Eine metallische Verbindung von Lithium mit Ammoniak. Elektrische Leitfähigkeit und galvanomagnetische Effekte

Zusammenfassung

Es wird gefunden, daß die gesättigte Lösung vom Lithium in flüssigem Ammoniak (etwa 4 Mol NH₃ auf 1 Mol Li) bei −180⁰ zu einer festen Verbindung erstarrt, die wie die Lösung metallische Reflexion von kupferähnlicher Farbe zeigt. Der spezifische Widerstand der gesättigten Lösung ist etwa halb so groß wie der von Quecksilber bei Zimmertemperatur und nahezu temperaturunabhängig; der spezifische Widerstand des festen Körpers bei −190⁰ ist noch viermal kleiner und zeigt einen positiven Temperaturkoeffizienten von etwa 2%. Mit einer Dichte von 0,48 ist die gesättigte Lösung von Li in NH₃ die leichteste bei Zimmertemperatur existierende Flüssigkeit. Die feste Verbindung zeigt einen normalen negativen Hall-Effekt; bei − 190⁰ wird die Hall-Konstante znR= −1,38 · 10⁻³ cm³/Amp. sec gefunden. Daraus folgt, daß pro Atom Li genau ein freies Elektron vorhanden ist. Bei etwa −200⁰ wird eine Umwandlung der Substanz beobachtet, bei der die Hall-Konstante sprunghaft auf den vierfachen Wert ansteigt; gleichzeitig tritt eine starke Abhängigkeit des Widerstandes vom Magnetfeld auf. An der Flüssigkeit konnte mit Sicherheit nur eine obere Grenze für den Hall-Effekt nachgewiesen werden; es ist ¦R¦ < 2,5 · 10⁻³cm³/Amp. sec. Der experimentelle Befund wird auf Grund einer einheitlichen Vorstellung über die Struktur der festen Verbindung und der gesättigten Lösung gedeutet.