Silicio, un semi-metal, enlaza en su forma natural con otros cuatro elementos y su estructura tridimensional toma la forma de un tetraedro. Por mucho tiempo, Parecía imposible lograr la síntesis y caracterización de un equivalente bidimensional:geométricamente hablando, un cuadrado. Ahora, los científicos del campo de la química inorgánica de la Universidad de Heidelberg han logrado producir un complejo cristalino con tal configuración. El PD Dr. Lutz Greb del Instituto de Química Inorgánica subraya que tiene propiedades físicas y químicas sorprendentes y, en el campo de la química molecular, abrirá nuevos enfoques para utilizar el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre para la catálisis y la investigación de materiales.

Como un semi-metal clásico, El silicio posee propiedades tanto de metales como de no metales, y pertenece al grupo de carbono en la tabla periódica. Como el carbono enlaces de silicio con cuatro elementos. Su estructura tridimensional corresponde entonces a un tetraedro, un cuerpo con cuatro lados. Debido a la alta estabilidad de un tetraedro, No se conocen otras estructuras en el silicio natural con cuatro enlaces:silicio (IV) para abreviar. Considerado puramente geométricamente, el equivalente bidimensional de un tetraedro es un cuadrado. Estas configuraciones ya son conocidas para el carbono pero, según el Dr. Greb, aún no se ha producido una estructura cuadrada-plana en el campo de la química del silicio (IV), incluso después de más de 40 años de intenso esfuerzo.

El grupo de trabajo del Dr. Greb ha logrado por primera vez sintetizar y caracterizar completamente una especie de silicio plano cuadrado (IV). Fue posible mostrar esto con la ayuda de cristalografía de rayos X. Los científicos cultivaron un monocristal que irradiaron con un haz de rayos X finamente enfocado. La difracción de los rayos X al encontrar los átomos del monocristal dio lugar a un patrón inconfundible a partir del cual es posible calcular la posición de los núcleos de los átomos. Esta medida permitió a los investigadores demostrar que se trataba de moléculas con silicio cuadrado-plano (IV). Otros estudios con métodos espectroscópicos apoyaron esta configuración. Muestra propiedades físicas y químicas que los investigadores no esperaban, p.ej. color en una clase de sustancias naturalmente incoloras.

"Sintetizar esta configuración a partir de los componentes que elegimos es comparativamente simple una vez que ha entendido las condiciones clave, "explica el Dr. Fabian Ebner, quien, mientras tanto, es investigador postdoctoral en el Instituto de Química Inorgánica. Sorprendió a los científicos, sin embargo, que la molécula de silicio cuadrado-plano (IV) constituye un estable, compuesto aislable en absoluto. "Debido a la alta reactividad, hay muchas formas concebibles de descomposición. Todavía, Siempre hemos creído que es posible aislar este compuesto, "Enfatiza el Dr. Greb.

Lutz Greb recibió una Beca Inicial del Consejo Europeo de Investigación (ERC) por su investigación en el área de elementos del grupo principal estructuralmente restringidos. La Fundación de Empresas Alemanas apoyó el trabajo de Fabian Ebner. Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista Chem .