Bronce de tungsteno de sodio
El bronce de tungsteno de sodio es una forma de compuesto de inserción con la fórmula Na x WO 3 , donde x es igual o menor que 1. Llamado así debido a su brillo metálico, sus propiedades eléctricas van desde semiconductoras hasta metálicas dependiendo de la concentración de iones de sodio. regalo; también puede exhibir superconductividad .
Preparado en 1823 por el químico Friedrich Wöhler , el bronce de tungsteno de sodio fue el primer bronce de metal alcalino descubierto. [1] Los bronces de tungsteno deben algunas de sus propiedades a la relativa estabilidad del catión tungsteno (V) que se forma. [2] Una familia similar de bronces de molibdeno puede haber sido descubierta en 1885 por Alfred Stavenhagen y E. Engels, [3] pero se forman en un rango muy estrecho de temperaturas y no se informó nuevamente hasta la década de 1960. [4]
El bronce de tungsteno de sodio, al igual que otros bronces de tungsteno, es resistente a las reacciones químicas en condiciones ácidas y básicas. El color depende de la proporción de sodio en el compuesto, que va desde dorado en x ≈ 0,9, pasando por rojo, naranja y morado oscuro, hasta azul-negro cuando x ≈ 0,3.
La resistividad eléctrica del bronce depende de la proporción de sodio en el compuesto, midiéndose resistencias específicas de 1,66 mΩ para algunas muestras. [5] Se ha sugerido que los electrones, que se liberan cuando los átomos de sodio se ionizan, se conducen fácilmente a través de los orbitales t 2g de tungsteno y π de oxígeno. [2] Esto se puede observar en los espectros XPS [6] y UPS [7] : el pico que representa la banda de tungsteno 5 d se vuelve más intenso a medida que x aumenta.
Para valores de x por debajo de 0,3, el bronce es semiconductor en lugar de metálico. [2] Cuando se enfría suficientemente, bronce de tungsteno de sodio se convierte en un superconductor , con la temperatura crítica ( T c ) para Na 0,23 WO 3 siendo aproximadamente 2,2 kelvin . [8] El primer registro de superconductividad en un bronce de tungsteno fue en 1964, con una T c de 0,57 K. [9]
Cuando x = 1, el bronce de tungsteno de sodio adopta una fase cúbica: la estructura cristalina de perovskita . [10] En esta forma, la estructura consiste en octaedros WO 6 compartidos en las esquinas con iones de sodio en los espacios intersticiales. Para valores de x entre 0,9 y 0,3, la estructura permanece similar pero con una deficiencia creciente de iones de sodio y un parámetro de red más pequeño. [10]
