El tercer estado de oxidación más alto asegura al rodio un lugar en el podio
El descubrimiento es una verdadera sorpresa
Los estados de oxidación de los metales de transición describen cuántos electrones de un elemento están ya comprometidos en el enlace y cuántos están aún disponibles para otras reacciones. Científicos de Berlín y Friburgo han descubierto ahora el estado de oxidación más alto del rodio, lo que indica que éste puede involucrar más de sus electrones de valencia en el enlace químico de lo que se pensaba. Este hallazgo podría ser relevante para la comprensión de las reacciones catalíticas en las que interviene el rodio altamente oxidado. El resultado fue reconocido como un "artículo muy importante" en Angewandte Chemie.
Los metales de transición en estados de oxidación elevados o inusuales podrían desempeñar un papel importante como catalizadores o intermediarios de reacciones químicas. Dado que los metales de transición ya están bien caracterizados en la mayoría de los casos, el descubrimiento de un nuevo estado de oxidación del rodio fue una auténtica sorpresa. La identificación del rodio(VII) fue posible gracias a la estudiante de doctorado Mayara da Silva Santos y sus colaboradores, que pudieron aislar la especie de cualquier reactivo en una trampa de iones de baja temperatura y realizar una espectroscopia de absorción de rayos X para su caracterización.
BESSY II fue esencial para el descubrimiento
Este tipo de experimentos son muy exigentes y, por el momento, sólo pueden llevarse a cabo en BESSY II. "La combinación de preparación avanzada de muestras, captura de iones a baja temperatura y espectroscopia de rayos X es única. Dado que estas herramientas esenciales pueden aplicarse incluso a sistemas más complejos, prevemos un mayor conocimiento de los óxidos de metales de transición exóticos", afirma Vicente Zamudio-Bayer, jefe del grupo de trampas de iones de la línea de luz UE52-PGM, que desarrolla y opera la estación final de trampas de iones en BESSY II. "Lo importante para nosotros fue que nuestros sorprendentes hallazgos experimentales pudieron ser corroborados por el grupo de Sebastian Riedel en la FU de Berlín, que realizó los cálculos más avanzados sobre las especies en cuestión", explica Zamudio-Bayer. "Incluso el rodio en estado de oxidación +6 es muy raro, así que tuvimos que ser extremadamente cuidadosos con el +7. No se descubren nuevos estados de oxidación todos los días", afirma Mayara da Silva Santos.
Relevancia catalítica de un potencial intermedio de reacción
"Este es el tercer estado de oxidación más alto de todos los elementos. El hecho de que el rodio (VII) exista, pero sea desconocido, podría implicar que se haya pasado por alto al analizar las vías de las reacciones químicas", señala Zamudio-Bayer.
Posible estabilización para su uso posterior
El descubrimiento del rodio(VII) se hizo para especies en fase gaseosa, pero parece posible una estabilización del catión trioxidorhodio mediante aniones de coordinación débil, basándose en la comparación con otros compuestos conocidos . Esto podría abrir perspectivas para una mayor caracterización o aplicaciones. "Nuestra especie de rodio(VII) es altamente reactiva, pero la comprensión de estas especies aparentemente exóticas podría conducir a materiales mejorados en el futuro", añade Mayara da Silva Santos.
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