Mayara da Silva Santos, promovendus aan het Institute of Physics van de Universiteit van Freiburg, heeft een nieuwe oxidatietoestand van rhodium ontdekt. Dit chemische element is een van de katalytisch belangrijkste metalen uit de platinagroep en wordt bijvoorbeeld gebruikt in katalysatoren voor auto's.

Rhodium is eigenlijk al goed bestudeerd. Wat Silva Santos hielp om de zeldzame ontdekking van een verrassend hoge oxidatietoestand te doen, was een nieuwe benadering:als onderdeel van haar proefschrift bestudeert ze ongebruikelijke overgangsmetaaloxiden. Haar ontdekking van het zogenaamde rhodium(VII) is zojuist gepubliceerd in Angewandte Chemie International Edition .

Oxiden in een ionenval

"Ontdekkingen zijn altijd spannend", zegt de scheikundige uit Freiburg. "Onze oxiden zijn zeer reactief, maar kunnen een belangrijke rol spelen als reactieve tussentoestanden."

Ze kunnen slechts met moeite worden waargenomen in chemische reacties omdat ze van zeer korte duur zijn. "We hebben de oxiden in een speciale ionenvanger bij lage temperaturen gedurende een langere periode kunnen opslaan en zo ongestoord kunnen bestuderen", zegt Silva Santos.

Derde hoogste oxidatietoestand van alle elementen

Deze interdisciplinaire benadering, die natuurkunde en scheikunde combineert met experiment en theorie, was de sleutel tot succes, zegt Prof. Dr. Tobias Lau, professor aan het Institute of Physics van de Universiteit van Freiburg. "Het teamwerk tussen verschillende disciplines was zeer nuttig bij de productie van monsters, massaspectrometrie, röntgenspectroscopie en gegevensanalyse."

Een belangrijke bevinding van dit interdisciplinaire werk is dat meer valance-elektronen dan eerder gedacht kunnen deelnemen aan chemische bindingen met rhodium en dat rhodium de op twee na hoogste oxidatietoestand van alle elementen kan aannemen. Deze hoogste oxidatietoestand van rhodium - rhodium (VII) - was voorheen onbekend, maar zou een rol kunnen spelen bij chemische reacties. + Verder verkennen

Mechanisme van Cl-geïnitieerde oxidatie van methacroleïne onder NOx-vrije omstandigheden