Carbonato de lítio (Li2CO3): estrutura, propriedades, usos - Ciência - 2023

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o carbonato de lítio é um sólido inorgânico formado por dois cátions de lítio Li⁺ e um ânion carbonato CO₃²^–. Sua fórmula química é Li₂CO₃. O li₂CO₃ É um sólido cristalino branco que pode ser obtido pela reação entre o hidróxido de lítio e o dióxido de carbono.

O carbonato de lítio possui um ponto de fusão muito alto, por isso é utilizado na preparação de vidros, cerâmicas e porcelanas. Tem uma grande variedade de utilizações, como em baterias recarregáveis de lítio, na preparação de outros compostos de lítio, em eletrodos de soldagem e em tintas e vernizes.

Li também é usado₂CO₃ em misturas de cimento para presa rápida e produção de alumínio.

Um de seus usos mais importantes é no tratamento de algumas doenças mentais, como depressão e comportamentos excessivamente agressivos, entre outras condições.

No entanto, seu uso como medicamento deve ser devidamente controlado por médicos especialistas, pois pessoas tratadas com₂CO₃ Eles podem sofrer efeitos prejudiciais à saúde, como hipotireoidismo (função reduzida da glândula tireóide).

Estrutura

O carbonato de lítio é composto por dois cátions de lítio⁺ e um ânion carbonato CO₃²^–.

A configuração eletrônica do lítio no estado de oxidação +1 é 1s² 2s⁰, pois perdeu o elétron da última camada, ficando mais estável. O íon carbonato CO₃²^– tem uma estrutura plana.

Cargas negativas são distribuídas uniformemente entre os três átomos de oxigênio do íon carbonato CO₃²^–.

Nomenclatura

-Carbonato de lítio

-Carbonato de diilítio

Propriedades físicas

Estado físico

Sólido cristalino branco com estrutura monoclínica

Peso molecular

73,9 g / mol

Ponto de fusão

723 ºC

Decomposição

Ele se decompõe a 1300 ºC.

Densidade

2,11 g / cm³

Solubilidade

Ligeiramente solúvel em água: 1,31% em peso a 20ºC. Sua solubilidade em água diminui com o aumento da temperatura. É solúvel em ácidos diluídos. É insolúvel em álcool e acetona.

pH

As soluções em água são alcalinas e têm um pH superior a 7.

Propriedades quimicas

O li₂CO₃ hidrolisa em solução aquosa gerando uma solução básica. A pequena proporção do composto que é solubilizado em água deixa o ânion carbonato CO livre.₃²^–.

O ânion carbonato CO₃²^– livre em solução aquosa leva um próton para formar o ânion bicarbonato HCO₃^–, como pode ser visto na seguinte reação:

CO₃²^– + H₂O → HCO₃^– + OH^–

A presença de íons OH^– é o que torna a solução básica.

Propriedades biológicas

Traços de íon de lítio estão normalmente presentes em tecidos animais e humanos, mas nenhum papel fisiológico natural desse íon é conhecido até agora.

No organismo humano, o Li₂CO₃ ingerido como droga, atua em uma variedade de mecanismos de sinalização em neurônios e outras células. Isso resulta da substituição de cátions como sódio e potássio.

A incorporação do íon lítio na estrutura da membrana celular pode alterar a resposta aos hormônios e o acoplamento da célula com processos energéticos.

Desta forma, o lítio modifica vários processos celulares, incluindo o metabolismo.

Modificando a forma como as células funcionam, Li₂CO₃ pode atuar nos mecanismos de comunicação dos neurônios do cérebro.

Obtendo

O li₂CO₃ pode ser obtido pela reação de hidróxido de lítio LiOH com dióxido de carbono CO₂, como mostrado abaixo:

2 LiOH + CO₂ → Li₂CO₃ + H₂OU

É produzido comercialmente a partir de minerais contendo lítio, como espodumênio e lepidolita. Esses minerais são tratados em altas temperaturas com certos sais de sulfato ou com compostos alcalinos para obter sais de lítio.

Os sais de lítio obtidos são purificados com água ou soluções ácidas e, em seguida, tratados com carbonatos para formar Li₂CO₃.

No entanto, o Li₂CO₃ conseguida desta forma, é contaminada com sulfatos ou cloretos de cálcio, magnésio, ferro, sódio, potássio, etc. portanto, requer purificação adicional.

Formulários

No tratamento de doenças mentais

É utilizado como antidepressivo, agente antimaníaco, no tratamento de comportamentos agressivos-impulsivos e para transtornos bipolares (pessoas que mudam de humor repentinamente sem causa alguma, tornando-se violentas).

Os médicos observaram que sua administração leva a uma diminuição na intensidade e na frequência de períodos graves de depressão e episódios maníacos.

É usado sozinho, ou seja, sem qualquer composto adicionado, na terapia de manutenção da depressão unipolar e para o transtorno esquizoafetivo. Também serve para aumentar o efeito antidepressivo de outros medicamentos.

Embora tenha sido usado para tratar crianças com sintomas aparentes de transtorno bipolar e hiperatividade com componentes neuróticos ou agressivos, não foi eficaz em todos os casos.

No tratamento de sintomas de outras doenças

É usado para reduzir a frequência de cefaleias graves, recorrentes e crónicas.

É usado para reduzir a incidência de infecção em pacientes com neutropenia induzida por quimioterapia ou por outros motivos. A neutropenia é uma diminuição dos neutrófilos, um tipo de glóbulo branco que ajuda a combater infecções no corpo.

Tem sido usado como inibidor das enzimas tireoidianas para o tratamento do hipertireoidismo, mas não é o tratamento de escolha devido aos seus efeitos adversos.

Forma de administração

É usado na forma de comprimidos ou cápsulas de Li₂CO₃. Também em comprimidos de liberação lenta com citrato de lítio. Li é o preferido₂CO₃ Porque não irrita a garganta ao ser engolido, como acontece com outros sais de lítio.

Efeitos adversos

O li₂CO₃ Ele pode ter um efeito prejudicial na tireóide e nos rins, portanto, a função desses órgãos deve ser monitorada antes e durante o tratamento com este composto.

O li₂CO₃ pode ser tóxico em concentrações muito próximas às usadas em tratamentos médicos, portanto, é necessária uma revisão contínua de seus valores no soro sanguíneo.

Sintomas de intoxicação por Li₂CO₃ são tremores, espasmos musculares, fraqueza muscular, diarreia, vômitos, sonolência ou ataxia (deterioração da coordenação muscular), entre outros.

Ao iniciar a terapia com Li₂CO₃ Sintomas como tremores, dores de cabeça e náuseas também podem ocorrer. Mas eles tendem a desaparecer à medida que a medicação continua.

A maioria das pessoas tratadas também pode desenvolver leucocitose (um aumento no número de glóbulos brancos), mas isso é reversível.

Pessoas que estão sendo medicadas com Li₂CO₃ eles não devem dirigir veículos ou operar máquinas, pois a coordenação física e a capacidade de realizar atividades que requerem vigilância diminuem.

Casos em que não deve ser administrado

Não deve ser usado em crianças menores de 12 anos, pois pode interferir na formação dos ossos e na sua densidade, pois altera as concentrações de um hormônio tireoidiano. Também tende a substituir o cálcio nos ossos.

Eles não devem ser tratados com Li₂CO₃ pessoas com doenças cardiovasculares, renais ou da tireoide. Nem em pacientes gravemente desidratados.

Não deve ser administrado a mulheres grávidas, especialmente durante o primeiro trimestre da gravidez. O lítio atravessa a placenta e pode atingir facilmente o feto com possíveis efeitos teratogênicos, ou seja, pode causar anormalidades ou malformações no feto.

Idosos que requerem tratamento com Li₂CO₃ devem ser tratados com muito cuidado e com doses menores do que os adultos jovens, pois podem desenvolver hipotireoidismo.

Outros usos

O li₂CO₃ A alta pureza é amplamente utilizada na fabricação de baterias de lítio recarregáveis.

É usado em células a combustível de carbonato fundido.

É utilizado na fabricação de porcelana elétrica, que é um tipo de porcelana eletricamente isolante. Também é usado na produção de esmaltes em cerâmica.

Possibilita a preparação de cerâmicas com baixo coeficiente de expansão, ou seja, se expande muito pouco com o aumento da temperatura, de forma que a cerâmica pode ser utilizada em uma faixa de temperatura mais elevada.

Outros usos são como catalisador, na fabricação de outros compostos de lítio, como revestimento para eletrodos de soldagem, em tintas luminescentes, vernizes e fórmulas de corantes, bem como na produção eletrolítica de alumínio.

É útil para gerar uma presa mais rápida do cimento e é adicionado à cola para azulejos para que possam ser fixados em um curto espaço de tempo.

Referências

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