35
113 hergestellt wird, in dem Spectrum derselben gleichaeilig das iibergefuhrte Metal1 der Elektrode und das jedesmalige Gas sich kundgiebt. In einer folgenden Mittheilung werde ich die von inir in einer friiheren nach neuen Gesichts- punkten eingeleitete Frage der elektrischen Spectra wieder aufnehmen, und wiirde diefs bereits schon gethaii haben, wenn nicht bei der vielseitigeii Wichtigkeit der Frage ge- naue Messungen unuinglnglicli nothwendig geworden wsren. Bonn, den 24. December 1658. IV. Nuue Beitrage zur rTblurnurrtheorie; con €4. Schriider. 111. Ueber eioige eiafnche Bexiehungen der Atomvolume der Elemeate. 106. E h e ich auf einige init dein so haufig vorkom- inenden Parallelosterismus isomorpher Verbindungen zusam- menhangende theoretische Betrachtungen eingehe, mufs ich zuniichst die Atomvolume der Eleinente und eiiiige einfache Beziehungen derselben darlegen. Ich stelle irn Folgenden die beobachteten specifischen Gewichte s, die wahrscheinlichsteil Werthe derselben nach Maafsgabe der Beobachtung und die hieraus abgeleiteten Atomvolume 9 der Elemente zusammen. In Betreff meiner eigenen Messungen habe ich nur das in 1 bis 11 Gesagte zu wiederholen. Die Atomgewichte sind die in Liebig’s und Kopp’s Jahresbericht fiir 1857 zu Grunde gelegten. Wenii ich von denselben abweiche, gebe ich es ausdriick- lich an. Ich stelle nur diejenigen Elemente zusammen, de- ren Volume mit einiger Sicherheit bekannt sind. Nichi so- wohl eine voilstandige Sammlung, als vielmehr die Be- nutzung aller guten Bestimmungen habe ich inir zur Auf- gabe gemacht. PoggendorlPa Annal. Bd. CYII. 8

Neue Beiträge zur Volumentheorie

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Neue Beiträge zur Volumentheorie

113

hergestellt wird, in dem Spectrum derselben gleichaeilig das iibergefuhrte Metal1 der Elektrode und das jedesmalige Gas sich kundgiebt. In einer folgenden Mittheilung werde ich die von inir in einer friiheren nach neuen Gesichts- punkten eingeleitete Frage der elektrischen Spectra wieder aufnehmen, und wiirde diefs bereits schon gethaii haben, wenn nicht bei der vielseitigeii Wichtigkeit der Frage ge- naue Messungen unuinglnglicli nothwendig geworden wsren.

Bonn, den 24. December 1658.

IV. Nuue Beitrage zur rTblurnurrtheorie; con €4. Schr i ider .

111. Ueber e i o i g e eiafnche Bexiehungen der A t o m v o l u m e der Elemeate.

106. E h e ich auf einige init dein so haufig vorkom- inenden Parallelosterismus isomorpher Verbindungen zusam- menhangende theoretische Betrachtungen eingehe, mufs ich zuniichst die Atomvolume der Eleinente und eiiiige einfache Beziehungen derselben darlegen.

Ich stelle irn Folgenden die beobachteten specifischen Gewichte s, die wahrscheinlichsteil Werthe derselben nach Maafsgabe der Beobachtung und die hieraus abgeleiteten Atomvolume 9 der Elemente zusammen. In Betreff meiner eigenen Messungen habe ich nur das in 1 bis 11 Gesagte zu wiederholen. Die Atomgewichte sind die in Lieb ig’s und K o p p ’ s Jahresbericht fiir 1857 zu Grunde gelegten. Wenii ich von denselben abweiche, gebe ich es ausdriick- lich an. Ich stelle nur diejenigen Elemente zusammen, de- ren Volume mit einiger Sicherheit bekannt sind. Nichi so- wohl eine voilstandige Sammlung, als vielmehr die Be- nutzung aller guten Bestimmungen habe ich inir zur Auf- gabe gemacht.

PoggendorlPa Annal. Bd. CYII. 8

Page 2: Neue Beiträge zur Volumentheorie

114

A. Nichtinetallische Elemente. 107. Bor. B. Atom = 10,9. Krystallisirtes Bor, iso-

morph mit Ziiin, harter als Coruiid, 2 his 4 Proc. Kohlen- stoff enthaltcnd, hat nach W i i h l e r und D e v i l l e s = 2,68 pd.hiemit 0 = 4407.

u)8. Kohlenstoff. C. Atom = 6. a() Diamant voii regulsrer I<rystnllforin. Die mir be-

kannt gewordenen Diclitiglreitsbestiminungeii sind: s = 3,331 S h e p a r d ; 3,492 G r a i l i c h ; 3,553 M o h s ; 3,59 Br i s son . Im Mittel s = 3,47 und hiemit w = 1,73.

b) Graphit. Fur naturlichen Graphit ist s = 2,14 F u c h s ; 2,14 B r e i t h a u p t ; 2,229 K e n n g o t t ; 2,273 R e g - i iaul t . Fur Graphit aus dem Hohofen ist s =2,33 K a r - s t e n ; . fur Graphitpulver, von B r o k e d o n comprimirt, s = 2,316 P o g g e n d o r f f , und die letztere Dichtigkeit ist nach P o g g e n d or f f ' s Angabe wahrscheinlich noch etwas zu klein. Als wahrscheinlichsten Werth nchine ich den grofsteii beohachteten an: s = 2,33 ond hieinit w = 2,57.

Die specifische Wiirine des Kolilenstoffes fordcrt jedoch die Verdoppelnng seines Atomgewichts, wie R e g n a ul t (diese Ann. Ed. 77, S. 99 11. ff.) nachgewiesen hat. Ich hatte schoii 18.10 (diese Ann. Bd. 50, S. 566) die aus der Relation der Atomvolume entiiominene Vermuthung ausge- sprochen, dafs das Atoin des Kohlenstoffes zu verdoppeln sey. Hiernacli hat Kohlenstoff als Diainant oder dCc, das Volum 2) = 3,5 und als Graphit oder Cc, das Volum P) = 5,l.

109. Siliciurn. Si. Wenn Kieselslure = Si 0, ist das Atom = 14. Metallglanzende Krystallblatter, harter als Glns, mahrscheiiilich von reguliirer Krystallforin, haben s = 2,490, hei loo , W o h l e r ; 2,493 Harn ien ing . Mit dem Werthe s = 2,49 ist 'u = 5,6.

110. Schwefel. S. Atom = 16. a) Rhoinbischer gelber Schwefel. Fur den kunstlich

dargestellten ist s = 2,045 M a r c h a n d und S c h e e r e r ; 2,063 uiiu 2,07 C h. D ev i l l e . Fur deli naturlichen ist s =2,066 M a r c h a n d und S c h e e r e r ; 2,070 Ch. D e v i l l e ;

Page 3: Neue Beiträge zur Volumentheorie

115

2,069 K o p p. Fur Schwefelblunien ist s == 2,086 L e Ro - y e r und Dumas . Mit dem wahrscheiiiliclisteii Werthe s = 2,07 ist v = 7,7.

Fur ihn ist s = 1,982 M a r c h a n d und S c h e e r e r ; s = 1,958 D e - vi l le .

b) Monokliiioinetrischer brauner Schwefel.

Im Mittel s = 1,970 und hieinit v = 8,l. 111. Selen. Se. Atom -- 40. a ) Aus einer Liisung von Selennatriurn, krystallinisch

kornig: s = 4,760 bis 4,788, bei 1 5 O , Mitsche r l i ch ; langsam erkaltet: s = 4,796 bis 4,805 Schaf fgo t sch ; s = 4,808 Hi t to r f . Mjt dem wabrscheinlichsten Werthe 9

= 479 ist v = 8,3 bis 8,4. b) Aus Schwefelkohlenstoff krystallisirt, Ioslich, hat es

s = 4,46 bis 4,509 Mitscher l ich . Irn Mittel s = 4,585 und hieinit e, = 8,7.

c) Rasch erlialtet, amorph, hat es s = 4,276 bis 4,286 Scbaf fgo t sch ; blutroth ainorph s = 4,245 bis 4,275 Schaffgotsch . Mit dein mittleren Werthe s = 4,27 ist s = 9,3 bis 9,4.

112. Phosphor. P. Atom c 31. a) Regnliirer, gewohnlicher, s= 1,77 Berze l iu s ; 1,826

K o p p ; 1,826 bis 1,840 S c h r o t t e r ; 1,896 B o c k m a n n ; 2,033 F o u r c r o y ; 2,089 Bi i t tge r . &lit Ausschlufs des grofsten und kleinsten Werthes ist das Mittel s = 1,897 und o = 16,3.

b) Amorphor Phosphor. In compacten Massen ist s =2,089 bis 2,106 S c h r i i t t e r ; 2,14 Brod ie . Iiu Mittel s = 2,097 und v = 14,8.

113. Jod. J. Atom = 127. Es hat s = 4,948, bei IT0, Gay-Lussac , und hicinit v = 25,7.

B. Metalle der Allralien. 114. Lithium. Li. A?om = 7,O Dumas . Das gal-

caiiisch reducirte gab s = 0,689 bis 0,598 B u n s e n uiid Mat th ie fsen . Mit Rucksicht auf die specifische Warme ist jedoch das Atom des Lithiums, wie des Natriums, Kaliums und Silbers zu halbiren, und jedenfalls mufs diefs geschehen, wo es sich

Im Mitfel s == 0,593 und v = 11,8.

8"

Page 4: Neue Beiträge zur Volumentheorie

116

urn eine Vergleichiiiig der Atomvolume der Eiemente han- d e k

115. Natrium. Na. Atom = 23. Fur Natrium ist J

= 0,935 H. D a v y ; 0,972, bei 13", G a y - L u s s a c und T h e n a r d . Im Mittel ist s = 0,964 und o = 23,9.

116. Fur K ist s = 0,965 G a y - L u s s a c und T h e n a r d , iuld hiemit v = 45,s. Fur $ K ist deinnach v = 22,6.

Fiir $Li ist daher v = 5,9.

Ich fand s = 0,981 und 0,988. Fur $Na ist o = 11,9.

Kalium. K. Atom = 39,2.

C. Metalle der alkalischen Erden. 117. Magnesium. Mg. Atom = 12. Nach Duin a s

ist das Atom 12,5. Fur aus Chlormagnesium durch Kaliuln reducirtes ist s = 1,69 bis l ,71, bei 17", K o p p ; fur gal- vanisch reducirtes ist s = 1,743, bei 5", Bun s en ; fur init Natrium reducirtes ist s = 1,75 H. D e v i l l e und C a r o n . Mit diesem letzteren an griifseren Quantitaten gemessenen Werthe ist v = 6,9, und mit Zugrundelegung des von D u- mas angegebenen htomgewichtes e, = 7 , l .

118. Calcium. Ca. Atom = 20. Fur galvanisch re- ducirtes fanden B u n s e n und M a t t h i e i s e n in drei Ver- suchen s = 1,566, 1,581 und 1,584. Im Mittel s = 1,578 und P) = 12,7.

119. Strontium. Sr. Atom = 43,s. Fur galvanisch re- ducirtes erhielten B u n s e n und M a t t h i e l s e n s = 2,504 bis 2,580. I m Mittel s = 2,542 und hicniit o = 17,2.

D. Metalle der Erden. 120. Beryllium. Be. Atom = 4,7, wenn Beryllerde

= BeO. D C b r a y fand s = 2,1, und hiemit ist t) = 2,2. 1st wohl noch nicht gut festgestellt.

121. Aluminium. Al. Atom = 13,7. Fiir kleiiie Men- gen fand Wo h l e r s=2,50 bis 2,67. Fur das gehammerte und gewalzte ist s = 2,67 D e v i l l e . Mit diesem letzteren Werthe ergiebt sich v = 5,l.

E. Regolare Schwermetalle und ihnen zungchst ver- wandte.

122. Nickel. Ni. Atom = 29,5 Dumas . Gescllmol- zenes hat s = 8,637 B r u n n e r ; geschmiedetes s = 8,666

Page 5: Neue Beiträge zur Volumentheorie

117

R i c h t e r ; 8,82 T u p p u t i ; 8,932 T u r t e . Reiner Nickel- draht, von H. D e v i l l e dargestellt, hat s = 8,880, bei 4 O ,

A r n d t s en. Ein Theil eines von W o h 1 e r dargestellten Regulus aus der L. Gm e 1 i n ’ schen Sammlung, den ich durch Hofrath Bunsen’ s Gute erhielt, in kleine Pulverstucke zertheilt und gehammert, gab mir durch Kocheu in Ter- pentiu s= 8,900. Mit diesein so wie mit dem von A r n d t - s e n gemessenen Werthe ist w = 3,32.

123. Cobalt. Co. Atom = 29,5. Die vorliegenden Angaben sind s = 8,485 B r u n n e r ; 8,513 B e r z e l i u s ; 8,538 T a s s a e r t und Haup. Im Mittel s =6,512 und v = 3,47.

Eisen. Fe. Atom =28. Reiustes weiches Stabeisen hat s = 7,79 K a r s t e 11. Durch Schmelzen mit Hammerschlag gereiuigtes s == 7,839 B r o 1 i u g. Durch Reduction inittelst Wasserstoff dargestelltes, fein verthejltes s = 7,998 bis 0,007 S c h if f. Reinere Sorten nickelhaltigen Meteoreisens und zwar von Agram s = 7,R2 R u m l e r ; von Arva in Ungarn s = 7,814 P a t e r a ; vom Red River in Louisiana s = 7,82 Rumler . Mit dem wahrscheinlichsten Werthe s = 7,84 ist w = 3,57. Mit der Karsten’schen Bestimmung ist w = 3,60.

125. Mangan. MIL Atom = 27,5. Es hat s = 7,O Hjelm; s=7,138 bis 7,206 B r u n n e r ; 6,013 J o h n . Es ist demnach v = 3,5 bis 3,9; wahrscheinlicb gleich dein Volum des Eisens.

126. Kupfer. Cu. Atom == 31,7. M a r c h a n d und S che e r e r fanden fur das natiirliche krystallisirte s = 8,94; fur das galvanisch niedergeschlagene 8,914 ; fur das ge- schmolzene und erstarrte reine 8,921 ; fur ungegluhten Draht 8,939 bis 8,949; fur gegliihten Draht 8,930; fur plattge- schlagenen Draht 8,951 ; fur gewalztes und geschmiedetes Blech 8,952 u. s. f. Galvanisch reducirtes Kupfer, in Strei- fen geschnitten, gab mir in Steinol durch Kochen s = 8,952 ; nach dem Aushammern s =8,958. Das specifisehe Gewicht vollkommen dichten Kupfers ist daher s = 8,95 und hie- init v = 3,54.

124.

Page 6: Neue Beiträge zur Volumentheorie

118

127. Iridiumplatin. Ir, Pt. Atom = 4947. Sogenann- tes gediegenes Iridium voin Ural hat s == 21,s: bis 22,65 uiid 22, 8 G. R o s e ; 2 3 3 bis 23,6 B r e i t h a u p t . Fur s = 22,8 bis 23,6 ergiebt sich v = 21,O bis 21,7, und auf Eiu Atom bezogen fiir $ (Os, Ir) ist v = 4,2 bis 43 .

128. Platin. Pt. Atom = 98,7. Fur gehainmertes ist s = 20,857 C l a r k e ; 20,98 B o r d a ; 21,061 S i c k i n g e n ; 21,25 F a r a d a p und S t o d a r t : 21,43 B e r z e l i u s ; 21,74 K l a p r o t h ; 23,543 C l o u d . Mit diclieni Draht wurde er- halten s = 21,2 W o l l a s t o n ; mit sehr feinein Draht 21,5 W o l l a s t o n . Durch Schinelzen in Kalk sehr rein dar- gestelltes Platin hat s s 21,15 D e v i l l e und Debray. Mit dein wahrscheiiilichsten Werthe s = 21,4 ist v = 4,61. ’

123. Palladium. Pd. Atom = 53,3. Das gescbmol- zene und erstarrte hat s = 11,03 C l o u d ; 11,3 C o c k ; 11,3 bis 11,8 W o l l a s t o n ; das gehammerte hat s = 11,s C o c k ; 11,852 L a m p a d i u s ; 12,O V a u q u e l i n ; 12,118 L ow ry. Das Mittel der Messungen an gehainmertem ist s a. 11,95 uiid v = 447. Geschinolzen ist es nach dein Erstarren hammerbar und weich und wahrscheinlich in der regularen Modification. Es krgstallisirt hexagonal.

130. Cadmium. Cd. Atom =r. 56. Nach dew Schmel- Zen uiid Erstarren liat es s = 8,604 S t r o m e y e r ; €463 K o p p ; 8,636 K a r s t e n ; 8,67 C h i l d r e n ; 8,677 H e r a - pa th . Gebaininert hat es s = 8,694 S t r o m e y e r . Von M a t t h i ef s e n rein dargestelltes, welches iiiir durch Hof- rath B u n s e n ’ s Giite iibergeben wurde, gab mir nach dein Schmelzen und Erstarren in Stein01 s = 8,540 und 8,566 in verschiedenen Probeii ; gehammert und in Streifen ge- schnitten s = 8,G67. Fur kaufliches, gcschinolzen und er- starrt, fand ich s = 8,648. Mit dein wahrscheiiilichsten Werthe s = €467 ist 0 = 6,1G.

131. Blei. Pb. Atom = 103,li. Es ist s = 11,331 K u p f f e r ; 11,351 B r i s s o n ; 11,358 RIorveau . Das inog- lichst reine hat s = 11,389 K a r s t e n ; 11,445 Berze l iu s . Fur das gehammerte ist s = 11,388 M o r v e a u . Geschmol- zeii und langsam erkaltet zeigte es s = 11,251; rasch er-

Page 7: Neue Beiträge zur Volumentheorie

119

kaltet 11,363 C h. I) ev i l 1 e. Mit dem wahrscheinlichsteu Werthe s = 11,38 ist v = 9,lO.

132. Silber. Ag. Atom = 108. Fur galvanisch reducirtes ist s = 10,53 J o u l e und P 1 a y fa ir. Nach dein Schmelzen uiid Erstarren unter Kochsalz s = 10,505 G. R o s e ; des auf der Miinze geprefsten s = 30255 B a u d r i m o n t ; 10,567 G. Rose . Fur s = 10,55 ist v = 10,24. Sol1 das Silber- volum mit dein Volum anderer Metalle verglichen werden (114), so niufs jedoch das Atom halbirt werden. Fur $Ag ist daher v == 5,12.

13.3. Gold. Au. Atom = 197. G. R o s e fand fur das fur sich geschmolzene iiach dein Erstarren s = 19,273 bis 19,293; fur das unter Borax und kohlensaurem Natron geschniolzene und erstarrte s = 19,275 bis 19,315; fur das auf der Miinze geprefste 19,320 bis 19,330: fur das ge- schmolzene und nach dein Erstarren auf der Munze ge- yrefste 19,334. Fur s = 19,32 ist v = 10,20.

F. Rhomboedrische SchwermetalIe. 134. Zink. Zn. At. = 32,7 Dumas . Fur das ge-

sclimolzene und erstarrte ist s = 6,861 B r i s s o n ; 6,915 K a r s t e n ; 6,966 und 6,975, bei 1 2 O , Sch i f f ; 7,03 bis 7,20 B o l l e y ; 7,24 R o c k m a n n . Fur das gewalzte kaufliche ist s = 7,191 B r i s son. Mit dein wahrschcinlichsten Werthe s = 7,20 ist v = 4,55.

135. Osmium-Iridium. a ) Osiniumreichstes Osmium - Iridium. Os, Ir. Atom

= 497,4. Das von Nischne Tagil hat s =21,118 G. R o s e ; das ron Sissersk in Sibirien s = 22,523 B r e i t h a u p t . Mit diesen beiden Werthen ergiebt sich v=22,4 bis 23,6, nnd auf Ein Atom bezogen, hat i- (Os, Ir) das Voluin v = 4,5 bis 4,7.

b ) Osinium-Iridium. OsIr. Atom = 198,6. Das ge- wohnlichste Sibirische hat s =-- 19,25 B e r z e l i us. Das krystallisirte von Bewiansk hat s = 19,356 G. Rose . Fur s = 19,3 ist v = 10,29, und anf Ein Atom bezogen ist fur

136. Iridium. Ir. Atom = 99. Fur Iridiumschwamm (Os, Ir) das Atoinvolum v = $14.

Page 8: Neue Beiträge zur Volumentheorie

120

ist s = l5,&6 B e r z e l i u s . Das irn Knallgasgeblase ge- schmolzene und erstarrte hat s = 15,93 B u n s en. B u 11 s e 11 halt diefs specifische Gewicht, weil der Regulus blasig ist, wahrscheinlich noch fiir etwas zu klein. Mit dem letzteren Werthe ergiebt sich w = 6,21. Krystallforin uubekannt.

137. Tellur. Te. Atom = 64. Die Angaben sind s = 6,180 L o w e ; 6,245 B e r z e l i u s ; 6,343 R e i c h e n s t e i n . Der Regulus ist leicht blasig. Mit Ausschlufs der L i i w e - sclien Bestimmung ist im Mittel s = 6,291 und hiemit v = 10,17.

Es ist s = 5,628 K a r - s t e n ; 5,672 H e r a p a t h ; 5,76 L a v o i s i e r ; 5,70 G u i b o u r t . Das Mittel ist s = 5,69 uiid hiemit v = 13,2.

Antiinon. Sb. Atom = 122 ( D e x t e r , D u m a s ) . Es ist s = 6,701 K a r s t e n ; 6,702 B r i s s o n ; 6,715 H a t - s c h e t t ; 6,715 M a r c h a n d uiid S c h e e r e r ; 6,723 E o c k - m a n n ; 6,70 bis 6,705 D e x t e r . Durch Reduction voii basischem Aiitimonchloriir mittelst Cyaiilraliuiii dargestellt, gab inir der gepulverte Regulus durch Iiocheii in Steinot s = 6,697.

139. Wismuth. Bi. Atom = 214 Dumas . Gerei- nigtes Wismuth hat s = 9,654 K a r s t e n ; 9,799, bei 19", M a r c b a n d and S c h e e r e r . Kasch erkaltetes hat s=9,677 C h. D e v i 11 e ; langsam erkaltetes 9,935 C h. D e v i 1 le. Fur kaufliches ist s=-9 ,822 B r i s s o n ; 9,833 H e r a p a t h ; 9,661 Berginann. Wisinuthoxyd, durch Gliihen voii basisch salpetersaurein Wisinuthoxyd rein dargestellt, wurde durch Schinelzen mit Cyaiikaliuin reducirt. Fur den ganzen Re- gulus fand ich in Terpentiii s = 9,759. In der Achatreib- schale gepulvert und gedriickt, gab ixiir das Prilver durch Kochen in Terpentiii s = 9,701 und 9,680. Die erstere Bestiminuiig ist wohl die bessere, da die beideii letzten n i t zu kleinen Quantitaten ausgefuhrt wurden. Fur s r= 9,76 ist w = 21,9. Mit dein gewiihnlich angeiioniinencii Atoin- gewichte 208 ergiebt sich 0 = 2L,4.

138. Arsen. As. Atom = 75.

139.

Iin Mittel ist s = 6,708 und v = 18,2.

G. Andere Metalle. 140. Zinn. Sn. Atoin = 59. Fur galvanisch redu-

Page 9: Neue Beiträge zur Volumentheorie

121

cirtes, quadratisch krystallisirtes, fand M i l l e r s = 7,178; nach dem Schmelzen und Erstarren 7,293. Geschmolzenes uud Erstarrtes hat s = 7,291 K u p f f e r ; 7,291 K a r s t en. Fur das gewalzte ist s = 7,299 B r i s son ; fur das geham- merte s = 7,31 B r i s s o n und Meifsner . Fur das rasch erkaltete ist s = 7,239 Ch. D e v i l l e ; fur das langsam er- kaltete s = 7,373 Ch. Devi l le . Mit dem wahrscbeinlich- sten Werthe s = 7,30 ist o = S,O8.

141. Wolfram. W. Atom = 92. Fur Wolfram ist s = 17,22 A l l e n und A i k e n ; 17,4 B u c h h o l z ; 17,6 D e L u y a r t ; 18,26 Uslar . Mit dem letzteren Werthe ist o = 5,04.

142. Molybdan. Mo. Atom = 48. Fur Molybdan ist s =8,62 B u c h h o 1 z. Das durch besondere HulfsmitteI ge- schmolzene, 4 bis 5 Proc. Kohlenstoff enthaltende, sonst reine, hat s = €46 D d b r a y .

143. Vanadium. V. Atom = 68,6. S c h a f a r i k fand mit nur $ Grm. Substanz s = 3,6t bei 20". Hiemit ist o = 18,9.

Es ergeben sich nun nachfolgeiide sehr einfache Bezie- hungen der Atomvolume der Elemente.

144. Isoster, d. h. von gleichem Atomvolum, siiid meh- rere Gruppen ;

a) Isoster sind Diamaat, Ihpfer , Cobalt, Eisen und Mangan:

Fur s = 17,6 ware 9 = 5,2.

Hiemit ist P) = 5,6.

dC, = 3,5 (108) C u e 3 , l i (126)

Fe = 3,6 (124) von welchen Diamant, Kupfer und Eisen regular krystalli- siren. Die Krystallform r o n Kobalt mid Mangan ist noch unbekannt. Das Nickel mit dein Volum 3,3 (122) schliefst sich dieser Gruppe nicht geniigend an.

Co =3,5 (123)

b) Isoster sind Palladium, Platin und Zink: Pd = 4,5 (129) Pt = 4,6 (128) Zn = 4,6 (134)

Page 10: Neue Beiträge zur Volumentheorie

122

von welchen PIatin uiid wahrscheinlich auch das geschmei- dige Palladium der regularen Forin angehoren ; es krystal- lisirt das Palladium hexagonal, das Zitik rhomboedrisch.

c) Isoster sind die Eleinente: Graphit, Aliiminium, Sil- ber und Wolfrani:

gC2 =5,1 (108) W = 5,O (141) A1 = 5,1 (121)

+ A g = 5,l (132)

Graphit wahrscheinlich dein hexagonalen, Silber und wahr- scheinlich auch Aluminium dem regukiren System angeliii- rend. Von Wolfram die Krystallforin nnbekannt.

d ) Isoster sind Silicium uiid Molybdzn: Si =5,6 (109)

M0=5,6 (142) Silicium dein regularen System angehorend : von Molybdan die Forin unbekannt.

e ) Isoster sind endlich Gold und Tellur: AU = 10,2 (133) Te = 10,2 (137)

ersteres reguIar, letzteres rhornboi4drisch lirystallisirend. W i e man sieht, sind es keiiieswegs vorzugsweise die

isomorphen Eleinente, welche isoster sind. Isosterismus kommt bei den Elementen ebeit so haufig oder izoch ha@- ger mit Heferomorphismus als mit Isomorphismus uerbun- den vor. Eine analoge Thatsache, worauf ich an anderer Stellc zuriickkoininen werde, stellt sich auch bei deli Ver- bindungen heraus.

145. Genau der halbe Werth des einen Volums ist gleich den1 anderen Voluin, oder hemiisoster sind die Paare oder Paare von Gruppcn:

a ) Voluin halb Magnesium ist gleich Volum Nickel, rnit dem gewiihiilich anerkannten Atomgewicht von Magnesium, oder gleich Volum Kupfer , Eisen , Cobalt, Mangan und Diamant niit dein D urn a s'schen Atomgewicht von Magne- sium :

Page 11: Neue Beiträge zur Volumentheorie

123

iMg=3,1 bis 3,6 (117) Ni=3,3 (122) und Cu=Co=Fe=Mn= W* =3,5 bis 3,6.

Sn = 4,0 bis 4,l (140) B =4,0 bis 4, l (107).

b) Halb Volum Zinn ist gleich Volum Bor:

c) Halb Volum Blei ist gleich Volum Palladium, Platin und Zink:

:Pb = 4,5 bis 4,6 (131) Pd = Pt = Zn = 4,5 bis 4,6.

d ) Halb Voluin Gold und halb Volum Tellur ist gleich Volum Silber, Aluminium und Graphit:

;Au = ;Te=5,1 (133 und 137)

e ) Halb Volum Natrium ist gleich Volum Lithium: :Na = 5,9 (115) 4Li =5,9 (114).

f ) Nohe hemiisoster sind auch Kalium und Natrium: + K = 11,3 (116) $Na= 11,9 (115).

Sb = 9,1 (138) Pb = 9,l (131).

Es ist bemerkenswerth, dafs unter den Elementen, welcbe hemiisoster sind, sich fast immer isoinorphe Paare befinden. Magnesium ist mit Nickel, mit Eisen und Mangan in vie- Ien Verbindungen isomorph ; Blei kann wahrscheinlich fur isomorph mit Platin gelten; Zinn ist mit Bor isomorph, Gold mit Silber, Natrium mit Lithium, Kalium mit Natrium und Lithium :

Isomorphismus ist daher haufig mit Hemiisosterismus serbuizden.

Auch die zusammengesetzten Kiirper bieten ahnliche Be- ziehungen dar , worauf ich an anderer Stelle zuriickkom- men werde.

146. Es findet noch eine andere merkwurdige Relation statt, welche sich fast auf sammtliche Elemente zu er-

A1 = $Ag =gCz = 5,l.

9 ) Halb Volum Antiinon ist gleich Voluin Blei:

Page 12: Neue Beiträge zur Volumentheorie

124

slrecken scheint : es steheii namlich die Intervalle oder Dif- ferensen verschiedener Gruppen in einfachen Verhaltnissen.

a ) Urn das Intervall 0,5 differiren die Gruppen der Reibe:

Pd = Pt = Zn = 4,5 bis 4,6 gC2 c +Ag= A1 = $2

Mo = Si = 5,6. b) Genari urn das doppelte Intervall 1,Q differiren die

Gruppen der Reihe: B = 4,l

4 Ag = A1 = 5,l.

Cu = Co = F e = Mn = 3,5 bis 3,6 Zn = Pd == Pt = 4,5 bis 4,6

Mo = Si = 5,6.

S n = 8,L P b = 9?1

Au = Te = 10,2.

B = 4 , l

und der Reihe:

c) Um das gleiche Intervall differiren:

d) Mit obigen Intervallen stehen in eiiifachen Verhalt- nissen die Intervalle:

S n = 8,l Au = Te = 10,2

As = 13,2 (138) Sr = 17;2 (119) Sb= 18,2

und das Intervall: Cu = Co = Fe = R l n = 3,6

Ca = 12,7 (118). 147. Es gewinnt liiernach den Anschein, dafs die Vo-

lume der Elemente, oder wenigstens der Mehrzahl der Ele- inente, nach regelmafssigen Tntervallen fortschreiteii, als de- ren Einheit sich etwa 0,iil ergeben wurde, oder mit an- deren Worten, dafs die Atomvolume der Elemelite Multipla dieser Einheit sind. Ich habe eine ahnliche, an sich sehr richtige Wahrnehmnng fruher an den Condensationeii ge- inacht, und daraus auf eine geineinschaftliche Einheit der Volume geschlossen, und in ineiner Schrift )i die Molecular- volume der chemischeii Verbindungen, Manlieiin 1843 (( 11%-

her zu entwickeln versacht; aber von grbfseren inultiplen

Page 13: Neue Beiträge zur Volumentheorie

i 25

Werthen dieser Einheit ausgehend bin ich zu unrichtigen submultiplen Wertheii derselben gelangt , und es ist der Versuch, zii friihzeitig unternommen, in mehrfachem Sinne mit Recht als ein verfehlter bezeichnet worden.

Oben dargelegte Thatsachen konnen nicht auf einern Zufall beruhen, und werden mit der Zeit ohne Zweifel die Grundlage sehr bestimmter theoretischer Einsichten in die Volumverhaltnisse der Kiirper bilden.

Die specifischen Gewichte der Elemente, deren Volume jene einfachen Intervalle darbieten , sind mit wenigen Aus- nahmen am genauesten und iibereinstimmendsten beobach- tet; es herrscht bei der iiberwiegenden Mehrzahl derselben keine Unsicherheit, welche eine ganze Einheit in der ersten Decimale ihres Volums betrLigt ; ihre Atomgewichte sind grofstentheils zuverlassig fcstgestellt. Die Dichtigkeiten der Metalle, namentlich der geschmeidigen, lassen sich tiber- haupt am scharfsten ermitteln. Der in 3. 10 erwahiite Um- stand, die Unmoglichkeit namlich, die Dichtigkeit und das Atomvolum der festen Korper bei wirklich entsprechenden Temperaturen zu beobachten und zu vergleichen, ist bei den Elementen von dem kleinsteil starenden Einflusse, weil Temperaturveranderungen von 100 bis zu 200 und mehr Graden bei den meisten derselben iioch keine auf die erste Decimale wirkende Veranderung ihres Atomvolumens her- vorbringen. Die Ungenauigkeiten der Beobachtung der ganzen Volume der Korper, wie ich in lj, 11 hervorgeho- ben babe, fallen ganz auf die Differenzeii der Intervalle, und auch aus diesem Grunde sind die Elemente, welche die kleinsten absoluten Volume darbieten, die geeignetsten Korper, Regelmafsigkeiten der Intervalle erkenneii zu lassen.

Alle Umstande vereinigen sich deinnach dahin, gerade bei den Eleineiiten einfache Beziehuiigen der Atomvolume herauszustellen, wenn sie uberhaupt stattfinden. D a solche einfache Beziehungen nun wirklich in uberraschender Voll- standigkeit vorliegen, so ist die Erwartung gerechtfertigt, dafs sich dieselben mit der Vennehrung der Thatsachen und mit der zunehmenden Genauigkeit derselben immer allge-

Page 14: Neue Beiträge zur Volumentheorie

I 2 6

meiner ergeben werden. Ich erkenne jedoch an, dafs in diesen Dingen, wie die Edahrung allseitig gelehrt hat, die aufserste Vorsicht iiiithig ist, und dafs mir mit Recht vor- gelialten wurde, dafs ich derartige Wahrnehmungen sowohl in meiner ersten Arbeit (diese Ann. Bd. 50, S. 553 u. folg.), als in meiner inehr erwahnten Schrift )) die Molecularvolunie u. s. w.1~ zu vorschnell, und deshalb ohne sicheren Erfolg im Einzelnen, zu verallgeineinern und zur Erklarung spe- cieller Thatsachen zu verweiiden versucht habe.

DeshaIb entlialte ich mich jeder weiteren FoIgerung aus vorstehendeii einfachen Relationen, und werde weitere Schlusse mir erst daun erlauben, wenn die Thatsachen reif dam vorliegen.

1V. U e b e r I s o m o r p h i s m u s h n d l s o s t e r i s m u s .

Man theilt bisher sehr allgemein die Ansicht, da€s der Isomorphismus Gleichheit oder angenaherte Gleichheit der Atoinvolume bedinge. Dafs diese Ansicht, der ich mich, jedoch iiur auf kurze Zeit, ebenfalls angeschlossen, irrthum- lich ist, ergiebt sich aus einer naheren Priifung derselben. Um diese Priifung vornehinen zu kiiniien, mufs ich zunachst wieder die beobachteten Diclitiglieiten der dabei in Betracht kommeiiden Substanzen, soferii sie iiicht im Vorausgehen- deli schon vorgelegt wurden, in gleicher Weise, wie es bisher geschehen ist, zusammenstellen. Aus den in 11. an- gefiihrten Griinden werde ich mich auch bei der vorliegen- den Untersuchung auf die einfacheren Verbindungen be- schranken. Ebenso werde ich einige Schwefel- rind Selen- verbindungen, einige Arsen- und Antirnonverbindungen un- berucksichtigt lassen, weil in Betreff derselben grofsentheils noch zu viele Unklarheiteii herrschen, sowohl was die fur dieselben aufzunehinenden Forineln als was ihren Isomor- phismus betrifft. Das Hereinziehen voii Verbindungen, iiber deren Auffassung inan iiicht einig ist, kiinnte die ohnehin schon so schwierigen Untersuchungen iiber die Atomvoluine nur verwirren. Auf dieselben zuriickzukoinmen werde ich erst dann wagen, wenn gewisse regelmafsige Beziehungen

148.

Page 15: Neue Beiträge zur Volumentheorie

127

der Atomvolume aiideriveitig bereits festgestellt und erkannt seyn werden.

Oxyde von der Form RO. In regullreii Octaedern krystallisiren die Oxyde Mg 0, N O , Cd 0; in regularen Tetragderii Cu 0; rliomboedrisch Be 0 ; hexagonal Zn 0 und rhombisch Pb 0.

149. Periklas. MgO. Atom = 20 oder nach D u m a s 20,Fi. Der naturliche Periklas enthalt 5 bis 6 Proc. Eisen- oxydul; er hat ~ ~ 3 , 6 7 4 D a m o u r ; 3,75 Scacchi . Kunst- lich erzcugte Krystalle haben s = 3,606 E b e l m e n . Im Porcellanofeii gegliihte Magnesia hat s = 3,644 H. Rose. Mit dem wahrscheinlichsteii Werthe s = 3,64 ist o = 5,49, oder fur das D uinas'sche Atomgewicht v = 5,63.

150. Nickeloxydul. NO. Atom = 373. Aus dein Garkuyfer in regularen Octaedern erhalteii hat es s = 6,604 bis 6,606 G e n t h ; 6,661 R a m m e l s b e r g ; kunstlich dar- gestellte Krystalle haben s = 6,80 Ebel inen . Mit dem mittleren Werthe s = 6,69 ist 'u = 5,61.

151. Cadmiumoxyd. CdO. Atom = 64. Fur reines krystallisirtes fand W e r t h e r s = 8,111. Hienach ist o = 7,89. Fur das pulverformige Oxyd fand K a r s t e n J = 6,950 uiid hieinit ware v = 9,21.

152. Kupferoxyd. CuO. Atom = 39,7. ES hat s = 6,322 F i l h o l ; 6,401 H e r a p a t h ; 6,430 K a r s t e n . Irn Mittel s = 6,38 und o = 6,22.

153. Beryllerde. Be 0. Atom = 12,7. Im Porcellan- ofen gegluht hat sie s = 3,02 his 3,03 H. Rose . Kunstlich dargestellte Krystalle haben s = 3,03 bis 3,06 Eb e l m en. Mit dem Mittel s = 3,03 ist v 1= 4,19.

151. Zinkoxyd. Zn 0. Atom = 4Q,8 Dumas . Es hat s =: 5,600 B o u l l a y ; 5,734 K a r s t e n ; 5,612 Fi lho l . Als Huttenproduct krystallisirt und rein s = 5,6067 bis 5,6570 H. R o s e . Mit dem mittleren Werthe der Bestim- mung von H. R o s e , s = 5,63, ist o = 7,21.

155. Bleioxyd. PbO. Atom = lS l , 5 . Fur das Pul- ver ist s = 9,209 K a r s t e n ; 9,277 H e r a p a t h . Fur das geschmolzeite uiid erstarrte ist s = 9,50 B o u l l a y . F i l -

A.

Page 16: Neue Beiträge zur Volumentheorie

128

h o l faild s = 9,361; J o u l e und P I a y f a i r erhieIten s = 9,363 bei 3O,9. Mit dein wahrscheinlichsten Wer the s = 9,36 ist v = 11,9.

B. Oxyde von der Form R I O,q. Der Thonerde, dem Chromoxyd und dein Eisenglanz (55, 55 und 56) schliefst sich rhomboedrisch isomorph das Titaneisen an. Der Brau- nit ist quadratisch. Von Rotheisenstein und gewiihnlichem Eiseiioxyd ist die Form unbekannt.

156. Titaneisen. FeO, TiO, . Atom = 77. Das von Tegelsberg bei Hofgesteiii hat s = 4,661 v. K o b e l l ; s = 4,689 R a n i m e l s b e r g . Es ist nach des letzteren Ana- lyse (diesc Ann. Rd. 101, S. 497 u. ff.) reines titansaures Eisenoxydul. Die gleiche Zusaminensetzung hat nach Ram- ni e l s b e r g das Titaneisen von St. Christophe bei Bourg d'oisans in der Dauphine'e, gewahnlich Crichtonit genannt. vom specifischen Gewicht s = 4,727 Mar ignac . Im Mit- tel ist s = 4,69 und hiemit v =;= 16,1.

157. Rotheisenstein. Fe, 0,. Atom = 80. Er hat s = 4,7 bis 4,9 B r e i t h a u p t . Eisenoxyd hat s z 4,959 H e r a p a t h . Im Mittel s = 4,88 und o = 16,d.

158. Braunit. Mn, 0,. Atom = 79. Fur ihn ist s = 5,82 H a i d i n g e r und hiemit o = 16,4.

C. Oxyde von der Form RO,. Die Titansaure ist triirrorph; der Rutil ist quadratisch isomorph wit Zinnstein; der Brookit rhombisch isomorph mit dem von Daub r B e kiinstlich erhaltenen Zinnoxyde; der Anatas ist quadratisch, voii anderer Form als Rutil.

159. Rutil. T i 0,. Atom = 41. Er hat s = 4,249 M o h s ; 4,250 bis 4,291 B r e i t h a u p t . Rutil von Snarum hat s = 4,244 T h . S c h e e r e r ; aus Sacbsen und Frank- reich s = 4,420, bei O", K o p p ; kiinstlich dargestellte Kry- stalle haben s = 4,26 bis 4,283 E b e 1 in e n. bn Porcellan- ofen gegluhte Titansaure hat s = 4,255 bis 4,253 H. Rose . Der Rutil et thll t nach H. R o s e iininer iiber I Proc. Eisen- oxyd. Die Dichtigkeit der reinen Titanslure als Rutil ist demnach s =t: 4,25 und v = 9,65.

160. Brookit. TiO,. Atom = 41. h i durchsichtigen

Page 17: Neue Beiträge zur Volumentheorie

129

Krystallen hat er s = 4,128 bis 4,131 H. R o s e ; in uii- durchsichtigen Krystallen 4,165 bis 4,16(i H. Rose . Broo- kit voin Ural hat s=4,22 F r o d i n a n n ; 4,20 B e c k ; 4,216 R o m a n ow s k y. Mit dein fur die durchsichtigen Krystalle von H. R o s e gefundenen Werthe s = 4,13 ist v = $93.

161. Anatas. TiO,. Atoin = 41. Er ist nach H. R o s e die reinste Titansaure und hat s = 3,890 bis 3,912 H. Rose; 3,750 B r e i t h a u p t ; 3,826 Mohs; 3,82 v .Ko- b e l l ; 3,857 V a u q u e l i n . Iin Mittel s = 3,84 und hiemit v = 10,7.

Zinnstein. Silo,. Atom = 75. Er hat s = 6,960 bis 6,95 N e umann ; 6,831, bei Oo, K o p p ; 6,892 bis 7,180 B r e i t h a u p t . Gegliihtes Zinnoxyd hat s=6,90 B o u l l a y ; 6,849 bis 6,978 H. Rose. Mit dem wahrscheinlichsten Werthe s = 6,93 ist v = 10,s .

163. Rhonibisches Zinnoxyd. SnO1. Atom = 75. Es hat s z 6,72 D a u b r Be und hieinit v = 11,2.

D. Chloride,. Bromide und Jodide. - Aufser den schon erwahnten regular isomorphen Verbindungen, von denen ich nur fur das Chlorlithium eine neiie Bestilnlnung beizu- bringen habe, kommen hier in Betracht: das Chlorbarium und Jodbariuin von unbekannter Krystallform ; das Chlor- blei, nach S c h a b u s rhoinbiscli; das Sodblei, dessen Forin nicht genugend bekannt ist; das Quecksilberchlorid uud das Quecksilberjodid, welche rhombisch heteromorph sind.

164. Chlorbarium. Ba C1. Atom = 1 0 4 , l . Durch Gliihen des Hydrates dargestellt hat es s = 3,704 K a r - s t e n ; 3,750 F i l h o l ; 3,s R i c h t e r ; 3,82 S c h i f f ; 3,86bis 4,156 B o u l l a y . Ich erliielt durch Riihren in Terpentiu s = 3,872 und 3,886, im Mittel 3,879. Mit Ausschlufs der niedrigsten Bestiininung ist iin Mittel s = 3,851 und o = 27,O.

165. Jodbariuin. Ba J. Atom = 195,6. Es liegt nur die Filhol’sche Bestiininuug vor, s = 4,917, wpnach v = 39,8.

166. Chlorblei. Pb C1. Atoni ~ 1 3 9 . Es hat s=5,78

162.

’,

Poggendorfl’s Annal. Bd. CVlI. 9

Page 18: Neue Beiträge zur Volumentheorie

130

Sch i f f ; 5,802 S c h a b u s ; 5,802 K a r s t e n . Fur s= 5,802 ist e, = 240.

167. Jodblei. PbJ, Atom = 230,5. Es hat s =6,021 K a r s t e n ; 6,07 S c h i f f ; 6,110 B o u l l a y ; 6,384 F i l - hol. Im Mittel aus mehreren Bestiinmu~~gen erhielt icli s = 6,207. Das Gesammtmittel ist s = 6,168 und hiemit 0 = 37,4.

168. Sublimat. Hg C1. Atom = 135,5. Er hat s -= 5,320 Sch i f f ; 5,403 K a r s t e n ; 5,420 B o u l l a y . Durch Kiihren des gepulverten Sublimats in Stein61 erhielt ich 8

= 5,456; durch Kochen s = 5,431 und 5,456. Das Mittel meiner Bestimmungen ist s = 5,448. Mit Ausschlufs der Schiff’scheu Bestimmung ist s im Mittel = 5,424 und o I== 25,O.

169. Jodquecksilber. HgJ. Atom = 217. Es hat s = 5,91 S c h i f f ; 6,201 K a r s t e n ; 6,250 F i l h o l ; 6,320 B o u l l a y . Mit Ausschlufs der Schiff’schen Bestirnmung ist im Mittel s = 6,257 und 0 = 363.

170. Chlorlithium. Li CI. Atom = 42,5. K r e m e r s hatte gefunden s = 1,998 (21). Ich habe es jetzt auch untersucht, und fur das geschinolzeiie und, weil es hygro- skopisch ist, in der heifsen Achatreibschale gepulverte und rasch gewogene Chlorlithium durch Ruhren in Terpentin erhalten s = 2,074. Im Mittel ist demnach s =2,036 und t? = 20,9.

E . Die isoinorphen Natroii - und Silberverbiiidungeii sirid schon mitgetheilt. Chlorsaures Silberoxyd krystallisirt quadratisch ; chlorsaures Natroii in regularen TetraEdern; salpetersaures Silberoxyd rhombisch; salpetersaures Natron (62) rhombo6drisch.

1 7 1 . Salpetersaures Silberoxyd. Ag 0, N 0,. Atom =, 170. Es hat s = 4,355 K a r s t en. Fur gaiize Krystalle fand ich in Terpentin s = 4,238; in Steinol 4,253. Ein anderes Przparat, in ganzen Krystallen in Stein61 gekocht, zeigte s = 4,27 I ; fein gepulvert und in Steinol geriihrt s

bessere ist, da die Krystalle Hiihlungen einzoschliefsen schei- - - 4,328, welche letztere Bestimmuiig ohne Zweifel die

Page 19: Neue Beiträge zur Volumentheorie

131

uen. Das Mittel aus dieser nnd K a r s t e n ' s Messung ist s = 4,342 und v = 39,2.

172. Chlorsaures Natron. NaO, C10, . Atom = 106,Fj. B e r t h e 1 o t hat beobachtet s = 2,467, wonach 2) -= 43,2.

173. Chlorsaures Silberoxyd. Ago, C10, . Atom = 191,5. Von Hrn. C h e r d r o n , durch iluflosen on Silber- oxyd in Chlorsaure, in schiinen Krystallen dargestellt. Die Analyse ergab Hrn. C h e r d r on 74,5 Proc. Silber, die Rech- nung verlangt 74,9 Proc. Fein gepulvert iind getrocknet gab es mir durch Ruhren in Terpentin s = 4,424 und 4,437, im Mittel s = 4,430 und v = 43,2.

F. Sulfate. Mit den rhoinbisch isomorphen Sulfaten ron Baryt , Strontian und Bleioxyd und den entsprechen- den Carbonaten ist noch der rhombisch heteroinorphe An- hydrit zu vergleichen.

174. Anhydrit. Ca 0, SO,. Atom = 68. Er hat s = 2,96, bei 3",9, L e R o y e r und D u m a s ; 2,96 N e u - in a n n. Kunstlich erzeugte Krystalle zeigten s = 2,969 Man r o €s. Gegliihter Gyps hat s =- 2,927 K a r s t e n. F il- h o l erhielt s = 3,102. Das Mittel ist s = 2,984 und w - 22,s.

17% Ich habe im Vorstehenden ineines Wissens alle einfacheren Korper von bekannter Dichtigkeit und Krystall- forin erwahnt, an welchen sich die Frage uber den Zusam- menhang von Isomorphisinus und Isosterismus prufen lafst, und werde nun bei jeder Gruppe die Thatsachen zusam- menstellen, welche fur Gleichheit oder angenaherte Gleich- heit der Atomvolume isomorpher Korper zu sprechen schei- lien , und denselben diejenigeu Thatsachen entgegenstellen, welche dieser Annahme direct widersprechen.

Die regular isomorphen Metalle bilden die Reihe:

-

176. Cu = Fe = 3,5,bis 3,6 (124 und 126)

Pt = 4,6 (126) $Ag = 5,1 (132)

Pb = 9,1 (131) Cd = 6,5 (130)

Au = 142 ( 133). 9 0

Page 20: Neue Beiträge zur Volumentheorie

132

Dann die Reihe: 4 Li = 5,9 (114) $Na = 11,9 (115) 4 K = 22,6 (116).

Fiir Gleichheit der Atomvolume spricht hier nur der Isosterismus von Kupfer und Eisen. Beide Reihen zeigen, dafs ihre Atomvolume fast eben so weit von einander ab- liegen, als die Atome irgend welcher Elemente, ihre Werthe reichen vom einfachen bis nahe Zuni vierfachen. Von einer angeniiherten Gleichheit kann offenbar nicht die Rede seyn.

Die rhomboedrisch isomorphen Metalle bilden die Reihe:

177.

Zn = 4,6 (134) T e = 10,2 (137) As = L3,2 (138) Sb = 18,2 (138) Bi = 21,4 bis 21,9 (139).

Auch die Volume dieser entschieden isomorphen Ele- niente liegen fast eben so weit von einander ab, als die Volume irgend welcher Elemente. Ihre Werthe reichen vom einfachen bis nahe zum funffachen. Von einer ange- ngherten Gleichheit der Atomvolume isomorpher Elemente zu sprechen geht demnach nicht an.

Isosterismus findet sich unter obigen isomorphen Ele- menten nicht.

178. Gegeii die Annahme, dab init dem Isomorphismus vorzugsweise Gleichheit der Atomvolume verbunden sey, sprechen jedoch bei den Elementen im Speciellen noch eine Reihe von Thatsachen:

a) Bor und Zinn sind isomorph; ihre Volume verhalten sich wie 1 : 2 (145 b).

b) Das Iridiumpjatin 4 (Ir, Pt) vom Volum o = 4,2 bis 4,3 (1 27), mit dem regularen Platin isomorph, hat entschie- den ein kleineres Volum als das Platin.

c) Das Osmium-Iridium ist nach G. R o s e um so dich- ter, je osmiumreicher es ist, und in allen Fallen von glei- cher Form mit den rhomboedrischen Metallen.

Page 21: Neue Beiträge zur Volumentheorie

133

+ (Os, Ir) = 4,6 (135) $(OsIr) = 5,l (1 35) (Id = 6,2 (136).

Osmium und Iridium haben nahe gleiches Atomgewicht, folglich hat das Osmium, wenn es mit dem Iridium rhom- boedrisch isomorph ist, ein kleineres Atomvolum als das Iridium.

d) Das htomvolum des Osmium-Iridiums ist gleich den1 Volum des Platins, oder groker als dieses; das Volum des rhomboedrischen Osmiums ist kleiner als das des Iridium; folglich ist das Volum des rhomboedrischen Iridiums grbfser als das des regularen Platins, das des regularen Iridiums aber kleiner als das des isomorphen Platins. Es ist des- halb zu vermuthen, da€s das geschmolzene sprade Iridium vom Volum 6,2 (136) sich in der rhomboedrischen Modi- fication befindet.

e) Wahrend die regularen Metalle nur den Isosterismus von Kupfer und Eisen, die rhombo6drisch isomorphen gar keinen Fall von Isosterisinus darbieten , fiiidet mehrfacher Isosterismus zwischen den heteromorphen Metallen statt, wie zwischen Platin und Zink, zwischen Gold und Tellur.

Die Beschaffenheit der Elemente zeigt daher, dafs ISO- sterismus mit Isomorphismus weniger hiiufig als mit Hetero- morphismus verbunden ist.

Die Oxyde von der Form R O bilden die Reihe: 179. B e 0 = 4,2 (153) rhombo6drisch Mg 0 = 5,5 bis 5,6 ( I 49) regular

C u O = 6,2 (152) hemiedrisch regular ZnO = 7,2 (154) hexagonal C d O = 7,9 (1 5 I ) regular PbO == 11,9 (155) rhombisch.

Poriklas und Nickeloxydul siud isomorph und isoster; die Reihe bietet daher wirklich einen Fall von Isosterismus in Verbindung init Isomorphismus dar; hingegen entfernt sich von ihrem Voluin sehr weit das isolnorphe Cadmiumoxyd, und ebenso weit steht das Voluin der Beryllerde von dem

NiO = 5,6 (160) regular ”

Page 22: Neue Beiträge zur Volumentheorie

134

dea isoinorpheii Zinkoxydes ab. Eine genaherte Gleich- heit des Volunis der isomorphen Oxyde R O liegt keines- megs vor.

180. Die Oxyde von der Form R, 0, bilden die Reihe: A12 0 . 3 = 12,9 (51) rhomboedrisch

Fe, 0 3 = 15,3 (56) I>

Fe, 0, = 16,4 (159) Rotheisenstein Mn, 0, = 16,d (160) quadratisch Fe 0, Ti 0 = 16,4 (15s) rhomboedrisch.

Cr2 0, = 11,9 (55) n

Hier liegen sich nun allerdiugs die Volume der isomorphen Glieder, Chromoxyd und Eisenglanz sehr nahe, ixnd auch die Volume der Beryllerde und des Corunds wurdeii sich sehr nahe liegen, wenn inan Beryllerde a h Be, 0, betrach- ten wollte. Andererseits aber ist das Titaneisen, dem Eisen- glanz isomorph, nicht mit diesem, sondern init dem hetero- inorphen Rotheisenstein und dem Braunit isostcr. Titan und Eisen sind heteroster wenn sie isomorph sind; ob isoster wenn sie heteromorph sind, lafst sich an dieser Stelle uicht entscheiden, so lange die Volume des Sauerstoffs in diesen Oxyden nicht ermittelt sind. Die Volume der isomorphen Glieder der Reihe Corund und Titaneisen liegen nun ge- rade wieder ebenso weit von einander ab, als die Volume irgend welcher Oxyde von der Form R,O, , und es ware deshalb lediglich gar nicht gereclitfertigt, von einer ange- niiherten Gleichheit der Volume dieser isomorphen Oxyde zu sprechen. Schon H. R o s e (diese Ann. Bd. 62, S. 129) hat darauf aufinerksam gemacht, dafs das Atomvolum des Titaneisens nicht mit dem des Eisenglanzes sondern mit dem des Rotheisensteins uiid des gewiihnlichen Eisenoxydes iiber- einstimmt.

181. Die Oxyde von der Form RO, bildeii die Reihe: TiO, = 9,7 (161) Rutil T i O , = 9,9 (162) Brookit TiO, =10,7 (163) Anatas SnO, = 10,s (164) Zinnstein SnO, = 11,2 (165) Rhombisclics Zinnosyd.

Page 23: Neue Beiträge zur Volumentheorie

135

Es ist hier zunschst zu bernerken, dafs die quadratisch isomorphen Glieder Zinnstein und Rutil, und die rhombisch isomorphen Glieder Ziniioxydul uiid Brookit nach dem von mir (69 bis 105) entwickelten einpirischen Gesetze p a d - leloster seyn niussen.

Sn 0 = 10,8 Zinnstein Sn 0 = 11,2 Rhoulbiscles Ziunoxyd TiO, == 9,6 Rutil

Die Atomvoluindifferenzen beider isomorphen Paare sind glei ch .

Auch in Betreff dieser Gruppe hat schon H. R o s e darauf hiogewiesen (diese Ann. Bd. 61, S. 528), dafs sich das Atoinvolum des Rutils vie1 weiter voii dern des isoinorphen Zinnsteins entfernt, als das Volum des heteromorphen Broo- kits und Anatases. Die Atomvolume des Titans und Zinns liegen ain weitesten von einander ab, wenn sie isomorph sind, die heteromarpheii Verbindungen Ziiinstein und Anatas sind isoster; die isomorphen Glieder der Reihe sind hete- roster. Alle diese Thatsachen siehen in directem Wider- spruche init der Meinung, dafs isomorphen Verbiudungen. allgeinein gleiches oder genahert gleiches Atomvolum zu- komine.

183. Die isoinorphen Chlor-, Brom- und Jod-Verbin- dungen des Kaliums , Aminoniums, Natriums und Lithiunis und des Silbers hildeii die Reihe:

Li C1 = 249 (170) AgC1 =25,9 c22) NaC1 =27,1 (18) AgBr = 31,s c23) NaBr = 334 (19) NH, C1 = 35,O (16) KC1 =37,4 (13) NH,Br = 41,2 (17) AgJ =42,0 (s4) N a J = 43,5 c20) KBr = 443 (14) K J = 54,O (15)

Es ist diefs in der That der Fall:

TiO, = 9,9 Brookit _ ~ - _ __ 112 133

Page 24: Neue Beiträge zur Volumentheorie

136

a ) Es ist gewib merkwurdig, dafs von diesen sammtli- chen, vielleicht nur mit Ausschlufs des Joddlbers, bestimmt isomorphen Verbindungen nicht zwei viillig isoster sind. Es sind bis jetzt keine heteromorphen Verbindungen der glei- chen Gruppe bekannt , deren Volume um ebensoviel diffe- riren, als die Volume dieser isomorphen Verbindungen.

b) WHhrend unter den isomorphen Verbindungen Isoste- rismus nieht vorhommt, findet man ihn unter den hetero- inorphen Verbindungen der gleichen Gruppe; so sind z. B. Chlorbarium und Chlornatrium isoster: Ra C1= 27,0 (164); NaCl = 27,l (18).

183. Dafs der Isomorphismus auch eine genuherte Gleich- heit der Atomvolume nicht bedingt, geht reeht deutlich aus folgender Thatsache hervor : In den isomorphen Chlorideii und Jodiden ist Volum J C 1 = 16,4 (101 ). In allen an- dern bis jetzt untersuchten heteromorphen aber entspre- chenden Jod - und Cblor-Verbindungen ist die Volumdif- ferenz vie1 kleiner : Ba J =39,8 (165) H g J =36,O (169) Pb J =37,3 (166) Ba C1=27,0 (164) Hg CI =25,Q ( 1 68) Pb C1= 373 ( I 66)

I2,8 11,s 13,4 184. In Betreff des Natriums und SiEbers hatte sich

ergeben , dafs in den isomorphen Hologensalzen Volum Na - Ag= 1,4 (75), und in den isomorphen Sulfaten Volum Ag--Na=2,1 (76). Fur die heteromorphen Nitrate und Chlorate des Natriums und SiIbers sind die Volomdiffe- renzen entweder nicht grofser, oder selbst kleiner :

A g o , NO = 39,2 (171) Ago, C10, = 43,2 (173) N a 0 , N 0 5 =37,6 (62) NaO,C10, =43,2 (172)

196 090 O b die Chlorate beider Metalle, wie die bisjetzt vor-

liegenden Reobachtungen ergebeii , wirkIich isoster sind, wird noch durch wiederholte Messungen zu erharten seyn. M a r i g n a c glaubt die Chlorate des SiIbers und Natriums fur isomorph halteii zu diirfen, obwohl sie verschiedenen Krystallsystemen angehiiren.

Auch die Volume der rhombischen und rhomboii- 185.

Page 25: Neue Beiträge zur Volumentheorie

137

drischen Spathe widereprechen der Annahine, dafs die Atom- voIume isomorpher Kbrper vorzugsweise genaherte Werthe seyen. Ihre Reihe ist:

P b 0, SO, = 240 (31) rhombisch isomorph Ba 0, SO, = 26,l c29)

Sr 0, SO, = 23,4 (30) CaO, SO, = 23,O (174)

Pb 0, CO, -- 203 (35) rhombisch isomorph BaO, CO, = 22,5 (32)

SrO, CO, = 20,4 (33) CaO, CO, = 18,4 (37) Kalkspath Ca 0, CO = 17,O (34) Arragonit Rln 0, CO = 15,9 (39) FeO, CO, = I5,O (40) ZnO,CO, = 14, l (36) MgO, CO, = 13,8 bis 14,l (36)

1 I

rhomboCdrisch isomorph 1

Man sieht, dafs der Arragonit und Kalkspath in Betreff ihres Volums die verkehrte Stellung haben; das Voluin des rhomboedrischen Kalkspaths nahert sich mehr den rhombi- schen Spathen, das Volum des rhombischen Arragonits mehr den rhomboEdrischen Carbonaten. Isoster scheinen hier in der That die rhombosdrisch isomorphen Paare Magnesitspath und Zinkspath, Manganspath und Eisenspath; und nahe isoster sind auch die rhombisch isomorphen Sulfate und Carbonate des Strontium und Rleis. Aber ebenso sind nahe isoster die Volume der heteromorpben Sulfate von Strontium und Calcium, und sie liegen sich jedenfalls sehr vie1 naher, als die Volume der isoinorphen Carbonate FOU

Strontium und Calcium. 186. Die vorstehenden Untersuchungen ergeben als

unzweifelhaftes Resultat, dafs die Atomvolume isomorpher Verbiiidungen im Allgemeinen ganz ebensoweit auseinander- liegen , als die Atomvolume entsprechender heteromorpher Verbindungen; dafs Isosterisinus von Isorphisinus nicht bedingt wird; daB zwar Isosterisinus mit Isomorphismus nicht selten verbundeii ist, dafs jedoch ebenso linufig die Volurne der Kbrper weiter auseinander liegen , wenn

Page 26: Neue Beiträge zur Volumentheorie

138

sie isoniorpli, als wenii sie heteromorph siiid. Es stiinint diei's Resultat auch mit vielfachen aiiderweitigen Thatsachen der Cheinie iiberein. Isomorph scheinen unter den orga- iiischeii Korpern vorztigsweise die homologen Glieder be- stiininter Reihen, welche sich um nmal C, H, in ihrer Ele- mentarzusaininensetzung unterscheiden, aber sonst von glei- cher Constitution sind, z. B. Methylamin, Aethylamin u. s. w. Sol6lie isomorphe Kbrper haben sicher iiiemals gleiches Atomvolum. Ganz entsprechend sind auch, was die unor- ganischeu K6rper betrifft , die Glieder bestiminter Triaden, wie Chlor, Brom und Jod, Kalium, Natriuin und Lithium, Ba- rium, Strontium uiid Calcium u. s. f. vorzugsweise isomorph, aber niemals, wenn sie isoinorph sind, isoster.

Es ist demnach die schr verbreitete aber ganzlich unbe- griiiidete Voraussetzung, dafs Isomorphismus Gleichheit oder angenaherte Gleichheit der Atoinvoluine bedinge, aufzugebcn.

Der Isosterismus oder gendierte Isosterismus der iso- niorphen Paare Eisen uiid Chrom, Eiseii und Mangan, Zinlr und Magnesium, Blei und Strontium, Silber und Natrium, Kaliuin uiid Aininoiiium bleibt eine sehr merkwurdige That- sache, ebenso wie cler von inir bei den Elementen (145) nachgewiesene liaufig vorkommende Hemiisosterismus in Ver- bindung init Isomorphismus, aber beiderlci Thatsachen lassen sich zur Zeit iiicht rerallgemeinern.

Es eriibrigt die Untersuchung der Frage, ob die I<rystallaxen uiid Winkel isomorpher Kbrper zu der Grofse der Atoinvolume in irgeud einer gesetzinahigen Beziehung stehen; denn der Versuch, eine Abii~iigigkeit der Axen und Winlrel voii den Volurncn nachzuweisen (H. K o p p in den Ann. d. Chein. und Ptiarin. Bd. 36 S. 13 bis IS), hat zur Verbreitung der oben widerlegten irrigen Meinung wesent- lich beigetragen. Eiiie uiibefangene Prufung der Frage fuhrt jedoch zu dem Resultate, da€s die behauptete Abhangigkeit iiicht stattfindet.

188. Fiir die rhoniboedrisclien Metalle uiid fur die rhomboedrisclieii Oxyde , mit ersteren von gleicher Form,

167.

Page 27: Neue Beiträge zur Volumentheorie

139

nach deli Axen- und Winkel-Verhaltnissen geordnet , hat inan die beiden Reiheii:

A ) Rhomboedrische Metalle (nach G. Rose:) Endkanten-

Hauptaxe c winkel 2 8 Atomvolurn v a ) Osniium-Iridium C= 1,4105 2 8 = 84O 52' v = 4,7 bis 5,l (135) b ) Arsen c = 1,4025 2 A 5 85 4 v = 13,2 (138) c ) Tellur c= 1,3298 2 A = 8 6 57 v = 1 0 , 2 (137) d ) Antimon c= 1,3068 2 A = 8'7 35 v = 18,2 (135) e ) W'isrnuth c=1,3035 28=8'7 40 v=21,3bis21,9,I39)

I?) RhomboEdrische Oxyde (die Axen und Winkel nach K o p p ' s Angabe): a ) Corund c =5 1,3617 2 A 5: 86" 6' v = 12,9 (54) b ) Eisenglanz c- 1,3668 -2 A - 8 5 58 v = 15,2 (56) C ) Ctlronloxyd c=1 ,3507 2A==85 53 v = 14,9 (55) d ) Titancisen c = 1,3767 2 A = 85 43 v = 16,4 (156)

W i e inan sieht fallen sowohl fur die Metalle als fur die Oxyde die Granzwerthe dcr Axen und Winkel auch init den Granzwerthen der Atomvoluine zusainmen , aber die Axen und Wjnliel der Zwisclienglieder befolgen in beiden Reihen nicht die namliche Ordnung wie die Volume. Das Tellur mii€ste entschieden uber dein Arsen stehen, das Chrom- oxyd iiber dem Eisenglanz. Zwar siiid fur beide letztere Oxyde sowohl die Axen und Winkel als die Volunie so iiahe iibereinstiinmend, dafs man aus der Reihe der Oxyde aliein veranla€st seyn konnte, auf die in Rede stehende Ab- hangigkeit zu schlieisen. Unvertraglich mit ihr ist jedoch die Reihe der Metalle'; denn abgcsehen von der verkehrten Steliung von Arseii und Tellur entsprechen den gro fseren Voluindiffcreiizeii zwischen Osmium - Iridium und Arsen, zwischeii Tellur mid Antiinoil, die kleineren Axen- uud Winkeldiffereizen , und der kleineren Voluindiffereiiz zwi- schen h e n und Tellur entspricht die grofsere und uber- diefs verkehrte Axen- urid Wiiikeldifferenz.

Noch ein anderer Uiiistand endlich macht die Annahinc jener Abhangigkeit ganz unzulassig. Angenommen, fur die rhornboedrischen Oxyde stelle sich eine solche Abhangigkeit heraus, so entspricht bci itinen dcin kleineren Voluin auch

Page 28: Neue Beiträge zur Volumentheorie

140

die kleinere Axe, dem grofseren Volum dies grdfsere Axe. Ganz das entgegengesetzte aber findet fur die isomorphen Metalle von gleicher Form mit jenen Oxyden statt. Wiichst aber die Axe c dureh Erwarmung und Vergrdfserung des Volum in der einen Gruppe, so inufs sie auch in der an- dern wachsen; nimmt sie in der einen ab, so mufs sie es auch in der anderen. Stimmt daher die Reihenfolge der einen Gruppe im Allgemeinen mit der vorausgesetzten Ab- hangigkeit iiberein, so steht die Reihenfolge der anderen nothwendig mit ihr im Widerspruch.

Fur die rhombisch isomorphen Sulfate und Car- bonate ergeben sich die beiden Reihen (die Asenverhalf- nisse nach K o p p ’ s Angabe):

A ) Rhombische Carbonate.

189.

VerIJltnifs der Axen a : b : c Atornvolum o a) CaO, CO, 0,6215: 1:0,7205 u = 1 7 , 0 (31) b) PbO, CO, 0,6100: 1 :0,7236 v=20,5 (35) c) SrO, CO, 0,6096: 1 : 0,7237 v = 20,4 (33) d) BaO, CO, 0,5950: 1:&7413 v=20,5 (32)

B) Rhombische Sulfate: a) Sr 0, SO, 0,6060 : 1 : 0,7803 v = 23,4 (30) b) PbO, SO, 0,6087: 1 : 0,7740 v =23,0 (32) c) BaO, SO, 0,6206: 1 : 0,7618 w = 26,l (29).

Auch in diesen beiden Gruppeii fallen die Grlnzwerthe der Axen init den Granzwerthen der Atomvolume zusammen. In beiden Gruppen stiinmen eowolil die Axenverhaltnisse als die Volume der entsprechenden Blei- und Strontium- Verbindungen so nahe iiberein, dafs man darin eine Besta- tigung der in Frage steheiiden Abhangigkeit zu aehen ver- anlafst segn konnte. Experimentell ist erwiesen , dafs bei diesen isomorphen Kijrpern dureh Erw%rmung die Axe a abnimmt, die Axe c zunimmt, was fur die Aufeinanderfolge der Carbonate vollkoinmen pafst, und in soweit scheint al- les fur die fragliche Abhangigkeit zu sprechen. Sie wird jedoch dirwt widerlegt durch die Thatsache, dafs die Auf- einanderfolge der Sulfate die verkehrfe ist von derjenigeii

Page 29: Neue Beiträge zur Volumentheorie

141

der Carbonate. Bei den Carbonaten entspricht die gro- fssre Axe a dem kleineren Volum; bei den Sillfaten von gleicher Form hingegen entspricht die kleinere Axe a dein kleineren Volum. Beide Reihen in Verbindung widerlegen also auf das Biindigste die in Frage stehende Abhlngigkeit.

190. Fur die rhomboedrischen Spathe hat man die Reihe (die Axen und Winkel nach K o p p ’ s Angabe):

Polkanten- Hauptaxe c winkel A Atamvolurn v

a) ZnO, C O , c=0,807 R=107°40’ a=14,1 (38) b ) MgO, C O , c=0,812 A = 107 25 a = 13,8 bis 14,l (36) c ) FeO, C 0 2 c=0,819 A=107 0 a=l5,O (40) d ) MnO, CO, c=0,822 A = 106 51 1) = l5,9 (39) e) CaO, C O , c=0,854 A=lO5 5 a=18,4 (37)

Auch in dieser Reihe fallen die Granzwerthe der Axen und Winkel mit den Granzwerthen der Atomvolume zu- sammen; uberdiefs stimmen sowohl die Axen und Winkel als die Volume von Zinkspath und Magnesitspath einerseits, von Eisenspath und Manganspath andererseits sehr nahe iiberein. Die von Mi t s c h e r l i c h beobachtete Ausdehnung und Winkelanderung am Kalkspath durch Erwarmung steht uberdiefs mit der Aufeinanderfolge der Glieder der Reihe in Einklang; einer Vergrofserung des Volums durch Er- warmung entspricht auch eine Vergrofserung der Axe c, und cine Verkleinerung des Winkels A. Auf den ersten An- blick scheint daher obige Reihe die vorausgesetzte Abhan- gigkeit in jeder Hinsicht zu bestatigen. In der That ist auch wohl diese Reihe der erste Anlafs gewesen, eine Ab- hangigkeit der Axen und Winkel isomorpher Kbrper von der absoluten Gr6fse ihres Atoinvolums anzunehmen (K o p p, diese Annal. Bd. 52, S. 265).

Dennoch i’st ein solcher Schlufs unhaltbar, denn es ist leicht zu zeigen, dafs diese Annahme, sobald man ihre Con- sequenzen etwas naher ins Auge fafst, sich als baarer Un- sinn erweist.

191. Dieser Annahme zufolge sind die Atonivolume sowie die Axen und Winkel der isomorphen Kiirper des-

Page 30: Neue Beiträge zur Volumentheorie

142

halb nicht vollig gleich , weil sie iiicht bei entsprechenden oder correspondirenden Temperature11 verglichen werden. Es miilste eine hohere Temperatur geben, bei welcher das Volum, die Axe und der Winkel des Magnesitspaths und Zinkspaths z. H. respective dein Volum, der Axe und dein Winkel des Knlkspaths, letztere bei gewohnlicher Tempe- ratur gemesseii, gleich wiirden. Gehen wir der Conse- quenz dieser Ansicht bei den einzelnen isomorphen Grup- pen etwas iiaher nach.

Die cubische Ausdehnung des Wismuths fur 100' be- tragt (Annal. der Chem. u. Pharm. (Bd. 81, S. 33) nach K o p p 0,0040 seines Volums bei 0'. Das Atomvolum des Wisinuths (wir wollen das kleinere Atomgewicht zu Grund legen) ist 214 (139); das des Antinions 18,2 (138). Unl wie viele Grade miiEste das Wismuth abgelriihlt werclen, um mit dein isomorphen Antimon vergleichbar zu werden? eine fortwahrend ebenso grofse Contraction des Wismuths init der Abkiihlung unter 0' vorausgesetzt, als seine Aus- dehnuiig von O 0 bis 100' betragt. Da erfahrungsmz€sig die Contraction init der Erniedrigung der Temperat& ab- nimint, so werden wir demnach eiiie zu kleine Anzahl Grade als Kesultat der Rechnung erhalten. Das Wismuth miifste sich nun durc!: Abkiihlung um 15 Proc. seines Vo- lurns contrahiren, weiin sein Volum dem des Antimons gleich werden solhe, und dazu wlire jedenfalls eine Abkuhlung um mehr als 3700 Grade erforderlicb. Die cubische Aus- dehnung des Antimons fur 100' ist iiach K o p p im Mittel =0,0033 voii dein Volum bei 0". Berechnen wir, uin wie viele Grade das Aiitimon erwlrmt werden miifste, da- init sein Volum gleich dein des Wisinuths bei gewohnlicher Temperatur wiirde; wir maclien die Rechnuig in der Vor- aussetzung, dais die Ausdehiiung sich gleich bleibe, und erhalten demnach eine zu hohe Teinperatur, da die Aus- dehnung mit steigender Temperatur erfahrungsmalig wachst. Die Rechnung ergiebt etwa 5300". Diefs Resultat ist zu groi's, 3i00" war zu klein; der wahre Werth wiirde dem- iiach zwischen beiden Zahlen liegen, d. h. das Wismuth

Page 31: Neue Beiträge zur Volumentheorie

143

miifste urn 3700 bis 5300O abgekiililt, oder das Antimon um so vie1 erwarnit werden, wenn die Volume beider Me- talle gleich werden sollten, um so viel inufsten ihre cor- respondirenden Temperature11 von einander abliegen ! Die Winkel beider isomorphen Metalle differiren aber nur inn 5 Minuten! Eine ahnliche Rechnung fiir das Arsen ange- stellt wurde ergeben, &€s die entsprechenden Temperatu- ren voii Arsen und Antimon oder Wisinuth so etwa 9000" bis 16000 Grade differiren. Von dein Tellur und Osinium- Iridium schweigen wir lieber, um nicht noch grohere Zah- len zu erhalten.

Die cubische Ausdehiiung des Eisenglanzes fur IOO" ist nach K o p p 0,0037 seines Volums bei 0". Sein Atomvo- luin ist 15,3 (56 ) ; das des isoinorphen Corunds ist 12,9 (54), die Winkel differiren uin 8'. Sollte nun das Volurn des Eisenglanzes gleich dein des Corunds werden, so miifste in Folge einer ganz ahnlichen Rech~iung der Eisenglanz urn 4000 bis 5000° abgekiililt oder der Corund urn eben so viel erwarmt werden.

Das Atoinvolum des Kalkspaths ist 18,4 (37) , das des Magnesitspaths 13,8 (36). Ihre Winkel differiren uin 2' 20'. Die cubische Ausdchnung des Kalkspaths durch die WBrine fur loOD ist nach K o p p 0,0018 des Voluins bei 0". Soll- ten bcide Volume gleich werden, so ergiebt cine ahnliche Rechnung , dafs eine Erwarinung des Magnesitspaths oder cine Abkuhlung des Kalkspaths uni einige 13000 bis 30000 Grade erforderlicti wgre.

Diese Rechnungen konnen nicht genau seyn, aber sie sind zuverlassig genug, uin zii zeigen, d d s die Voraus- setzung, wie sie gemacht worden ist, die Voluine der iso- morphen Korper wiirden bei correspoiidirenden Teinpera- turen gleich seyn , bei allen Gruppen zu einein Unsinn fiihrt. Die Volume der isomorphen Korper inufsten sich sehr siel naher liegen, als es der Fall ist, wetin eine solche Annahine statthaft seyn sollte.

Es ist ebenso die Frage zu untersuchen, ob die Winkel oder Axendifferenzen isoinorpher Kiirper darin ih-

192.

Page 32: Neue Beiträge zur Volumentheorie

144

reii Grund haben koniien, dafs die Korper nicht bei ent- sprechenden Temperatiwen verglichen werden?

Nach M i t s c h e r l i c h andert sich der Winkel des Kalk- spaths fur 100" uin 8'. Sollte der Winkel desselben dem des Magnesitspaths in Folge von Temperaturveranderungen gleich werden , so verlangt die Rechnung unter ahiilichen Voraussetzungen als sie oben fur die Ausdehnungen ge- macht wurden, eiiie Temperaturerhohung des Magnesit- spaths oder eine Temperaturerniedrigung des Kalkspaths urn 1700 bis 1800 Grade.

Aehnliches wiirde sich wohl fur andere isomorphe Grup- pen ergeben, deren Winkel ebenfalls um 2 bis 2; Grade in ihren aukersten Gliederii differiren. Die Rechnung er- giebt hier Teinperaturanderungen, welche wenigstens nach einer Seite innerhalb der empirisch bekannten Warmescala liegen; aber sie sind iinmerhin so grofs, dafs sie die Vor- aussetzung , die Winkel isomorpher Kbrper wiirden bei entsprechendeii Temperaturen gleich seyn, nichts weniger als wahrscheinlich machen. Auch widerspricht der Umstand, dafs die Winkel oder die Axen der rhomboedrischen Me- talle iin Verg1eic.h zu denen der rhomboedrischen Oxyde, die Axen der rhoinbischen Sulfate im Vergleich zu denen der rhombischen Carbonate die verkehrte Ordnung befol- gen. Auch die hier vorgelegte Frage ist deinnach zu ver- neinen; auch die Winkel- und Axendifferenzen isomorpher Korper mukten vie1 kleiner seyn, als die Beobachtung er- giebt, wenn sie bei correspondirenden Temperaturen gleich werden sollten.

Es ergiebt sich vielmehr fur isomorphe Korper eine ganz aiidere Beziebung. Isomorphe Paare sind, wie ich (diese Ann. Ed. 1U6, S. 240 bis 265) gezeigt habe, falls sic gleichem Typus angehoren, sehr nahe genau paralleloster. Aus dein so hzufigen Parallelosterismus isomorpher Gruppen ist aber der Schlufs erlaubt, dafs die Volume isoinorpher Korper sehr nahe vergleichbar seyn miissen, dafs also die cor- respondirenden Ternperatwen bei isomorphen Korpern nicht sehr weit won einander abstehen konnen, oder mindestens,

193.

Page 33: Neue Beiträge zur Volumentheorie

149

dars die Abstaade der correspondirendm Temperature% in allen Paaren entweder gleich oder nicht sehr versehieden sind.

Ganz analog liegen auch die correspondirenden Tempe- raturen fliichtiger Fliissigkeiten , z. B. die Siedepunkte, bei homologen Kijrpern nicht sehr weit von einander ab, und in entsprechenden Verbindungspaaren homologer Korper haben sie gleiche oder nahe gleiche Abstande.

Es ergiebt sich hieinit nun aber zugleich, dafs die Winkel uiid Axen-Differenzen isomorpher Korper nicht von der Verschiedenheit der correspondireliden Teinpera- tureii bedingt seyn konnen, ds jene Differenzen nur aus sehr grursen Unterschieden solcher Temperaturen zu er- klaren waren ; sie skid daher nothwendig Functionen anderer Eigenschaften der KBrper, da sie weder durch die Un- gleichheit der correspoiidirenden Temperaturen noch der absoluten Atomvolume bedingt werden.

Es ist bemerkenswerth , dafs sich dessenungeachtet die isomorphen Glieder ciner Reihe in allen bis jetzt bekannten Fallen so gruppiren, dafs die Granswerthe der Axeii- und Winkel- Verhdtnisse auch init den Granzwerthen der Atom- volume zusammeufallen, bald ini directen, bald im verkehr- ten Sinn. Ebenso ist bemerkcnswerth die nahe Ueberein-. stimmung sow0111 der Axen und Winkel als der Atomvo- lume der isomorphen Verbindungen von Zink und Magne- sium, von Eisen und Maiigan, von Blei wid Strontium, von Eisenoxyd und Chromoxyd. Es sind diese Thatsachen ge- wi€s nicht ein blofser Zufall, und auf dieselben zuerst auf . inerksain gemacht zu haben (Ann. (1. Chem. und Pharm. Bd. 36, S. 13 big IS) bleibt K o p p ' s Verdienst, wenn auch die von ihm daraus gezogenen Schlusse nicht haltbar sind.

Ich erklare lnir die Sache, wie folgt: die Eigenschaften der Glieder iiatiirlicher Reihen, meist Triaden, wie Arsen, Antimon und Wisinuth, Barium, Strontiuin, Calcium und Magnesium u. s. f. differiren am starksten in den riufsersten Gliedern; z. B. die Eigenschaften des Arsens und Antimons, oder des Antimons und Wisinuths liegen sich naher als die

194.

PoggendorFs Annal. Bd. CVII. 10

Page 34: Neue Beiträge zur Volumentheorie

146

Eigenschaften des Arsens und Wismuths. Ferner giebt es einige Kiirper, deren Eigenschaften sich uberhaupt sehr nahe liegen wie Blei und Strontium, Chrom und- Eisen, Eisen und Mangan u. s. f. Da nun isomorphe Gruppen fast iinmer 17011 den Gliedern obengenannter natiirlicher Reihen gebil- det werden, denen sich einzelne aus jenen nahe verwandten einschalten, so spricht sich die grbfsere Differenz der Eigen- schaften der aufsersten Glieder jener Reihen sowohl in den Axen und Winkeln als in den Atomvolumen unmiltelbar aus, ohne dafs dadurch eine Abliangigkeit der Axen und Winkel von den htomvolumen im miiidesten angedeutet ware. Ganz iihnlich befolgen auch die homologen Glieder der organischen Reihen in ihren Eigenschaften dieselbe Ord- nung wie ihre absoluten Atomvolume, ohne dak diese Eigen- schaften in irgend einem Sinn Functionen jener absoluten Volume vraren. Es hat sich bei jenen organischen Reihen vielinehr ein Parallelismus, ja eine Proportionalittit der Dif- ferena der Eigenschaften mit der Differena der Volume er- geben. Aber auch ein solcher Parallelisinus der Axen- und Winkeldifferenzen mit den Volumdifferenzen isomorpher Kiirper stellt sich nicht einmal €ur die Glieder der Triaden in oben mitgetheilten Gruppen heraus. Der grirfseren Vo- liiindifferenz entspricht nicht die griifsere Axen- und Win- kel- Differenz.

Auch fur die nahe Verwandtschaft der Eigenschaften einzelner Kiirper wie Chrom und Eisen, Eisen und Mangan u. s. f. bieten die organischen Reihen ein Anelogon in den isomeren Verbindungen mit gleichen oder nahe gleichen Eigenschaften dar.

Es bietet sich nun wohl zunachst die Frage dar, ob die kleine Verschiedenheit der Volume jener nahe ver- wandten Kiirper, wie Chrom und Eisen, wie Blei und Stron- tium nicht lediglich auf Rechnung einer Differenz der cor- respondirenden Temperaturen zu setzen sey ? Ebenso drangt sich die fundamentale Frage auf, oh die Verschiedenheit der Volumdifferenzen isomorpher Kiirper in verschiedenen Gruppen, z. B. des Silbers und Natriums, des Kaliums und

493.

Page 35: Neue Beiträge zur Volumentheorie

147

Aininoniums in den Halogensalzen einerseits, in den Sulfa- ten andererseits (104) sich aus sehr verschiedenen Abstanden der correspondirenden Temperaturen dieser isomorphen Paare in jenen verschiedenen Gruppen erklaren lassen, oder ob zur Erklarung dieser Beziehungen verschiedene Conden- sationsaustande des einen oder des anderen Elementes jener Paare zu Hiilfe genommen werden miisscn? Auf diese Fragen werde ich jedoch im Zusammenhang mit den Condmationen der Eleinente in einer folgenden Abhandlung zuriickkonmen miissen.

196. Wird anerkannt, dak die correspondirenden Tem- peratureii isomorpher Korper im hllgeineinen nicht sehr weit von einauder abliegen konnen, so wird dadurch auch begreiflich ) drrfs sich so viele einfache Relationen der Vo- lume bei den Elementen herausstellen, welche grof'sentheils entweder regular isomorph oder rhomboedrisch isomorph sind.

Der in 193 abgeleitetc Satz iiber die correspon- direnden Temperaturen der Korper von gleicher Form scheint fiir alle Krystallsystemc gultig, lnit Ausnahme des reguluren Systems. Es scheint , dafs regular krystallisirende Korper von gleicher Form sehr weit auseinanderliegende correspon- dirende Temperaturen haben konnen. 111 der That schliefst inan aus der regularen Forin allein nicht auf den Isomor- phismus, wenn dieser nicht durch eine anderweitige Ueber- einstiminung der Eigenschaften ausgesprochen ist.

Fiir regular isonaorphe Korper, im bishcrigen Sinne des Worts, wird jedoch der Satz ) da€s ihre correspondirenden Temperaturen nicht sehr weit, und namentlich bei mehreren isomorphen Paaren nicht sehr ungleich weit auseinander- liegen konnen, ebenso wie fur isomorphe KBrper oder Paare anderer Systeme giiltig bleiben.

197.

Manheim, den 18. Mlrz 1859.