Die unedle Seite von Gold

News: Die unedle Seite von Gold

Gold steht für Reinheit, Gediegenheit, Beständigkeit. Und doch scheint es wandlungsfähiger sein, als viele Chemiker bisher vermutet haben. So kann es als positiv wie als negativ geladenes Ion vorliegen - in ein und derselben Substanz. Wissenschaftler tauften die Klasse dieser ungewöhnlichen Verbindung auf den Namen Auridaurate.

Reines Gold ist der Inbegriff alles Edlen – auch in der Chemie, denn es gilt als sehr reaktionsträge. Aber es ist aktiver, als man meinen mag. So gibt es eine ganze Reihe verschiedener Verbindungen, die Goldatome in unterschiedlichen Oxidationsstufen enthalten. Es kann dabei auch als positiv oder sogar als negativ geladenes Ion vorliegen. Verblüffend ist, dass das edle Metall eine Reihe von Parallelen zu den Halogenen aufweist. Insbesondere dem Iod scheint es verwandt: Beide haben vergleichbar hohe Elektronenaffinitäten – ein Maß dafür, wie stark ein Atom ein zusätzliches Elektron an sich binden kann.

Martin Jansen und Anja-Verena Mudring von der Universität Bonn haben nun eine weitere erstaunliche Parallele zur Chemie der Halogene entdeckt: Unter bestimmten Reaktionsbedingungen wird ein Elektron von einem Goldatom auf ein anderes übertragen. Aus elementarem Gold entstehen so positiv und negativ geladene Goldteilchen. Diesen Vorgang nennt man Disproportionieren.

Wie bringen kommt es zu dieser Elektronenübertragung? Lässt man Gold mit den Alkalimetallen Cäsium oder Rubidium und den entsprechenden Alkalimetalloxiden in einem bestimmten Mengenverhältnis bei 425 Grad Celsius miteinander reagieren, entstehen Verbindungen des Typs (MAu)₄(M₃AuO₂). M steht dabei für das Alkalimetall.

Strukturuntersuchungen haben ergeben, dass Goldteilchen mit der Oxidationsstufe +1 in dem entstandenen Kristall vorhanden sind. Sie sind an Sauerstoff gebunden – in Form von charakteristischen hantelförmigen O-Au-O-Strukturen, so genannte Aurat-Gruppen. Daneben liegen im Kristall einfach negativ geladene Au-Ionen, so genannte Aurid-Ionen, vor. Abgeleitet von diesen Strukturmerkmalen ergibt sich der Name der ungewöhnlichen Verbindungsklasse: Auridaurat.

"Die neu entdeckten Auridaurate ergänzen die bisher nur kleine Gruppe der Verbindungen, die dasselbe Element in einer positiven und einer negativen Oxidationsstufe nebeneinander enthalten", berichtet Jansen. "Dabei sind diese Goldverbindungen erstaunlich stabil. Trotz des geringen Abstandes von Au- und Au+ im Kristall reagieren die gegensätzlich geladenen Teilchen nicht wieder zu elementarem Gold."