2015 März

Ein Elektron auf Tauchgang

Tuesday, 31st March 2015Ausgewählte Publikationen

Erkenntnisse, wie Elektronen in Wasser gelöst werden, erweitern die Einflussmöglichkeiten auf chemische Reaktionen

Chemie kann ziemlich unübersichtlich sein. Damit bei einer Reaktion der gewünschte Stoff entsteht, sich zwei Substanzen überhaupt aufeinander einlassen oder gerade nicht, müssen Chemiker zahlreiche Faktoren berücksichtigen. Forscher des Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin machen ihnen jetzt eine weitere Stellschraube zugänglich. Sie haben bestimmt, wie stark Elektronen gebunden sind, wenn sie von Wasser aufgenommen werden – und zwar ganz zu Anfang, sobald die negativen Ladungsträger von einem Material wie etwa einem möglichen Reaktionspartner ins Wasser abgegeben werden. Elektronen sind die eigentlichen Akteure in chemischen Reaktionen, weil sie dabei zwischen verschiedenen Atomen verschoben werden. Ob das passiert, hängt von ihrer Bindungsenergie an die unterschiedlichen Komponenten ab. Und bei Reaktionen in wässrigen Lösungen ist die Bindungsenergie eines Elektrons am Anfang des Prozesses, bei dem dieses gelöst wird, ein entscheidender Faktor. Jetzt da er bekannt ist, können Chemiker ihn berücksichtigen, wenn sie Reaktionen planen oder verhindern möchten (hier geht es zum ausführlichen Artikel der MPG-Pressestelle).

Am Lichtkatapult: Jan-Christoph Deinert justiert den blauen Laser, mit dem Forscher des Fritz-Haber-Instituts Elektronen aus einer Kupferplatte in eine dünne, amorphe Eisschicht schleudern. Die Eisschicht dient ihnen als Modell für flüssiges Wasser. Mit ihren Experimenten untersuchen die Forscher, wie das Elektron darin gelöst wird. Foto: Clemens Richter / Fritz-Haber-Institut

Originalpublikation:
Real-Time Measurement of the Vertical Binding Energy during the Birth of a Solvated Electron
Julia Stähler, Jan-Christoph Deinert, Daniel Wegkamp , Sebastian Hagen und Martin Wolf
Journal of the American Chemical Society, online 22. Januar 2015, 2015; doi: 10.1021/ja511571y