182 Zuschriften. Die Natur- wisseaschaften

E x p e r i m e n t e f iber P a r a - u n d O r t h o w a s s e r s t o f f .

Analog zur Existenz yon Para- und Orthohelium gibt es naeh H~lSXNBERGS Theorie zwei I~Iodifikationen des molekularen ~Vasserstoffs, die wit als Para- und Orthowasserstoff bezeichnen wollen.

DENNISON schlieBt aus dem RotationsabfalI der spezifischen W~rme, dab der gew6hnliche Wasserstoff ein Gemiseh yon Para- und Orthowasserstoff im Ver- hMtnis I : 3 ist nnd dab sich diese unmerklich langsam miteinander ins Gleichgewicht setzen.

Wir haben dureh W,irmeleitf~higkeitsmessungen bei niederen Drucken gefunden, dab die Halbwertszeit der Umwandlung dutch Strahlung, die nach verschie- denen bisherigen theoretischen Absch~tzungen einige Tage bis \Vochen sein sollte, jedenfalls gr6Ber als ein Jahr i s t . Dagegen verl~uft die Umwandlung bei hohen Drucken (35 ° At. Normalbedingungen) in Metallge- f~Ben schnell, und wir konnten bei der Temperatur der fliissigen Luft den Hauptteil der theoretischen Menge Parawasserstoffs in einer Woehe anreichern.

Parawasserstoff ist ein bei Zimmertemperatur und Atmosphfirendruck in Glasgef~tBen haltb~res Gas, das sich im Laufe einer Woche nur wenig zuriickverwandelt. Unter Druck (ioo At.) in Metallgef~gen geht er lang- s a m in ge~rShnlichen Wasserstoff fiber (unter unseren Versuchsbedingungen in 5 Stunden auf etwa die HMfte). Momentan vollzieht sich die Umwandlung mit Ptatin- asbest als Kata lysator , schnell aueh dutch eine elek- trische Entladung. Durch Adsorption • yon "¢Vasser- stoff an Kohle bei der Temperatur des fliissigen Wasserstoffs gelinge es, prakt isch reinen Parawasser- stoff zu gewinnen.

Flflssiger Wasserstoff, der einen Tag alt ist, enth~lt schon betr~chtliche Mengen yon Parawasserstoff an- gereichert (ca. lO% des Gleichgewichtes eingestellt). Der kfirzlich yon NIAcLENNAN und MAcLEoD beobach- tete Ramaneffekt des Orthowasserstoffs mnB im Laufe der Zeit zurfickgehen.

Frisch verfe~stigter ~VasserstoIf enthMt Parawasser- s to f f noeh im Mischungsverh~ltnis 1:3 in Oberein- st immung rnit der Grundlage der FowLERschen Be- rechnung der chemischen Konstanten des Wasserstoff- ulolekflls.

Atomvereinigung yon Wasserstoffatomen bei der Temperatur des fliissigen Wasserstoffes f~hrt zum Mi- schungsverhXltnis i :3.

Eine eingehendere Mitteilung erfolgt gleichzeitig in den l~erichten der PreuBischen Akademie der Wqssen- schaften. Der Notgemeinschaft der dentschen ,~v¥issen- schaft und insbesondere Herrn Dr. MF, ZSSNER sind Wir ffir die Abgabe des ftfissigen %Vasserstoffs zu gr6Btem Dank verpflichtet.

Berlin-Dahlem, Kaiser "vVilhelm-Institut ft~r phy- sikalische Chemie und Elektrochem/~e d e n 24. Februar 1929. 1K. F . B O N H O E F F ~ R , P. HART]~CK.

Der N achwe i s e iner U m w a n d l u n g der a n t i s y m m e t r i s c h e n W a s s e r s t o f f m o l e k t i l a r t

in die s y m m e t r i s c h e .

Nach der Wellenmechanik besteht ~Vasserstoff (H~) aus zwei Molekfilarten, yon denen die eine eine in den Kernen symmetrisehe, die andere eine anti- symmetrische Eigenfunktion besitzt. Erstere vermag nur Rotationsquanten yon gerader, letztere f u r solche yon ungerader Laufzahl aufzunehmen. Da Oberggnge zwischen beiden Molekiilarten, deren Hgufigkeit bei

hoher Temperatur im Verh~ltnis I : 3 steht, nur sehr setten stattfinden, verh~lt sich nach DENNISON ge- w6hnlicher ~Vasserstoff wie eine Misclmng; insbesondere setzt sich dessen Rofationsw~rme additiv aus denen der beiden lo lek i i la r ten zusammen.

Indessen war zu erwarten, dab bei hinreichend tiefer Temperatur im Laule der Zeit doeh eine Verschiebung des H~uiigkeitsverh~ltnisses eintreten werde, was sich im Hinbliek auf die recht erhebliche Verschiedenheit derRotationsw~irmen der beiden Molekfilarten dutch eine merkliche .Knderung und zwar einen Anstieg der un- mittelbar zu messenden spezifischen W~rme ~uBern miigte,

Diesbezt~gliche (dutch die Notgemeinschaft unter- sti~tzte) Vei~uche wurden yon mir gemeinsam mit Herrn Diph-Ing. K, HILLER bereits vor einigen Monaten in Angriff genommeu und ha.ben nunmehr zu einem posi- Liven Ergebnis gefi/hrt, welches ich bereits jetzt den Fachgenossen' unterbreiten mSchte, da, wie mir Geheim- rat HABXR freundlichst mitteilte, ki~rzlich yon den Herren BONItOEFFER und HARTECK ~hnliche Versuehe ausgefdhrt wurden, die gleichfalls erfolgreich waren.

Da zu vermuten war, dab die Umwandlungs- geschwindigkeit durch Anwendung hohen Druckes er- heblich beschleunigt wird, lag es nahe, im wesentlichen auf die yon mir bereits im Jahre 1912 benntzte Ver- snchsanordnung zurfickzugreifen. Der ~Vasserstoff wurde also in ein etwa 45 ccm ~assendes Stahlgef~g bei etwa 5 ° Arm. Druck eingeschlossen und verblieb dort I2S/4 Tage bei der Temperatur der fl~issigen Luft. Anfangs, nach 6 Tagen und zum SchluB wurde die W~rmekapazit~t ermittelt. Gin Tell der yon uns er- haltenen Zahlen ist in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben, in welcher sich die Ziffern I, II und I I I auf die 3 erw~hnten Versuchsreihen beziehen.

I I I

111

I I I

I I I

I I I

I I I

I I I

I I I

T e/~ beob. e/~ ber. d (cal~

IO6,3 IO5,3 IO8~O

I18,5 I I7~ I19,8

I36,6 135,1 I37,2

I48,85 147,o ~45,4

o,53z 0,506 0,605 0,580 o,715 0,720

o,67I 0,674 o,781 0,773 o,96o o,925

0,885 0,885 1,o25 Z~04I 1,224 I,I95

I~OIO I~O00 I , I79 I,~95 I~270 1,300

+ O~O25 + %025 - - O ~ O O 5

- O~OO 3 + O,OO8 + 0,035

o,ooo - o~oi6 + O~O29

-]- O~OIO -- O,O16 - - O~O3 o

Man erkennt deuilich den der Umwandlung ent- sprechenden Anstieg der Rotationsw~rme ¢~, die dort in cal pro Mol angegeben ist. In der 4. Spalte sind die aus den I~otationsw~rmen der einzelnen Molekiilarten additiv berechneten %-%Vert e des Versuchsgases ver- zeichnet unter der Annahme, dab der Molenbruch ), der antisymmetrischen Molektilart bei I o,75o, bei II 0,689, bei I I I 0,636 betrug. Da sich zeigen l~Bt, dab das Grenzverhaltnis der Molenbri~che der beiden Mole- ktilarten bei der Temperatur der flfissigen Luft nahezu I betr~gt, sollten die 7-Werte sich zeitlich nach der For- reel

log ( 4 7 - - 2 ) = --]~t

Xndern, was auch in der Tat zutrifft. ~Vie man sieht, betr~gt der Gesamteffekt zwischen der I. und III . h{eB- reihe etwa das iofache der zufXltigen Fehler der Einzel- messungen. Die Versuche werden fortgesetzt.

Breslau, Physikalisch-chemisches Inst i tut der Tech- nischen I-Ioehschnle, den 5" M~rz 1929. A. EUCKEN.