{"id":265,"date":"2017-03-09T16:31:31","date_gmt":"2017-03-09T15:31:31","guid":{"rendered":"http:\/\/marburg.news\/?p=265"},"modified":"2017-03-09T16:31:31","modified_gmt":"2017-03-09T15:31:31","slug":"groesse-chemiker-erzeugten-bismut-kettenmolekuel","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/marburg.news\/?p=265","title":{"rendered":"Gr\u00f6\u00dfe: Chemiker erzeugten Bismut-Kettenmolek\u00fcl"},"content":{"rendered":"

Was bislang als unerreichbar galt, ist Prof. Dr. Stefanie Dehnen und ihrem Mitarbeiter Dr. Robert J. Wilson jetzt gelungen: Die beiden haben eine Verbindung hergestellt, die 4 Germanium- und 14 Bismut-Atome in einem Molek\u00fclverband enth\u00e4lt.
\nDamit handelt es sich um das gr\u00f6\u00dfte bekannte K\u00e4figmolek\u00fcl mit direkt aneinander gebundenen Bismut-Atomen. Das Team berichtet \u00fcber seine Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“. Die aktuelle Ausgabe des Wissenschaftsjournals erscheint zur Chemiedozententagung der Gesellschaft Deutscher Chemiker, die von Montag (13. M\u00e4rz) bis Mittwoch (15. M\u00e4rz) in Marburg stattfindet.
\nBismut ist das schwerste Metall, das praktisch nicht radioaktiv ist. „Anders als seine direkten Nachbarn im Periodensystem der Elemente – Blei und Polonium – ist es v\u00f6llig ungiftig“, sagt Dehnen; „in Form bestimmter Salze findet es sogar Anwendung in der Medizin.“ In elementarer Form kommt es als Mineral vor. Chemikerinnen und Chemiker stellt es jedoch vor Probleme, wie Dehnen darlegt: „Es ist nicht leicht, Bismut-Atome in direkte Metall-Metall-Bindungen zu zwingen. Bis vor kurzem wurde die Bildung von vielatomigen Bismut-K\u00e4figen als derart ung\u00fcnstig angesehen, dass man davon ausging, mit diesem Element keine gro\u00dfen und komplexen Strukturen realisieren zu k\u00f6nnen.“
\nIn ihrer aktuellen Publikation beschreiben Dehnen und Wilson, wie die Synthese des neuen Molek\u00fcls vonstatten geht. Schmilzt man die chemischen Elemente Kalium, Germanium und Bismut im Verh\u00e4ltnis 2 zu 1 zu 1 zusammen und extrahiert den dabei entstehenden Feststoff mit dem L\u00f6sungsmittel Ethylendiamin, so ergibt sich zun\u00e4chst eine tiefblaue L\u00f6sung.
\n„Mit der Zeit \u00e4ndert sich die Farbe der L\u00f6sung jedoch von Blau \u00fcber Gr\u00fcn nach Rotbraun, wobei dunkelrote Nadeln kristallisieren“, berichtete Wilson. Diese Kristallnadeln enthalten die neuartige Bismut-Verbindung. Dieses Salz enth\u00e4lt ein Molek\u00fcl der Summenformel (Ge4Bi14)4-.
\n„Trotz der langen Reaktionszeit ist die Reaktion reproduzierbar“, betonten Dehnen und Wilson: „Die Produktbildung kann bei Raumtemperatur nach etwa 60 Tagen beobachtet werden, bei 5 Grad Celsius nach zirka 90 Tagen.“
\nDas rekordverd\u00e4chtige Molek\u00fcl besteht aus zwei Bismut-K\u00e4figen, die je sieben Atome besitzen. Sie teilen sich eine gemeinsame Kante, die aus vier Germanium-Atomen besteht.
\n„Das Gesamtgebilde ist negativ geladen“, legte Dehnen dar. „Es handelt sich somit um das Anion der salzartigen Titelverbindung.“
\nIn der „Cambridge Structural Database“ als der wichtigsten Strukturdatenbank f\u00fcr entsprechende Stoffe findet sich kein Molek\u00fcl mit der gleichen Gesamtstruktur.
\nWorauf ist die strikte Trennung der Elementsorten in der Verbindung zur\u00fcckzuf\u00fchren? „In verwandten Verbindungen mit anderen Elementkombinationen war bisher immer eine m\u00f6glichst gleichm\u00e4\u00dfige Verteilung verschiedener Atomsorten in den Molek\u00fclen pr\u00e4feriert worden“, f\u00fchrte Dehnen aus.
\nDas Forschungsteam vermutet, dass die Entmischung auf den extrem unterschiedlich gro\u00dfen Atomradien beruht. Dieses Ph\u00e4nomen ist von makroskopischen Metalllegierungen bekannt. Hier wurde es auf molekularer Skala nachvollzogen.
\nWie genau sich das gro\u00dfe Bismut-Polyanion bildet, haben die Autoren noch nicht herausgefunden. „Dies wird erst m\u00f6glich sein, wenn man die Zwischenstufen nachweisen kann, was in diesem Fall aber besonders schwierig ist“, schrieben Dehnen und Wilson.
\nDehnen lehrt Anorganische Chemie an der Philipps-Universit\u00e4t. Ihre Arbeitsgruppe am Fachbereich Chemie besch\u00e4ftigt sich mit der Synthese und Charakterisierung von anorganischen und metallorganischen Multikomponenten-Clusterverbindungen.
\nAuch in der breitenwirksamen Vermittlung naturwissenschaftlicher Fragestellungen ist die Hochschullehrerin aktiv: Dehnen ist Direktorin des Mitmachlabors Chemikum Marburg<\/a>. Die aktuelle Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gef\u00f6rdert.<\/p>\n

* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Was bislang als unerreichbar galt, ist Prof. Dr. Stefanie Dehnen und ihrem Mitarbeiter Dr. Robert J. Wilson jetzt gelungen: Die beiden haben eine Verbindung hergestellt, die 4 Germanium- und 14 Bismut-Atome in einem Molek\u00fclverband enth\u00e4lt.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"advanced_seo_description":"","spay_email":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_is_tweetstorm":false,"jetpack_publicize_feature_enabled":true},"categories":[5],"tags":[184,182,183],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p8mhvd-4h","jetpack-related-posts":[{"id":9272,"url":"http:\/\/marburg.news\/?p=9272","url_meta":{"origin":265,"position":0},"title":"Beim Vorausdenken: Dehnen erh\u00e4lt ERC Advanced Grant","date":"26. 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