[무기화학 실험] Hydrogen Insertion into WO3

소개

"[무기화학 실험] Hydrogen Insertion into WO3"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. 실험 제목 및 날짜
Ⅱ. 실험 목적
Ⅲ. 실험 이론 (Theory)
Ⅳ. 기구 및 시약
Ⅴ. 실험 방법
Ⅵ. 실험결과
Ⅶ. 토의 및 해석
Ⅷ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 실험 제목 및 날짜
Hydrogen Insertion into WO3

Ⅱ. 실험 목적
WO3에 H를 주입할 때의 전후 혼성궤도함수의 변화를 알아보고 이에 따른 색 변화와 전기전도도를 측정하여 경향성을 알아본다.

Ⅲ. 실험 이론 (Theory)
- WO3(Tungsten thioxide, Tungsten(VI) oxide)
WO3 결정은 O의 이중결합으로 연결된 삼각 평면구조로 예상하기 쉬우나 실제로 이상적인 구조는 WO3의 팔면체이며 각각 모퉁이들이 서로 맞닿아 만들어지는 구조이다. 이를 코너- 및 엣지- 쉐어링이라 한다. 코너-쉐어링을 통해 만들어지는 상들은 단사정 Ⅱ(ε-WO3), 삼사정(δ-WO3), 단사정(γ-WO3), 사방정(β-WO3), 정방정(αWO3), 육방정(h-WO3), 입방정WO3이 있다. WO6팔면체가 3개 혹은 6개 모여서 각각 상사정 공극 혹은 육방정 윈도우를 만들고, c-축 방향으로 이들 팔면체 층이 축방향의 산소들을 공유하며 사각형 윈도우를 형성한다. 하지만 육방정 구조는 준안정상이고 400도 이상의 온도에서 열처리되면 단사정 구조로 바뀐다. 전이금속 산화물인WO3는 격자가 어느 정도의 산소 결합이 있더라도 견딜 수 있는 구조를 지니고 있다. 적은 양의 산소 부족은 전자 밴드 구조에 영향을 미치지만 많은 양의 산소 부족은 전도도를 증가시키게 된다. 비화학양론 텅스텐 산화물의 잘 알려진 조성은 W20O58, W18O49, W24O68등이 있다.

<중 략>

Ⅶ. 토의 및 해석
이번 실험에서는 WO3의 구조 사이에 H2를 삽입 시키고 전후 색 변화와 전기전도에서 어떻게 변화가 생기는지 관찰하였다. 전이금속 화합물은 이온 삽입에 의해 색깔을 띠는 환원 착색 물질과 이온 추출에 의해 색을 띠는 산화 착색물질로 나뉜다. WO3 같은 경우는 환원 착색에 해당되고 WO3는 W6+에 3개의 O2-가 전자 6개를 제공하여 d 오비탈에 전자가 찬다. W6+:[xe]4f14으로 WO바닥상태는 [xe]4f^14d^6이다. d오비탈은 2개의 eg와 3개의 t2g로 갈라진다.

참고자료

· 무기화학/ 도명기 / 사이텍미디어/ 2000년 / p192~201
· 무기화학/ miessler torr/ 자유아카데미 / 2005/ p121~183
· [출처] Band Theory = Eigen function, Hydrogen atoms, Conduction / Valence band, band gap, Fermi level,DOS|작성자 KAY
· 홍종인 | 중앙대학교 화학과, [e-mail] 전기변색 텅스텐 산화물