energética cuando está contaminado con materia orgánica o sometido a calentamientos intensos. El sólido es higroscópico/deliquescente y absorberá humedad; la contaminación y las temperaturas elevadas incrementan el riesgo de descomposición y la intensidad de incendios.
Para su manipulación segura, evite el contacto con materiales combustibles, agentes reductores y contaminantes orgánicos; prevenga acumulación de calor y asegure que los envases se mantengan secos y segregados de materiales incompatibles.
Parámetros moleculares e iónicos
Fórmula y peso molecular
- Fórmula molecular: LiNO3
- Peso molecular: \(69.0\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
Parámetros adicionales calculados de masa: - Masa exacta: \(69.00382130\) - Masa monoisotópica: \(69.00382130\)
Conteos topológicos y estructurales: - Área polar superficial topológica (TPSA): \(62.9\ \text{Å}^2\) - Número de átomos pesados: 5 - Número de donadores de enlace de hidrógeno: 0 - Número de aceptores de enlace de hidrógeno: 3 - Número de enlaces rotatorios: 0 - Complejidad molecular: 18.8 - Carga formal: 0
Iones constituyentes
El nitrato de litio se disocia en: - Catión litio: \(Li^{+}\) - Anión nitrato: \(NO_3^{-}\)
El anión nitrato exhibe geometría trigonal plana con carga negativa deslocalizada entre los átomos de oxígeno; el catión litio es pequeño y altamente solvado en medios acuosos, lo que contribuye a fuertes interacciones iónicas en el sólido y alta solubilidad en disolventes polares.
Identificadores y sinónimos
Números de registro y códigos
- Número CAS: 13453-76-4
- CAS alternativo (aparece en listados): 7790-69-4
- Número CE: 232-218-9
- UNII: 68XG6U4533
- InChI: InChI=1S/Li.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1
- InChIKey: IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N
- SMILES: [Li+].N+([O-])[O-]
Sinónimos y nombres comunes
Los sinónimos y nombres comunes reportados incluyen (selección de entradas proporcionadas): - Nitrato de litio - Ácido nítrico, sal de litio - LiNO3 - Sal de litio del ácido nítrico (1:1) - Ácido nítrico, sal de litio (1:1) - LITHIUM NITRATE [MI] - Ácido nítrico, sal de litio, trihidrato - LITHIUM NITRATE 3-HYDRATE - Nitrato de litio anhidro, 99.98% (base metales)
Aplicaciones industriales y comerciales
Funciones y sectores de uso
El nitrato de litio funciona principalmente como agente oxidante y fuente soluble de litio. Roles funcionales típicos incluyen: - Oxidante en formulaciones pirotécnicas y propelentes para cohetes. - Sal para transferencia y almacenamiento térmico en ciertos procesos con sales fundidas. - Reactivo o intermedio en síntesis de laboratorio e industrial. - Aditivo o auxiliar de procesamiento en industrias cerámica y vidriera.
Los sectores de uso reportados incluyen fabricación química, fabricación de productos minerales no metálicos (cerámica, vidrio), pirotecnia y suministro de reactivos/laboratorio.
Ejemplos típicos de aplicación
- Pirotecnia y bengalas: usado como oxidante para producir la coloración roja característica en productos de combustión.
- Medios de intercambio térmico: empleados en sistemas de transferencia de calor con sales fundidas a alta temperatura donde son aceptables las sales basadas en nitrato.
- Cerámicas y esmaltes: como fuente de litio para modificar el comportamiento térmico y de vitrificación.
- Reactivo de laboratorio: para química analítica y síntesis que requieren una sal de litio soluble o un oxidante nitrato.
Si no está disponible un resumen conciso de aplicación para una forma de producto dada, la selección se basa típicamente en la capacidad oxidante, la solubilidad y el comportamiento higroscópico descritos anteriormente.
Resumen de Seguridad y Manipulación
Peligros para la Salud y el Medio Ambiente
El nitrato de litio es una sustancia oxidante que puede acelerar la combustión de materiales orgánicos. Puede causar irritación en la piel, ojos y mucosas y puede ser perjudicial si se ingiere. Los aniones nitrato pueden reducirse in vivo a nitrito, que puede inducir metahemoglobinemia; los efectos sistémicos asociados con la exposición a nitrato/nitrito incluyen hipoxia tisular y síntomas cardiovasculares y neurológicos relacionados. Algunas clasificaciones reportan preocupaciones sobre toxicidad reproductiva para compuestos nitrato bajo condiciones específicas de exposición o metabolismo.
En caso de exposición, se aplican medidas estándar de primeros auxilios de emergencia: trasladar a las personas afectadas a aire fresco, lavar piel o ojos con agua durante períodos prolongados, retirar ropa contaminada y buscar atención médica inmediata en caso de exposición significativa. La metahemoglobinemia se trata clínicamente (por ejemplo, suplementación de oxígeno y azul de metileno bajo supervisión médica) cuando está indicado.
Desde el punto de vista ambiental, la escorrentía o liberaciones que contienen sales oxidantes pueden afectar sistemas acuáticos y contribuir a la eutrofización; el material derramado puede generar riesgos de incendio y contaminación si se mezcla con materiales combustibles.
Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, los usuarios deben consultar la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
Consideraciones para Almacenamiento y Manipulación
- Segregación: Almacenar separado de materiales combustibles, orgánicos, agentes reductores y sustancias fácilmente oxidable.
- Control de humedad: Mantener los recipientes bien cerrados y secos; la sustancia es deliquescente y absorberá humedad del aire húmedo.
- Respuesta ante incendio y derrames: Los incendios pequeños pueden controlarse con abundante agua; evitar el uso de extintores de polvo seco que pueden ser ineficaces contra oxidantes en algunos casos. Los derrames deben recolectarse con absorbentes no combustibles (ej. arena, vermiculita) y mantenerse alejados de residuos combustibles.
- Protección personal: Usar vestimenta protectora adecuada, guantes y protección ocular; puede ser necesaria protección respiratoria en operaciones que generen polvo o en espacios confinados.
- Planificación de emergencias: Las instalaciones que manejen cantidades significativas deben implementar procedimientos para segregación, control de polvo, contención de derrames y respuesta ante emergencias; la ropa contaminada puede presentar riesgo de incendio al secarse y debe manejarse en consecuencia.
Para controles operativos detallados, límites de exposición y procedimientos de respuesta ante emergencias, consulte la SDS del producto y las normativas locales aplicables.
