酸化リチウム

酸化リチウム（さんかリチウム、lithium oxide）は組成式Li₂Oで表されるリチウムの酸化物である。

酸化リチウム

IUPAC名酸化リチウム lithium oxide
識別情報
CAS登録番号	12057-24-8
特性
化学式	Li₂O
モル質量	29.881 g/mol
外観	無色結晶
密度	2.013 g/cm³
融点	1570℃
沸点	2600℃
水への溶解度	水と反応
構造
結晶構造	立方晶系
熱化学
標準生成熱 Δ_fH^o	−597.94 kJ mol⁻¹[1]
標準モルエントロピー S^o	37.57 J mol⁻¹K⁻¹
標準定圧モル比熱, C_p^o	54.10 J mol⁻¹K⁻¹
危険性
EU分類	腐食性(C)
EU Index	Not listed
Rフレーズ	R34
Sフレーズ	S26, S36/37/39, S45
引火点	不燃性
関連する物質
関連物質	酸化ナトリウム;酸化カリウム;酸化ルビジウム;酸化セシウム
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

製法

金属リチウムを空気中および酸素中で燃焼させると生成する。他のアルカリ金属と異なり酸素との直接反応では過酸化リチウムLi₂O₂および超酸化リチウムLiO₂は生成しない。

{\ce {4 Li\ + O2 -> 2 Li2O}}

銀箔に包んだ無水水酸化リチウムをニッケルボート中で減圧下675℃に加熱分解すると得られる[2]。

{\ce {2 LiOH -> Li2O\ + H2O}}

また炭酸リチウムを700℃で50時間減圧下で加熱し分解させても得られる。

{\ce {Li2CO3 -> Li2O\ + CO2}}

無水過酸化リチウムをヘリウム中で450℃で6時間加熱し分解させても得られる。

{\ce {2 Li2O2 -> 2 Li2O\ + O2}}

性質

白色の粉末でリチウムイオンLi⁺と酸化物イオンO²⁻からなるイオン結晶であり、他のアルカリ金属酸化物よりも熱力学的に安定で、融点もかなり高い。

水と熱を発して反応し、水酸化リチウムを生成する。

{\ce {Li2O\ + H2O -> 2 LiOH\ ,}}

\Delta H=-86.09{\rm {kJ\ mol^{-1}}}

[1]

{\ce {Li2O\ + H2O -> 2 Li^+(aq)\ + 2 OH^-(aq)\ ,}}

\Delta H=-133.20{\rm {kJ\ mol^{-1}}}

[1]

水蒸気および二酸化炭素を吸収しやすい。

{\ce {Li2O\ + CO2 -> Li2CO3}}

結晶構造

酸化リチウムの構造 __ O²⁻　　__ Li⁺

酸化リチウムは酸化カリウムおよび酸化ナトリウムと同様に立方晶系の逆蛍石型構造をとり、リチウムイオンLi⁺は正四面体4配位、酸化物イオンO²⁻は立方体8配位となる。その格子定数はa = 4.61Åである[3]。

脚注

D.D. Wagman, W.H. Evans, V.B. Parker, R.H. Schumm, I. Halow, S.M. Bailey, K.L. Churney, R.I. Nuttal, K.L. Churney and R.I. Nuttal, The NBS tables of chemical thermodynamics properties, J. Phys. Chem. Ref. Data 11 Suppl. 2 (1982).
日本化学会編　『新実験化学講座　無機化合物の合成I』　丸善、1976年
『化学大辞典』　共立出版、1993年

リチウムの化合物
二元化合物	LiBr Li₂C₂ LiCl LiF LiH LiI LiN₃ Li₃N Li₂O Li₂O₂ LiO₂ LiP Li₃P Li₂S Li₂Se Li₂Te
三元化合物	LiAlCl₄ LiAlH₄ LiAlO₂ LiBF₄ LiBH₄ LiBO₂ Li₂B₄O₇ LiBrO₃ Li(C₂H₅)₃BH LiClO LiClO₂ LiClO₃ LiClO₄ LiCN LiCoO₂ Li₂CO₃ Li₂CrO₄ Li₂Cr₂O₇ LiIO₃ LiIO₄ LiMnO₄ Li₂MoO₄ LiNbO₃ Li₂NH LiNH₂ LiNO₂ LiNO₃ LiOH LiPF₆ Li₃PO₄ Li₂SO₃ Li₂SO₄ LiTaO₃ Li₂TiO₃
四元・五元化合物	CH₃COOLi LiHCO₃ LiHS LiHSO₃ LiHSO₄ LiOCH₃ LiOC₂H₅ LiSCN
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酸化物
酸化数により分類。
混合酸化状態	四酸化アンチモン (Sb₂O₄) 四酸化三コバルト (Co₃O₄) Eu₃O₄ 四酸化三鉄 (Fe₃O₄) 鉛丹 (Pb₃O₄) 四酸化三マンガン (Mn₃O₄) 一酸化銀 (Ag₂O₂) 八酸化三ウラン (U₃O₈) 亜酸化炭素 (C₃O₂) 無水メリト酸 (C₁₂O₉) 十一酸化六プラセオジム (Pr₆O₁₁) 七酸化四テルビウム (Tb₄O₇)
酸化数+1	酸化銅(I) (Cu₂O) 酸化セシウム (Cs₂O) 一酸化二炭素 (C₂O) 一酸化二塩素 (Cl₂O) 酸化ガリウム(I) (Ga₂O) 酸化リチウム (Li₂O) 酸化カリウム (K₂O) 酸化ルビジウム (Rb₂O) 酸化銀(I) (Ag₂O) 酸化タリウム(I) (Tl₂O) 酸化ナトリウム (Na₂O) 水（酸化水素） (H₂O)
酸化数+2	酸化アルミニウム(II) (AlO) 酸化バリウム (BaO) 酸化ベリリウム (BeO) 酸化カドミウム (CdO) 酸化カルシウム (CaO) 一酸化炭素 (CO) 酸化クロム(II) (CrO) 酸化コバルト(II) (CoO) 酸化銅(II) (CuO) 酸化ユウロピウム(II) (EuO) 二酸化二窒素 (N₂O₂) 一酸化ゲルマニウム (GeO)) 酸化鉄(II) (FeO) 酸化鉛(II) (PbO) 酸化マグネシウム (MgO) 酸化マンガン(II) (MnO) 酸化水銀(II) (HgO) 酸化ニッケル(II) (NiO) 一酸化窒素 (NO) 酸化パラジウム(II) (PdO) 一酸化ケイ素 (SiO) 酸化ストロンチウム (SrO) 一酸化硫黄 (SO) 二酸化二硫黄 (S₂O₂) 一酸化トリウム (ThO) 酸化スズ(II) (SnO) 酸化チタン(II) (TiO) 酸化バナジウム(II) (VO) 酸化亜鉛 (ZnO)
酸化数+3	酸化アルミニウム (Al₂O₃) 三酸化アンチモン (Sb₂O₃) 三酸化二ヒ素 (As₂O₃) 酸化ビスマス(III) (Bi₂O₃) 酸化ホウ素 (B₂O₃) 酸化セリウム(III) (Ce₂O₃) 三酸化二臭素 (Br₂O₃) 酸化クロム(III) (Cr₂O₃) 三酸化二窒素 (N₂O₃) 酸化ジスプロシウム(III)(Dy₂O₃) 酸化エルビウム(III) (Er₂O₃) 酸化ユウロピウム(III) (Eu₂O₃) 酸化ガドリニウム(III) (Gd₂O₃) 酸化ガリウム(III) (Ga₂O₃) 酸化ホルミウム(III) (Ho₂O₃) 酸化インジウム(III) (In₂O₃) 酸化鉄(III) (Fe₂O₃) 酸化ランタン(III) (La₂O₃) 酸化ルテチウム(III) (Lu₂O₃) 酸化マンガン(III) (Mn₂O₃) 酸化ネオジム(III) (Nd₂O₃) 酸化ニッケル(III) (Ni₂O₃) 一酸化リン (P O) 六酸化四リン (P₄O₆) 酸化プラセオジム(III) (Pr₂O₃) 酸化プロメチウム(III) (Pm₂O₃) 酸化ロジウム(III) (Rh₂O₃) 酸化サマリウム(III) (Sm₂O₃) 酸化スカンジウム(III) (Sc₂O₃) 酸化テルビウム(III) (Tb₂O₃) 酸化タリウム(III) (Tl₂O₃) 酸化ツリウム(III) (Tm₂O₃) 酸化チタン(III) (Ti₂O₃) 酸化タングステン(III) (W₂O₃) 酸化バナジウム(III) (V₂O₃) 酸化イッテルビウム(III) (Yb₂O₃) 酸化イットリウム(III) (Y₂O₃)
酸化数+4	二酸化アメリシウム (AmO₂) 二酸化ビスマス (BiO₂) 二酸化炭素 (CO₂) 三酸化炭素 (CO₃) 酸化セリウム(IV) (CeO₂) 二酸化塩素 (ClO₂) 酸化クロム (CrO₂) 四酸化二窒素 (N₂O₄) 二酸化ゲルマニウム (GeO₂) 酸化ハフニウム(IV) (HfO₂) 二酸化鉛 (PbO₂) 二酸化マンガン (MnO₂) 酸化ネプツニウム(IV) (NpO₂) 二酸化窒素 (NO₂) 酸化オスミウム(IV) (OsO₂) 酸化プルトニウム(IV) (PuO₂) 酸化プラセオジム(IV)　(PrO₂) 酸化プロトアクチニウム(IV) (PaO₂) 酸化ロジウム(IV) (RhO₂) 二酸化ルテニウム (RuO₂) 二酸化セレン (SeO₂) 二酸化ケイ素 (SiO₂) 二酸化硫黄 (SO₂) 二酸化テルル (TeO₂) 酸化テルビウム(IV) (TbO₂) 酸化トリウム(IV) (ThO₂) 酸化スズ(IV) (SnO₂) 酸化チタン(IV) (TiO₂) 酸化タングステン(IV) (WO₂) 酸化ウラン(IV) (UO₂) 酸化バナジウム(IV) (VO₂) 二酸化ジルコニウム (ZrO₂)
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酸化数+7	七酸化二塩素 (Cl₂O₇) 七酸化二マンガン (Mn₂O₇) 酸化レニウム(VII) (Re₂O₇) 酸化テクネチウム(VII) (Tc₂O₇)
酸化数+8	酸化オスミウム(VIII) (OsO₄) 四酸化ルテニウム (RuO₄) 四酸化キセノン (XeO₄) 四酸化イリジウム (IrO₄) 四酸化ハッシウム (HsO₄)
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