Lithiumperchlorat ist das Lithiumsalz der Perchlorsäure und wie viele Perchlorate bei erhöhter Temperatur ein starkes Oxidationsmittel. Es ist ein farbloser, in Wasser, Alkoholen und einigen anderen Lösungsmitteln leicht löslicher Feststoff.
Herstellung Lithiumperchlorat kann aus Perchlorsäure und Lithiumcarbonat hergestellt werden.R. Abegg, F. Auerbach, I. Koppel: Handbuch der anorganischen Chemie. Verlag S. Hirzel, 1908, 2. Band, 1. Teil, S. 137. Volltext
Li2CO3 + 2HClO4 -> 2LiClO4 + H2O + CO2 ^
Eigenschaften Lithiumperchlorat kristallisiert als Trihydrat LiClO4 · 3 H2O im hexagonalen Kristallsystem in der . Die Gitterparameter betragen a = 7,719 Å und c = 5,455 Å.A. Sequeira, I. Bernal, I.D. Brown, R. Faggiani: "The Structure of Lithium Perchlorate Trihydrate Li(H2O)3ClO4 - an X-ray and Neutron Diffraction Study" in Acta Cryst. 1975, B31, S. 1735. doi:10.1107/S0567740875006000. Bei 98 - 100 °C geht es unter Wasserabspaltung in ein Monohydrat LiClO4 · H2O über. Das Anhydrat entsteht bei 130 - 150 °C, es ist hygroskopisch und kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem in der Raumgruppe und den Gitterparametern a = 8,657 Å, b = 6,912 Å und c = 4,832 Å. In der Elementarzelle befinden sich vier Formeleinheiten.M. S. Wickleder: Crystal Structure of LiClO4 in Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 2003, 629(9), S. 1466–1468. doi:10.1002/zaac.200300114.
Lithiumperchlorat ist in Wasser und polaren organischen Lösungsmitteln gut bis sehr gut löslich.
{| class="wikitable left" style="text-align:center; font-size:90%;" |- | class="hintergrundfarbe6" colspan="13" | Löslichkeit in verschiedenen Lösungsmitteln bei 25 °CLong, J.R.: Perchlorate safety: Reconciling inorganic and organic guidelines in Chem. Health Safety 9 (2002) 12–18, doi:10.1016/S1074-9098(02)00294-0.Willard, H.H.; Smith, G.F.: The Perchlorates of the Alkali and Alkaline Earth Metals and Ammonium. Their Solubility in Water and Other Solvents in J. Am. Chem. Soc. 45 (1923) 286–297, doi:10.1021/ja01655a004. |- | class="hintergrundfarbe5" align="left" | Lösungsmittel | || Wasser || Methanol || Ethanol || n-Propanol || Aceton || Ethylacetat || Diethylether |- | class="hintergrundfarbe5" align="left" | Löslichkeit | in g/100 g Lösungsmittel || 59,71 || 182,25 || 151,76 || 105,00 || 136,52 || 95,12 || 113,72
Bei 380 °C zersetzt sich reines Lithiumperchlorat zunächst in Lithiumchlorat, Lithiumchlorid und Sauerstoff. Das gebildete Lithiumchlorat zersetzt sich in einer Folgereaktion in Lithiumchlorid und Sauerstoff:
4LiClO_4 ->[\Delta] 2LiClO3 + 2LiCl + 5O2 ^ 2LiClO_3 \ ->[\Delta] 2LiCl + 3O2 ^
Die Gesamtreaktion lautet demnach:
LiClO4 ->[\Delta] LiCl + 2O2 ^
Verunreinigtes Lithiumperchlorat kann sich schon unterhalb von 300 °C in heftiger Reaktion zersetzen.
Handhabung Hitze, offene Flammen, starke Reduktionsmittel und entzündliche Substanzen sollten aufgrund der Explosionsgefahr vermieden werden.
Einsatzbereiche Lithiumperchlorat wird technisch nur begrenzt eingesetzt, da es teuer und schwer zu handhaben ist. Da es in vielen organischen Lösungsmitteln, einschließlich Ethanol und Ether, relativ gut löslich ist, wird es als Elektrolyt verwendet, wobei insbesondere die Anwendung in Lithiumbatterien bedeutend ist. Ein weiteres Beispiel für eine Verwendung als Elektrolyt in nichtwässrigen Lösungen ist die Herstellung von Polypyrrol, das dann auch mit Lithiumperchlorat dotiert werden kann.
Da Lithiumperchlorat unter allen bisher bekannten Perchloraten das günstigste Masse-Volumen-Verhältnis an Sauerstoff aufweist, wird es in der Luft- und Raumfahrt als Sauerstoffträger geschätzt.
Einzelnachweise
Kategorie:Lithiumverbindung Kategorie:Perchlorat