SPRAWOZDANIE
Fizykochemia Ciała Stałego
Laboratorium
Efekt elektrochromowy
Akademia Górniczo-Hutnicza
WIMiC
Nosal Daniel
Nowak Michał
Ostalecki Karol
Kraków, dn. 31.03.2011r.
Celem naszego ćwiczenia było zapoznanie się z reakcjami erdoks w stanie stałym oraz obserwacje i pomiary towarzyszących im zmian właściwości fizykochemicznych (optycznych oraz elektrycznych).
Do naszych badań użyliśmy trójtlenku wolframu. Do trzech zlewek ze sproszkowanym WO3 (o barwie żółto-zielonej) o masie 0,5g każda, dodaliśmy kolejno 1g, 1,25g i 1,5g metalicznego cynku a następnie dolaliśmy 50ml HCl. Tak otrzymany HxWO3 (barwa ciemnogranatowa) przesączyliśmy i wysuszyliśmy. Następnie wysuszony proszek umieściliśmy w szklanej kapilarze pomiędzy miedzianymi drutami i zmierzyliśmy opór.
Wyniki pomiarów:
| Masa Zn (g) | R (Ω) | Rśr (Ω) | Barwa |
|---|---|---|---|
| 1,0 | 5,7 | 4,8 | ciemnogranatowy |
| 4,5 | |||
| 4,2 | |||
| 1,25 | 3,2 | 3,1 | ciemnogranatowy |
| 3,0 | |||
| 3,1 | |||
| 1,5 | 2,7 | 2,57 | ciemnogranatowy |
| 2,5 | |||
| 2,5 |
Dla porównania opór czystego WO3 wyniósł 63 kΩ (63000 Ω).
Tak duża różnica oporu pomiędzy WO3 a HxWO3 spowodowana jest wprowadzeniem jonów H+ do struktury trójtlenku wolframu. Przewodnictwo elektryczne zależy od koncentracji wszystkich nośników ładunku elektrycznego, a więc elektrony wprowadzone z obcym kationem wnoszą wkład do ogólnego przewodnictwa elektrycznego WO3.
Przeprowadzona reakcja wprowadzenia jonów H+ jest całkowicie odwracalna, o czym świadczy zmiana barwy z ciemnogranatowej (HxWO3) na żółto-zieloną (WO3) podczas ogrzewania.