Klärung der Struktur von Kohlensäure


Zusammenfassung

Kohlensäure (H2CO3)—gebildet aus CO2 und Wasser— galt jahrzehntelang als „nicht existierendes“ freies Molekül, das nur im Gleichgewicht mit seinen deprotonierten Ionen, Bicarbonat (HCO3−) und Carbonat (CO32−), in Lösung existierte. Sowohl H2O als auch CO2 sind sehr stabil, und jedes kovalent gebundene Produkt dieser beiden Moleküle ist thermodynamisch weniger stabil., Theoretische Arbeiten in den späten 1970er Jahren deuteten jedoch darauf hin, dass kinetische Barrieren die Zersetzung von H2CO3 verhindern könnten (1), und 1987 wurde gezeigt, dass H2CO3 in Gasphasenexperimenten eine endliche Lebensdauer hat (2). In den 1990er Jahren wurden zwei unabhängige Synthesen von festem H2CO3 veröffentlicht, aber die beiden Feststoffe hatten ziemlich unterschiedliche spektroskopische Eigenschaften (3, 4). In einer Reihe von Veröffentlichungen (5-7) wurden diese beiden Formen der Kohlensäure polymorphen Strukturen zugeordnet, von denen behauptet wurde, dass sie bei Sublimation unterschiedliche Strukturen in der Gasphase erzeugen. Eine neue, sehr elegante Studie von Reisenauer et al., (8) löst diese Diskrepanzen und zeigt, dass es nur eine Form von festem H2CO3 gibt. Der zweite „Polymorph“ wurde als Methylester der Kohlensäure identifiziert.

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