Reaktivität von Übergangsmetallen mit Tetraschwefeltetranitrid und verwandten Verbindungen

• Antragsteller: Professor Dr. Richard Dronskowski
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5254776

Das Projekt aus dem Bereich der präparativen Festkörperchemie zielt auf neue, zunächst strukturelle Ergebnisse ab, die die chemische Reaktionsfähigkeit und die Reaktionsmechanismen bei Umsetzung ausgewählter Übergangselemente mit Tetraschwefeltetranitrid sowie verwandter Molekülverbindungen betreffen. In der Anorganischen Literatur existieren seit mehreren Jahrzehnten vereinzelte Beobachtungen, welche die zuvor angeschnittene Thematik berühren. Wir wissen, auch aus eigenen Versuchen, daß elementares Kupfer in einer S4N4-Lösung oberflächlich zu einem metallreichen Schwefelnitrid abreagiert. Da die Oberfläche nicht vollständig passiviert wird, kommt es zu einem sukzessiven Abbau des Kupfers. Weitere Versuche zeigen, daß auch Silber zu einer ähnlichen Reaktivität neigt. Die zunächst gebildeten Schwefelnitride sind aus zweierlei Gründen von Interesse. Zum einen versprechen wir uns von der angestrebten Strukturaufklärung wichtige Hinweise auf den Mechanismus dieser Reaktionen. Da die Bildung der Phasen kritisch von der verwendeten Temperatur abhängt (Zimmertemperatur oder etwas darüber), stellen die hier untersuchten Systeme ideale Beispiele zur thermochemischmechanistischen Analyse einer Reaktion zwischen Feststoff und gelöstem Molekül dar. Die bislang vorliegenden experimentellen Ergebnisse geben die besagten Phasen im weiteren als metastabile Stoffe zu erkennen, die sich bei weiter erhöhter Temperatur oder mechanischer Belastung in stabile Phasen zersetzen, und dies teilweise unter Explosion. Die Aufklärung der primären Reaktionen zu den metallreichen Schwefelnitriden mittels Röntgendiffraktion und Elektronenbeugung stellt das erste Forschungsziel dar. Der thermisch kontrollierte Abbau dieser Phasen und seine thermochemische Interpretation bildet das zweite Forschungsziel.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1010: Reaktivität von Festkörpern