Das Element Argon war schon immer ein Einzelgänger. Es ist eines der Edelgase, die normalerweise als einzelne Atome existieren. Doch in der Ausgabe vom 23. August der Zeitschrift Nature berichten Chemiker, dass sie Argon dazu gebracht haben, sich ein wenig zu vermischen und eine Verbindung mit anderen Elementen einzugehen.
Argon gehört zusammen mit Helium, Neon, Xenon, Radon und Krypton zu den so genannten „Edelgasen“. Sie werden auch als Edelgase bezeichnet, da sie vollständige äußere Elektronenhüllen haben und man glaubte, dass sie nicht mit anderen Elementen oder Verbindungen reagieren. Der Adel währte jedoch nicht ewig. Im Jahr 1962 stellten Chemiker eine Verbindung her, die Xenon enthielt, und bald darauf folgten Verbindungen, die Radon und Krypton enthielten. Nun gesellt sich auch Argon zu dieser Liste, obwohl Neon und Helium ihre Einsamkeit noch nicht verloren haben.
Die Reaktion von Argon war nicht einfach, aber theoretische Chemiker sagten voraus, dass es möglich sein würde. Das Team unter der Leitung von Marrku Räsänen von der Universität Helsinki in Finnland musste einen Weg finden, um diese widerspenstigen Moleküle zusammenzubringen. Der Trick bestand darin, die Argonatome zwischen zwei anderen Atomen einzufangen, die sich nacheinander sehnten, in diesem Fall Wasserstoff und Fluorid.
Zunächst verlangsamte das Team alles, indem es Argonatome auf 7,5 Grad über dem absoluten Nullpunkt abkühlte. Dann fügten sie Fluorwasserstoffmoleküle hinzu und trennten die Wasserstoffatome von den Fluoratomen mit ultraviolettem Licht. Als das Team den Argonfilm auf 19 Kelvin erhitzte, begannen sich die Wasserstoffatome zu bewegen. „Wir sehen deutlich, dass die Wasserstoffatome nach etwas suchen, mit dem sie reagieren können“, sagt Räsänen. Aber der gewünschte Partner, das Fluoratom, ist fast immer hinter einem Argonatom versteckt, so dass der Wasserstoff ein lineares Molekül mit Argon dazwischen bilden muss: HArF.
Das Team identifizierte diese neuen Moleküle durch Beobachtung ihres Infrarotspektrums. Der Beweis dafür war das Fehlen von Frequenzen, die durch Schwingungen in den Bindungen zwischen den drei Atomen absorbiert wurden. Doch sie hatten nicht lange Zeit, um zu suchen: Das Molekül ist sehr instabil – es gibt sein Argon sofort zugunsten einer Bindung mit Stickstoff oder Sauerstoff auf.
Das Experiment ist eine „ausgezeichnete Leistung“, sagt der Chemiker Gernot Frenking von der Universität Marburg in Deutschland, einer der Theoretiker, der Berechnungen angestellt hat, die die Existenz von Argonverbindungen vorhersagen. Aber es ist erst der halbe Weg zu einer Verbindung, die man „bei Raumtemperatur in einen Kolben geben“ und damit experimentieren kann, sagt Frenking. „Ich glaube immer noch, dass dies möglich sein könnte, aber es wird sicherlich schwierig sein, es herzustellen“, sagt er und fügt hinzu, dass die Technik vielleicht in der Lage ist, Verbindungen von Helium und Neon herzustellen.
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