Ostwald´s Klassiker der exakten Naturwissenschaften
Nr. 42
Das Volumgesetz gasförmiger Verbindungen
Abhandlung von Alex. von Humboldt und J.F. Gay-Lussac
(1805-1808.)
Herausgegeben von W. Ostwald.
Leipzig
Verlag von Wilhelm Engelmann
Ueber die Verbindungen gasförmiger Körper eines mit dem andern
von
J. F. Gay-Lussac
Vorgelesen in der philomat. Gesellschaft am 31. Dec. 1808.
| [21] | [Q207] Mehrere der Eigenschaften, welche die Körper im festen, flüssigem oder im gasförmigen Zustande besitzen, sind unabhängig von der Kraft der Cohäsion andere Eigenschaften derselben scheinen dagegen durch diese, der Intensität nach seht variable Kraft modificirt zu werden und dann kein festes Gesetz zu befolgen. Die festen und flüssigen Körper würden durch einerlei Druck in ihrem Raume jeder um eine verschiedene Grösse vermindert werden, indess ein gleicher Druck den Raum aller elastischen Flüssigkeiten gleichmässig vermindert. Eben so dehnt zwar die Hitze alle Körper aus, aber bis jetzt hat man bei den flüssigen und bei den festen Körpern kein bestimmtes Gesetz für diese Ausdehnung gefunden; nur: [Q208] bei den elastisch-flüssigen Körpern ist sie für olle gleich ;und von der Natur des Körpers unabhängig. Die gegenseitigem Anziehung der kleinsten Theilchen in den festen so wie in den flüssigen Körpern ist folglich die Ursache, welche die eigenthümlichen Eigenschaften dieser Körper modificirt, und nur wenn diese Anziehung, wie in den Gasarten zu befolgen. | ||||||
| Man wird in dieser Abhandlung eine neue Eigenschaft der Gasarten kennen lernen, vermöge welcher sie ein festes Gesetz in ihrer Wirkungen befolgen. Es ist nämlich meine Absicht, hier zu beweisen, dass die gasförmigen Körper sich unter einander nach sehr einfachen Verhältnissen verbinden, | |||||||
| [22] | und dass auch die Raumverminderung, welche in diesen Verbindungen erfolgt, sich nach einem bestimmten Gesetze richtet. Die Aeusserung einiger sehr ausgezeichneten Chemiker, dass wir von der Zeit vielleicht nicht mehr weit entfernt sind, wo die mehresten chemischen Erscheinungen der Rechnung werden unterthan werden, wird dadurch, wie ich hoffe, noch mehr Gewicht erhalten. | ||||||
|
Es ist schon an sich eine sehr wichtige Frage, ob die chemischen Verbindungen nach allen, oder nur nach gewissen bestimmten Verhältnissen erfolgen.
Hr. Proust, der diesen Gegenstand zuerst in das Auge gefasst zu haben scheint, nimmt an, dass die Metalle nur zweier Oxydations-Grade fähig sind, eines
im Minimum, und [209] eines im Maximum der Oxydation; er. hat sich aber gezwungen gesehen, verleitet durch eine verführerische Idee, Grundsätze, welche der Physik entgegen sind, aufzustellen, um alle Oxyde, die dasselbe Metall unter verschiedenen Umständen hervorbringt, auf zwei zurück
zu führen. Hr. Berthollet ist durch allgemeine Betrachtungen und durch Versuche, die ihm eigen sind, zu der Behauptung geführt worden, dass die Verbindungen immer nach sehr veränderlichen Verhältnissen vor sich gehen, es sey denn, dass sie durch besondere Ursachen, wie durch
Krystallisation, Unauflöslichlichkeit oder Elasticität bestimmt werden. Endlich hat
Herr Dalton die Idee aufgestellt, dass die Verbindungen zwichen zwei Körpern stets auf die Art vor sich gehen, dass jeder kleinste Theil des einen eich mit einem, oder mit zwei, oder mit drei kleinsten Theilen des andern u. s. £ vereinigt*); und da aus dieser Ansicht der chemischen Verbindungen folgen würde, dass sie nach gewissen constanten Verhältnissen, zwischen denen keine andere fallen, vor sich gehen, so würde die Theorie des Hrn.
Dalton sich in sofern der des Hrn. Proust nähern. Hr. Berthollet hat sie indess in seiner
Einleitung zu der französischen Uebersetzung von Thomson's Chemie schon stark [Q210]
bestritten, und wir werden sehen, dass sie in der That nicht ganz genau ist. Dieses ist der Zustand, in welchem sich jetzt jene streitige Materie befindet; sie ist, wie man sieht, nichts weniger als auf das Reine gebracht.
|
||||||
| S.23 | Ich 'hoffe, dass ,die Thatsachen, welche man hier finden wird, und. die sich der Aufmerksamkeit der Chemiker bisher gänzlich entzogen hatten, dazu beitragen werden, sie aufzuklären. | ||||||
| Dass 100 Maass Sauerstoffgas genau 200 Maass Wasserstoffgas verzehren, wenn beide sich verbinden und Wasser bilden, ist durch die Versuche dargethan, welche Hr. von Humboldt in Gemeinschaft mit mir hierüber angestellt hat. Ich würde dadurch auf die Vermuthung geführt, dass die andern Gasarten sich wohl nach eben so einfachen Verhältnissen mit einander verbinden möchten, und dieses veranlasste mich, die folgenden Versuche anzustellen. | |||||||
Ich bereitete Fluorborgas*), salzsaures Gas, und kohlensaures
Gas, und verband eines nach dem andern mit Ammoniakyas. Es sättigen 100 Maass
salzsaures Gas genau 100 Maass Ammoniakgas, und das entstehende Salz ist vollkommen neutral, man mag die erste oder die zweite dieser beiden Gasarten in Ueberfluss nehmen. Das
Fluorborgas verbindet sich dagegen mit dem Ammoniakgas nach
[Q211] zwei
verschiedenen Verhältnissen. Bringt man das saure Gas zuerst in die graduirte Röhre, und lässt das alkalische hinzusteigen, so
condensirt sich von beiden ein gleiches Volumen, und das Salz, welches entsteht, ist neutral. Wird dagegen das Ammoniakgas zuerst in die Röhre gebracht, und man lässt das saure
Gas in einzelnen Blasen dazu steigen, so verschwinden 200 Maass des erstere auf 100 Maass des letztern, und es entsteht ein Salz mit Ueberschuss an Basis. Bringt man endlich
kohlensaures Gas mit Ammoniakgas in der Röhre in Berührung, so entsteht jedes Mal nicht-gesättigtes kohlensaures Ammoniak
1), Man mag die erste oder die zweite dieser Gasarten zuerst in die Röhre aufsteigen lassen, und es verdichten sich mit 100 Maass,
kohlensaurem Gas genau 200 Maus Ammoniakgas. Indessen kann man beweisen, dass das neutrale kohlensaure Ammoniak aus gleichen Volumen beider Bestandtheile
zu zusammengesetzt ist. Hr. Berthollet hat dieses Salz, das er
durch Einleiten von Kohlensäure in das nicht gesättigte kohlensaure Salz erhalten hatte, untersucht, und hat seine
Zusammensetzung.zu 73,34 Kohlensäuregas und 26,66 Ammoniakgas gefunden.
Nimmt man nun an, dass es aus gleichen Volumen
|
|||||||
| S.24 | beider
Bestandtheile zusammengesetzt sei, so findet man nach ihrem [Q212]
bekannten specifischen Gewicht, dass es dem
Gewichte *) nach enthält
71,81 Kohlensäure 28,19 Ammoniak welches Verhältniss wenig vom vorigen verschieden ist. Könnte folglich gesättigtes kohlensaures Ammoniak aus diesen beiden Gasarten unmittelbar zusammengesetzt werden, so müssten von beiden gleiche Volumina sich mit einander verdichten. Es lässt sich bloss unter Mitwirkung von Wasser erhalten; daraus folgt indess nur so viel, dass die Verwandtschaft des Wassers die des Ammoniaks nothwendig verstärken muss, wenn die Elasticität des kohlensauren Gas in dem Grade überwältigt werden soll, dass 100 Maass desselben sich mit 100 Maass Ammoniakgas verbinden, und dass folglich neutrales kohlensaures Ammoniak überhaupt nur mittelst Wasser bestehen kann. |
||||||
| Man sieht hieraus,. dass salzsaures Gas, kohlensaures Gas und Fluorborgas; wenn sie sich mit Ammoniakgas zu neutralen Salzen verbinden, jedes genau ein dem seinigen gleiches Volumen von diesem letztern Gas verschlucken, und dass die beiden letztern sauren Gasarten sich genau mit dem doppelten Volumen Ammoniakgas vereinigen; wenn ein nicht-gesättigtes Salz entsteht. | |||||||
| Es ist'sehr werkwürdig, dass so ganz verschiedene gasfkn+ige Säuren, jede 'ein dem ihrigen gleiches Volumen Ammonlaltgäs neutralisiren; und wir dürfen hiernach [213] vermuthen, dass, wenn' es möglich wäre, alle, Säuren' und alle Alkalien in Gasgestalt darzustellen, der neutrale Zustand jedes Mal durch Verbindung von gleichen Voluminibus gasförmiger Säure und gasförmigen Alkali's würde hervorgebracht werden. | |||||||
| Nicht minder merkwürdig ist es, dass die Elemente sowohl der neutralen Salze als 'der nicht-gesättigten Salze, sich nach so einfachen Verhältnissen mit einander verbinden, welche man für Gränzen ihrer Mischungsverhältnisse nehmen muss. | |||||||
Nehmen wir das specifische Gewicht, des Ammoniakgas, wie es die Herren Biot und Arago, tt rd das des s"änren Gas, wie Herr Biot und ich es bestititnt
haben **) so findet
siele dass wasaerfre m salzsaures Ammoniak. enthalten, muss 100 Gewiil`hlstheile Ammoniak 160,7 Gewichtstheile Balzsäure; also iu400 Gewichtstheilen 38,35 Ammoniak und 61,65 säure ; welches sehr weit von dem von Herrn Berthollet angegebenen Mischungsverhältnisse: 100 Theile Ammoniak auf 213 heile Salzsäure abweicht. |
|||||||
| '214] Nehmen wir ferner das specifisehe Gewicht des kohlensauren Gas so an, wie die Herren Biot und Arago es gefunden haben, so erhalten wir folgende Mischungsverhältnisse
oder auf 100 Gewichtstheilen 43,98 56,02 |
|||||||
[
Schon aus diesen Beispielen würde sich der Schluss ziehen lassen, dass die Gasarten sich unter einander nach sehr einfachen Verhältnissen verbinden. Doch will ich' dafür noch t, einige andere Beweise führen. ,
'Nach den Versuchen des Hrn. Amgdge Berthollet sind in dem Ammm4;iak enthalten auf 100 Maass Stickgas genau 300 Maass Wasserstoffgas.
[215] Ich habe bei meinen Versuchen (Soc. d'Arcueil, t. I) gefunden, dass die Schwefelsäure auf 100 Maass schwefligsaures Gas 50 Maass Sauerstoffgas enthält.
Detonirt man mit einander 50 Maass Sauerstoffgas und 100 Maass gasförmiges Kohlenstoffoxyd, das man durch Destillation von Zinkoxyd mit stark calcinirter Kohle entbunden hat,
so verschwinden beide Gasarten völlig, und man findet statt derselben 100 Maass kohlensaures Gas. Also lässt sich das kohlensaure ;Gas als bestehend betrachten aus 100 Maass gasf«migem KoWenstoffoxyd und 50 Maass Sauerstoffgas.
+ Herr Davy hat bei seinen Analysen der verschiedeten Verbrodungen, welche Stickstoff und Säuerstoff mit einander eingehen, folgende Gewichtsverhältnisse ihrer Bestandtheile gefunden, und werden diese auf Volumina reducirt, so geben sie die unten stehenden Verhältnisse. Es enthält
Gewichtstheile Maass Stickstoff. Sauerst. Stickg. Sauerst. G.
oxygenirtes Stickgas 63,30 36,70 100 49,5 Salpetergas 44,05 55,95 100 108,9 Salpetersäure 29,50 70,50 100 204,7
[216] Das erste dieser Verhältnisse weicht nicht bedeutend von dem 100:50, und das letzte ebenfalls nicht sehr von dem 100 : 200 ab. Das zweite ist mehr verschieden von dem Verhältnisse 100: 100, doch ist die Verschiedenheit immer nicht sehr gross, und nicht bedeutender, als man sie :bei Versuchen dieser Art erwarten muss. Doch habe ich mich überzeugt, dass auch in diesem Falle wirklich keine Abweichung von der aufgestellten Regel Statt findet; Als ich nämlich die neue verbrennliche Substanz, welche sich aus dem Kali dar" stellen lässt3), in 100 Maass Salpetergas verbrannte, blieben genau 50 Maass Stickgas zurück; und zieht man das Gewicht dieses Rückstandes von dem des Salpetergas ab, dessen speei fisches Gewicht Hr. Berard zu Arcueil mit grosser Sorgfalt bestimmt hat, so zeigt sich, dass das Salpetergas genau aus gleichen Volumen Stickgas und Wasserstoffgas besteht. Folgendes sind daher die wahren Mischungsverhältnisse der Verbindungen, welche Stickstoff und Sauerstoff mit einander eingehen: Stickgas. Sauerstoffgas. oxygenirtes Stickgas 100 Maass. 50 Maass.;
Salpetergas 100 - 100 ;
Salpetersäure 100 - 200;
Nach meinen Versuchen, welche von denen des Herrn Chenevix nur sehr wenig abweichen, :besteht oxygenirt~salz= saures Gas dem Gewichte nach in 100 Theilen aus 22,92
Theilen Sauerstoff und 77,08 Salzsäure4).
[217] Berechnet man die Volumina, welche diesen Gewichtstheilen entsprechen, so kommen in dem oxygenirt-salzsaurem Glas auf 300 Maass salzsaures Gas 103,2 Maass Sauerstoffgas, ein Mischungsverhältniss,
welches von dem: 800 Maass salzsaures Gas und 1.00 Maass Sauerstoffgas, nur höchst wenig verschieden ist*).
[218]. Es schei#t mir nach diesen Beweisen offenbar zu seyn, dags'Mwei Gasarten, welche eine auf die andere chemisch einwirken, sich immer in den allereinfachsten Verhältnissen mit einander verbinden; in allen vorstehenden Fällen geschah dieses nach den Verhältnissen 1 : 1, oder 1:2, oder 1 : 3. Es ist sehr wichtig, au bemerken, dass sich, kein einfaches und bestimmtes Verhältuiss zwischen den Elementen einer ersten Verbindung zeigt, wenn man auf die Gewichte sieht; nur wenn eine zweite Verbindung zwischen denselben Elementen vor sich geht, ist in der neuen Proportion das Hinzugefügte nach einem Vielfachen der erstern vorhanden. Dagegen vereinigen sich die Gasarten immer nach solchen Verhältnissen, dass wenn man die Elemente der Zusammensetzung nach dem Volumen nimmt; das eine Element ein Vielfaches des andern ist.
Die Gasarten verbinden sich nicht bloss mit einander nach sehr einfachen Verhältnissen, sondern auch die scheinbare Ratcmverminderung, die sie im Vereinigen erleiden, steht immer in sehr einfachem Verhältnisse zu dem Volumen derselben.
Ich habe angeführt, dass nach Hrn. Berthollet 100 M. gasförmiges Kohlenstoffoxyd, die aus Zinkoxyd und stark calcinirter Bohle entbunden worden, sich mit 50 M. Sauerstoffgas verbinden und 100 Maass
[219] kohlensaures Gas geben. Beide Gasarten ziehen sich also im Vereinigen um einen Raum Bei dem Gewichtsverhältniss für das oxygenirte salzsaure Gas ist die Salzsäure als wasserfrei angenommen, während sie beim Gewichtsver4ältniss als mit dem Viertel ihres Gewichts Wasser verbunden angenommen wird, welches, wie seit der Vorlegung dieses Aufsatzes von Hm. TUnard und mir bewiesen worden ist, für ihren Gaszustand absolut nöthig ist. Da aber das einfache Verhältniss von 300 Säure auf 100 Sauerstoff nicht zufällig sein kann, so müsste man schliessen, dass das Wasser, wenn es sich mit trockener Salze zu gewöhnlicher Salzsäure verbindet, dessen specifisches Gew16ht nicht merklich ändert. Man wird zu dem gleichen Schlusse durch° die Betrachtung geführt, dass das specifische Gewicht der oxygenirten Salzsäure, welche nach meinen Versuchen kein Wasser enthält,' genau dasselbe ist, welches man durch Addition der Dichte des Sauer4offs zu der dreifachen Dichte der Salzsäure und Hal
birung dei ßumme findet. Auch haben Er. Thenard und ich bewiesen, daee das oxygenirt-salzsaure Gas genau die Hälfte seines Volums Sauerstoff enthält, und daher ein dem seinen gleiches Volum Wasserstoff zerstören kann.
zusammen; der gerade. so gross ist;-` aYs der, den das binltngefügte Sauerstoffgas einnahm. Folgli* ist die Dichtigkeit des kohlensauren Gas der des gasförmigen Kohlenstoffozyds vermehrt, um die Hälfte der Dichtigkeit des. Sauerstoffgas gleich; oder es ist umgekehrt die Dichtigkeit des gasförmigen Kohlenstoffoxyds gleich der des kohlensauren G$s weniger der.Hälfte der Dichtigkeit des Sauerstoffgas. Daher ergiebt sich, wenn man die Dichte der Luft zur Einheit nimmt, die des Kohlenstoffozydgases zu 0,9678; Cruikshank hatte sie durch Versuche 0; 9569 gefunden. Nun ist bekannt, dass Sauerstoffgas ein gleiches Volumen kohlensaures Gas erzeugt, wenn es sich in dieses Gas verwandelt. Folglich muss Sauerstoffgas, wenn es mit Kohle gasförmiges Kohlenstoffozyd bildet, sein Volumen verdoppeln; und dasselbe findet mit kohlensaurem Gas Statt, welches beim Durchtreiben durch glühende Kohle in diese Gaa
art verwandelt wird. Danach findet man für das 'kohlensaure -Gas die Zusammensetzung
27,38 Kohlenstoff 72,62 Sauerstoff
[220] und für das gasförmige Kohlenstoffozyd 42,99 Kohlenstoff
57,01 Sauerstoff.
Aehnliche Schlüsse auf den Schwefel übertragen machen es wahrscheinlich, dass eine solche Menge Schwefel als 100 Theile Sauerstoff in sich aufnimmt, um zur schwefligen
Säure zu werden, mit sich 150 Theile Sauerstoff vereinigt, wenn sie zur Schwefelsäure wird. Nun enthält nach den Analysen der Herren Klaproth, Bucholz und Richter die Schwefelsäure auf 100 Gewichtstheile Schwefel 138 Gewichts= theile Sauerstoff. Sie besteht aber auch, wie wir gesehen haben, aus einem doppelt so grossen Volumen schwefligsaurem Gas als Sauerstoffgas, und ihr Gewicht müsste daher dem von -2 Theilen schwefliger Säure und von 1'-Theile Sauerstoffgas gleich seyn, das ist = 2.2,265 + 1,'~i0359 = 5,63359'- da nämlich das specifische Gewicht des schwefligsauresG~u nach Xirwan 2,265 ist, wenn das der atmosphärischen Luft t gesetzt wird. Von diesem Gewichte müsste das Gewicht des in der Schwefelsäure enthaltenen Sauers '- betyägen, also 3,26653; und wenn man davon das Üewicht des einfachen Volumens Sauerstoffgas mit 1,10359 abzieht, so bleibt für
dep„ uewicht -,des Sauerstoffs, der in dem' doppelten Volumen sehwefligsauren Gas enthalten ist, 2,16294 übrig, and,folgiß t würde ü Gewicht des Sauerstoffs, der in dem einfaches Vblamenelshkefligsauren Gas enthalten ist, 1,08147 betragen: [221] Dieses Gewicht ist nur um zwei Hundertel von 1,10359 (dem Gewichte des einfachen Volumens Sauerstoffgas, wie es die Versuche geben) verschieden, und man sieht also hieraus, dass du Bauerstoffgas, wenn es sich mit dem Schwefel zu schwefligsanrem Gas verbindet, nur eine Raumvermindung von slw erleidet. Wären die Data, welche bei dieser Rechnung zum Grunde liegen, genauer, so würde sich wahrscheinlich finden, dass- das Volumen des Sauerstoffgas hierbei ganz unverändert hlöibt. Nehmen wir dieses letztere an, und zugleich die Kirwan'sche Bestimmung des specifischen Gewichts des schwefligsauren Gas, so findet sich, dass das schwefligsaure Gas auf 100 Gewichtstheile Schwefel 95,02 Gewichtstheile Sauerstoff enthält. Gehen wir dagegen von der wahrscheinlicheren Annahme aus, dass 100 Maass schwefligsaures Gas 100 Maass ,Sauerstoffgas in sich enthalten, und dass man ihnen noch
>';4.p Maass Sauerstoffgas hinzufügen muss, um sie in Schwefelsäure zu verwandeln, so muss schwefligsaures Gas auf 100 Theile Schwefel 92 Theile Sauerstoffgas enthalten, und das specifische Gewicht dieses Gas muss [222] seyn 2,30314, indess es Kirwan durch directe Versuche.2,2650 gefunden hat*).
Der Phosphor steht in der allernächsten Beziehung mit dem Schwefel, da beide fast dasselbe specifische Gewicht haben. *) Um diese Unterschiede zum Verschwinden zu bringen, würde es neuer Versuche bedürfen üben die' Dichte der schwefligen Säure, Bowie -über, die unmittelbare Verbindung des -Sehwßfels'mit dem ,Sauerstoff, um zu leben, ob dabei eine Zusammenziehung eintritt, und über dieVe 1,lindung des schwefligsanreu,Gäses mit, Ammoniak. Thatsächlich'liwe ich beim Erhitzen. von Zinnober in Sauerstoffgas gefunden, dass l00 Theile desselben nur 93 Theile schwefligsaures Gas hervorbringen. Auch erschien es mir, als sei zur Bildung eines aÄl fia'alen Salzes wenigaer schwefligsaures Gas, al$ Ammoniak erden ausgeführt sind, namentlich der letztere, welcher sich nicht ohne Wasser ausführen lässt, indem das achwefligsanre Gas sofort zeraetzt, wird` und Schwefel fallen 'lässt, wenn -ea mit Ammonßakgas +ermiaehi jnird, so beabsichtige ich, bevor ich Schlüsse daraus ziehe, dßs,,. ersuche zu wiederholen, unter genauer Bestimmung aller Einzel giten. Es ist dies um so nöthiger, als man sich des ac'hwefligsaiirsn Gases, dessen Verhältnisse genau bekannt' sind, xur Analyse deia Schwefetwasserstoffgases wird bedienen k4nnen.
Folglich würde auch der Phosphor, um 'zur phosphorigen gähne zu werden, noch einmähl so viel Sauerstoff in sieh aufnehmen müssen, als diese bedarf, um sich in Phosphorsitnre zu [223] verwandeln 5). Da nun letztere nach Rose auf l o0 Theiie Phosphor 114 Theile Sauerstoff enthält, so muss die phosphorige Säure aus 100 Gewichtstheilen Phosphor und 76 Gewichtstheilen Sauerstoff bestehen.
Wir haben gesehen, dass 100 Maass Stickgas sich genau mit 50 Maass Sauerstoffgas verbinden, wenn' oxygenirtes Stickgas, und genau mit 100 Maass Sanerstoffgas, wenn Salpetergas
entsteht. In dem ersten Falle scheint die Zusammenziehung ein klein wenig grösser als das Volumen des hinzugetretenen Sauerstoffgas zu seyn ; denn das nach dieser Hypothese 'berechnete specifische Gewicht des osygenirten Stickgas müsste seyn 1,52092, und Hr. Davy hat dasselbe 1,61414 gefunden. Er lässt sich indess aus den Versuchen des Hrn. Davy leicht zeigen; dass auch in diesem Falle die scheinbare Zusammenziehung genau dem ganzen Volumen des hinzugetretenen Sauerstoffgas gleich ist. Denn als er' zu 100 Maass Wasserstoffgas 97,5 M. oxygenirtes Stickgas setzte und einen elektrischen Funken hindurch schlagen liess, wurde alles Wasserstoffgas verschluckt, und es blieben 102 Maass Stickgas übrig. Etwas veü , diesem Stickgas war unstreitig dem Wasserstoffgas, wie Bast immer, beigemengt, auch [224] kann sich unter dem Rückn-tande etwas nicht verbranntes Wasserstoffgas befunden haben. Der wahre Rückstand- des Stickgas scheint folglich dem hinzugesetzten ozygenirten Stickgas an Volumen sehr nahe gleich gewesen zu seyn. Mengt man eben so 100 Maass PhosphorWasserstoffgas mit 250 Maass oaygenirtem Stickgas, und lässt einen elektrischen Funken hindurch schlagen, so bildet sich Wasser und Phosphorsäure, und es bleiben genau 250 Maass Stickgas übrig; wiederum ein offenbarer .Beweis; dass die Elemente des oxygenirten Stickgas sich um einen Raum zusammenziehen, der genau dem Raume des`Bauerstoffgas gleich ist, welches in die Verbindung mit eingeht. Und danach muss' das specifische Gewicht des oxygenirten Stickgas seyn 1,52092.
In dem Salpetergas scheint dagegen gar keine Zusammenziehung der Elemente vor sich zugeben. Denn' berechnet man das specifische Gewicht, welche9 . es haben enss , wenn
es eine Verbindung aus gleichen Teilen Sauerstoffgas und Stickgas ist (wie ich das dargethan.habe), unter der Voraus
set ug, dassia~beide Gärarten, indem sie sich verbinden, üe Raum minderung erleiden, so findet man es 1,086; direote Versu*e gaben aber das specifische Gewicht des Salpetergas 1M's:
Sausaure hat gefunden, dass das specifische Gewicht des Wasserdampfs sich zu dem specifischen Gewichte der atmosphäri ben Luft wie 10: 14 verhält. Gesetzt, es sey, wenn
t,00: ,Maass Sauerstoffgas sich mit 200 Maass Wasserstoffgas tu Wasser verbinden, die ganze Raumverminderung dem Raume des Sauerstoffgas gleich, so würde jenes Verhältniss das [225] von 10: 16 seyn. Mit dieser bedeutenden Verschiedenheit und der Autorität eines so ausgezeichneten Physikers, als Saussure, sdhuiut jene Voraussetzung nicht bestehen zu können; dennoch erhält sie durch folgende Umstände viel Wahrscheinlichkeit. Sie hat erstens eine sehr starke Analogie vor sich. Zweitens hat Hr. Tralles durch directe Versuche gefunden, dass die Dichtigkeit des Wasserdampfs zu der der atmosphärischen Luft in dem Verhältnisse von 10: 14.5 statt 10: 14 steht. Drittens ist zwar der Raum noch nicht genau bekannt, den Wasser bei dem Uebergange in den elastisch-flüssigen Zustand einainhmt, doch weiss man aus den Versuchen des Hrn. Watt, dass aus 1 Cubikzoll Wasser ungefähr 1 Cubikfuss Wasserdampf wird, Wasser bei der Verwandlung in Dampf also den 1728fachen Raum einnimmt. Nach der Saussure'schen Bestimmung des Verhältnisses der Dichtigkeit des Wasserdampfs zu der der Luft 10:14, würde dieser nur den 1488fachen Raum des Wassers einnehmen; dagegen den 1'700, 6fachen Raum, wenn dieses, Verhältniss ;10 : 16 ist. Berechnet man endlich aus der Dichtigkeit -des ' Wasserdampfs die strahlenbiechende<Kruft, -welche ihm zukommen muss, so giebt das Verhältniss .10:14 sie gegen die Erfahrung etwas zu gross, das Verhältnlas'g0:.16 dagegen der Erfahrung weit näher kommend. Diese Grunde [228] machen es sehr wahrscheinlich, 4M8 . 10: 16 das waäire Verhältniss der Dichtigkeiten zwischen ampf und Luft ist.
f›t Ainmoniäkyas besteht dem Volumen nach aus 3 Thei; len W4Mrstoffgas und` 1 Theile Stickgas, und die Dichtigkeit desselbeäs ; trerglichen mit der der atmosphärischen Luft, ist 0,596. Gesetzt, die Zusammenziehung beider Elemente im Augonbliöigo" der Verbindung sey der halben Summe der Volumrimam der öden Gasarten, oder vielmehr dem Doppelten des Volumens d0$ Atickgas gleich, so müsste die Dichtigkeit des
Ammohiakgas seyn 0,594.' Dieses last vollkommene Zasammelssthnmen beweiset; dass in der gThat die Zusammenziehtihg dir Elemente des Ammoniakgas genau eö grob, ist, als das doppelte Volumen des Stickgas, welches in die, Verbindung eingeht.
Ich habe weiter oben dargethan,, -dass das oxygenirtsalzsaure Gas dem Volumen nach aus 3Q0`Theilen salzsaurem Gas und 100 Theilen Sauerstoffgas bestehtg). Wiederum an
genommen, dass beide gasförmige Elements im Vereinigen sich um die Hälfte ihres ganzen Volumens zu"menziehen, -so giebt die Rechnung die Dichtigkeit dieses Gas 2,468; die Erfahrung giebt sie 2,470. Ich habe mich auch durch mehrere Versudhe vergewissert, dass die Elemente des oxygenirt-salzsauren Gas in .einem solchen Verhältnisse in einander stehen, dass dieses
Glas -mit den Metallen °nutrale-Salze bildet. Lässt man z. B. .öxygenirt-Baraares Gas' -aber Kupfer fortsteigen, o 'entsteht grünes salzsaures' Kupfer, das ein wenig :überschüssig sauer ist, und -zugleich schlägt sich ein wenig Kupferoxyd nieder, denn dieses salzsaure Kupfer kann nie [227] vollkommen :neu
trsl erhalten werden. Aus jenem Verhalten folgt, dass in allen salzsauren Verbindungen die Salzsäure und der Sauerstoff in solchem. Verhältnisse vorhanden sind, dass, wenn beide die Gmgestalt annähmen; das Volumen der Salzsäure :drei Mal
. , so ~wes Aals ; das des Sauerstoffs seyn würde, gerade so, wie dastin dem oxygenirt-.salzsauren- Gas :der Fall seyn würde. Dasselbe gilt von den kohlmsaurW und, den.flusssauren Salzen; deren Säuren bei gleichem Volumeu in -Gasgestalt dieselbe Sättigungs-Capacität als die Salzsäure haben.
Man sieht aus diesen verschiedenen Beispielen, dass die Zusammenziehung, welche zwei Gasarten erleiden, indem + siö sich verbinden, beinahe genau in dem, Verhältnisse ihrer Voluminum, oder vielmehr des Volumens einer!~derselben ..steht. Die unter dieser Voraussetzung berechne»h, Dichtigkeiten der ,-' Verbindungen weichen nur sehr wenig,mon ;den Dichtigkewfl ab," welche die Erfahrung giebt, und.~ea ist wahrschelieh, San diese Abweichungen völlig versc)Winden würd$'wenn die , dahin gehörigen Versuche mit Wir- Genauigkeit ,'w-oderholt-~? würden. ' . .., r
;'Wenn man an das allgemeine G esetz d®r rOhemischen Verwandtschaft denkt, dass bei jedetjrhemische4 Verbindung die Elementar-Theile einer zum andern in eine rössere N'äh
, sb` w .,iss s~vl~l'; 2tt 'begreifen, wie` d'as '7gc~'t~'s~'nige
~1fB{ensto ' lei~4^tdt' ats Sauerstoffgas sdyn kann ' ~ _
al tcli .hie' stüt~f Wir: B'erthollet seinen Beweis fär die
l 'enwartt ö~ W'dsserstnff in diesem Gas, durch' die 'et -~,eringe Dichtigkeit desselben zn erklären sucht. wie es mir ~Cbeint ;.i-rftittt ind'ees 'jene Schwierigkeit daher, dass man an- die [M], Annäherung der EIementar-Theilchen in Gas
sich durch
ln4ermindernng der beiden f as ten: Diese Annahme ist t immer richtig; , un$ es 'lassen' sich mehihäre Verbindungen viih erzsatten nn~chvpei`t3ert; . bei' denen die 'B'estandtlteiIe eine `. ~,:nnähei'ttf<g"'erleiden', ohne dass die geringste Raum'dertirpg° `er~6igt, oder bei denen selbst eine Erweiterlzn9
au'mes' Statt 'findet: Dahin gehört das Saeelergas, in söf"etn man es `als direcet aus Stickgas untl Sauerstoffgas oder '
aus oxygenirtem Stickgas und Sauerstoffgas entstanden denkt. In dem- ersten Fälle würde keine Raumverminderung, in dem tbh selbst eine Raumerweiterung Statt finden, indem aus ' mass oxypnirtein Stickgas und' 50 Masse Sauerstoffgas 'MkW, Sidpetergas entstehen müssten. Man weiss ferner,
-
ihm JW e Gas genau ein gleiches Volumen SauerÄ6kgüz h° si6' schliesst, - und- dass die Verwandtschaft - äer flestandtheil'e desselben seht gross ist; wollte 'man aller an`neh`men, dass die Verdichtung der Bestandtheile in mi~itte1barem Verhältnisse der Raumverminderung stehe, so ,würde man jene; gegen die Erfahrung, für null nehmeü tnttssen. Könnte dJer' Kohlenstoff die Gasgtstalt annehiÜen so wurde '~ r sieh ih'solch~w Gestalt nach dinem eüifaclteä' erhältilisae,
,:.; ,:1 : " . +tbic'l cfi"'~'trlfrmen, mit denf`Sanörs '~ 'verbinden,
i,3utia , * rde also`, die, *6Ub e'' mä+etmi erung [228]
' .g8%cAn= 'öltnmen; s'l otdenatdäs` Gh'agdstlütgleich seyn.
Dieses lü§st aüch ` auf das~ #ügfgeXdhlenstofoxyd
ttbett 'agen, wil atrtfürimt, dass '10e Maues desselben,
"aus ' l OQ` Ma W irr Gatsgestai_ und ans 50 Maass
oflgss gebi r na *üürden. Was es indess auch ~a u
wandtniss' "dieser Annahme- habe (die nur dienen
soll, b iflich zu ma en,_ dass Sauerstoffgas mit einem festen
Kbrpei~ r ~Nind_ dtbringen kann, welche specifisch
leichter $s selbst '' -=-` sd muss man es doch immer als
` eins` aufj e grosse ge''von Beobachtungen, gegrendete
wÄhheit • ben) das' die Teedichtung, welche die- kleinsten Theilchen zweier Körper, tesonders zweier Gasarten, erleiden, Ostwald's Klassiker. 42. 3
indem sie sich mit einander chemisch verbindn, in keinem unmittelbaren Verhältnisse zu der Raaiverminderung steh, vvelohe7 sich dabei zeigt. Denn wenn ,,adle eine sehr gross isti ist die andere oft sehr klein oder ßelbst gar nicht vorhanden.
Die Bemerkung, dass die brennbaren Gasarten sich mit dem Sauerstoffgas in den einfachen VerMltnissen 1 : 1,, oder 1: 2, oder 1 : ~ verbinden, kann uns ein Mittel an die Hand geben, die Dichtigkeit der Dämpfe der brennbaren Körper zu bestimmen, oder wenigstens dieser Bestimmung uns sehr zu nähern. Denken wir uns alle brennbaren Körper in der Gasgestalt, so würde von jedem ein bestimmtes Volumen ,ein [230] gleiches, oder das doppelte, oder das halbe Volumen Sauerstoffgas verschlucken. Nun aber kennen wir die Vor]Wtnisase, in welchen der Sauerstoff sich mit den brennbaren ,Körpern, die eich im festen oder flüssigen Zustande befinden, vereinigt; wir brauchen also nur das Volumen des Sauerstoffs in Gasgestalt zu berechnen, und den Dampf des brennbaren Körpers entweder diesem Volumen selbst, oder dem Doppelten; oder der Hälfte desselben gleich zu setzen. Das Quecksilber
- ist =so z. B. zweier Grade, der Oxydirung fähig, und der-erstelässt sich mit oxygenirtm Stickgas vergleichen, wovon 100 Maass in sich enthalten 50 Maass Sauerstoffgas und 100 Maass $tielegas. Äun sind in diesem Oxyde ersten Grades nach den Herren Fourcroy und Thdnard 100 Gewichtstheile Quecksilber mit 4,16 Gewichtstheilen Sauerstoff verbunden, und diese letzteren würden in Gas verwandelt einen Raum einnehmen, der sich durch 8,20 ausdrücken lässt. Die 100 Gewichtstheile Quecksilber müssten also, in Dampf verwandelt, den doppelten Raum, das ist von 16,40 einnehmen, woraus folgt, dass die,
Dichtigkeit des Quecksilberdampfs - ~4-, das ist, 12,01 Ma grösser als die des Sauerstoffgas ist, und dass das Quecksilber beim Uebergehen aus dem tropfbaren in den plastisch-flüssigen Zustand einen 961 Mal grössern Raum wls zuvor einnimmt,, Ich verweile mich bei diesen Bestimmungen nicht, da ie sich nur auf Analogieen gründen, und „es sehr leicht ,Jet, sie zu vermehren.
Die Versuche, welche ich in dieser Abhandlung , ekannt gemacht habe, führen mich bei dem $eschlusse de , lben nun noch kauf die Frage: [231] ob die chemischen v 'ndungen
nach beständigen oder nach veränd hlchen Verh tnissen erfolgen Q
Nach H4:.Dalbn°s sinnreicher Idee, flus die Vorhindüngen Atom `für Atom -vor sieh gehen, würden die versch%edenen V r indulzien, welche zwei Körper mit einander
eingehen n, dadurch begründet werden, dass jeder kleinste
*lt'heil d , Einen sich entweder mit einem, oder finit zwei, oder
mit ci grössere Zahl kleinster Theilchen des andern, aber immer ohne Zwischenmittel vereinigt. Die Herren Thomson on$ Wollaston haben Versuche angestellt, welche diese Theorig In der That zu bestätigen `scheinen. Der erste fand, dass das überschüssig-saure-sauerkleesaure Bali noch ein Mal so viel Säure enthält, als nöthig ist, dis Kali zu neutralisiren-. de
und , r zweite, dass in dem nicht-gesättigten kohlensauren Ji 'noch ein Mal so viel Alkali vorhanden ist, als zum bl`eutralisiren der Säure erfordert wird.
Die zahlreichen Resultate der Versuche, die ich im gegenwärtigen Aufsatze bekannt gemacht habe, sind dieser Meinung ebenfalls sehr. günstig. Dagegen führt,Herr Berthollet als Be
weise der Meinung, dass die Verbindungen auf eine stetige Art in einander übergehen, die überschüssigsauren schwefelsauren ß l$8 das_ Glas, die Metalllegirungen und die Mischungen vorseiedener Flüssigkeiten an. Alle diese Verbindungen sind in ihren Verhältnissen sehr variabel. Vorzüglich beruft er sich auf die Einerleiheit der Kraft, welche [232] die chemischen Verbindungen und die. Auflösungen bewirkt.
Beide Meinungen haben also eine grosse Menge, Thatsaeben für sich. So widersprechend sie einander zu seyn scheinen, so ist es in der That doch leicht, sie mit einander
vereinigen. Man. muss allerdings mit Hrn. Berthollet an
~w , cri, dass , die chemische Kraft zwischen den kleinsten eüchen der Körper auf eine stetige Art ins Unbestimmte wirkt, so viel der Theilchen auch seyn, und in welcher Beziehung sie auch 'ßtehen mögen, und dass also im Allgemeinen Verbindungen n" sehr veränderlichen Verhältnissen erhalten
' en können. ' 11äan muss aber auch zugleich annehmen, `cht bloss die' Unauflöslichkeit, die Cohäsion und die dahin wirken, Verbindungen nach festen Verhält
nissen orzubringen, sondern dass auch die chemische Kraft
macht" wirkt, wenn die Elemente sich mit einander nach
einfache( ~hältnissen, das heisst, eins zu eins, oder so ver
einigen, F die Zahl`' der einen ein Vielfaches der Zahl der
Iaudern ist,', d dass sie alsdann Verbindungen hervorbringt,
welche sich ln[phter trennen. Auf diese Art lassen sich beide 3~ ,
,. xoi94 p' mit einapOlgr avsglaioheen,~.;u s lässt ~'!cb da,s ,graq se
cheloni e Gesetz a frseht erbalten.. so ott"gwei
ejgr Wdie Wirkunpsphäre des andern ~tt, b , nach , 4rhr
me 11 »
auf einander wirken, und im 9.i~ einen,,p Kindu.t"
. [233] sehr .variablen V~erhältnissea.ih~,vorbringe , wo%;
ijoht diese Verhältnisse durch beaonde „.Umstände w#timmt werden.
Beschluss:
Ich habe in dieser Abhandlung g eigf dass die VeT= bindungen gasidrmiger körper mit eiuaiider,stets naCb tiei allereinfachsten Verhältnissen vor sich gehen, so dass sioh ` $
dem einfachen Volumen des einen immer entweder dasselbe; oder das doppelte, oder höchstens das dreifache Volumen' des ein gaaförmigen Kö rp er s verein. Solebe einfache Ver
' e :finden sioh bei, den, Beaten un den tropfba~Cea r ul'e t; -ebenso' wenig, wenn man. auf das Gäwihhtsveritältniss
der Bestandtheile sieht. Und dieses, ist ein Beweis mehr, dass die Körper sich in der That nur in denn Gaszustande unter gav» gleichen Umständen be(Inden, und , dass sie daher' zur`
in ,&Ösen) Zustande nach einfachen und festen Gpsetz wirken können.
W t habh ferner, gesehen, dass das Aniinoniäkgas' el au' ein 4pm aeigigen° glbiehes VOlnmen der gasförutigen 'huren ats+itraltsiri, und dass es daher nicht unwahrscheinlich ist, , am$, eeeetzt alle, Säurdn und .Alkalien tntäu den elastisch $t lii n.
tüü4nd almehmen, stets Säure uipd Alttab' #' &sein Z'nstaiäde mit einender Verbindungen nach gleichen Votrxninibuß eingeben . würde, so oft neutrale Salze entständen. Die Sättigung&-,
Capacit4ten der Säuren würden also für alle Alkalion diespl ti
seyn, und so umgekehrt, sofern man die Sättigun s-C,a ätdt u nach den sich vereinigenden Voluminibus apäiä; isnd` diese$
würde vielleicht die wahre Art [234] se die zu schätzen . ;
Die sicütbgre Zusammenziehung, we~ i6_Gasarten erle?ä' ,' , inlipm sie sich mit einander verbinden;,.o~Wh t ebenfalls Mit:
Volumen einer derselben in einfachem Verhältnisse, ü '' itneh
diese Eigenschaft kommt allein den Körper in der G a'tt zu.
Die beiden' folgenden Tabellen sidl"tbeils an ~ klar,
thdiis':gden sie ihr Ve ätändniss in de Vorhergd en, und
bedilr n , daher weiter 'keiner Erläute1 g. , e ,,°f"
„i ~äa] Dieb#tgkldii~ der einfachen tmd Zusammen
gasförmigen, Körper.
Berechnet paus d. einfachen VO
-'<)m` ' Dürchbestimmt Erfahrung der gasfdrm.Bestandtheile, lum.-Verhältnisseu. unter der Vor•
und von wem aussotzung, dass d. Zusammen
Ziehung d8ü' gasförm. Elemente
Mische
Luft 1,00060 gleich sey
Jane . 1,168ä>i
Stic as 0,96913 Biot
A,o~s21
uro1,5196 Arago.
Äai niak4al 0,59669 0,59438 4 d. ganzen Volumens.
Salzures Gas 1,278 Biotu.GayLnssac.
Ögy genirtey 1,61414,; Davy. 1,52092 dem Vol. d. Sauerst. G.
Stickgas 1,36293 Berthollet.Salpetergas 1,0388 Berard. 1,03636 -el d. ganzen Volumens.
~~chwefligeaur.
( 2,265 Kirwan.
ftirmigas angenommen, es seyen100 M. = 100 M. koh
la$o'Imngtoff 0,9569 Cruiksh.Oxyd 0,96782 leS ue stoffgas. 50 M.
Wasserdampf P 0,6896 Trolles. 0,625 dem Volumen desSauerstoffgas.
salzThcnardn.saures O%ygenir4t Gas ~ 2,470 ~ Gay- 2,468 t~ d. ganzen Volumens.
Lusaac.
") Mischungsverhältnisse mehrerer Verbindungen,
deren -Bestandtheile gasförmig sind.
°Dem Volumen nach Dem Gewichte nach
Maasse. Maasse. Gewichtstheile in 100.
S oniak 100 100 aalzs.G. 38,35 l 61,65 Salza.
Kohl` V a' Am 15
mbneuem ~, 100 150 100 0} kohls. 28,19 . 71,8156,021lens. Koh
ungesä s 100 0• 50 Gas. 43,98
Bora- u. fl" rares ar
Ammoneutrales ~~ 100 '1001 B. u. fl.
ungesättigtes I ~ 100 50 s. Gas.
a~
Dem Volumen nach Dem ISlewichte n
Maaese. Maasse. Gewichiästheiie in 106:
Wasser 100Wasser- 50 m 13,267 Wie- 86,733
Oxygen. Stickgas 100stoffg. 50 m 63,72 aeratr 36,28
Salpetergas 100 Sgaak- 100 c 46,957 ra 53,243
Salpetersäure . 100 200 3Q,512 69,488
Salpetersäure 200 Salp. 100 11 30,812 69,488
Salpetrigsaures Gas 300 Gas 100 34,507
65493 . .
Ammoniak 100 Stickg. 300Waseer- 18,475 Was
stoffg. 81,525 serst. Schwefelsäure 100 schwefl. 50 42,016)
w157,984
s. G.
Schweflige Säure - - ä 52,0831 '_ :5 47,917 w
Oxygenirte Salz- m ä .:
säure 300 salzs.G. 100 c 77,65 Salzs. 22,35
Sohlensaures Gas 100 gas£ 72,376 Soh
100 Maaw Sst.Ox.50 lenst. 72,624
Gasf. Kohlst. Oxyd .41
100 Maass - 50 42,99 57,01