Peróxido de litio

Plantilla:Ficha de compuesto químico El peróxido de litio es el compuesto inorgánico de fórmula química $\mathrm{L}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$. Se presenta como un sólido blanco, no higroscópico de baja densidad, que ha sido utilizado para eliminar el dióxido de carbono ($\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$) de la atmósfera en las naves espaciales.

Síntesis

Se prepara por reacción entre el peróxido de hidrógeno e hidróxido de litio. Esta reacción produce inicialmente peróxido de litio:

$\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{H}\cdot \mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$→ $\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$·$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Este hidroperóxido de litio también se ha descrito como trihidrato de peróxido de litio monoperoxohidrato: ($\mathrm{L}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$·$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$·$3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$).

La deshidratación posterior de esta sustancia da como producto sal de peróxido anhidro:

$2\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$·$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$ → $\mathrm{L}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

El $\mathrm{L}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$se descompone a aproximadamente 450 °C para dar óxido de litio de acuerdo a la siguiente reacción química:

$2\mathrm{L}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$ → $2\mathrm{L}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

La estructura del peróxido de litio sólido ha sido determinada por cristalografía de rayos X. El sólido posee subunidades eclipsadas de $\mathrm{L}\mathrm{i}{\phantom{A}}_6\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$, con una distancia O-O de 1,5 Å, aproximadamente.

Usos

Se utiliza en los purificadores de aire de las naves espaciales para absorber dióxido de carbono y liberar oxígeno de acuerdo a la reacción:

$2\mathrm{L}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$ → $2\mathrm{L}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

Por otra parte, a diferencia de la mayoría de los peróxidos de metales alcalinos, no es higroscópico.

La reacción reversible de peróxido de litio es la base para el prototipo de batería de litio-aire. El uso de oxígeno de la atmósfera permite que ésta elimine el excedente de oxígeno para su reacción, con la ventaja de ahorrar peso y tamaño en la batería.

Véase también

• Óxido de litio
• Peróxido
• Peróxido de sodio