2011-10-03, 19:10 (Questo messaggio è stato modificato l'ultima volta il: 2011-10-03, 19:58 da quimico.)
Esperimento tratto da Teaching General Chemistry; A Materials Science Companion,” Eds. Ellis, A.B.; Geselbracht, M.J.; Johnson, B.J.; Lisensky, G.C.; Robinson, W.R.R.; American Chemical Society, 1993.
Diversamente dalla maggior parte dei conduttori elettrici, che conducono l'elettricità tramite moto di elettroni, il sale Cu2HgI4 (e il connesso solido, Ag2HgI4) è un buon conduttore ionico di elettricità a temperature poco al di sotto della t.a., dove egli subisce un cambiamente di fase ordine-disordine.
Il composto è facilmente preparato, ed il suo cambiamento di fase è osservabile sia tramite l'aumentata conduttività sia tramite il cambiamento di colore.
Struttura e cambiamento di fase
La struttura ordinata a bassa temperatura del Cu2HgI4 è mostrata nella Fig. 9.20-C.
Sebbene l'unità di cella complessiva è tetragonale, con basi quadrate e lati rettangolari, essa può esser vista come due celle fcc di ioni ioduro, con un cubo in cima all'altro. Gli ioni ioduro sono in una unità di cella fcc nella stessa posizione degli atomi di zolfo in ZnS (sfalerite). Tutti i cationi Cu+ e Hg2+ sono in buche tetraedriche della struttura che sono formate da ioni ioduro (ci sono due di queste biche per ogni ioduro, per cui 3/8 di queste buche saranno occupate da cationi) ma con un particolare ordine (vd. Fig. 9.20). In questa fase a bassa temperatura, il solido è rosso mattone.
![[Immagine: Cu2HgI4_1.png]](http://i1198.photobucket.com/albums/aa454/ilchimi/Cu2HgI4_1.png)
![[Immagine: Cu2HgI4_2.png]](http://i1198.photobucket.com/albums/aa454/ilchimi/Cu2HgI4_2.png)
Alla temperatura di circa 67 °C, si instaura il disordine, ed i cationi sono distribuiti casualmente attorno a tutte le buche tetraedriche nella struttura. Il cambiamento di fase è accompagnato da un cambiamento di colore a rosso-marrone e da un marcato aumento nella conduttività elettrica. Il cambiamento di colore è causato da una piccola diminuzione nel band gap (da 2.1 a 1.9 eV) col cambiamento nella struttura. In questa fase ad alta temperatura, l'unità di cella è un cubo, poiché la diffrazione di raggi X misura l'occupazione media dei siti tetraedrici, ed il disordine fa apparire che, mediamento, ogni sito tetraedrico contiene 1/4 degli ioni rame(I) ed 1/8 degli ioni mercurio(II).
Meccanismo della conduttività
Al di sopra della temperatura di transizione, il Cu2HgI4 esibisce conduttività ionica (con anche parte di conduttività elettronica). 5/8 delle buche tetraedriche e tutte le buche ottaedriche formate dagli ioni ioduro sono vacanti, e questi siti aperti forniscono una struttura possibile per i piccoli cationi rame(I) per muoversi attraverso il cristallo, portando la carica. È più facile per un catione rame(I) saltare attraverso buche tetraedriche muovendosi verso una buca ottaedrica e quindi ad una nuova buca tetraedrica, piuttosto che saltare direttamente tra buche tetraedriche.
Diversamente dalla maggior parte dei conduttori elettrici, che conducono l'elettricità tramite moto di elettroni, il sale Cu2HgI4 (e il connesso solido, Ag2HgI4) è un buon conduttore ionico di elettricità a temperature poco al di sotto della t.a., dove egli subisce un cambiamente di fase ordine-disordine.
Il composto è facilmente preparato, ed il suo cambiamento di fase è osservabile sia tramite l'aumentata conduttività sia tramite il cambiamento di colore.
Struttura e cambiamento di fase
La struttura ordinata a bassa temperatura del Cu2HgI4 è mostrata nella Fig. 9.20-C.
Sebbene l'unità di cella complessiva è tetragonale, con basi quadrate e lati rettangolari, essa può esser vista come due celle fcc di ioni ioduro, con un cubo in cima all'altro. Gli ioni ioduro sono in una unità di cella fcc nella stessa posizione degli atomi di zolfo in ZnS (sfalerite). Tutti i cationi Cu+ e Hg2+ sono in buche tetraedriche della struttura che sono formate da ioni ioduro (ci sono due di queste biche per ogni ioduro, per cui 3/8 di queste buche saranno occupate da cationi) ma con un particolare ordine (vd. Fig. 9.20). In questa fase a bassa temperatura, il solido è rosso mattone.
Alla temperatura di circa 67 °C, si instaura il disordine, ed i cationi sono distribuiti casualmente attorno a tutte le buche tetraedriche nella struttura. Il cambiamento di fase è accompagnato da un cambiamento di colore a rosso-marrone e da un marcato aumento nella conduttività elettrica. Il cambiamento di colore è causato da una piccola diminuzione nel band gap (da 2.1 a 1.9 eV) col cambiamento nella struttura. In questa fase ad alta temperatura, l'unità di cella è un cubo, poiché la diffrazione di raggi X misura l'occupazione media dei siti tetraedrici, ed il disordine fa apparire che, mediamento, ogni sito tetraedrico contiene 1/4 degli ioni rame(I) ed 1/8 degli ioni mercurio(II).
Meccanismo della conduttività
Al di sopra della temperatura di transizione, il Cu2HgI4 esibisce conduttività ionica (con anche parte di conduttività elettronica). 5/8 delle buche tetraedriche e tutte le buche ottaedriche formate dagli ioni ioduro sono vacanti, e questi siti aperti forniscono una struttura possibile per i piccoli cationi rame(I) per muoversi attraverso il cristallo, portando la carica. È più facile per un catione rame(I) saltare attraverso buche tetraedriche muovendosi verso una buca ottaedrica e quindi ad una nuova buca tetraedrica, piuttosto che saltare direttamente tra buche tetraedriche.
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![[Immagine: Cu2HgI4_3.png]](http://i1198.photobucket.com/albums/aa454/ilchimi/Cu2HgI4_3.png)
mio punto di vista... 
) Non mi è ancora chiara la solubilità del complesso, dato che non è proprio vero che tutti i sali o complessi di Cu(I) siano insolubili, vedasi (CuCl2)-....
