View
214
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
13. M a g n e t ; i s ; i ~ u n ~ s ~ a ~ , Z ~ ~ nnorgan;isc7z er Ver- bimdwngen; von Stefan. MeVer.l)
(Hierzn Taf. XI.)
Nachdem ich vor kurzem die Susceptibilitatscoefficienten zahlreicher Elemente bestimmt habe2) , habe ich nun in gleicher Weise mittels der Waage eine Reihe anorganischer Verbin- dungen in Pulverform untersucht, wobei wieder Quecksilber als Rezugssubstanz diente.
Die angewandte Methode giebt freilich nur vollstlndig richtige Resultate, solange die Substanzen, welche im Glaschen in das Feld hineinhangen, selbst schwach magnetisch sind uncl die magnetische Kraftlinienvertheilung nicht wesentlich ver- andern. Bei starker magnetischen Korpern wird das Feld wohl etwas geandert, ich habe aber dennoch bei einigen Sub- stanzen, wie den Verbindungen von Erbium, Gadolinium etc. dieselbe Anordnung beibehxlten , in der Ueberzeugung, dass die eventuellen uncoiitrolirbaren Verunreinigungen der Sub- stanzen von weit grosserem Einflusse sein konnen, als die durch die Versuchszlnordnung bedingten Fehler.
Die Susceptibilit&tscoefficienten der stark paramagnetischen Verbindungen machen sonach beziiglich ihrer absoluten Grosse keinen Anspruch auf vollige Genauiglreit , doch geniigen eben bei diesen Substanzen die Werthe auch ohne diese Exactheit, urn ein deutliches Bild ihres magnetischen Wesens zu er- halten.
Rei der Auswahl d.es Versuchsmateriales habe ich in erster Linie die Oxyde , Sulfide und Halogenverbindungen, d. h. Verbindungen aus bloss zwei Componenten beriick- sichtigt, dann aber auch complicirtere Szllze untersucht. Die- selben wurden zum Theil von Merck-Dmmstadt bezogen,
1) In Uetretf' der von friiheren Forschern erhaltenen Eesultate, soweit sie nicht citirt sind, sei auf die Elektricitatslehre von G. W i e d e - mann verwiesen.
2) St. Meyer , Wied. Ann. 68. p. 326. 1899.
~~~ug,zetisirunyssahlen anor.qanischer J’erbindungen. 237
theils mir freundlichst von den Herren Prof. F. Exner-Wien, Prof. G. Goldschmiedt -Prag und Prof. &I. Bamberger-Wien uberlassen. Einige besonders reine Praparate aus der Gruppe der selteneii Erden verdanke ich der Liebenswiirdigkeit des Hrn. Prof. B. B r a u n e r - Prag, einige Kupferverbindungen Hrn. E. Murmann- Wien. In der Zusammeiistellung bedeuten in der letzten Rubrik die Anfangsbuchstaben M., E., G., B., Br. und Mu. die Herkunft.
Die folgenden Tabellen enthalten zunachst das gesammte gewonnene Material nach den Elementen, aufsteigend mit dem Atomgewicht, geordnet. In denselben bedeutet p das Molecular- gewicht, 9 die zur Verwendung gelangte Gewichtsmenge Sub- stanz in Grammen. a die Anzahl von Grammen, die bei gleicher Raumerfullu~ig auf 1000 cm3 kamen, n die Zahl der Grammmolecule iin Liter; ferner ist p der direct an der Waage abgelesene Zug in Grammen, x die Magnetisirungszahl, k der Molecularmagnetismus fur ein Grammmolecul beide letzteren Werthe in absoluteii Einheiten, und t die Versuchs- temperatur.
Die Feldstirke betrug in allen Fallen rund 10000 (C.G.S.). Bei Stickstoff, Sauerstoff und den Halogenen sind die
Verbindungen nicht unter diesen Elementen, sondern vertheilt bei den zweiten Bestandtheilen eingetragen.
Beifugung eines Sternes * zur Formel besagt, dass die Substanz vor der Messuiig uber Schwefelstiure getrocknet wurde, zmei Sterne ** bedeuten. dass die Verbindung in Form Bleiner Krystallchen vorlag. Kin Fragezeichen deutet an, dass ver- muthlich Verunreinigungeii das Resultat beeinflusst haben.
753 973 788 494
1362
1005
991
I Substanz I p
37,5 ?2,6 10,7 6,7
12,4
7,s
14,3
-0,350 -0,449 -0,230 -0,119 -0,478
-0,338
-0,367 LiNO, I 69,l
-0,009 20’1 M. -0,020 17 B. -01022 l.i i E. -0,018 161 G . -0.039 15 \ G.
-0,043 1 7 ’ M. -0,026 191 B.
=
Il ~
~
0,795 1,020
l0 ,s lr \0,519 1,430
1,053
1,046
Li,O LiCl*
Li,CO,
20,l 42,5
74,O
1’
- 0,0120
- 0,0069 -0,0154
- 0,0041 -0,0164
- 0,0114
-0,0135
Magnetisirungszahlen anorganiseher Perbindungen. 239
Substanz
SiO, ') SiO, ,) SiCu (?)
p,cu3 PZO, 3,
s c u (?)
s c u , &AS,
S3Mo
SSn(?)
SBa 8%
KF1 KCI KBr K J
CaO Ca(OH), CaFI, CaCI, CaCI,
P L
60,3 60,3 91,5
252,s 142
95,7
159,3 246,2
192,2
150,6
169,4 232,4
58,s 74,E
119,l 166
56 74 78
CaSO, +2H,O }
S C , ~ , *) 136,: Sc(NO,), 5, 230
- __
9 ~ ~
0,074f 1,302 0,795
1,341 0,435$
1,706 0,930 2,935 2,190 0,811 1,470 2,393 1,268 1,736 2,914
1,271 1,245 1,626 1,742
1,287 0,752 1,173 1,240
1,115
1,227
0,836
0,081 0,03
- __
a ~ ~
72 1254 766
2680 415
1631 886
2665 2086 772
1400 2279 1208 1653 2775
1205 1186 1477 1666
1226 716
1111 1184
1067
1173
890
185
P - - 0,0004 - 0,0012
-0,010
+0,0451
- 0,0051
t0,3026 f 0,054 - 0,0115 -0,0014 - 0,007 - 0,0123 +0,270 +0,0016 - 0,014 - 0,016
- 0,015 -0,0194 -0,0155 -0,0174
-0,0105 - 0,0094 - 0,011 -0,0149
-0,0154
- 0,0115
- 0,0094
- 0,0001 * O
__-
x . 108
-0,012 - 0,086 f 1,492
- 0,50 -0,149
+ 9,07 + 1,572 - 0,388 -0,041 - 0,205 - 0,361 + 7,85 +0,227 -0,410 - 0,465
- 0,437 -0j566 -0,515 - 0,521
-0,310 -0,275 - 0,320 -0,442
-0,461
- 0,447
- 0,290
-0,006 * O
- ___ k . 106
-0,Ol
t 0,178
~ ~- ~~
- 0,004
- 0,047 - 0,051
t0,532 t 0,170 - 0,023 - 0,005 -0,051 - 0,050 f0.519 + 0,026 - 0,042 - 0,039
- 0,021 - 0,035 - 0,042 - 0,052
- 0,OlE -0,025 -0,025
- 0,094
- 0,04:
-0,055
- 0,06f
- 0,004 rt0
- - t ~-
~~
15 15 15
18 18
18 15 18 18 16 15 15 15 18 1 6
21 1 7 le 11
1€ 1 f 1E l i
l'i
l i
17
1 7 21
- . _._
t:
G.
M.
WU. B.
M. G. MU. M. B. G. G. M. B. G.
M. B. H. M.
B. B. M. M.
M.
M.
M.
E. E.
1) Kunstlich. 2) Natiirlich. 3) Hier, wie bei einigen anderen hygroskopischen Substanzen wurde
das Glilschen mit einem kleinen Korke zugest6pselt uud bei der Be- stimmuug von p der magnetische Werth des Stopsels entsprechend berucksichtigt.
4) Vgl. St . Meyer , Wied. Ann. 68. p. 331. 1899. 5) Formel unsicher, die Substanz ist sehr hygroskopisch, wurde :\us
der vorhergelwnden gewonnen.
240
~~
Substanz ____ - ______--
TiO, Ti,,C2N8 (?)
v20,
VO,NH,
Cr@, CrO,H,** CrCI, Cr,Ci,
St. Meyer.
p --
80,l 617,E
182,4 117,:
152,2 118,1 133,C 210,c
+ 0,0126 +14,49
+ 0,055 + 0,0022
I
__-._____
+ 0,37 +420,9
+ 1,60 + 0,064
Mnoz FeO1) I ::
1,000 952 2,472 2343
1,785 1692 0,821 782
1,8115 1725 1,185 1129 0,710 685 1,136 1032
2,078 1979
0,612 86012 10,542 519 10,939 890
1,135 1076
1,563 1482 2,288 2179
0,691 655 2,475 2357
0,981 934 1,733 1650 1,706 1631 0,930 886 2,935 2665 0,795 766 3,393 3082 1,341 2680
1,434 1371
2,624 12509
I
11,9 3,8(
9,2t
6,7
11,3
9,6 5,2 4,9
22,6
3,2 5,6
3,s'
8,9 9,0
8,s 14,3
11,7 11,5 17,O
9,3 16,7
8,4 14,5 10,6
8,0
11,2
Fe,O, 1160
+ 0,031 +117,5
5 D,17320 5 0,01015
+ 3,62 + 0,065 4- 6,18 + 7,24
+ 2,38
+540 + 17,6 + 23,O
+ 1290
+ 7,05
+ 3,44
+ 21,6
+ 1,55
f 0,247 + 0,105 + 0,532 + 0,17015 - 0,023 + 0,178 - 0,031 - 0,047
i- 1,031
+ 0,546
FeSO, + 7 H,O I (v7871
15 M. 20 B.
B. G.
17 B. 17 B. 19 M. 18 M.
1 7 B.
17 E. 18 E.,) 21 M.
119 M.
21 M. ,15 B.
21 M. 15 B.
16 M. 16 M. 18 M.
G. 18 MU. 15 M. 18 MU. 18 MU.
1 7 M .
18 M.
f 1,408 + 0,0214 + 0,975 + 1,0625
+ 1,846
+ 157 + 1,963 + 4,42
+ 1,60
CuBr, (?) i223,:
+ 41,O -t 0,622 + 31,s + 35,48
+ 53,75
+6474 + 56,9 +128,3
+ 46,5
COZO, c0304
NiO ~ i , 0 , 3 )
CUO (?)
c u s (?)
CuSi (?)
cu,o (?)
cu,s
166 241
74,;
794
95,;
91,:
165,4
143,f
159,:
+ 2,17 + 6,70
+ 1,04 + 0,763
I + 62,9 +195,0
+ 30,l + 22,2
+ 0,0986 + 0,0416 + 0,3026 + 0,054
+ 0,0451 - 0,0115
- 0,0135 - 0,010
f 0,2766
+ 0,204
I
+ 2,90 + 1,21 + 9,07 + 1,575
+ 1,492 - 0,38€
- 0,45( - 0150
+ 8,29
+ 6,13
1) Die Messungen in dieser Gruppe sind durch die eingangs er- wahnten Mange1 der Versuchsanordnung stark beeinflusst, doch haben die Werthe mit Rucksicht auf die Vergleichbarkeit mit den ubrigen stark mtgnetisehen Substanzen hier Platz gefunden.
2) Durch starkes Gliihen an der Luft aus dem FeO erhalten, welcbes besonders rein war.
3) Vermuthlich ein Gemenge verschiedener Oxyde.
Ma.qnetisirungszahlen anorganischer Yerhindungen. 241
___
1861
1272
1313
1492 1269 1919
2402 2086
3082 1998
1293
983 1133 1556 1132 1754 1678
1137 288
1146
372
Substanz ~ _ _
4,2
8,O
5,2
18,3 13,8 8,5i
12;l 8,4
14,5 15,5
10,3
9,5 11,5 12,4
7, l 7,l 4,9:
5,O: 172f 5,4
0,9(
+ 4 H,O (?: cuso , (?) CUSO,
ZnO ZnO,H, ZnBr,
+ 5 H,O (?I
SeCu, Se08H2
RbCl
SrO SrO** SrF1, SrCI, SrBr, SrJ,
y2°.9
YCI,
ZrO,
Nb2O.E
Mo,O,** MoO,H, **
MOSS
445,3
159,7
249,7
81,4 99,4
225,3
198 246,2
206,3 129,l
120,6
103,6 103,6 125,6 158,5 247,5 341,3
226
195,2
412
122,4
42878
268
240 162
192,2
1,954
1,336
1,373
1,567 1,326 2,025
2,522 2,190
3,393 2,098
1,002
1,032 1,259 1,642 1,246 1,851 1,770
1,1796
1,189
0,393
2,5336 1,337 { 1,405
(0,303
0,1846
1,455 1,249
( 2 ~ : ~
-0,019
-0,010
- 0,55 -0,036
- 0,381 -0,037
-0,015 -0,019 - 0,014 - 0,015 -0,019 - 0,020
18
19
18 20 19 20 19 19
15 20 17
20
15 18 16
20
16 14 16 15
B.
M.
B. B. M. M. M. w. Br.I) B. M.
B.
Br.') E. Br.
M.
G. G. B. G.
- 0,463 - 0,550 - 0,408 - 0,502 - 0,554 - 0,582
-0,049 -0,048 -0,033 -0,070 -0,078 -0,118
1) Vor der Messung im Platintiegel frisch gegliiht. 2) Die Formel ist nicht ganz sichergestellt.
Ann. d. Phys. u. Chem. N. F: 69. 16
+0,17451+ 5,77 +0,115 + 3,34 +0,5146 +17,02
+0,073 + 2,70
-0,0020 - 0,066 -0,0064 - 0,211 -0,0070 - 0,232
-0,0010 - 0,051
-0,0076 - 0,39 - 0,0004 - 0,012 -0,007 - 0,205 -0,0123 - 0,361
+1,15 +2,61 +3,18
+3,0
-0,003 -0,070 -0,073
-0,022
-0,067 - 0,002 -0,051 -0,050
613
1386 1190 172
1400
2,3
5,8
4,O 7,3
7,3
242
0,8660 0,136
1,813 2,083 2,411 ?,393
St. Meyer.
990/ 4,5 530, 1,64
I
1727i12,9 1984/13,2 22961 8,l 2279115,l
AgCl** AgBr &J
CdO CdC1, CdBr, CdJB
IllCI, In,S,
sn0 SnO, Sn,O,
SnS (?)
SnCI, SnJ, ** snso, S W ,
TeO, TeO, (?) TeO,H, TeO,H,
CSCI CS,(SO,~
i 2,515 12285 1,297 '1236 1,6745 1601 1,536 1470 2,183 12070 2,140 2046
1,910 11826 i
+ AI,(SO,),* 1 Cs,(SO, + Al,(SO,), + 24 H,O'" I RaO
BaO, (?)
M O H ) , BnFI, BaCI,* I321C1, I +2H20** j
I
14,9 7,3 9,45 8,BS
11,s 9,s
7,l
- __
El __ -.__
143,~ 187,: 234,:
128 182,I 271,: 365,:
219,f 324,:
134,: 150,: 285
150,f
189,4 372,s 214,f
288
159 175 177 193
165,5
704,6
137,l
153,4
169,4
171,4 175,4 208,3
244,3
2, -. -
-0,02?( -0,018~ - 0,026(
-0,023 - 0,0254 -0,018< - 0,089t
- 0,008< -0,0014
- 0,002f -0,0214
+0,001( -0,0114
- 0,0054
+0,270
- 0,006 -0,0154
-0,0114
- 0,0064 + 0,058 -0,0174 -0,0214
- 0,014
-0,0174
-0,0138
- 0,008
t 0,009 -0,0120 - 0,009
t 0,0086
- 0,02 17
-0,0184
x . 106 __ -~ ~-
- 0,658 -0.610 - 0,726
-0,670 -0,161 - 0,552 - 0,675
-0,310 - 0,080
-0,158 - 0,082 - 0,614 + 7,85 +0,227 -0,334 -0,176 - 0,461
- 0,334
- 0,230 + 1,679 - 0,506 - 0,642
- 0,47
- 0,506
- 0,404
- 0,236 t 0,252 t 0,270 - 0,361 -0,260 -0,643
- 0,552
- ___ k. lo6
~-
- 0,04( - 0,04( - 0 , O G f
-0,031 -- 0,04C - 0,082 - 0,09c
-0,06S - 0,049
-0,012 - 0,006 - 0,076 +0,519 +0,026
- 0,040 - 0,055
- 0,050
- 0,042
-0,018 f 0,256 - 0,034 - 0,066
- 0,047
-0,281
-0,444
- 0,016 t 0,035 t 0,029 - 0,042 -0,022 - 0,066
- 0,078
- - t
.- _ _
l i 1: 1E
15 1 E 1s 18
18 20
1 7 15 16 15 15 1s 15 18
1 4
18 17 15 1 s
17
15
14
20 18 18 18 19 17
17
- __ &C
$2 __
B. E. 11.
B. E. E. E.
h.I . B.
M. G. G. G. M. B. G. M.
B.
B. G. G. 13.
Ful . G.
n L*.
M. B. 51. 51. M . M.
bl .
Magnetisirungszahlen amrganischer Perbindurtgen. 243
20
19
18
15
15
15
15 19 15 20 20
16
15 19
16
18
18
15
I $ Substanz 3
.~ ___.
M.
M.
B.
Br.l)
E.
E.2)
Br. M. G. B, B.
E.
Br.3) E.3
Br.5)
E.$)
E.e)
M . 3
BaJ, + 2 H,O**
2,191 '2077
2,273 2154
1,736 1653
1,027 1447 1,024 1443 1,278 1231
1,3156 1268
1,760 1700 1,1174 1077 0,750 714 1,072 1016 1,252 1187
1,345 1296
1,3682 1319 0,226 697
0,302 524
1,3205 1199
1,166 1059
1,395 1344)5,4
Bas /169,4
7,O
5,04
9,f
4,5 4,4 5,O
2,7
9,9 4,4 1,6 3,9 2,l
2,s
1,9E 2,8S
1,56
2,45
1,88
La,03 LaCl, *
324,4
244,4
CeO, CeCl,* Ce2(C03)8* Ce(CO8l2
248,3
+ 4 H,O**
DiCI, *
172 246,2 460 260
Pr,O, PrCI,
- P
- 0,022c
- 0,022
- 0,014
+0,0024
t0,162E + 0,0025
- 0,009
+ 0,0034 t0,157E +0,175 + 0,094 +0,264
+0,129f
t0 ,512 +0,194
+ 0,29 11
+0,312f
+0,220
t0.331
672 246,4
- -- %.lo5
- 0,638
- 0,638
- 0,41C
+ 0,096 + 0,111 + 5,38
- 0,297
+ 0,llf + 5,20 + 5,10 + 2,73 + 7,68
+ 4,28
+16,95 f 9,52
+ 13,88
+10,43
+ 7,345
+ 10,93
==?!zz=
k. 108
-0,091
- 0,121
- 0,042
+ 0,022 +0,025 + 1,07
-0 , lOE
+0,013 + 1,19 +3,28 +0,69€ + 3,68
+ 1,53
+ 8,64 f 3,36
+ 8,9
f4 ,27
t 3,90
+2,02
1) Die zweite Angabe bezieht sich auf unmittelbar vor der Messung nochmals im Platintiegel friseh gegluhte Substanz (weisses Pulver).
2) DieseSubstanz wurde von den Herren F. E x n e r und E . H a s c h e k auf ihr Funkenspectrum untersucht und erwies sich als nahe absolut rein.
3) Schwarzes Pulver. 4) Aus einem Oxyd, das von Hm. L. F. Nilson stammte. 5) Weisses Pulver, enthalt nach Angabe des Ilm. B r a u n e r noch
6) Die Formel ist nicht ganz sichergestellt. 7) Nach den Ergebnissen derspeetraluntersuchung stark lanthanhaltig.
etwa 3 Proc. Pr,03.
16*
244 8t. Meyer.
I ___-
+20,1 +12,1
+46,3 +19,3
+79,4 +29,8
+ 6,36
+44,5
+11,97 + 5,43
+ 0,111
+ 0,046 - 0,025 - 0,022
- 0,005
- 0,102
- 0,042 - 0,043 - 0,040 - 0,088 - 0,116 - 0,039
Sa,O, 1348 11,202~ 11 60 Sa(NO,),** g, 336 0,212! 610
17 20
18 21
15 17
16
2c
11 21
2c
1 7 17 1t
1:
23
1t 1s 1; 1: 17 1t
Gd,O, /360,310,36611344 342 0,111 439
3,73~ 1,28
5,26 2,14
2,62
2,2
394 (2,676'2549
3,33/+2,023 + 66,8 1,821+0,433 + 21,9
+2,65 1 + 172,O +0,422 I + 24,7
+8,64 +417,8 +0,13181+ I 63,8
~
+0,5040 + 16,67
+2,225 I + 97,9 1 6,47,+2,66 /f 77,46
S,71 7,53 7,32
5,9
4,45
$0,01361 + 0,398 -0,0066i - 0,193 -0,00561 - 0,164
I
- O , O O l O / - 0,029
-0,0116 - 0,455 i
wo, (9 wo,
216 1,97511881 232 (1,83411743
- _ - ;.% 23 - _ _
E. E. 2)
E. ,) E. !J
E. *) G.")
M.6)
E. 7
E. E. ')
B.
G. G. G.
G.
BI .
G. M. M . G. G. G.
-0,0299 -0,0210 -0,027 -0,015 -0,0264 -00:016
1) Gelbes Pulver, stammt voii Hrn. P. T. Cleve . 2) Aus dem vorhergehenden gewonnen. 3) Gelbes Pulver, stammt von Hrn. L. F. N i l s o n , der es selbst
4) Hellrosa Pulver, stammt von Hrn. P. T. Cleve. 5) Altes Praparat, Gemisch verwandter Erden, gelbes Pulver. 6) EnthKIt vorziiglich Yttrium. 7) Aus dem Er,O, von H. Cleve. 8) Woisses Pulver, stammt von Hrn. L. I?. Nilson. 9) Formel nicht ganz sicher.
von H. M a r i g n a c erbielt.
- 0,869 - 0,613 - 0,654 - 0,437 - 0,771 - 0,465
Magnetisirungszahlen anorganischer Verbindungen. 245
Substanz ~.
,u
(?) TlCl TlCl, TI,SO, **
TIC1.PtCI
PbO
mNo3 **
Pb3O4 PbO, (?)
PbFl, PbC1, ** PbBr, PbJ,**
Bi,O, BiO,H BiJ, Bi2 (CO,),
Tho,
Th (NO,),
UO, US08
UO, UCl,
1930 1240 1108 2760 2463
783
3488 3896 2882 2948 3175 2792 2196 2409 2414
3183 2283 3558 1637
1066 1793 1678
2766 1414 15701
456,2 239,6 310,5 504,3 266,l 505,3
222,9
684,7
238,9
244,9 277,8 436,s 460,6
497 841,5 589,l 597
264
480,2
271,5 846,5 287,5 381,3
1 P
4,23 5,22
5,47 9,26 1,55
3,57
15,7 17,5 4,2
12,34 13,3 11,4 7,9 5,52 5,24
6,4 9.5 6,04 2,74
3,s 6,s 3,5
10,2 1,67 5,49
UO,(NO,), * 1395,6
842 Polonium-
Carbonat
-
- ~
.Y ~ ~
2,0031 0,550 0,439 1,286 2,598 0,273
3,662 4,091 3,026 3,095 3,350 2,933 2,306 2,541 2,547
3,342 2,397
1,719
1,1064 1,861 1,7415
2,904 1,485 1,648
1,711:
3,754
1,911
0,0951
0,029f
23 ~~
t 0,003 - 0,004 -0,004 -0,012 -0,014 - 0,004
- 0 , O l E -0,OlE
t 0,102 t 0,036 -0,017
-0 ,OlE - 0,021
- 0,012 - 0,Ol e
-0,016
- 0 , O l E
-0,04€ - 0,OOi
- 0,005 - 0,002 - 0,011
+0,084 +0,012 + 0,OOE - 0,002 - 0,001
t 0,001
+ 0,001
-- H. 106
+0,009 - 0,193 -0,195 - 0,541 .- 0,408 - 0,205
-0,381 - 0,449 -0,478 + 3,02 t 1,05 -0,519 -0,535 -0,525 -0,623
- 0,404 - 0,590 - 1,39 -0,217
- 0,092 - 0,089 -0,180
+ 2,46 + 0,351 +0,146 - 0,060 - 0,053
+0,10
+0,16
k.106
t 0,023 - 0,037 - 0,055 - 0,099 - 0,044 -0,132
- 0,024 - 0,026 -0,114 t 0,245 t 0,079 -0,046 - 0,068 - 0,095 - 0,118
-0,063 - 0,041 - 0,230 -0,079
- 0,024 - 0,013 - 0,051
t 0,243 t 0,210 t 0,027 -0,013 -0,013
-
-
- - t - ~
17 20 20 20 20 20
18 18 18 18 19 16 15 20 19
15 15 20 15
18 16 18
16 16 16 19 15
19
20
- ~
SG
G3 ~- ~-
M. B. B. B. B. B. I)
B.
B. B. M. B. G. M. M.
B. B. M. B.
E. Br. M.
G. G. G. B. E.
E.2)
E. ,)
E.8)
1) Formel nicht ganz sichergestellt. 2) Ychwefelgelbe Modification. 3) Stammen von Hrn. Curie-Paris.
246 St. Meyer.
Im Anschlusse folgen noch einige Wachtragsbestiinmungeii an Elementen.
I ' I
Rotlier Phosphor (amorph)
Schmefel
' I (gepulverte Krystalle)
1 Siliciuni (Krystalle) /28,4 0,9701 933 32,!) +0,000:
_ _ _ _ _ ___.-__ , !
- 0,392' - 0,007
-0,431 -0,011
f 0,006 +- 0,OOOi
+0,435 +0,014
f - -~
1s
1 R
16
20
Ferners wurde Kohlenstoff in Form von Diamanten unter- sucht, von clenen mir vier grossere Exemplare, drei helle und ein gelblicher, zur Verfiiguiig stnnden. Fur das specifische Gewicht y=3,52 ergiebt sich n = 2 9 3 und fand ich in der Weise, wie dies fur kleine Stuckchen bcreits beschrieben wurde2), bei 13OC.:
x = - 1714.10-61 k =- 070039.10-G.
Aus dieser Zusammenstellung lassen sich die folgenden allgemeinen Schliisse ziehen.
A. Qualitative Beziehungen.
1. Die Verbindung rtus zrvei diamagnetischen Elementen ist immer diamagnetisch.
Scheinbare Ausnahmen hiervon bilden bloss eine Reihe von Kupferverbindungen und Zinnsulfid (Musivgold). Die Kupfer- verbindungen sind nun im Handel niemals frei von Beirnen- gungen der benachbarten stark magnetischen Metalle , ins- besondere von Nickel, erhaltlich. Die thatsachlich nahezu absolut reinen Verbindungen, die ich von Hrn. E. Murmann erhielt, sind dagegen sammtlich unzweifelhaft diamagnetisch. Dass man es bei den genannien paramagnetischeii Substanzen
1) Stammen von einer Argondarsteltung, wobei sicb grossere Mg-
2) St . hleyer, 1. c. p. 329. Krystiillclien ausbilden.
~agnetisirungszahle?z anorganischer kkybindungen. 241
vermuthlich nicht mit einheitlich definirten Korpern zu thun bat, geht iibrigens auch daraus hervor, dass man fur die gleiche Verbindung, wenn sie aus verschiedener Quelle stanimte, sehr stark verschiedene Werthe erhielt, wie bei CuS und SnS, wahrend andere Materialien wie Li,CO,, MoS,, SrO, Zr(NO,), + 5H,O , PbO recht gute Uebereiiistimmung zeigen.
Man kann soiiach annehmen, class uberall, wo der an- gefuhrte Satz nicht zutrifft, die Abweichungen sich auf Ver- unreinigungen zuriickfuhren lassen. I)
2. Die Verbindung zweier paramagnetischer Componenten ist in der Regel gleichfalls paramagnetisch. Bei schwach magnetischen Elementen kann jedoch hier auch Diamngnebis- mus entstehen.
Beispiele hierfur bilden
Be,O,, MgO, Al,O,, SiO,, Mo203, WO, und Tho,,
wobei zu benierken ist, dass aus spiiter zu erorternden Grunden nicht anzunehmen ist , dass die positiven Ergebnisse cler Magnetisirungszahlen der Metnlle in obigen Oxyden durch Ver- unreinigungen hervorgerufen seien.
Diese Erscheinung scheint mit der Vergrosserung des Atomvolumens bei Eintritt in die Verbindung zusammen- zuhangen, worauf spater noch naher eingegangen werden soll.
Ein directer Riickschluss auf die Qualitat eines Elementes ist also aus der Qualitat der Verbindung nur bedingungsweise gestattet. 2,
3. Es giebt ausser der Gruppe Cr, Mn, Fe, Co, Xi eine Reihe von stark magnetischen Elementen und zwar La, Ce, Pr, Nd, Yb, Sa, Gd, Er in anfsteigender Folge starker werdend. In aiialogen Verbindungen sind die letztgenannten Elemente von Praseodym angefangen ebenso stark, oder sogar starker magnetisch als diejenigen cler erstgenannten Gruppe. Erbium,
1) Immcrhin wlre es mgglich, dass fur Kupfer ganz besondere Ver- haltnisse vorlicgen und hoffe ich aus den im Zuge befindlichen Unter- suchungen an LSsungen und Amalgame,n bestimmte Resultate zu erhalten.
2) Die Schlusse des Hrn. J. RGnigsberger, Wied. Ann. 66. p. 732 sind demuach fur Li, Na, I<, Rb, Ca, Sr, Ba und M g nicht ohne weiteres zulassig und ergeben fur Mg mahrscheinlich ein nnrichtiges Resultat.
218 St. Meyer.
das den Hohepunkt erreicht, ist im Er20, etwa viermal so stark als Eisen in Fe,O,.’)
Dass das fruher untersuchte metallische Erbium kauin stLrker magnetisch war als das Oxyd, erkYart sich daraus, dass mir damals nicht reines Er, sondern eine Legirung von ver- wandten Elementen vorlag. Wie nun bekanntlicli Zusatz vou Mangan oder eines anderen paramagnetischen Elementes das k des reinen Eisens sehr betrachtlich herabdruckt, so liegen oflenbar iihnliche Verhaltnisse auch hier vor. Die inzwischen erfolgte Untersuchung des Funkenspectrums dieses Metalles durch die Herren F. E x n e r und E. H a s c h e k hat iibrigeiis ergeben, dass dieses Material vorzuglich Yttrium uncl Ytterbium en thi elt .
4. Von Polonium und Radium lagen mir Spuren in Form von Doppelsalzen, die Hr. Cur i e an die Wiener kais. Akademie der Wissenschaften geschickt hatte, vor. Beide erwiesen sich unzweideutig als paraniagnetisch , die quantitativen Angaben sind freilich mit Rucksicht auf die ausserordentlich geringen Mengen nur ganz approximative.
€3. Quantitative Beziehungen.
1. Der Molecularmagnetismus k der ptlramagnetischeii Verbindungen ist kleiner als die Summe der Atommagnetisnicn der Bestandtheile.
Als auffallende Beispiele hierfur dienen die Oxyde der Gruppe Ti, V, Cr, Mn, Fe, Go und Xi.
Die diamagnetischen Substanzen scheinen sich hingegeii in erster Annaherung additiv zu verhalten, wie aus der Tab. 1 (vgl. p. 249) hervorgeht, in der k . lo6 die gefundenen Werthe, k’. loG die aus der Summe n A,. loG + m R,. lo6 berechneten bedeuten, wenn wir die Verbindung in der Form C=.I~ A, + m A, schreiben. Hierbei wurden der Berechnung diejenigen Werthe von B.106 fur Ag, Cd, Hg, Pb, Bi, Br und J zu Grunde ge-
1) Wgre Erbium a1s reines Metall in gleicheln Maasse starker mag- netisch als Eisen, wie es die Oxyde sind, und berucksichtigt man, dass dss specifisclie Gewicht nur etwa ‘Is desjenigen yon Eisen ist, so liessen sich aus Erbium Dynamoinaschinen und andere Apparato bauen, die sich bei gleioher Leistung auf ctws li0 des Gewichtes dejenigen aus Eisen reduciren wiirden.
Tab
elle
1.
17yk
l.106
- 0,
011
- 0,
016
-- 0,
016
- 0,
015
- 0,
015
- 0,
030
- 0,
030
- 0,
025
- 0,
025
- 0
,203
--
__
__
Subs
tanz
cu,s
AgB
r A
gJ
CdB
r, C
dJ,
J%-B
rZ
HgJ
, Pb
Bi;
PbJ,
B
iJ,
rnk,
.106
- 0
,012
~_
__
__
__
_
- 0,
033
- 0,
040
- 0
,066
- 0
,080
- 0,
066
- 0,
080
- 0
,066
- 0,
080
- 0,120
k.10
6
159,
3 18
7,s
234,
8 27
1,9
365,
7
360,
2 45
4,O
43
6,8
460,
6 58
9,l
- 0,
023
- 0
,049
- 0
,068
- 0,
082
- 0,
090
- 0
,088
- 0
,216
- 0
,095
- 0,
118
- 0
,230
28,5
S
29,6
A
g 41
,8
Ag
56,8
C
d 61
,2
Cd
62,8
H
g 72
,3
Hg
66,5
P
b 74
,8
Pb
101,
2 R
i
-
~
Y _
_
__
6,58
6,
33
5,62
4,
79
5,98
5,74
6,
26
6,57
6,
16
5,82
__
__
__
_
__
0,02
3 1 S
rFl,
0,04
3 Sr
C1,
-
SrB
r, -
Sr Jz
-
-_
0,05
5 H
gCI,
I 1 C
ompo
nent
en
0,03
3 ~
BaF1
, 0,
070
BaC
I, 0,
078
BaB
r,
0,11
8 B
aJ,
-
PbFI
, 0,
040
PbC1
, -
HgB
r, 0,
088
0,04
0 H
gJ,
1 0,11
6
m A
,
2 cu
Br
J
2 B
r 2
5
2 B
r 2
5
2 B
r 2
5
35
__
__
_I_
PbB
r,
PbJ,
Tab
elle
2.
Ver
bind
ung
NaF
l 1
NaC
l N
aBr
NaJ
- AgC
l
-/€.l
o6
0,01
7 0,
024
0,03
8 0,
047
-
0,04
0 0,
049
0,06
8
Ver
bind
ung
~
KFl
K
CI
KB
r K
J -
CdC
I,
--k.lO
B
0,02
1 0,
035
0,04
2 0,
052
-
0,04
6 0,
082
0,09
0
-
__
a1
__
_
_
15,7
10
,2
10,2
12
,9
12,9
14,l
14,l
18,l
18
,l
21,l
Ver
bind
ung
__
__
CaF
l, C
aCI, -
SnC
l,
SnJ,
c?)
-
-
__
a,
__
14,2
26
,9
25,G
53
,8
51,2
53,8
51
,2
53,8
51
,2
76,s
b’. 1
06
__
_
- 0,
023
- 0
,049
- 0,
056
- 0,
081
- 0,
095
- 0,
096
- 0
,110
- 0,0
91
- 0,
105
-. 0,
323
0,04
6 0,
068
2 0,
095
Cg
0,11
8
2 50 St. Meyer.
legt, die in der kiirzlich gegebenen Tabelle der Atommagnetis- men1) angefuhrt sind, fur S der oben gewonnene Werth und fur Cu -0,006 gewahlt.
In cler Zusammenstellung bezeichnen y die Dichte, ,u das ~iIoleculargewicht , a das Molecularvolumen (al und a, bez. fur TL 11, und rn AJ.
Nan erk.ennt, dass , wo eine auffallige Vergrosserung des Voluniens bei der Verbindung eintritt, wie bei AgJ , HgJ,, PbJ,, die Summe der Stommagnetismen noch hinter dem direct gcfundenen Werthe des Diamagnetismus zuruckbleibt. Wismuth- trijodid folgt dieser Regel nicht, allerdings lasst sich nicht erweisen, ob das Resultat fiir diese Substanz nicht durch Qer- unreinigungen beeinflusst wurde.
In den Failen hingegen, in denen die Summe der Atoni- volumina grosser ist, als das thatsachliche Volumen der Ver- bindung, wird die Additivitit ziemlich gut erfullt.
2. Die Halogenverbindungen zeigen ganz bestimmte Regel- massigkeiten der Susceptibilitatscoefficienten, indem , wie aus der Tab. 2 (vgl. p. 249) ersichtlich ist, das K fur Verbindungen desselben Metalles mit steigendem Atomgewicht wachst.
Es erscheint mir beachtenswerth, dass sich in sammt- lichen Fallen in besserer (NR, K , Ba, Ag, Pb) oder roherer Annaherung die k der Fluoride, Chloride, Bromide und Jodide verhalten wie 2 : 3 : 4 : 5.
Auch fur gleiche Halogenverbindung verschiedener Metalle lassen sich Gesetzmassigkeiten erkennen. So ergiebt
LiCl NaCl KCl RbCl CSCl - k.106 0,020 0,024 0,035 0,037 0,047
Mit steigendem Atomgewiclzt des Alkalinzetalles steigt auch hier die Magnetisirungszahl.
Es ist fraglich, ob in diesein Falle gleichfalls eine ein- fache Zahlenbeziehung existirt, doch mochte ich darauf hin- weisen, dass fur die Relation 2 : 3 : 4 : 5: 6 die Reihe
0,016 0,024 0,032
entstande. Der zu grosse Werth eventuell dadurch erklken, dass wasserfrei gewesen sein mogen.
0,040 0,048
bei LiCl und KC1 liesse sich die Substanzen nicht ganz
1) St. hleyer, 1. e. p. 332.
Ma.9netisirung.~~ah~e?~ anorgan isch er Yer bindung en. 2 5 1
Regelmassiges Ansteigen des k lasst sich auch sonst, z. B. in der paraniagnetischen Gruppe der seltenen Erden zeigen :
LaCl, CeCl, PrCI, + k. 106 1,07 1,19 3,36
3. &lit Rucksicht auf die nahezn erfullte Additivitat lassen sich in erster Annaherung Schliisse fur den Atommagnetismus von F1 und C1, d a m Li, Na, K, Rb, Cs, ferners Ca, Sr, Ba und auch In, fur welche Elemente keine directen Angaben vorliegen, ziehen.
So berechnet sich das k . 1 0 6 fur Chlor aus
AgCl zu -0,023 HgCl zu -0,013 CdC1, zu -0,016 AuCl, zu -0,024 HgCl, zu -0,005 PbCI, zu -0,021
Die Werthe aus den Quecksilberverbindungen diirften zu gering sein , worauf auch die vorerwahnte Zahlenbeziehung deutet.
I n erster Annaherung geniigt demnach der Werth -0,02. Achnlich erhalt man fur Fluor in erster Annaherung aus
dem Bleifluorid R . loG = - 0,Ol. Berechnet man unter Zugrundelegung dieser Zahlen und
der fur Brom (--0,033), Jod (--0:040) und Schwefel (-0,011) direct gefundenen Werthe nunmehr weiter die Naherungswerthe der oben angefiihrten Metalle, so ergiebt sich - k . 106 aus der Verbindung mit
Fl - Li
Ns 0,007 I< 0,011 Rb - CP - Ca 0,003 Sr 0,013 Bn 0,002 In -
c1 Rr J S sehr sclnvach - - -
0,004 0,005 0,007 - 0,015 0,009 0,012 - 0,017 0,027 - 0,003 - 0,030 0,012 0,038 -
- - - - - - -
0,026 0,010 0,023 0,026 0,016 - - 0,009
Mittel fiir -1c.106
sebr schwach 0,006 0,Ol 0,02 0,03 0,003 0,02 0,02 0,Ol
4. In der nachstehenden Tabelle (vgl. p. 252 u. 253) sind die Magnetisirungszahlen der Oxyde, und zwar inimer auf ein
252
Li - + Li,O -0,010
Na - 0,005
-__ V
+0,17
+0,086 tvzo,
Nb + 0,49 (2) +Nb,O, -0,011
St. Meyer.
- - Be
+0,72 B e 0
*o Mg
+0,014 MgO - 0,008
Cr + tcr203 +1,81
_ _ _ _ _ _ _ ~
__ Mo + 0,024
+Mo,O, -0,034
K - 001
sc ?
tSc ,O, - 0,002
Ca
CaO - 0,003
- 0,015
Rb Sr - O , O 2 - O , O 2
-0,019 SrO
Y +3,2(?) +Y,03 +0,58
Y b + ?
+Yb,O, f 5,99
I
cs -0,03
Y b + ?
+Yb,O, f 5,99
I Ba La
-0,02 +13,0 BaO +La,03
-0,016 +0,013
Ti t 0,09 TiO, t. 0,03 1
Zr
ZrO, -0,014
- 0,003
Ce + 34,O c10,
t0,Oll
___ Th
t-16,OC Tho,
- 0,024
Molecularmagnetismen der
WO3 -0,025
U
uo, uo3
t u,o*
+ 0,243
+ 0,027
+ 0,07
B + 0,05 B B,O3 -0,015
A1 t ?j A1208 - 0,020
Mn f MnO, f 2 , 3 8
~ __
___ Sa + a S%O3 + 10,l
-
yde und
C - 0,05
____ Si
t 0,0002 SiO,
- 0,004 Fe +
FeO + 540 (?) + Fe,O, - -t 10,3
Ru +
0 s + 0,074
1) In erster Annaherung unter Abzug des Werthes von Wasser aus SeO,H, ber. 2) In erster Annaherung unter Abeug des Werthes von 2 H,O aus Ta,O,H, ber.
Magnetisirungszahlen anorganischer Perbindungen. 253
FI I
-0,007 ' ip20, - 0,026
Go + -co,o, + 3,6 -CO,O, + 7.2
Rh +
Gd + + 23,2 iGd,O,
Ir -!-
3) stimmt,
I + - 0.006
Die durch den Druck gekennzeichneten Werthe sind nicht direct be- sondern berechnet.
I- 1,55 (?)I +Ni,O, I-1,7:?) i
-
- In
- 0,01
+0,227 -0,031 Pt I Au
Sn +0,004 (?
SnO - 0,012 + Sn20, -0,038 (?
SnO, - 0,006 ________
_-
T e - 0,059 TeO,
-0,018
_______
I I
J - 0,040
I
T1
+T1,03 - 0,093
- 0,012 (?)
Zn 0,010 3n0 0,021
__ Cd
CdO .0,015
.0,031
Pb--
PbO - 0,025
- 0,025
I
As
.As,O, - 0,021
Sb - 0,069 rSb,Q, -0,042
.~
___. Bi
- 0,20t fr Bi,O, -0,06t
Se I Br
254 St. Meyer.
Atom des Metalles reducirt, eingetragen und mit den Atom- magnetismen der Elemente zusammengestellt.l)
Oxydation ganz scheint allgemein das k des Elementes her- unterzudriicken, und zwar soweit, dass paramagnetische Metalle diamsgnetische Osyde liefern konnen, wie dies schon oben erwahnt wurde. Die negativen Susceptibilitatscoefficienten von P, Zn, Cd, Hg, P b werden noch starker negativ, trotzdem die positive Natur des Sauerstoffs feststeht.
Ein unmittelbarer Biickschluss lasst sich also aus den Oxyden auf die Eleniente nicht ziehen und es ist daher z. B. die Annahme ,), dass Scandium diamagnetisch sei, weil Sc,O, einen negativen Werth ergab, nicht berechtigt gewesen.
Hingegen zeigen die Oxyde nntereinander deutliche Be- ziehungen.
J e mehr Einheiten Sauerstoff auf eine Einheit des Metalles komrnen, desto sfarker wird der Werth des k vermindert. Bezeichnet M das Metall, so nimmt dernnach der Moleoular- magnetismus in der Reihe
von links nach rechts ab. Besonclere Regelmassigkeiten zeigen die Sesquioxyde ins-
besondere bei den seltenen Erden. Beachtet man, dass nach dem Gesagten der Susceptibilitatscoefficient von Q Ce,O, grosser sein muss als derjenige von CeO,, so giebt die Folge der Oxyde von La, Ce, Pr, Nd, Sa und Gd eine regelmassig an- steigende Reihe. Specie11 lasst sich daraus schliessen, dass das Gadolinium sehr gut an die Stelle eines oder mehrerer Ele- mente der Triade unterhalb der Ru-, Rh-, Pd-Gruppe pnsst.
MO, +M,O,, &M,O,, MO,
C . Einfluss des Krystallwassers.
Um den Einfluss des Krgstallmassers auf das k zu studiren, habe ich die Magnetisirungszahlen einer Reihe von Salzen mit verschiedenem Gehalte an H,O bestimmt.
1) Bei dieser Gelegenhcit sei darauf hingewiesen, dass in vielen Lehrbiicliern der Chemie, wie demjenigen von D a m m e r , K r a f t u. a. die Kobaltoxyde irnmer ausdriieklich als unmagnetisch bezeichnet merden. wozu gar keine Veranlassuiig vorliegt.
2) St. Meyer , 1. c. p. 331.
Nagnefisirungszahlen anorganischer P2rbindungen. 255
In einem Liter sind (lOOO/lS) = 55,56 g-Molecule H,O enthalten. Das x . lo6 desselben ist fur Zimmertemperatur - 0,67 l), also die moleculare Magnetisirungszahl fur Wasser
Bezeichnet n die Zahl der Krystallwassermoleciile , so ist demnach n.kHzo der magnetische Werth des Wassers in der Verbindung, wenn dasselbe sich im Salze so verhielte, als ob es frei ware.
Die folgende Tahelle ergiebt die gewonnenen Resultate, k bedeutet den Susceptibilitatscoefficienten des wasserhaltigen, k , denjenigen des wasserfreien Salzes. d ist die Differenz zwischen dem thatsachlich gefundenen Werthe k und dem be- rechneten k, + n k,,, A l n diese Differenz fur ein Moleciil Was s er .
T a b e l l e 3.
k . 10' = - 0,012 (C.G.S.).
Wasser- haltige
Substanz
LiSO,
CaSO,
BaCI,
BeSO,
+H,O
+ 2 H,O
+ 2 H,O
+ 4HzO
+ 6 H 2 0
+ 6 H 2 0
MgCI,
CaCl,
MgSO4 + 7 H,O Na2C0, + 10 H,O
c s s o , + Alz(S0,) + 24 H,O
- -k.106
0,043
0,062
0,078
0,071
0,092
0,094
0,089
0,133
0,444
Wasserfreie Su bstane
LiS04
CaSO,
RaC1,
BeSO,
MgCl,
CaCl,
MgSO,
Na,CO,
csso, + A1z(SO*),J
-$.lo' _ _ ~
0,039
0,052
0,066
0,038
0,044
0,034
0,043
0,020
0.281
-98. kHzo. I O
0,012
0,024
0,024
0,048
0,072
0,072
0,084
0,120
0,288
0,051
0,076
0,090
0,086
0,116
0,106
0,127
0,140
0,569
- __
A - I.1
~ _ _ __
0,008
0,007
0,006
0,004
0,004
0,002
0,005
0,001
0.005
1) G. J a g e r u. St. M e y e r , Wied. Ann. 67. p. 712. 1899.
256 St. &'eyer.
Ware die Magnetisirungszahl der Substanzen eine rein additive Eigenschaft derselben, so miisste sich der Wasser- werth zu dern Molecularmagnetismus des wasserfreien Salzes einfach addiren. Es lasst sich aber ganz allgernein aus der vorstehenden Zusammenstellung constatiren , dass das Krystallwasser den Diamagnetismus um weniger als den vollen Hetrag, der dem freien Wasser zukame, erhoht.
Es liegt daher der - auch anderweitig wohlbegrundete - Schluss nahe, dass hier das Wasser nicht einfach eingeschlossen, sondern in thatsachlich chemischer Gebunclenheit vorhanden sei.
Leider versagt clie Genauigkeit der angewendeten Methode ziir quantitativen Bestimmung der hier herrschenden Ver- hsltnisse, doch scheint der Werth Alt t , wenigstens der Grossen- ordnung nach, untereinander iibereinstimmencle Zahlen zu liefern.
Eine wesentlich andere Wirkung zeigt das Wasser, wenn es wirklich in eine Verbindung eintritt und Hydroxylgruppen bildet.
So ist zum Beispiel fiir
CdO 1..106= -0,0111
I;. 106 = - 0,021 \
A = - 0.01s CaO,tI,
ZnO ZnO,H,
TeO,H,
BaO RaO,H,
k . lo6 = - 0,030
1s. lo6 = - 0,042 J
16 . lo6 = - 0,034
A = - 0,021
TeO, k. 106 = - 0,OlS } A = - 0,016
k . 106 = - 0,016 \ A = - 0,026 k . 106 = - 0,042
Dies besagt, dass in diesen Fallen die Differenz grosser zu sein scheint, als der Wirkung eines Wassermoleciiles (- 0,012) entspricht.
Die Erklarung ist vermuthlich darin gegeben, dass H in OH fur ein Atom Wasserstoff starker dianiagnetisch ist als in H,O und dass der Paramagnetismus von 0 im Oxyde durch die Bindung an H geschwacht wird.
D. Abhiingigkeit des k von der FeldstSrke.
Dass auch stark magnetische Losungen sich von der Feld- starke unabhangig erweisen, ist bekannt, hingegen die Frage beziiglich fester Qerbindungen noch eine offene.
Nagnetisirungszahlen anorganischer Verbindungen. 257
Insbesondere hat Hr. J. Kon igsbe rge r fur das Gebiet zwischen 1800 und 2200 (C.G.S.) an einer Reihe paramagne- tischer Verbindungen eine solche Abhangigkeit erhalten. l)
Ich habe daher eine grossere Anzahl von Bestimmungen bei Feldintensitaten im Intervalle von rund 6000 bis 10000 (C.G.S.) gemacht und im Folgenden zusammengestellt, wobei hauptsachlich die stark paramagnetischen Substanzen heran- gezogen wurden, und im Anschlusse hieran die Resultate fur rrietallisches Beryllium und Bor gegeben.
In den Tabellen bedeutet M das Feldstarkenquadrat, p den direct abgelesenen, der Magnetisirungszahl proportionalen Zug in Grammen. Die Angabe fur die grosste Feldstarke 10000 (C.G.S.) ist aus Messungen mit einer Wismuthspirale erhalten und eine bloss approximative, die ubrigen Werthe fur i M 2 wurden aus dem VerhBltnisse der Stromstarken des den Elektromagneten magnetisirenden Stromes unter Zugrunde- legung einer fur die Mitte des Feldes bestimmten Magneti- sirungscurve gefunden.
2,60 2,59 2,61
Substanz
Enthielt Krystallwasser 1 Nicht remanent
Chromoxyd Cr,O,
Manganoxyd MnO,
Man g a n c h 1 or i d MnC1,
Eisensulfat FeSO, + 7 H,O
0 -fi.&P -~ __-
I00 80 60 38
99 80 60 38
101 80 60 38
101 82 61 39
- __
P ~ ~
1,408
0,82 0,53
1,85 1,51
0,73
2,64 2,08 1,55
1,12
1,12
1,02
1,60 1,28 0,96 0,62
Bemerkungen
Nicht remanent
Nicht remanent 1,57 1,57 / I
1) J. K i i n i g s b e r g e r , Wied. Ann. 66. p. 734. 1898. Inn. d. Phys. U. Chem. N. F. 96. 17
258 St. Meyer.
Substanz
Eisenoxyd Fe@,
I Eisenoxyd Fe,O,
I Kobaltsesqui- oxyd
co,o,
ICobsltsuper- oxyd
co,o,
Kobaltchlorid COCI,
I Nickeloxydul NiO
I
Nickeloxyd Ni,O,
Prmeodym-
Pr40, oxyd 1
100 81 61 3s
100 81 61 3s
100 80 60 3s
101 81 61 3s
100 SO 60 38
100 so 60 3s
100 80 60 3s
100 SO 60 3s
100 SO 60 38
-. -
1,96 1,6S 1,45 1,20
4,42 3,80 3,21 2,52
2,17 1,75 1,33 0,ss
6,70 5,50 4,34 3 , l O
1,43 1 , l R 0,83 0,53
1,04 0,82 0,61 0,40
0,763 0,575 0,430 0,291
0,130 0,102 0,076 0,050
0,512 0,392
0,195 0,298
. ~. - ~~ ~ _ _ Aus besonders reiuem Eiscnpulver durch lan- geresGliihen an derLuft
erhalten, dunkelroth- braun. Rernanent.
474 I\
6,6 'I 4,'i 1 I Kaufliches Sesquioxyd, 5,3 1 rothbraun. Remanetit.
Nicht remanent. 2,21
Vielleicht vermischt mit anderen Oxydations-
stufen. Nicht remanent.
1,41 1,39 1,40
1,04 1,03
1,04
0,76 0,72 0,71 0,76
0,13 0,13 0,13
1 , O l
1,43 I Enthielt Iirystallwasser.
h'icht remanent.
Enthalt wahrscheinlich noch andere Oxydations-
stufen. Nicht remanent,.
I
0,13
Wie oben. I Nicht remanent. I 1
Nicht remanent.
0'51 0,49 ! I Schwarzes Pulver. 0,50 I I Nicht remanent. 0751 I1
Magnetisirungszahlen anorgnnischer Perbindungen. 259
Weisses Pulver, stammt ' von Hrn. L. F. Nilson.
Nicht remanent.
Substanz
I I
Neodymamon- nitrat
Nd(NOs)s + 2 (NH3N03 1
Erbiumoxyd ErzO,
I Erbiumoxyd ErZ03
I 1
y,os I
Yttriumoxyd
Ytterbiumoxyd YbZOs
Ytterbium- nitrat 3
Yb(NOS)3 (?I
Gadolinium- oxyd
GdzOs
1 - 6 . M2
100 79 58 38
101 82 61 38
100 80 60 38
100 80 60 38
100 80 60 36
101 81 61 38
99 86 72 53 38
100 80 60 36
100 82 62 38
- ~
P ~ __
1,291 1,217 1,167 1,111
3,313 3,244 D,183 0,122
8,64 6,82 5,17 3,35
0,132 0,102 0,077 0,052
2,23 1,78 1,34 0,78
0,175 0,136
0,065
2,66 2,17
1,33
0,101
1,88
0,98
0,204 0,15t 0,114 0,066
2,65
1,59 0,94
2 , l l
Bemerkungen
0,29 0,28 0,29 0,29
0,31 0,30 0,30 0,32
878 827 876 876
0,13 0,13 0,13 0,14
2,2 272 272 2,2
0,17 0,17 0,17 0,17
276 275 276 275 276
0,20 0,19 0,19 0,18
277 277 276 275
Enthllt nach der Angabe des Hrn. B. U r a u n e r noch etwa 3 Proc. Pr20,.
Weisses Pulver. Nicht remanent.
Rosa Pulver. Nicht remanent.
Besonders rein. Praparat von Hrn. P. T. Cleve.
Rosa Pulver. Nicht remanent.
Altes Priiparat, Gemisch verwandter Erden.
Gelbbraunes Pulver. Nicht remanent.
Bus dem Oxyd von Hrn. P. T. Cleve.
Rosa Krystalle. Nicht remaneut.
' Weises Pulver von Hrn. B. Hrauner . ! Nicht remanent.
260 St. Meyer.
Substanz
Beryllium Be
Bor B
0-6. M '
100 80 60 38
101 81 60 38
100 72 38
100 71 38
-- _- P
_- __
0,422 0,330 0,249 0,161
0,433 0,338 0,250 0,163
1,021 0,817 0,577
0,067 0,053 0,039
P 100 __ Ma
0,42 0,41 0,42 0,42
0,43 0,42 0,42 0,43
1,02 1,13 1,52
0,067 0,074 0,103
Bemerkungen
Aus dem vorhergehen- den gewonnen.
Weisse, nadelfiirmige Kry stallchen.
Nicht remanent.
Bus dern SazOs, das von Hrn. P. T. C l e v e
stammte. Weisse KrystLllchen mit gelblichem Sticb.
Nicht remanent.
Metallisches graues Pulver von Merck in
Dsrmstadt. Nicht rnerklich
remanent.
Amorphes dunkel- braunes Pulver von H. M o is s a n - Paris.
Nicht merklich remanent.
Die Magnetisirungszahl erweist sich sonach bei den an- gefuhrten sehr stark magnetischen Verbindungen im allgemeinen als von der Feldstarke im Bereiche von rund 6000 bis 10000 (C.G.S.) vollig unabhangig.
Die einzige Ausnahme bildet Eisenoxyd (Fe,O,), das eine entschiedene Abnahme von k mit wachsender Feldstarke an- zeigt. Bei den Kobalfoxyden scheint ebenfalls eine Andeutung gleichen Ganges vorzuliegen , doch fallen hierbei die Werthe zu nahe den Fehlergrenzen, als dass sich ein bestimmter Schluss ziehen liesse.
Das Eisenoxyd zeigte sich auch etwas remanent magnetisch, wahrend alle iibrigen Verbindungen nicht die geringste Ver- schiedenheit :or und nach der Magnetisirung mit der Waage erkennen liessen.
i m Gegensatze hierzu macht sich deutliche Abnahme des k
il/lagnetisirungsza?den anorganischer Perbindufigen. 261
bei den Elementen Beryllium und Bor bemerkbar. Freilich Iasst sich hier nicht erweisen, wie stark dieselben durch Bei- mischungen verunreinigt waren , doch scheint die Aenderung mit der Intensitat des Feldes so gross zu sein, dass sie wohl den Elementen selbst zukommen diirfte.
E. Magnetisirungszahl und Atomvolumen. Es wurde bereits vielfach vermuthet, dass eine Abhangig-
keit der Susceptibilitat vom A tomgewicht der Elemente existire, so insbesondere von L. Meyer und Th. Ca rne l l ey l ) uiid specie11 auf die Msglichkeit eines Zusammenha.nges mit dern Atomvolumen hat neuerdings Hr. J. Kon igsbe rge r2 ) hinge- wiesen.
Das nunmehr vorliegende Material iiber das magnetische Wesen der Elemente ermoglicht es bereit8, genauere Beziehungen aufzustellen. In der beigegebenen Taf. I1 habe ich die Curve der Atomvolumina aufgezeichnet. nnd zwar bezeichnen die punktirten Theile diej enigen Gebiete, fur die niihere Anhalts- punkte fehlen. L. Meyer lasst hierbei die aufsteigende Spitze hei dem Atomgewicht von ca. 175 weg, doch sprechen viele periodische Eigenschaiten (insbesondere nuch die Linienzahlen in den Spectren tler Elemente), sowie die kiirzlich von mir vorgenommene Bestimmung des Atomvolumens des Erbium 3),
welche allerdings infolge sehr starker Verunreinigung des Materiales ziemlich unsicher ist, entschieden dafiir, dass eirie solche Uriterabtheilung im Gebiete der seltenen E d e n zu machen sei.
Die + und - Zeichen geben den Para- bez. den Dia- magnetismus an, die Pfeile das Anwachsen cler betreffenden Eigenschaft.
Es fallt sofort auf, dass die stark magnetischen Elemelite stets und nur in den Minimis und den diesen vorangehenden Theilen der Curve Platz finden. Eine bemerkenswerthe Aus- nahine bildet bloss der Sauerstoff, der sich aber, wie aus den
1) Vgl. Lotha r Meyer, Die Atome und ihre Eigenschaften, 6. Aufl.
2) J. Konigsberger, Wied. Ann. 66. p. 731. 1898. 3) St. Meyer, Sitznngsber. d. k. Akad. d. Wissensch. zu Wien
11. 151.
8. Juiii 1899.
262 St. Meyer.
friiher mitgetheilten Thatsachen hervorgeht, in den Verbindungen gerade so verhalt, als ware er ein diamagnetischer Korper.
Die Stellen grossen Atomvolumens entsprechen diamagne- tischem Verhalten. Die Maxima beider magnetischen Qualitaten scheinen aber gegenuber den Extremen der Atomvoliimencurve ein wenig nach links verschoben zu sein.
Rei dem Atomgewicht von 75, 118, 207 zeigen sich Un- regelmiissigkeiten (secundare Minima) der Curve. Die an diesen Stellen befindlichen Elemente sind entweder auffallend schwach diamagnetisch oder vielleicht ganz schwach paramagnetisch (Sn).
I n der Gruppe der seltenen Erden wachst der Para- magnetismus allerdings regelmassig bis zum Gadolinium, aber auch noch daruber hinaus, im Erbium und Ytterbium ist gleich- falls stark magnetisch. Es ist wahrscheinlich, dass diese letzten Substanzen wechselseitig stark vermengt oder uberhaupt noch nicht einheitlich sind und es konnen sehr wohl, trotz der er- haltenen Resultate, die Elemente mit dem Atorngewicht zwischen 160 und 180 thatsachlich diamagnetisch sein.
Auch fur das Yttrium I) liegt nach seinem magnetischen Verhalten die Annahme nahe, dass die untersuchten Substanzen keine einheitlichen waren.
Beziiglich der Qesammtgruppen der paramagnetischen Elemente scheint es, als ware die 1. 3. 5. ?.(?) Abtheilung starker magnetisch als die 2., 4., 6.
Mit der allgemeinen Abhangigkeit vom Atomrolumen steht es in Einklang, dass der Magnetismus mit sinkender Tem- peratur (Verkleinerung des Atomvolumens) zunimmt , sowie dass in Verbindungen, wo das Volumen zunimmt, die Suscep- tibilitat fallt.
Vor kurzem2) haben die Herren F. E x n e r u. E. H a s c h e k mitgetheilt, dass &us ihren Messungen der Funkenspectra der Elemente eine deutliche Abhangigkeit der Linienzahl vom Atomgewicht erkennbar ist. Die gewonnene Curve, welche auch einen Zusammenhang mit dem Atomvolumen annehmen l'asst, hat iiberall dort Maxima? wo das Atomrolumen gering,
1) Vgl. St. Meyer, Sitxungsber. d. k. Akad. d. Wissensch. xu Wien
2) F. Exner 11. E. Haschek, XVI. Mitth. 1. c. 8. Juni 1899.
Xagnetisirungszahlen anorganischer Plerbindungen. 263
Xinima, wo das letztere gross ist. Es scheint inir besonders beachtenswerth, dass auch hier die Extreme etwas nach links verschobeii sind, das heisst, die Maxima und Minima cler Linienzahlen gerade mit denjenigen des Magnetismus zusammen- fallen.
Wie aus jeder periodisclien Eigenschaft , so lassen sich auch aus dem magnetischen Verhalten Wahrscheinlichkeits- ruckschliisse auf das Atomgewicht cler Elemente machen.
So lasst sich schliessen, class entsprechend deli neueren Bestimmungen das Atomgewicht von Neodym l) grosser sei, als dasjeiiige von Praseodym. dass hingegegen dasselbe von Nickel entgegen den neueren Angaben grasser sein sollte als das- jeiiige von Kobalt.2) Gadolinium passt unter die Triade Ru, Rh, Pd.
Poloniuni und Radium erwiesen sich in den Verbindungen als magnetisch. Wenn diese Ergebnisse nicht auf Verun- reinigungen mit einem bekannten paramagnetischen Element zuriickzufuhren sind, so ware zu vermuthen, dass diese beiden in einem Ninimum des Atomrolumens Platz zu finden hatten, class heisst ein Atomgewicht zwischen 180 und 190 oder von 230 aufwarts haben konnten.
Weiteren Einblick in das magnetische Wesen der Elemente versprechen die im Zuge befindlichen Untersuchungen an Losungen und Amalgamen.
Wien , Physikal. lnst. d . Univ., Juni 1899.
1) Vgl. C. J o n e s , Beibl. 23. p. 205. 1899. 2 ) Vgl. hierzu die Einwande gegen diese Bestimmungen, welche
_-__
C1. Winkler , Zeitschr. f. anorgan. Chem. 17. p. 236, macht.
(Eingegangen 10. Juli 1S99.)
Recommended