politiazyl
|
|
x.png)
|
|
|
|
| Nazwy | |
|---|---|
| Inne nazwy politiazylowy poli(azotek siarki) |
|
| Identyfikatory | |
| ChemSpider |
|
| Nieruchomości | |
| (SN) x | |
| Wygląd | Krystaliczne ciało stałe koloru złotego lub brązowego z metalicznym połyskiem |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Politiazyl ( polimerowy azotek siarki ), (SN) x , jest przewodzącym prąd elektryczny polimerem w kolorze złotym lub brązowym z metalicznym połyskiem . Był to pierwszy odkryty przewodzący polimer nieorganiczny , który okazał się również nadprzewodnikiem w bardzo niskich temperaturach (poniżej 0,26 K). Jest to włókniste ciało stałe, określane jako „połyskująco złote na twarzach i ciemnoniebiesko-czarne”, w zależności od orientacji próbki. Jest stabilny w powietrzu i nierozpuszczalny we wszystkich rozpuszczalnikach.
Historia
Związek został po raz pierwszy opisany już w 1910 roku przez FP Burta, który otrzymał go przez ogrzewanie tetraazotku tetrasiarki w próżni nad wełną srebrną.
Związek był pierwszym związkiem niemetalicznym, w którym można było wykazać nadprzewodnictwo . Jednak stosunkowo niska temperatura przemiany wynosząca około 0,3 K sprawia, że praktyczne zastosowanie jest mało prawdopodobne.
Nieruchomości
Polythiazyl to metalicznie-złoty i błyszczący, krystaliczny, ale włóknisty materiał. Polimer jest w większości obojętny na tlen i wodę, ale rozkłada się na powietrzu na szary proszek. W temperaturach powyżej 240 °C może dojść do wybuchowego rozkładu. Związek eksploduje również przy uderzeniu.
Politiazyl wykazuje anizotropowe przewodnictwo elektryczne. Wzdłuż włókien lub łańcuchów SN wiązanie przewodzi prąd elektryczny, prostopadle do niego działa jak izolator. Jednowymiarowe przewodnictwo opiera się na warunkach wiązania w łańcuchu SN, gdzie każdy atom siarki dostarcza dwa elektrony π, a każdy atom azotu dostarcza jeden elektron π, tworząc dwuśrodkowe jednostki wiążące elektrony 3π.
W związku zaobserwowano dwie polimorficzne formy krystaliczne. Postać jednoskośną I otrzymaną z syntezy można przekształcić w formę rombową II przez obróbkę mechaniczną, taką jak mielenie.
Struktura i wiązanie
Materiał jest polimerem zawierającym trójwartościowy azot oraz dwuwartościową i czterowartościową siarkę. Atomy S i N w sąsiednich łańcuchach są wyrównane. Można napisać kilka struktur rezonansowych .
Strukturę krystalicznego związku rozdzielono metodą dyfrakcji rentgenowskiej . Pokazało to naprzemienne długości wiązań S – N 159 pm i 163 pm oraz kąty wiązań S – N – S 120 ° i kąty wiązań N – S – N 106 °.
Synteza
Politiazyl jest syntetyzowany przez polimeryzację dimeru [ czego? ] dwuazotek disiarkowy ( S 2 N 2 ), który z kolei jest syntetyzowany z cyklicznego przemiennego [ potrzebne wyjaśnienie ] tetrameru [ czego? ] tetraazotek tetrasiarki ( S 4 N 4 ). Konwersja z cyklicznego tetrameru [ czego? ] do dimeru jest katalizowane z gorącą srebrną wełną.
- S 4 N 4 + 8 Ag → 4 Ag 2 S + 2 N 2
- S 4 N 4 (z katalizatorem Ag 2 S) → 2 S 2 N 2 (z zimnym palcem 77K) → S 2 N 2 [ wymagane wyjaśnienie ]
- S 2 N 2 (@ 0°C, sublimuje do powierzchni) → polimeryzacja termiczna → (SN) x [ wymagane wyjaśnienie ]
Używa
Ze względu na swoją przewodność elektryczną, politiazyl jest stosowany w diodach LED , tranzystorach , katodach baterii i ogniwach słonecznych .
Literatura
King, RSP: Nowatorska chemia i zastosowania politiazylu , praca doktorska Loughborough University 2009, pdf-Download