Kaiser-Wilhelm-Institut in Berlin-Dahlem
Nach der Promotion wechselte Karl Friedrich Bonhoeffer 1923 innerhalb Berlins von dem einen Nobelpreisträger zum anderen, von Walther Nernst am physikalisch chemischen Institut der Universität zu Fritz Haber am physikalisch chemischen Institut der Kaiser Wilhelm Gesellschaft.
Elementarreaktionen
Hier begann er mit einer Serie von Aufsehen erregenden spektroskopischen, photochemischen und kinetischen Arbeiten, die 1927 zur Habilitation (ohne Einreichung einer formalen Habilitationsschrift) und wenig später zur Ernennung zum außerplanmäßigen Professor an der Berliner Universität führten:
- Er zeigte, dass der bei Glimmentladung in Wasserstoffgas entstehende, sehr reaktionsfähige Wasserstoff, der sog. aktive Wasserstoff, auf Wasserstoffatomezurückzuführen ist;
- er wies auf den Zusammenhang zwischen der katalytischen Aktivität der Metalle und der an diesen auftretenden Überspannung bei der kathodischen Wasserstoffentwicklung hin;
- er deutete die diffusen Schwingungsbanden in den Elektronenspektren mehratomiger Moleküle durch die Prädissoziation und konnte so den Mechanismus der photochemischen Zersetzung von gasförmigem Jodwasserstoff und Ammoniak aufklären;
- er bestimmte die Gleichgewichtskonzentration von OH-Radikalen und H-Atomen in Wasserdampf oberhalb 1300 °C und konnte damit die Gleichgewichtskonstanten und die Reaktionsenergien der Zersetzungsreaktion von H2O (⇒ H + OH bzw. ⇒ ½ H2+ OH) berechnen;
- er wies die Bildung von OH-Radikalen in der Wasserstoff-Sauerstoffflamme nach und formulierte die Knallgasreaktion als Kettenreaktion;
- und er untersuchte die Löslichkeit von elementarem Quecksilber in polaren Lösungsmitteln.
Die para-Wasserstoff-Geschichte
Karl Friedrich Bonhoeffers Meisterwerk jedoch war – gemeinsam mit seinem jüngeren Mitarbeiter Paul Harteck – die Entdeckung und Reindarstellung einer der allotropen, also chemisch identischen, aber physikalisch unterschiedlichen Modifikationen des molekularen Wasserstoffs, des "para-Wasserstoffs". Die Geschichte dieser Entdeckung zeigt, wie ein Problem langsam reift und wie, als seine Lösung schon offensichtlich ist, es doch eines Genies bedarf sowie Glück erfordert, um sie zu finden. Mehr über die para-Wasserstoff-Geschichte erfahren Sie hier.
Und ein persönliches Ereignis
Für Karl Friedrich Bonhoeffer noch bedeutungsvoller als die wissenschaftlichen Erfolge in der Dahlemer Zeit war ein persönliches Ereignis: 1930 heiratet er Margarete von Dohnanyi, Tochter des Komponisten, Dirigenten und Pianisten und Direktors der Berliner Musikhochschule Ernst von Dohnanyi. Aus dieser Verbindung sind die vier Kinder Karl, Friedrich, Martin und Katharina hervorgegangen.