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GDCh-Kolloquium


6.5.2019 17:15, Raum: T-1004
Prof. Dr. Rainer Pöttgen (Universität Münster)
Ordnung in intermetallischen Phasen
20.5.2019 17:15, Raum: T-1004
Prof. Dr. Holger Kohlmann (Universität Leipzig)
Intermetallische Verbindungen und Wasserstoff – ein subtiles Spiel der Redoxchemie

Wasserstoff ist ein in der chemischen Synthese beliebtes Reduktionsmittel. Beispiele sind Hydrierungen oder reduktive Alkylierungen in der organischen Chemie und die Metalldarstellung aus Oxiden in der anorganischen Chemie. Er kann aber auch Oxidationsmittel sein wie etwa bei der Reaktion mit intermetallischen Verbindungen zu Metallhydriden. In solchen Reaktionen ist Wasserstoff ein vielseitiges Werkzeug, um molekulare Einheiten in Festkörpern zu trennen, sie zu verbinden, die Ausbildung von Strukturtypen zu kontrollieren oder Punktdefekte zu erzeugen. Beispiele aus einer breiten Palette von Metallhydriden illustrieren dieses Variabilität. In palladiumreichen intermetallischen Verbindungen erlaubt Wasserstoff eine Kontrolle über die Ausbildung verschiedener Überstrukturen der dichtesten Kugelpackung [1]. Mit Zintl-Phasen ergibt sich eine sehr fein abgestimmte Redoxchemie mit vielen metastabilen Phasen, z. B. bei den Hydriden von AeTt (Ae = Ca, Sr, Ba; Tt = Si, Ge, Sn), die sowohl ionisch als Hydrid wie auch kovalent gebundenen Wasserstoff aufweisen [2, 3]. Si-H-, Ge-H- und Sn-H-Bindungen werden hierbei geknüpft, wodurch neue hydridische Polyanionen im Festkörper enstehen. Bei der selektiven Hydrierung einer Kompenente einer intermetallischen Phase können gezielt Punktdefekte erzeugt und so Transporteigenschaften beeinflusst werden wie etwa in Li-Al- Verbindungen. In Komplex- und ionischen Hydriden, z. B. Mg 2 FeH 6 oder LnMg 2 H 7 (Ln = La, Ce, Pr, Nd) ist das Wechselspiel zwischen Kristall- und elektronischer Struktur entscheidend für das Verständnis der Eigenschaften als Wasserstoffspeicher [4-6]. Diese Beispiele zeigen, dass Wasserstoff ein sehr variables Oxidationsmittel für intermetallische Phasen ist, mit dem viele strukturelle, chemische und physikalische Eigenschaften der Festkörper z. T. gezielt eingestellt werden können.

[1] A. Götze, H. Kohlmann, Palladium Hydride and Hydrides of Palladium-Rich Phases. In: J. Reedijk, (Ed.) Elsevier Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering. Waltham, MA: Elsevier, 2017, doi:10.1016/ B978-0-12-409547-2.12204-8

[2] H. Auer, R. Guehne, M. Bertmer, S. Weber, P. Wenderoth, T. C. Hansen, J. Haase, H. Kohlmann, Inorg. Chem. 2017, 56, 1061−1071

[3] H. Auer, R. Schlegel, O. Oeckler, H. Kohlmann, Angew. Chem. 2017, 129, 12515–12518; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 12344-12347

[4] K. Yvon, Metal Hydrides: Transition Metal Hydride Complexes, in: Encyclopedia of Materials: Science and Technology (K. H. J. Buschow, R.W.Cahn, M. C. Flemings, B. Ilschner, E. J. Kramer, S. Mahajan, Eds.), Elsevier, Amsterdam, 2004, 1-9

[5] F. Gingl, K. Yvon, T. Vogt, A. Hewat, J. Alloys Compd. 1997, 253-254, 313- 317

[6] A. Werwein, F. Maaß, L. Y. Dorsch, O. Janka, R. Pöttgen, T. C. Hansen, J. Kimpton, H. Kohlmann, Inorg. Chem. 2017, 56, 15006–15014

3.6.2019 17:15, Raum: T-1004
Prof. Dr. Wolfgang Tremel (Johannes Gutenberg-Universität)
Funktionalisierte Nanopartikel: Synthese und Anwendungen
24.6.2019 17:15, Raum: T-1004
Prof. Robert Dovesi (Università degli Studi di Torino)
The role of simulation in the characterization of perfect and defective crystalline compounds
8.7.2019 17:15, Raum: T-1004
Prof. Dr. Piero Macchi (University of Bern)
Chemical Bonding, Material Properties and Reactions in Molecular Crystals at High Pressure

Die Vorträge finden im Hörsaalzentrum Physik (Gebäude T) statt.