Anorganische Chemie 9783111360928, 9783111003627

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SAMMLUNG

GÖSCHEN BAND

ANORGANISCHE

37/37a

CHEMIE

von DR. D R . H.c. W I L H E L M K L E M M o. Professor an der Universität Münster

Dreizehnte Auflage

Mit 34 Abbildungen

W A L T E R DE G R U Y T E R & CO. vormals G. J . Göschen'sche Verlagshandlung • J . Guttentag, Verlagsbuchhandlung • Georg Reimer • Karl J . Trübner • Veit & Comp. B E R L I N

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© Copyright 1664 by Walter de Gruyter & Co., vormals G. J . Göschen'sche Verlagshandlang — J . Outtentag, Verlagsbuchhandlung — Georg Reimer — K a i l J . Trübner — Veit & Comp., Berlin 30. — Alle Rechte, einschl. der Rechte der Herstellung von Photokopien und Mikrofilmen, von der Verlagshandlung vorbehalten. — Archiv- Nr. 7762647. — Satz u. Druck: Walter de Gruyter & Co., Berlin 30. — Printed In Germany

Inhalt

Seite Einleitung 5 Qualitatives über die Zusammensetzung des Wassers 11 Gasgesetze 18 Quantitatives über die Znsammensetzung des Wassers 20 Wasserstoff und Sauerstoff 27 Ozon und Wasserstoffperoxid 35 Die Zusammensetzung der Luit 36 Aggregatzustände; die Verflüssigung von Gasen 40 Atom- und Molekulargewicht. Anhang: Das absolute Gewicht der Atome 44 X. StOchlometrlsche Wertigkeit 52 XI. Thermochemie 55 XII. Chlor und Chlorwasserstoff 58 XIII. Säuren, Basen, Salze. Vorbemerkung: Zusammenstellung der Elementsymbole 61 XIV. Theorie der elektrolytischen Dissoziation 66 XV. Die Ionen-Bindung 74 XVI. Sauerstoffverbindungen des Chlors 81 XVII. Brom, Jod und Fluor; Übersicht Ober die Halogene 86 xvni. Schwefel 93 X I X . Selen und Tellnr; Übersicht Ober die Chalkogene 104 X X . Das Perioden-System der Elemente 106 X X I . Stickstoffgruppe 109 X X I I . Abhängigkeit der Gleichgewichte von äußeren Bedingungen . . 125 x x m . Kohlenstoff 139 XXIV. SUicium und Bor. Anhang: Kolloide Lösungen 153 XXV. Der Aufbau der Atome; Bindungsarten 158 XXVI. Alkallmetalle 177 X X V I I . Erdalkali- und Erdmetalle 189 XXVIII. Elemente der Gruppen I b bis IVb 198 X X I X . Elektrochemie 206 X X X . Die Übergangselemente 214 X X X I . Tenslons- und thermische Analyse 227 X X X n . Technisches Elsen - 236 Antoren-BegiBter 244 Sachregister 245 I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX.

Lehrbücher der Anorganischen Chemie Als Lehrbücher seien genannt: A. F. Holleman-E. Wiberg, Lehrbuch rl. Anorg. Chemie. 57.—70. Aufl. Berlin 1963. H . Remy, Lehrbuch der Anorg. Chemie. 11. Aull. Leipzig 1960 (2 Bände). XJ. Hofmann u. W. Rüdorff, Anorg. Chemie. 17. Aufl. Braunschweig 1963 Werke geringeren Umfangs: H. Remy, Grundriß der anorganischen Chemie. 12. Aufl. Leipzig 1G62. W.Höckel, Anorganische Chemie. 7. Aufl. Leipzig 1957. t . Remsen-H. Reihlen-G. Rienficker Einleitung i. d. Studium d. Chemie. Dresden u. Leipzig 20. Aufl. 1960. G. Jander u. H. Spandau, Kurzes Lehrbuch der anorganischen und allgemeinen Chemie. 6. Aufl. Berlin 1960. G. Schwarzenbach, Allgemeine und Anorganische Chemie. 5.Aufl. Stuttgart 1961. R. Klement, Allgemeine und Anorganische Chemie in einer "Übersicht. Stuttgart 1949. E. Thilo, Vorlesungen über allgemeine und anorganische Experimentalchemie 11. Aufl., Berlin 1962 E. Thilo, Anorganische Chemie in Frage und Antwort. 10. Aufl. Leipzig 1960. L. Pauling, Chemie, eine Einführung. Übersetzt und bearbeitet von F. Helfferich. 3. Aufl. Weinheim 1958.

I. Einleitung Die chemische Wissenschaft beschäftigt sich mit dem s t o f f l i c h e n Aufbau der Umwelt. Es gilt, die hier auftretende Mannigfaltigkeit zu ordnen, die Vielheit der Erscheinungen auf einfache Begriffe zurückzuführen und so dem Verständnis näher zu bringen. Ferner gestattet die Beherrschung der hier geltenden Naturgesetze, Stoffe, die für den Menschen nützlich sind, aus anderen herzustellen. Zur Lösung der Aufgaben der Chemie müssen vielfach auch physikalische Methoden herangezogen werden; die gegenseitige Durchdringung von Chemie und Physik ist im Laufe der Zeit eine so innige geworden, daß sich eine scharfe Abgrenzung zwischen beiden kaum noch geben läßt. Zur Lösung ihrer Aufgaben besitzt die Chemie zwei HauptUntersuchungsmethoden: Einmal die Zerlegung der oft sehr verwickelt aufgebauten Stoffe in einfachere, die A n a l y s e ; zum anderen den Wiederaufbau dieser Stoffe aus den so gewonnenen einfacheren Bruchstücken, die S y n t h e s e . Es ist keineswegs gesagt, daß man bei derartigen Analysen und insbesondere bei chemischen Synthesen nur zu solchen Substanzen kommen kann, die in der Natur bereits vorhanden sind; es lassen sich vielmehr auch außerordentlich viele neue Stoffe herstellen, die in der Natur noch nicht aufgefunden wurden und zum Teil für den Menschen von größtem Nutzen sind (Metalle wie Aluminium, Magnesium und Zink, fast alle Legierungen, Düngemittel, keramische Stoffe, Farbstoffe, Heilmittel, Sprengstoffe, Kunststoffe usw.). Die „ c h e m i s c h e I n d u s t r i e " ist in Deutschland, dank der gründlichen wissenschaftlichen Ausbildung der deutschen Chemiker, hoch entwickelt.

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I. Einleitung

Bei einer ganz oberflächlichen Sichtang der auf der Erde vorhandenen Stoffe lassen sich sofort zwei Gruppen unterscheiden : Bestandteile der belebten Natur (Tiere und Pflanzen) auf der einen, der unbelebten, des Mineralreiches, auf der anderen Seite. Dementsprechend teilt man ein in o r g a n i s c h e und a n o r g a n i s c h e Chemie. Diese zunächst nicht sehr tief begründet erscheinende Einteilung hat sich durchaus bewährt; den inneren Grund hierfür werden wir später (vgl. Kap. X X I I I ) besprechen. Chemische Literatur. Es sei schon an dieser Stelle einiges über die chemische Literatur mitgeteilt. Der einzelne Forscher, berichtet über die Ergebnisse seiner Untersuchungen in einer wissenschaftlichen Z e i t s c h r i f t , von denen — als für die anorganische Chemie besonders wichtig — genannt seien: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, Chemische Berichte, Journal of the American chemical Society, Journal of the Chemical Society (London), Journal für anorganische Chemie (russisch). Zusammenfassende Berichte über bestimmte Gebiete sowie besonders rasch veröffentlichte Kurzmitteilungen findet man in der „Angewandten Chemie", den „Naturwissenschaften" und der „Nature". Insgesamt gibt es einige tausend Zeitschriften in der Welt von ganz oder teilweise chemischem Inhalt. Daher hat man „ R e f e r a t e n o r g a n e " geschaffen, die wöchentlich in systematischer Anordnung Kurzberichte über Zeitschriftenaufsätze geben; genannt seien das „Chemische Zentralblatt" und „Chemical Abstracts". Das Wichtigste sind bei diesen die Jahresbzw. Fünfjahresregister. Systematisch geordnet findet man alle bisher erhaltenen Ergebnisse in „Gmelins H a n d b u c h der a n o r g a n i s c h e n Chemie" (bzw. für die organische Chemie: B e i l s t e i n s H a n d b u c h der o r g a n i s c h e n Chemie). Schließlich gibt es kürzer gefaßte Handbücher und zahlreiche Lehrbücher; die wichtigsten von diesen in deutscher Sprache sind auf S.4 zusammengestellt. Homogene und heterogene Systeme. Bei einer weiteren Betrachtung der Stoffe, die uns begegnen, fällt sofort auf, daß viele Stoffe durch ihre ganze Masse aus einheitlichem Material aufgebaut sind. Man kann bei ihnen weder mit dem Auge noch mit dem Mikroskop äußere Verschieden-

I. Einleitung

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heiten erkennen. Solehe Stoffe nennt man gleichteilig oder homogen. Beispiele hierfür sind Wasser, Glas, Messing usw. Im Gegensatz zu den homogenen Körpern stehen die inhomogenen oder h e t e r o g e n e n , die ungleichmäßig aufgebaut sind und auf mechanischem Wege getrennt werden können. So ist mit Sand versetztes Wasser ein heterogenes System; wir können hier die Bestandteile durch Abgießen der Flüssigkeit leicht trennen. Andere Beispiele für heterogene Stoffe sind Granit oder mit Eisstückchen versetztes Wasser. Das letzte Beispiel zeigt, daß der Begriff heterogen nicht notwendig besagt, daß s t o f f l i c h Verschiedenes vorliegen muß; denn die Bestandteile (die „Phasen") sind ja hier flüssiges und festes Wasser. Ebenso falsch wäre es aber auch anzunehmen, daß ein homogener Körper stofflich immer nur aus einem Bestandteil bestände. Z. B. ist Zuckerwasser homogen, obwohl es aus mehreren StoSen (Zucker und Wasser) hergestellt ist. Trennung von heterogenen Gemischen. Liegt ein heterogenes System vor, so ist ein erster Schritt zur Zerlegung oft leicht. So kann man Systeme aus einer Flüssigkeit und einem festen Stoff angenähert durch Abgießen (Dekantieren), vollständiger durch F i l t r i e r e n trennen. Schwieriger ist die Trennung von Gemischen f e s t e r S t o f f e , z. B. das „Aufbereiten" von Erzen. Eine Trennung durch Auslesen ist meist praktisch nicht durchführbar; infolgedessen verwendet man in der Regel andere Methoden. Z.B. kann man Unterschiede des s p e z i f i s c h e n Gew i c h t e s ausnutzen (Schlämmen, Trennung von Spreu und Weizen durch den Wind, Zentrifugieren usw.). Ferner kann man die verschiedene B e n e t z b a r k e i t heranziehen. Als ein technisch in der Neuzeit wichtig gewordenes Verfahren sei hier das S c h a u m s c h w i m m Verfahren („Schwimm-Aufbereitung", „Flotation") genannt, bei dem sich die schlecht benetzbaren Bestandteile eines zerkleinerten Erzgemisches im künstlich erzeugten Schaum ansammeln, während die gut benetzbaren am Boden zurückbleiben. Durch Zugabe sehr kleiner Mengen geeigneter Stoffe, die an der Oberfläche festen

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I. Einleitung

Teilchen selektiv angelagert („adsorbiert") werden, kann man die Unterschiede in der Benetzbarkeit noch verstärken bzw. überhaupt erst hervorrufen, so daß auch so ähnliche Stoffe wie Natriumchlorid und Kaliumchlorid (vgl. S. 178) bei der Aufbereitung durch Flotation getrennt werden können. Besonders wichtig sind Unterschiede der L ö s l i c h k e i t . Will man z. B. mit Gestein verunreinigtes Salz von diesem trennen, so kann man es mit Wasser herauslösen. Diese Methode wird in sehr großem Umfange angewendet.

Trennung homogener Gemische; der Begriff des reinen Stoffes. Mit solchen grob-mechanischen Trennungen ist meist noch nicht viel gewonnen. Der nächste Schritt ist der, zu einem „reinen S t o f f " zu gelangen. Was man darunter versteht, sei am Beispiel des Wassers beschrieben. Daß dies je nach seiner Herkunft verschieden ist, ist allgemein bekannt. So unterscheidet man ja Regen-, Leitungs-, Meerwasser, ferner hartes und weiches Wasser usw. Die Unterschiede sind darin begründet, daß die verschiedenen Wasserarten verschiedene Mengen und verschiedene Arten fremder Stoöe gelöst enthalten, also vom Standpunkte des Chemikers aus 1 ) in verschiedener Weise verunreinigt sind. Man erkennt das Vorliegen eines chemisch unreinen Stoffes unter anderem beim E r s t a r r e n und Sieden. Bei einem reinen StoS erfolgt das Erstarren der gesamten Flüssigkeit bei genau der gleichen Temperatur. Beim Leitungswasser ist dies jedoch nicht der Fall; messen wir mit einem genügend empfindlichen Thermometer unter Beachtung aller Vorsichtsmaßregeln, so stellen wir fest, daß das Erstarren etwas unter 0° Cels. beginnt und daß beim Fortschreiten des Festwerdens die Temperatur dauernd etwas absinkt. (Näheres vgl. Kapitel X X X I . ) Ähnlich ist es beim Verdampfen; während reines Wasser bei 760 mm Quecksilberdruck bei 100° restlos l) Der Begriff „chemisch rein" hat beim Wasser nichts mit der üblichen Bezeichnung „reines Wasser" zu tun. Ein gutes Trinkwasser muß gewisse Stoffe geiöst enthalten. Ganz reines Wasser ist zum Trinken ungeeignet.

I. Einleitung

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v e r d a m p f t , beginnt bei Leitungswasser das Sieden erst etwas über 100°, u n d die Siedetemperatur steigt während des Verdampfens dauernd an. Es ist beim Wasser leicht, zu einem für die meisten Zwecke hinreichend reinen Präparat zu kommen; man braucht das Wasser nur zu d e s t i l l i e r e n 1 ) , d . h . es zu verdampfen und das Verdampfte wieder zu verdichten (kondensieren); es bleiben dann die gelösten Fremdstoffe zurück, und man erhält im Kondensat ein praktisch reines „destilThermmeur liertes" Wasser. Solche Destillationen pflegt man in einer der Abb. 1 entsprechenden Anordnung durchzuführen. Besonders hingewiesen sei auf den Kühler nach Liebig 2 ). Das wesentliche hierbei ist die Verwendung des bei wissenschaftAbb. 1. Destillation lichen und technischen Apparaturen immer wieder benutzten „ G e g e n s t r o m p r i n z i p s " . Das Kühlwasser wird so geleitet, daß es beim Eintritt in die Apparatur zur endgültigen Kühlung der vorher schon weitgehend abgekühlten Teile des Destillates dient. Während des Durchströmens durch den Kühler erwärmt sich dann zwar das Kühlwasser etwas, das ist aber unwesentlich, denn zur Kondensation des ersten heißen Dampfes genügt auch etwas wärmeres Wasser. Das durch genügend vorsichtige Destillation erhaltene Wasser zeigt die Eigenschaften eines r e i n e n S t o f f e s : der Erstarrungspunkt ist konstant, d . h . unabhängig davon, wieviel bereits erstarrt ist; er beträgt 0,000° Cels. Auch die Siedetemperatur ist unabhängig von der verdampften Menge, sie beträgt bei 760 mm Quecksilberdruck (torr.) ') Bei der D e s t i l l a t i o n handelt es sich also um den Übergang: flüssiggasförmig-flüssig. Den entsprechenden Übergang: fest-gasförmig-fest bezeichnet man als S u b l i m a t i o n . ') J n s t n s von Lleblg lebte 1803—1873. Er Ist n. a. der Schöpfer der künstlichen Düngang nnd führte den praktischen Laboratoriumsunterricht für die Chemie-Studierenden ein.

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I. Einleitung 1

100,000° Cels. ). Daß wirklich reines Wasser vorliegt, zeigt sich unter anderem darin, daß beliebig oft wiederholtes Destillieren immer wieder zu einem Kondensat mit völlig gleichen Eigenschaften führt, auch wenn man die empfindlichsten Untersuchungsmethoden anwendet. Dabei ist es gleichgültig, ob man von See-, Leitungs- oder Regenwasser ausgeht. Das ist allerdings nur so lange richtig, als man nicht extreme Ansprüche an die Reinheit stellt. Einmal ist es gar nicht so einfach, ein Wasser herzustellen, das gar keine Gase gelöst enthält. Femer ist es kaum möglich, ein Gefäßmaterial zu finden, das sich nicht wenigstens in Spuren in Wasser löst. Eine besondere Komplikation ist durch die Entdeckung des sogenannten „schweren Wassers" entstanden; vgl. dazu Kapitel XXV.

Beines Wasser kann man auch dadurch gewinnen, daß man gewöhnliches Leitungswasser teilweise erstarren (kristallisieren) läßt und dann Eis und nicht erstarrte Flüssigkeit trennt. Dieses Eis, das natürlich noch mit etwas „Mutterlauge" benetzt ist, läßt man erneut schmelzen und das so erhaltene, schon sehr salzarme Wasser wieder teilweise erstarren usw. Man erhält so schließlich eine geringe Menge von Wasser, das auch bei empfindlichen Prüfungen keinen Unterschied gegenüber dem durch Destillation gereinigten zeigt. Zur Prüfung, ob wirklich ein reiner Stoff vorliegt, muß man in jedem einzelnen Falle verschiedene Reinigungsmethoden anwenden; erst wenn alle Methoden zu dem gleichen Endprodukt führen, kann man sicher sein, daß ein reiner Stoff vorliegt. Das Auskristallisieren des reinen Lösungsmittels, wie es eben beschrieben wurde, erfolgt in der Kegel nur bei sehr verdünnten Lösungen. Aus konzentrierten Lösungen kristallisiert der gelöste Stoff aus2); dabei kann man die Menge des Lösungsmittels durch Verdampfen oder Verdunsten vermindern, bis die Löslichkeitsl ) Schmelz- and Siedepunkt des reinen Wassers dienen bekanntlich als Grundlage der Celsius-Skala. Die Anzahl der Nullen gibt an, wie genau diese Fixpnnkte reproduzierbar sind. ' ) Vgl. dazu Kapitel XXXI, Abb. 28.

II. Qualitatives über die Zusammensetzung des Wassers

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grenze überschritten wird. Man kann aber auch die TemperaturAbhängigkeit der Löslichkeit ausnutzen. So löst sich z. B. Kalisalpeter in heißem Wasser viel besser als in kaltem. Sättigt man also heißes Wasser mit Kalisalpeter, so scheidet sich dieser zum größten Teile beim Abkühlen in fester Form wieder aus; nur wenig bleibt in der kalten Lösung, der sogenannten „Mutterlauge". Der so umkristallisierte Stoff enthält in der Regel weniger Verunreinigungen als vorher.

II. Qualitatiyes über die Zusammensetzung des Wassers Zerlegung durch elektrische Energie (Elektrolyse). Wenn so ein reiner Stoff, hier also reines Wasser, gewonnen ist, fragen wir, ob er sich in stofflich einfachere Bestandteile zerlegen läßt. Es ist ohne weiteres klar, daß eine solche Zerlegung in der Regel eine E n e r g i e - Z u f u h r erfordert; denn wären diese Bestandteile nicht durch starke Kräfte verbunden, die erst überwunden werden müssen, so würde ja von selbst Zerfall eintreten 1 ). In besonders durchsichtiger Form kann diese Energie- D zufuhr auf e l e k t r i s c h e m Wege erfolgen. Legt man bei dem in Abb. 2 dargestellten Apparat bei A eine positive, bei B eine negative Spannung an, so zersetzt sich das Wasser 2 ), und es bilden sich an den Elektroden Gase, dje sich bei C und D ansammeln, und zwar bildet sich bei D doppelt soviel wie bei C. Es sind also hier durch Zufuhr von Energie aus dem flüssigen Wasser zwei neue, gas- Wa3aefzbebr3e2t;ung

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') Es gibt aber auch Stoffe, die unter Energieabgabe zerfallen: „instabile" Stoffe. Dazu gehörenz. B. die E x p l o s i v s t o f f e , bei denen die Auslösung dieser freiwilligen Zersetzung u. V. schon durch geringfügige äußere Anlässe, z. B. durch Schlag, erfolgen kann. •) Der Versnch laßt sich mit hinreichender Geschwindigkeit nur durchführen, wenn dem Wasser etwas Säure, Lauge oder gewisse Salze zugesetzt werden, da reines Wasser den Strom praktisch nicht leitet (vgl. dazu Kap. XIV). Für die Zersetzung des Wassers selbst ist dieser Zusatz ohne Einfluß.

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II. Qualitatives über die Zusammensetzung des Wassers

förmige Bestandteile entstanden, das Wasser ist zerlegt worden. Beide Gase sind farblos, aber stofflich verschieden. Das bei C aufgefangene bringt einen glühenden Span zum Aufflammen, brennt aber selbst nicht; das andere Gas dagegen ist brennbar, unterhält aber die Verbrennung nicht. Dieses zweite Gas nennt man, da es aus dem Wasser entstanden ist, W a s s e r s t o f f , während das erstere aus Gründen, die wir erst S. 62/63 besprechen werden, S a u e r s t o f f genannt wird. Der beschriebene Versuch liefert uns also die Gleichung: Wasser+Energieaufnahme=Wasserstoff+Sauerstoff. (1) Der Elementbegriff. Es entsteht die Frage, ob Wasserstoff und Sauerstoff noch weiter zerlegbar sind. Alle Versuche hierzu sind mißlungen, so daß man heute mit großer Sicherheit sagen kann, daß diese Zerlegung nicht möglich ist 1 ). Derartige nicht mehr zerlegbare Bestandteile der Materie, aus denen sich die ungeheure Zahl aller anderen Stoffe aufbauen läßt, bezeichnet man nach Robert B o y l e 2 ) als Elemente. Nicht immer hat der Elementbegriff diese Bedeutung gehabt. Die griechischen Philosophen haben über den Aufbau der Stoffwelt verschiedene, z. T. miteinander nicht vereinbare Ansichten entwickelt. D e m o k r i t nahm z. B. schon die Existenz von kleinsten, nicht mehr teilbaren Atomen an; diese Vorstellung wurde zwar immer wieder herangezogen, ist aber erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts für die Chemie fruchtbar geworden. Eine sehr große — wir müssen heute sagen unheilvolle! — Bedeutung hat die Elementenlehre von E m p e d o k l e s und A r i s t o t e l e s gewonnen. Danach kann eine gleichsam eigenschaftslose Materie je zwei von den Eigenschaften: warm und kalt sowie trocken und feucht annehmen: kalt und trocken entspricht der Erde, kalt und feucht dem Wasser, warm und feucht der Luft und warm und trocken dem Feuer. Sieht man von dem Feuer — dem man bis ins 18. Jahrhundert stoffliche Natur zugeschrieben hatl — ab, so handelt es Dies gilt allerdings nur so lange, als man nicht mit Energie von anderer Größenordnung arbeitet; dann ist nämlich noch eine Aufteilung in die Urb e s t a n d t e i l e der Materie: Protonen, Neutronen, Elektronen usw. möglich; vgl. dazu Kapitel XXV. Vgl. ferner das in diesem Kapitel über „Isotope" Angeführte. 2 ) Dieser hervorragende englische Naturforscher lebte von 1627 bis 1691.

II. Qualitatives über die Zusammensetzung des Wassers

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sich bei diesen Elementen im wesentlichen um die Aggregatzustände fest, flüssig, gasförmig. Die Alchemisten betrachteten dann als Elemente Quecksilber, Schwefel und Salz. Auch das Phlogiston (vgl. S. 33) war eigentlich ein Element im Sinne der Lehre von Aristoteles. Erst nach einer Entwicklung von fast zwei Jahrtausenden hat sich der alte Elementbegriff in den heutigen gewandelt.

Die Zahl der E l e m e n t e , die man bisher in der Natur gefunden hat, beträgt etwa 90 (vgl. dazu die Tabelle 1, Kap. XIII). Man kann mit großer Sicherheit sagen, daß weitere beständige Elemente nicht existieren1). Die Synthese von Wasser aus Wasserstoff und Sauerstoff. Ist nun der durch Gleichung (1) dargestellte Vorgang umkehrbar, d.h. gilt auch die Gleichung: Wasserstoff -f Sauerstoff =Wasser + Energieabgabe ? (2) Beim Mischen der beiden Gase ereignet sich nichts, wohl aber wenn wir dieses Gemisch lokal erwärmen oder einen elektrischen Funken durchschlagen lassen. Man beobachtet dann als Folge der chemischen Vereinigung der beiden Gase zu Wasserdampf eine Explosion. War das Gemisch in einem Glaskölbchen aufbewahrt, so wird dieses mit äußerst scharfem Knall zersprengt. Man bezeichnet daher Gemische von Wasserstoff mit Sauerstoff oder Luft (Luft besteht etwa zu einem Fünftel aus SauerstoS, vgl. Kap. V) als Knallgas. Gefahrlos läßt sich die Vereinigung der beiden Gase in einem Gebläsebrenner durchführen (Abb. 3). Die Gase kommen hier erst an der Mündung miteinander in Berührung, so daß die chemische Umsetzung nur an dieser Stelle erfolgen kann. Mit einer solchen Knallgasflamme werden Temperaturen von mehr als 2000° erzeugt, so daß man Porzellan, Platin, Bergkristall usw. schmelzen kann. Die gemäß Gleichung (1) in das System hineingeschickte elektrische Energie tritt also bei der Vereinigung der Gase als Wärmeenergie wieder in Erscheinung, aber

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l ) Wohl aber kann man künstlich noch weitere Elemente herstellen; vgl. dazu Kapitel X X V .

14 II. Qualitatives Aber die Zusammensetzung des Wassers — und das ist für die Ausnutzung durch den Menschen das Entscheidende — in der Form, zu der Zeit und an der Stelle, wie sie für bestimmte Verwendungszwecke gebraucht wird. Daß bei der Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff tatsächlich gemäß Gleichung (2) Wasser gebildet wird, läßt sich leicht zeigen, indem man eine Wasserstoffflamme innerhalb eines von außen gekühlten Rohres brennen läßt; es tropft dann das gebildete Wasser ain unteren Rohrende ab. Chemische Verbindung. Wir können die bisherigen Ergebnisse folgendermaßen zusammenfassen: Wasser kann durch Energiezufuhr in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden und entsteht andererseits durch die Vereinigung dieser beiden Gase unter Energieabgabe. Es bedarf keines besonderen Hinweises, daß es sich bei dieser Vereinigung nicht nur um eine Mischung der beiden Gase handelt; dieses Gemisch, das Knallgas, ist ja vom Wasser in allen Eigenschaften verschieden. Bei der Vereinigung der beiden Gase zum Wasser ist vielmehr etwas ganz Tiefgreifendes erfolgt, es hat sich eine chemische Verbindung gebildet. Daß eine chemische Verbindung ganz andere Eigenschaften hat als die Ausgangsstoffe, aus denen sie entstanden ist, sei noch an einem anderen Beispiele gezeigt. Mischt man Schwefel und Eisen im pulverisierten Zustande, so erhält man ein gelbgraues Pulver, in dem man bei hinreichender Vergrößerung durch Lupe oder Mikroskop noch deutlich die Bestandteile sehen kann. Auch sind die Eigenschaften unverändert geblieben: mit einem Magneten lassen sich die Eisenteilchen herausziehen, mit der Flüssigkeit Schwefelkohlenstoff kann man den Schwefel herauslösen. Erhitzt man nun dieses Gemisch, so tritt bald an einer Stelle Aufglühen ein, das sich von selbst durch die ganze Masse fortsetzt. Nach dem Erkalten findet man eine schwarze Masse vor, das Schwefeleisen, das sich —falls man das richtige Mischungsverhältnis benutzt hat — auch bei mikroskopischer Betrachtung als homogen erweist. Man kann jetzt mit Schwefelkohlenstoff den Schwefel nicht mehr herauslösen, ebenso erfolgt keine Anziehung durch den Magneten mehr. Auch aus diesem Beispiel geht klar hervor, daß eine chemische Verbindung etwas ganz anderes ist als ein mechanisches Gemisch der Ausgangsstoffe.

II. Qualitatives über die Zusammensetzung des Wassers 15 Stabiles und instabiles System. Wir sahen, daß ein Gemisch von Wasserstoff und SauerstoS sich, wenn die Reaktion erst einmal eingeleitet ist, freiwillig in Wasser umwandelt, wobei Wärmeenergie abgegeben wird. Das gebildete Wasser ist also ärmer an (freier) Energie und stellt gegenüber dem „instabilen" Gemisch der Ausgangsstoffe das „stabile" System dar. Ebenso ist bei dem Beispiel Eisen/ Schwefel das gepulverte Gemenge das instabile, energiereichere System, das sich freiwillig in das stabile, energieärmere System, die chemische Verbindung Schwefeleisen, umwandelt. Zersetzung des Wassers bei hohen Temperaturen. Es fragt sich nun, ob bei chemischen Reaktionen immer vollständige Umsetzung erfolgt, oder ob es auch Fälle gibt, bei denen die Reaktion aufhört, nachdem ein gewisser Teil umgesetzt ist. Beim Wasser ist ja die Umsetzung, soweit wir erkennen können, hundertprozentig; denn wenn wir Wasserstoff und Sauerstoff in genau dem richtigen Verhältnis mischen, so ist nach der Reaktion keines der beiden Gase mehr irgendwie nachzuweisen. Das gilt aber nur für nicht allzu hohe Temperaturen; bei sehr hohen Temperaturen ändert sich das Bild. Die Umsetzung ist dann nicht mehr hundertprozentig; es bleibt ein—wenn auch kleiner— Bruchteil Wasserstoff und Sauerstoff unverbunden. Umgekehrt zerfällt (dissoziiert) Wasserdampf bei diesen Temperaturen teilweise in seine Bestandteile. Messungen bei sehr hohen Temperaturen sind schwierig durchzuführen. Man kann in manchen Fällen die Methode des „heißkalten" Rohres anwenden: Man bläst z. B. Wasserdampf durch eine Zone hindurch, die die betreffende hohe Temperatur besitzt; bei diesen Temperaturen stellt sich das Dissoziationsgleichgewicht sehr schnell, praktisch momentan ein. Kommt jetzt das strömende Gas sehr rasch in ein Gebiet tiefer Temperatur, bei der die Reaktionsgeschwindigkeit (vgl. dazu S. 16) praktisch Null ist, so wird durch dieses „Abschrecken" der Hochtemperatur-Zustand „eingefroren" und kann nunmehr in Ruhe untersucht werden.

16 II. Qualitatives über die Zusammensetzung des Wassers Durch diese und andere Versuche hat sich ergeben, daß der Dissoziationsgrad des Wassers selbst bei sehr hohen Temperaturen gering ist; bei 2000° und 1 Atm. Druck beträgt der Bruchteil des Zerfallenen, der „Dissoziationsgrad", rund 2%. Ferner findet man, daß zu jeder Temperatur ein ganz bestimmter Dissoziationsgrad gehört. Mit fallender Temperatur wird der Zerfall zwar geringer; er läßt sich aber auch bei 1000° noch deutlich nachweisen. Auch bei Zimmertemperatur muß daher eine gewisse Dissoziation stattfinden, nur ist sie offenbar so gering, daß^wir sie mit unseren Methoden nicht mehr erfassen können.

Das chemische Gleichgewicht und seine Abhängigkeit von der Temperatur. Das beim Wasser erhaltene Ergebnis ist von ganz allgemeiner Bedeutung und gilt für alle Reaktionen. Immer bildet sich ein bestimmtes Mengenverhältnis zwischen den AusgangsstoSen und dem Reaktionsprodukt aus. Man spricht davon, daß sich ein „chemisches Gleichgewicht" einstellt, und schreibt z. B. im vorliegenden Falle: Wasserstoff -f- Sauerstoff^Wasser. Das Zeichens besagt also, daß die Umsetzung nur so weit verläuft, bis sich das dem betreffenden System unter den jeweiligen Versuchsbedingungen eigene Mengenverhältnis zwischen Ausgangsstoffen und Reaktionsprodukt eingestellt hat. Es ist dabei gleichgültig, ob man von Wasserstoff und Sauerstoff oder von Wasser ausgeht; in beiden Fällen kommt man zu demselben Gleichgewicht. Von großem Einfluß auf die Lage derartiger Gleichgewichte ist die Temperatur. In unserem Beispiel wird die Wasserbildung bei niederen Temperaturen praktisch vollständig, während mit zunehmender Temperatur ein immer größer werdender Anteil Wasserstoff und Sauerstoff im Gleichgewicht auftritt. Man sagt: Das Gleichgewicht wird mit zunehmender Temperatur nach der Seite steigender Dissoziation verschoben; Näheres vgl. Kap. XXII. Die Reaktionsgeschwindigkeit and ihre Abhängigkeit von der Temperatur. Der Übergang des instabilen Ge-

II. Qualitatives über die Zusammensetzung des Wassers

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misches Wasserstoff und Sauerstoff in Wasser erfolgt, wie wir gesehen haben, bei höheren Temperaturen außerordentlich schnell. Bei Zimmertemperatur läßt er sich jedoch nicht nachweisen; Knallgas ist praktisch unbegrenzt haltbar. Trotzdem müssen wir annehmen, daß auch bei tiefen Temperaturen ein Umsatz erfolgt, nur ist hier die Reaktionsges c h w i n d i g k e i t , d.h. die in der Zeiteinheit umgesetzte Stoffmenge, unmeßbar klein. Erhöhen wir die Temperatur, so wird die Reaktionsgeschwindigkeit sehr schnell größer. Vielfach bedingt eine Erhöhung der Temperatur um 10° etwa eine Verdoppelung der Reaktionsgeschwindigkeit. Das würde bedeuten, daß sie bei 120° bereits etwa das tausendfache, bei 220° das millionenfache des Wertes von 20° beträgt. Nun wird zwar beim A n z ü n d e n mit einem Streichholz oder beim Durchschlagen eines Funkens nur eine kleine Stelle des Knallgasgemisches erhitzt; aber wenn so erst einmal die Umsetzung eingeleitet ist, dann entwickelt sie selbst gemäß Gleichung (2) Wärme, die die benachbarten Gasteile zur Reaktion bringt, und zwar schneller, als sie durch Wärmeleitung aus dem System abgeführt werden kann. Dies bedingt das explosionsartige Übergreifen der einmal eingeleiteten Umsetzung auf das ganze Gemisch1).

Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit durch Katalysatoren. Es gibt aber noch einen anderen Weg, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu vergrößern. Leitet man ein Knallgasgemisch über sehr fein verteiltes Platin, so entzündet es sich. Das Platin hat also die Eigenschaft, die Geschwindigkeit der Reaktion stark zu vergrößern; es bleibt dabei selbst unverändert. Derartige Stoffe bezeichnet man als K a t a l y s a t o r e n . Die Lage eines Gleichgewichts kann durch einen Katalysator keinesfalls geändert werden, sondern nur die Geschwindigkeit, mit der es sich einstellt. Platin wirkt nicht nur hier, sondern auch bei vielen anderen Reaktionen beschleunigend. Es gibt aber auch Stoffe, die nur auf ganz *) Vgl. dazu aber Anm. 1 S. 27. K l e m m , Anorganische Chemie

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III. Gasgesetze

bestimmte Beaktionen katalytisch wirken, andere dagegen unbeeinflußt lassen. Gerade die Entwicklung derartiger „ s p e z i f i s c h e r " Katalysatoren ist für die neuere chemische Technik von größter Bedeutung geworden.

III. Gasgesetze Bei der Erörterung der quantitativen Zusammensetzung des Wassers werden wir uns mehrfach mit Messungen an Gasen beschäftigen müssen; es wird daher nützlich sein, einige Bemerkungen über Gasgesetze vorauszuschicken. Der Zustand eines Gases ist, solange keine chemische Umsetzung erfolgt, durch vier Größen bestimmt: 1. Menge, 2. Temperatur, 3. Volumen und 4. Druck. Von diesen Größen wollen wir die Menge k o n s t a n t halten. Solange die Masse des Gases pro Volumeinheit (Dichte) nicht allzu groß ist („ideales" Gas), gelten dann folgende Gesetze: 1. Ist die T e m p e r a t u r k o n s t a n t , Volumen und Druck veränderlich, so gilt die Gleichung (1): V! • p 1 =v 2 • p 2 = v s • p s = konst. Dieses Gesetz, das von Boyle (vgl. S. 12) und unabhängig davon von M a r i o t t e gefunden wurde, besagt also, daß Druck und Volumen einander umgekehrt proportional sind. 2. Ist der D r u c k k o n s t a n t , Volumen und Temperatur veränderlich, so gilt das durch Gleichung (2) dargestellte Gesetz von Gay-Lussac 1 ): v t = v 0 (l + a t). Dabei bedeutet v t das Volumen bei t° Cels., v0 das Volumen bei 0° Cels. a ist für alle verdünnten Gase gleich 1/273. Gleichung (2) geht daher über in:

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3. Ist schließlich das Volumen k o n s t a n t , Druck und Temperatur veränderlich, so gilt die ebenfalls von G a y - L u s s a c gefundene, der Gleichung(2)vollkommenentsprechendeBeziehung(3): Pt = P o ( 1 + f t ) . 0). Tatsächlich gilt dies Prinzip streng nur beim absoluten Nullpunkt. Es ist aber mit guter Näherung auch bei Zimmertemperatur und sogar darüber gültig, wenn es sich bei den Anfangs- und Endstoffen nur um feste (reine) Stoffe handelt. Treten jedoch Gase oder Lösungen (Schmelzen, Mischkristalle und ähnliches) als Reaktionsteilnehmer auf, so kann die Berthelotsche Vorstellung schon deshalb nicht zutreffen, weil sich Gleichgewichte einstellen, an denen Anfangs- und En'dstoffe mit bestimmten Mengenverhältnissen beteiligt sind. So sahen wir bereits, daß Wasser bei hohen Temperaturen teilweise dissoziiert ist. Es erfolgt also nicht nur in exothermer Reaktion Vereinigung von Wasserstoff und Sauerstoff, bis das Gleichgewicht erreicht ist, sondern es zersetzt sich auch in endothermer Reaktion Wasser, bis diese Zusammensetzung vorhanden ist. Auch diese Zersetzung erfolgt freiwillig, obgleich sie Wärme verbraucht. ') Der französische Forscher D. B e r t h e l o t lebte 1827—1907.

XII. Chlor und Chlorwasserstoff

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Es hat dies seinen Grund darin, daß der Verlauf der Reaktionen und der stabile Endzustand (Gleichgewicht) nicht von der Enthalpie AR allein bestimmt wird, sondern von der „freien Enthalpie" AG, die der Gleichung ZIG = AR — T-ZlS entspricht. Hierbei istzlS die „ R e a k t i o n s e n t r o p i e " 1 ) , d. h. die Differenz zwischen der Summe der Entropien S der Endprodukte und der der Ausgangsstoffe. Diese Entropien hängen bei festen Stoffen eng mit den Molwärmen zusammen: T

Q

/ ~ • dT; handelt es sich um Flüssigkeiten oder Gase, o so kommen dazu noch die relativ großen Werte der Schmelzund Verdampfungsentropien. Das Glied T - /IS macht bei tiefen Temperaturen und bei Umsetzungen zwischen festen Stoffen nicht viel aus; es wird aber von großer Bedeutung bei hohen Temperaturen und beim Auftreten von Flüssigkeiten und besonders von Gasen; damit kann AG ein anderes Vorzeichen bekommen als AR, unter Umständen, insbesondere bei kleinem AR, kann das Entropieglied das Verhalten praktisch allein bestimmen. Wichtig ist, daß zwischen AG und der Gleichgewichtskonstanten K (vgl. dazu Kap. XXII) enge Beziehungen bestehen (AG = —R • T In K). Damit werden solche Berechnungen für den Chemiker von sehr großer Bedeutung. Näher können wir jedoch auf diese Zusammenhänge nicht eingehen; Einzelheiten s. Lehrbücher der physikalischen Chemie bzw. der Thermodynamik.

XII. Chlor und Chlorwasserstoff Elektrolysiert man eine Lösung von Kochsalz in Wasser, so erhält man an der negativen Elektrode ein Gas, das wir 1 ) In der E n t r o p i e , die in cl (Clausius) gemessen wird, kann man ein Maß für die Unordnung in dem betreffenden Stoff sehen; das wird besonders deutlich, wenn man sich die starke Zunahme von S beim Schmelzen und vor allem beim Verdampfen vor Augen führt; die Verdampfungsentropie (Verdampfungsw&rme/Siedetemperatur) liegt hei den meisten Stoffen bei 20 bis 22 cl/Mol ( T r o o t o n s c h e Kegel).

XII. Chlor und Chlorwasserstoff

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schon kennen, nämlich Wasserstoff. Dieses kann natürlich ebensogut aus dem Kochsalz wie aus dem Wasser stammen. Wir werden im Kap. X X V I sehen, daß das letztere der Fall ist. An der positiven Elektrode entsteht aber ein uns bisher unbekanntes Gas, das nicht aus dem Wasser stammen kann. Es ist gelbgrün, besitzt einen stechenden Geruch und reizt die Schleimhäute stark. Da es sich als unzerlegbar erwiesen hat, liegt ein Element vor, dem man wegen seiner Farbe (^Awpog gelbgrün) den Namen Chlor (Cl) gegeben hat. Chlor ist ein außerordentlich reaktionsfähiger Stoff. So entzündet sich weißer Phosphor in Chlor und verbrennt zu Phosphorchlorid. Ebenso glüht schwach erwärmtes Antimonpulver auf, wenn man es in Chlorgas schüttet. Die Reaktionsfähigkeit des Chlors gegenüber manchen Metallen verschwindet, wenn Wasser auch in Spuren nicht vorhanden ist. So greift Chlor in ganz trockenem Zustande Eisen nicht an und kann daher in verflüssigter Form in Stahlflaschen oder sonstigen Druckgefäßen aufbewahrt und in Tankwagen usw. versandt werden. Besonders wichtig ist das Verhalten von Chlor gegenüber Wasserstoff. Eine Wasserstoffflamme brennt in Chlorgas mit fahlgrüner Farbe weiter. Daß dabei gemäß der Gleichung Hg + Cl2 = 2 HCl C h l o r w a s s e r s t o f f g a s entsteht, wurde schon S. 26 besprochen. Das Gemisch von Wasserstoff und Chlor ähnelt dem Knallgas. Wie dieses verändert es sich bei Zimmertemperatur nicht. Entzünden wir es, so erfolgt auch hier die Vereinigung unter heftigem Knall. Man bezeichnet es daher auch als „ C h l o r k n a l l g a s " . Auffällig ist nun, daß die Reaktion auch durch L i c h t ausgelöst werden kann, so z. B. durch Belichten mit einer Bogenlampe. Durch die Einstrahlung von Licht wird nämlich dem System Energie zugeführt, so daß Chlormolekeln in Atome gespalten werden. Diese leiten die Reaktion ein, die dann als sogenannte „ K e t t e n r e a k t i o n " weiterläuft: 1) Cl + H 2 -» HCl + H ; 2) H + Cl, HCl + Cl. Dabei bilden die Reaktionen 1) und 2) die Glieder einer fortlaufenden Kette, die erst dann abreißt, wenn z. B. nach der Gleichung Cl + Cl = Cl2 die Cl-Atome verschwinden.

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X I I . Chlor und Chlorwasserstoff

Bei dieser „ p h o t o c h e m i s c h e n " Auslösung der Knallgasreaktion erweist sich die F a r b e des Lichtes von größter Bedeutung. Allgemein gilt die E i n s t e i n sehe Beziehung e = h • V\ dabei ist E das „ E n e r g i e q u a n t u m " , das pro Molekel aufgenommen werden k a n n ; h ist eine Konstante, das P l a n c k s c h e W i r k u n g s q u a n t u m (h = 6,62 • 10~ 27 erg • sec) u n d v = cß ist die Frequenz der Strahlung (c = Lichtgeschwindigkeit). Bei großer Wellenlänge X ist also v und damit e klein, bei kleinerem X ist e groß. Dem entspricht f ü r die Chlorknallgasreaktion, daß das langwellige, rote Licht ohne Einfluß i s t ; nur die blauen u n d violetten, d. h. also die kurzwelligen Strahlen sind in der Lage, die Cl 2 -Molekel zu spalten, nur in diesem Gebiet absorbiert Chlor das Licht. Bei der Chlorknallgasreaktion dient das Licht nur zur A u s l ö s u n g einer Reaktion, die unter Energieabgabe erfolgt; das Licht entspricht hier dem Streichholz beim Anzünden einer Gasflamme. Es gibt aber auch photochemische Reaktionen, bei denen durch die Einwirkung des Lichtes energiereiche Stoffe gebildet werden; diese Reaktionen verlaufen nur so lange, wie das Licht einwirkt, es wird laufend Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt. Die wichtigste photochemische Reaktion dieser Art ist die Assimilation (vgl. S. 37, Anm. 2).

Chlorwasserstoff ist farblos und von stechendem Geruch; an der Luft bildet er Nebel. Dies hängt damit zusammen, daß er sich begierig und unter starker Wärmeentwicklung in Wasser löst und infolgedessen mit dem Wasserdampf der Luft Flüssigkeitströpfchen bildet. Die wäßrige Lösung des Chlorwasserstoffs bezeichnet man als S a l z s ä u r e , die gesättigte Lösung enthält je nach der Temperatur 40—45% HCl. Erhitzt man eine verdünnte HCl-Lösung, so geht im wesentlichen Wasser weg; bei einem Gehalt von 20,24% siedet dann bei 1 Atm. Druck bei 110° ein konstant siedendes Gemisch; entsprechend gibt konzentrierte Salzsäure im wesentlichen HCl ab, und man kommt zu der gleichen Zusammensetzung („Azeotropes Gemisch", vgl. S. 32, Anm.). Beim Abkühlen scheiden sich aus der Lösung kristallisierte Hydrate aus: HCl • H 2 0 bzw. HCl • 3 H 2 0. Die Darstellung von Chlorwasserstoff kann auch aus Kochsalz direkt erfolgen, indem man konzentrierte Schwe-

XIII. Säuren, Basen, Salze

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feisäure darauf einwirken läßt. Um die Umsetzung verstehen zu können, müssen wir die Zusammensetzung dieser beiden Stoffe kennen. Kochsalz enthält neben Chlor noch Natrium, es hat die Formel NaCl, während die Schwefelsäure gemäß der Formel H 2 S0 4 aus Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel zusammengesetzt ist. Die Gleichung der Umsetzung ist NaCl + H 2 S 0 4 = HCl + N a H S O / ) . Wir haben hier ein typisches Beispiel einer doppelten Umsetzung vor uns: e i n . Natrium-Teilchen kann gewissermaßen seinen Platz mit einem Wasserstoff-Teilchen tauschen. Aus Chlorwasserstoff kann man leicht wieder C h l o r gewinnen. So liegt z . B . das Gleichgewicht: 4 HCl + 0 2 f ^ 2 H 2 0 + 2 Cl2 bei nicht zu hohen Temperaturen weitgehend zugunsten des Chlors; als Katalysator verwendet man mit Kupferchloridlösung getränkte Tonkugeln. Auf diese Weise hat man früher Chlor technisch gewonnen ( D e a c o n - P r o zeß). Starke Oxydationsmittel wie Braunstein (Mangandioxid MnO a ) führen Salzsäure bei Zimmertemperatur in Chlor über: Mn0 2 + 4 HCl = MnCl2 + 2 H 2 0 + Cl2.

XIII. Säuren, Basen, Salze Vorbemerkung: Zusammenstellung der Elementsymbole. In den folgenden Abschnitten werden wir auch auf einige Verbindungen von Elementen eingehen müssen, die wir noch nicht besprochen haben. Es sei daher eine Zusammenstellung der Symbole (Tab. 1) der in der Natur vorkommenden Elemente vorausgeschickt, in der die wichtigsten fett gedruckt sind.

Säuren. Man erkennt das Vorliegen einer Säure an dem sauren Geschmack der Lösung sowie an der Wirkung auf gewisse Pflanzenfarbstofie, z. B. Lackmus. S ä u r e n f ä r b e n b l a u e L a c k m u s l ö s u n g e n r o t . Außer Lackmus gibt es noch zahlreiche andere „ I n d i c a t o r e n " , meist synthetisch hergestellte Farbstoffe. ») Vgl. aber auch S. 65.

XIII. Säuren, Basen, Salze

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Tabelle 1 Die E l e m e n t e und ihre S y m b o l e Actinium Aluminium Antimon Argon Arsen Barium Beryllium Blei Bor Brom Cadmium Caesium Calcium Cer Chlor Chrom Dysprosium Eisen Erbium Europium Fluor Gadolinium Gallium Germanium Gold Hafnium Helium Holmium Indium . Iridium

Ac AI 8b Ar Ae Ba Be Pti B Br Cd Ca Ca Ce C1 Cr Dy Fe Er Eu F Gd Ga Ge Au Hf He Ho In Ir

Jod Kalium Kobalt Kohlenstoff Krypton Kupfer Lanthan Lithium Lutetium Magnesium Mangan Molybdän Natrium Neodym Neon Nicke] Niob Osmium Palladium Polonium Phosphor Platin Praseodym Protactinium Quecksilber Radium Radon Rhenium Rhodium Rubidium

J K Co C Kr Cu La Li Lu Mg Mn Mo Na Nd Ne Ni Nb Os Pd Po P Pt Pr Pa Hg Ra Rn Re Rh Rb

Ruthenium Samarium Sauerstoff Scandium Schwefel Selen Silber Silicium Stickstoff Strontium Tantal Tellur Terbium Thallium Thorium Thulium Titan Uran Vanadin Wasserstoff Wismut Wolfram Xenon Ytterbium Yttrium Zink Zinn Zirkonium

Ru Sm 0 Sc S Se Ag Si N Sr Ta Te Tb l'I Th Tm Ti U V H Bi W Xe Yb Y Zn Sn Zr

Für die weitere Besprechung seien zunächst einige Säuren und ihre Formeln angeführt: Salzsäure

HCl

Phosphorsäure

H3P04

Schwefelsäure

H2S04

Kohlensäure

HgCOg1)

Salpetersäure

HN03

Blausäure

HCN.

Man erkennt aus dieser Zusammenstellung, daß alle Säuren w a s s e r s t o f f h a l t i g sind; eine Säure besteht also aus Wasserstoff und einem S ä u r e r e s t . Früher nahm man an, daß der in der Mehrzahl der Säuren vorhandene Sauerstoff den sauren Charakter bedinge; daher rührt auch die Benennung ' ) Vgl. dazu 8.142.

XIII. Säuren, Basen, Salze

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des Sauerstoffs durch Lavoisier. Daß diese Annahme aber falsch ist, ergibt sich u. a. aus der Existenz der Salzsäure und anderer Säuren, die keinen Sauerstoff enthalten. Auf Grund der Theorie von Lavoisier nahm man eine Zeitlang an, daß Chlor das Oxid eines noch unbekannten Elementes sei; D a v y 1 ) hat dann mit Sicherheit den Elementcharakter des Chlors bewiesen und damit festgestellt, daß es sauerstofffreie Säuren gibt.

Nun sind aber nicht alle wasserstoffhaltigen Verbindungen Säuren, sondern nur diejenigen, deren Wasserstoff leicht durch Metall ersetzbar ist. Wir haben solche z. B. nach der Gleichung 2 HCl + Zn = ZnCl2 + Ha verlaufenden Reaktionen schon S. 27 bei der Besprechung der Darstellungsmethoden des Wasserstoffs kennengelernt. Basen. Den Gegensatz zu den Säuren bilden solche Stoffe, die rotes Lackmus blau färben. Man bezeichnet sie als Basen oder Laugen. Soweit sie löslich sind, rufen ihre Lösungen auf der Haut das von der Seife her bekannte schlüpfrige Gefühl hervor. Wir nennen: NaOH Natriumhydroxid; seine Lösung Natronlauge KOH Kaliumhydroxid; seine Lösung Kalilauge Ca(OH)2 Calciumhydroxid; seine Lösung Kalkwasser La(OH)3 Lanthanhydroxid. Aus der Zusammenstellung erkennt man, daß die Basen durch das Vorhandensein von OH-Gruppen (Hydroxidgruppen) gekennzeichnet sind. Salze. Läßt man die Lösung einer Säure mit der einer Base reagieren, so bildet "sich aus dem Hydroxid der Base und dem Wasserstoff der Säure Wasser; man erhält also bei richtiger Dosierung der Mengen Lösungen, die weder sauer Humphry D a v y (1778—1829) hat, nachdem durch die V o 11 a sehe Säule eine Quelle für den elektrischen Strom zur Verfügung stand, die „Elektrochemie" geschaffen; Tgl. dazu auch Kap. XXIX.

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XIII. Säuren, Basen, Salze

noch alkalisch reagieren. Solehe Lösungen bezeichnet man als n e u t r a l . Dampft man sie ein, so erhält man Stoffe, die aus dem Metall der Base und dem Säurerest gebildet sind. Man bezeichnet diese als Salze. Die gegenseitige Neutralisation von Säuren und Basen sei durch folgende Gleichungen erläutert: NaOH + HCl = H 2 0 + NaCl (Natriumchlorid=Kochsalz) 3 KOH + H 3 P0 4 = 3 H 2 0 + K 3 P0 4 (Kaliumphosphat) Ca(OH)2 + H 2 S0 4 = 2 H 2 0 + CaS0 4 (Calcium s u l f a t ) La(OH) 3 + 3 H N 0 3 = 3 H a O + La(N0 3 ) 3 (Lanthannitrat). Ganz allgemein gilt also die sehr wichtige Gleichung: Base + Säure = Wasser + Salz. Die eben genannten Gleichungen führen zu einer K l a s s i f i z i e r u n g von Säuren und Basen. Je nach der Zahl der durch Metall ersetzbaren Wasserstoffatome unterscheidet man e i n - , z w e i - , dreiw e r t i g e S ä u r e n (HCl, H 2 S0 4 , H 3 P 0 4 ) und entsprechend e i n - , z w e i - u n d d r e i w e r t i g e B a s e n (NaOH, Ca(OH) 2 , La(OH) 3 ).

Starke und schwache Säuren (Basen). Man weiß schon sehr lange, daß der Säure Charakter nicht bei allen Säuren in gleicher Weise ausgeprägt ist. So lösen sich Metalle wie Zink in Salzsäure sehr schnell, während mit Essigsäure kaum Reaktion eintritt. Durch diese und ähnliche Beobachtungen kam man dazu, die „starke" Salzsäure von der „schwachen" Essigsäure zu unterscheiden. Ferner erkannte man, daß oft starke Säuren schwache aus ihren Salzen „austreiben". So reagiert z. B. Natriumcarbonat — ein Salz der schwachen Kohlensäure —• mit der starken Salzsäure nach folgender Gleichung: Na 2 C0 3 + 2 HCl = 2 NaCl + H 2 C0 3 . Es bildet sich also das Salz der starken Säure und die freie schwache Säure. Man erkennt diese Umsetzung daran, daß die freie Kohlensäure sofort in H 2 0 und C0 2 zerfällt und daß daher Kohlendioxid gasförmig entweicht. In ähnlicher Weise kann man starke Basen (z. B. NaOH) und schwache

XIII. Säuren, Basen, Salze

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(A1(0H)3) unterscheiden. Eine strengere Definition der Säuren- und Basenstärke werden wir im Kap. X X I I kennenlernen. Saure Salze. Die Neutralisation braucht nicht immer vollständigzusein; es können sich auch saure und basische Salze bilden. Bei den ersteren ist ein Teil des Wasserstoffs nicht durch Metall ersetzt, die letzteren enthalten noch Hydroxid. Mit den basischen Salzen wollen wir uns nicht näher befassen, da hier meist verwickelte Verhältnisse vorliegen; dagegen sei wenigstens ein s a u r e s Salz angeführt. Läßt man die S. 61 beschriebene Einwirkung von Schwefelsäure auf Kochsalz bei Zimmertemperatur vor sich gehen, so erfolgt sie nach der Gleichung NaCl + H 2 S0 4 = N a H S 0 4 + HCl; es entsteht das saure Natriumsulfat NaHS0 4 , das wegen seines Wasserstoffgehaltes als „Natriumhydrogensulfat" (früher „Natriumbisulfat") bezeichnet wird. Dieses saure Salz reagiert noch wie eine Säure, denn es setzt sich bei höheren Temperaturen mit Kochsalz weiter um zu neutralem Natriumsulfat nach der Gleichung: NaCl + NaHSO„= Na 2 S0 4 + HCl.

Anhydride. Entzieht man Basen oder sauerstoffhaltigen Säuren Wasser — z. B. durch Erhitzen oder durch wasserentziehende Mittel wie P 2 0 6 — , so erhält man Basenbzw. S ä u r e - A n h y d r i d e , z. B. Ca(OH)2 — H a O = CaO; H 2 S 0 4 — H 2 0 = S0 3 ; 2 HNO s — HjO = N 2 0 5 . Umgekehrt ergeben Oxide m i t W a s s e r e n t w e d e r Basen oder S ä u r e n . Als Regelgilt, daß s a u e r s t o f f a r m e Oxide — es handelt sich dabei in erster Linie um M e t a l l o x i d e , z. B. Na 2 0, CaO — starke B a s e n , s a u e r s t o f f reiche dagegen — vorzugsweise N i c h t m e t a l l - O x i d e wie S0 3 ,C1 2 0 7 —starke S ä u r engeben; vgl. dazu auch Kap. XXV. Amphotere Hydroxide. Man wird fragen, wie sich die Oxide m i t t l e r e r Wertigkeit verhalten, ob sich also ein sprunghafter Übergang von den Basen zu den Säuren zeigt oder ein allmählicher. Der Versuch zeigt, daß das zweite der Fall ist; Hydroxide mittlerer Wertigkeit sind Stoffe, die überhaupt keinen bestimmten Charakter haben, sondern K l e m m , Anorganische Chemie

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XIV. Theorie der elektrolytischen Dissoziation

sich ihr Verhalten durch den Gegenpartner aufzwingen lassen. So löst sich Al(OH)3 nicht nur gemäß Al(OH)s + 3 HCl = A1C13 + 3 H 2 0 in der starken Salzsäure, wie es für eine Base zu erwarten ist, sondern auch in der starken Natronlauge; es verhält sich also der starken Lauge gegenüber wie eine-Säure. Allerdings wird dabei nicht Wasserstoff durch Metall ersetzt und Wasser abgespalten, sondern NaOH angelagert gemäß NaOH + AI (OH)s = Na [Al(OH)4]; es handelt sich um eine Komplexbildung; Näheres dazu s.S. 77 ff. Hydroxide wie A1(0H)3, Zn(OH)2 u. a. bezeichnet man als amphoter. XIY. Theorie der elektrolytischen Dissoziation Elektrolyt» und Nichtelektrolyte. Säuren, Basen und Salze haben eine gemeinsame Eigenschaft: ihre wässerigen Lösungen leiten den elektrischen Strom. Reines Wasser selbst ist ein sehr schlechter Leiter; löst man in ihm Stoffe wie Zucker, Alkohol, HarnstoS, so ändert sich daran nichts. Bringt man dagegen nur eine ganz kleine Menge Salzsäure oder Natriumhydroxid oder Kochsalz in das Wasser, so wird es plötzlich gut leitend. Mit dem Stromtransport ist jedoch bei diesen Leitern II. Klasse — im Gegensatz zu den Metallen, den Leitern I. Klasse — stets eine chemische Umsetzung an den Elektroden (Elektrolyse; vgl. Kap. II u. XXIX) verbunden; außerdem tritt, wie man mit farbigen Stoffen zeigen kann, im elektrischen Feld eine Bewegung der in Lösung befindlichen Substanz ein. Man bezeichnet daher die erstgenannten Stoffe als Nichtelektrolyte, S ä u r e n , Basen und Salze dagegen als E l e k t r o l y t e . Molekulargewichte gelöster Stoffe; osmotischer Druck. Woher kommt nun diese Leitfähigkeit? Um diese Frage beantworten zu können, müssen wir etwas weiter ausholen und uns mit dem Molekulargewicht gelöster

XIV. Theorie der elektrolytischen Dissoziation

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S t o f f e beschäftigen. Der Zustand eines gelösten Stoßes in einer sehr verdünnten Lösung hat eine gewisse Ähnlichkeit mit dem Gaszustand. In beiden Fällen befinden sich die einzelnen Molekeln in einer im Verhältnis zu ihrer Größe weiten Entfernung voneinander. Ein Unterschied liegt allerdings darin, daß bei den Gasen der Kaum zwischen zwei benachbarten Molekeln leer ist, während er in Lösungen von Molekeln des Lösungsmittels erfüllt ist. Trotzdem gilt, wie v a n ' t H o f f 1 ) gezeigt hat, auch in diesem Falle eine dem Gasgesetz p • v = n • R • T analoge Beziehung mit genau der gleichen Konstanten R; nur ist dabei für p an Stelle des Gasdrucks der sogenannte „ o s m o t i s c h e D r u c k " einzusetzen. Was man darunter versteht, sei an zwei Gedankenexperimenten klargelegt. Wir wollen zunächst einen Versuch ausgeführt denken, durch den man den Druck eines Gases messen kann. Wir benutzen gemäß Abb. 10 einen Zylinder, der mit einem verschiebbaren Stempel versehen sei, den wir uns der Einfachheit halber gewichtslos denken wollen. Ist dann in A und B Vakuum, so behält der Stempel in jeder beliebigen Höhe seine Stellung bei. Lassen wir jetzt das Vakuum in B bestehen, bringen aber in den Raum A ein Gas, das ja bei jedem Volumen und jeder Temperatur einen bestimmten Druck hat, so bleibt der Stempel nur dann in seiner Stellung, wenn man ihn mit einem dem G a s d r u c k entsprechenden Gewicht belastet, der dem Bestreben des Gases, sich über einen größeren Raum auszudehnen, entgegenwirkt. Jetzt wollen wir uns den ganzen Zylinder (also A und B) mit W a s s e r gefüllt denken und einen Stempel vom spezifischen Gewicht des Wassers verwenden, der feine Löcher haben soll, so daß das Wasser ungehindert durchtreten kann. Auch dieser Stempel wird in jeder beliebigen Höhe seine Stellung unverändert beibehalten. Wir wollen nun im Räume B das reine Wasser belassen, aber in den Raum A eine Zuckerlösung bringen und uns vorstellen, daß die Löcher im Stempel nur die kleinen Wassermolekeln durchlassen, nicht aber die großen Zuckermolekeln. Die *) Jacobus Henricus v a n ' t H o f f lebte von 1852—1911; er ist in Holland geboren und wirkte zuletzt in Berlin. 5*

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XIV. Theorie der elektrolytischen Dissoziation

Zuckerlösung hat das Bestreben, sich zu verdünnen; da der Stempel wohl für das Wasser, aber nicht für die Zuckermolekeln durchlässig („semipermeabel") ist, kann die Verdünnung nur durch Einströmen des Wassers erfolgen. Es wird daher auf den Stempel ein Druck nach B zu ausgeübt, der, wie beim Gasdruck, durch eine entsprechende Belastung kompensiert werden muß; diesen bezeichnet man als o s m o t i s c h e n Druck. Nach dem S. 49 Dargelegten kann man das Molekulargewicht eines Gases ermitteln, wenn man Gasmenge, Volumen, Druck und Temperatur bestimmt. In vollkommen gleicher Weise kann man bei Kenntnis der Menge gelösten Stoöes, des Volumens, der Temperatur und des osmotischen Druckes das M o l e k u l a r g e w i c h t g e l ö s t e r S t o f f e bestimmen. Man erhält dabei b e i N i c h t e l e k t r o l y t e n die norm a l e n Molekulargewichte. Bei den typischen E l e k t r o l y t e n dagegen findet man Werte, die sehr v i e l k l e i n e r sind als die erwarteten, etwa halb so groß, manchmal noch kleiner. Das oben beschriebene Experiment zur Messung des osmotischen Druckes ist praktisch nicht durchführbar. Wir brauchen uns aber mit den Methoden, wie man osmotische Drucke nun wirklich mißt, nicht näher zu befassen, da solche Bestimmungen nur sehr selten

Abb. 11. Zur Erklärung der Siedepunktserhöhung u n d der Gefrierpunktserniedrigung

X I V . Theorie der elektrolytischen Dissoziation

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ausgeführt werden und man meist andere Wege geht. Mit dem osmotischen Druck hängt nämlich eng zusammen, daß der D a m p f d r u c k des Lösungsmittels von L ö s u n g e n k l e i n e r ist als der des reinen Lösungsmittels. Abb. 11 zeigt, daß dies zu einer Erhöhung der Siedetemperatur führen muß; denn eine Flüssigkeit siedet ja dann, wenn ihr Dampfdruck so groß wird, wie der vorgelegte äußere Druck. Aber auch der Gefrierpunkt ändert sich; bei dieser Temperatur muß ja der Dampfdruck der Lösung dem des sich ausscheidenden festen Stoffes gleich sein; aus der Lösung kristallisiert aber ebenso wie aus Wasser selbst reines Eis aus (vgl. dazu S. 10 u. S. 230); die Dampfdruckkurve der festen Phase wird also nicht verändert. Damit ergibt sich, daß der Gefrierpunkt erniedrigt wird. Wie R a o u l t fand, ist diese „ G e f r i e r p u n k t s e r n i e d r i g u n g " ebenso wie die „ S i e d e p u n k t s e r h ö h u n g " für ein bestimmtes Lösungsmittel der Anzahl Mole gelösten Stoffes proportional. Beide Größen sind experimentell bequem zu messen und gestatten so in einfacher Weise die Bestimmung des Molekulargewichtes gelöster Stoffe.

Elektrolytische Dissoziation. Wir haben also zwei Tatsachen, die wir erklären müssen, um das besondere Verhalten der E l e k t r o l y t e zu verstehen: a) sie machen Wasser leitend für den elektrischen Strom; von den Leitern I. Klasse, den Metallen, unterscheiden sich diese Leiter II. Klasse dadurch, daß beim Stromdurchgang chemische Umsetzungen an den Elektroden und eine Stoffbewegung in der Lösung auftreten; auch nimmt mit steigender Temperatur die Leitfähigkeit nicht ab, sondern zu. b) sie besitzen wesentlich kleinere Molekulargewichte, als der Formel entspricht. Das zweite Ergebnis beweist, daß die Molekeln in Lösung zerfallen (dissoziieren). Dabei können aber nicht neutrale, d. h. also elektrisch nicht geladene Zerfallsprodukte entstehen, etwa aus NaCl ein Na- und ein Cl-Atom; denn dann wäre z. B. unverständlich, warum dieses Na-Atom nicht wie das

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XVI. Theorie der elektrolytischen Dissoziation

metallische Natrium gemäß 2 Na + 2 H 2 0 = 2 NaOH + H2 mit dem Wasser reagiert. Vor allem wäre aber die elektrische Leitfähigkeit der Lösung nicht zu verstehen. Der schwedische Chemiker S v a n t e Arrhenius 1 ) stellte daher 1884 die Theorie auf, daß diese Zerfallsprodukte e l e k t r i s c h geladen sind. Damit wird sofort die Leitfähigkeit verständlich; denn diese geladenen Teilchen werden sich im elektrischen Felde bewegen, so die Elektrizität transportieren und an den Elektroden entladen werden. Mit steigender Temperatur nimmt die Beweglichkeit der Teilchen zu, weil die innere Reibung des Wassers abnimmt. A r r h e n i u s benutzte für diese geladenen Spaltstücke die schon von F a r a d a y 2 ) stammende Bezeichnung „Ionen", d. h. Wanderer. Ferner wird verständlich, warum z. B. die Reaktionen des Natrium-Metalls ausbleiben. Ein Natrium-Ion ist eben ganz etwas anderes als ein Natrium-Atom. So kühn diese Annahme war, so ausgezeichnet hat sie sich bewährt. Die Ionentheorie gehört heute zu einer der wichtigsten Grundlagen der Chemie. Es muß nachdrücklichst darauf hingewiesen werden, daß zwischen der t h e r m i s c h e n Dissoziation, die wir S. 16 kennengelernt haben, und der hier besprochenen e l e k t r o l y t i s c h e n Dissoziation ein grundlegender Unterschied besteht; dort bildeten sich u n g e l a d e n e , hier g e l a d e n e Spaltprodukte 1

Ladung der Ionen. Es fragt sich nun, wie groß die Ladung der Ionen ist und wie die positiven und negativen Ladungen verteilt sind. Klar ist, daß die Zahl der positiven und negativen Ladungen gleich sein muß; denn die Lösungen sind ja im ganzen genommen ungeladen. Aus den Produkten, die sich bei der Elektrolyse am positiven und negativen Pol abscheiden, und anderen Versuchen, die wir hier nicht im einzelnen beschreiben können, folgt ferner, daß die Metalle >) Svante A r r h e n i u s lebte von 1859—1927. •) Michael F a r a d a y lebte von 1791—1867; er war nicht nur einer der bedeutendsten Physiker, sondern auch ein erfolgreicher Chemiker.

XIV. Theorie der elektrolytischen Dissoziation

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und der Wasserstoff positive, die Säurereste, einschließlieh der Halogene, negative Ladungen annehmen. Benutzt man als Einheitsgröße für die Ladung der einzelnen Ionen die Ladung des Elektrons, so entspricht die Größe der Ladung dem, was wir früher als („stöchiometrische") W e r t i g k e i t bezeichnet hatten. Wir haben jetzt aber zu unterscheiden zwischen dem positiv einwertigen Natrium und dem negativ einwertigen Chlor, wie man es in Verbindungen wie HCl oder NaCl findet1). Der Dissoziationsvorgang kann demnach durch folgende Gleichungen beschrieben werden: NaCl = Na+ + Cl" HCl = H + + c r +

NaOH = Na + OH~ Ca(OH)2 = Ca2+ + 2 OH"

A12(S04)3 = 2 Al3+ + 3 SOf H 2 S0 4 =

H+

HS , . t „ 0 in der HT S0 I) enthalten n u™an nStelle e u eines iu„i„i,„i „ 2

H ^

5

v

C

Peroxodischwefelsäure | o 2 -^^ppeyÖ^datioMmittel.Das durch elektrolytische Oxydation von Kaliumhydrogensulfat gewonnene Kaliumperoxodisulfat K^SjOg dient zur Darstellung von H 2 0 2 (S. 36). H 2 S 2 0 4 Dithionige (unterschwellige) Säure, kann z. B. durch Einwirkung von Zinkmetall auf eine H2SOs-Lösung hergestellt. werden. Starkes Reduktionsmittel, das in der „Küpenfärberei" technisch verwendet wird. Dithionit dient in der Gasanalyse zur Absorption von Sauerstoff. H2S206, HJS306 . . . H 2 S,0 8 usw. Di-, T r i - . . . Hexa-thionsäure usw. („Poly-thionsäuren"). ') SO ist nur bei äußerst geringen Drucken ( < 1 mm Hg) beständig; bei höheren Drucken bzw. beim Kondensieren mit flüssiger Luft entstehen plastische Produkte, die beim Erwärmen SOa abspalten: (n x)SO s n ° n - x + * SO,. *) Es handelt sich hier um Stoffe von hohem Molekulargewicht mit wechselnder Zusammensetzung, die 0,-Gruppen enthalten.

104 XIX. Selen und Tellur; Übersicht über die Chalkogene Bezüglich der h a l o g e n h a l t i g e n Schwefelverbindungen sei erwähnt, daß es ein dem SF 6 (vgl. S. 90) entsprechendes SC16 nicht gibt; beim Überleiten von Chlor über erhitzten Schwefel entsteht vielmehr das goldbraune D i s c h w e f e l d i c h l o r i d S2Cl2, eine widerlich riechende Flüssigkeit, die in der Gummiindustrie als Lösungsmittel für den für die Vulkanisation erforderlichen Schwefel verwendet wird. Außerdem lassen sich aus S bzw. S2C12 und Cl2 SC12 und SC14 herstellen; das letztere ist nur bei tiefen Temperaturen beständig. Schließlich existieren Halogensulfane, z. B. ClSnCl, wobei n sehr hohe Werte (bis 100) annehmen kann. Die B r o m verbin düngen des Schwefels sind weniger beständig, Jodverbindungen sind unbekannt. Durch Ersatz der OH-Gruppen in der Schwefelsäure 0 2 S ( 0 H ) 2 und der Schwefligen Säure OS(OH) 2 durch Halogene entstehen „ S ä u r e h a l o g e n i d e " . Diese werden durch Wasser leicht wieder in die betreffende Schwefelsäure und Halogenwasserstoff gespalten. Genannt seien 0SC12 „ T h i o n y l c h l o r i d " (aus S0 2 + PC16 gemäß S0 2 + PC15 = 0SC12 + P0C13) und 02SC12 „ S u l f u r y l c h l o r i d " (aus S0 2 + Cl2 bei Gegenwart von Campher oder Aktivkohle). Man kann auch nur eine OH-Gruppe ersetzen. Besonders leicht bildet sich aus konz. H 2 S0 4 und HF F l u o r s u l f o n s ä u r e ; C h l o r s u l f o n s ä u r e (aus HCl und S0 3 ) wird durch die Luftfeuchtigkeit gespalten und diente im Kriege zum Vernebeln. S t i c k s t o f f h a l t i g e S c h w e f e l v e r b i n d u n g e n sind in sehr großer Zahl bekannt. Genannt seien hier der S c h w e f e l s t i c k s t o f f N4S4 (ringförmig gebaut, zerfällt beim Erhitzen explosionsartig) und die A m i d o s u l f o n s ä u r e H0 3 S • NH a .

XIX. Selen u. Tellur; Übersicht über die Chalkogene Selen und Tellur. Dem Schwefel nahe stehen Selen u n d T e l l u r . Der Nichtmetall-Charakter nimmt beim Übergang vom Schwefel zum Tellur ab. Tellur zeigt schon deutlich metallische Eigenschaften, während Selen sowohl in mehreren (instabilen) nichtmetallischen als auch in einer zu den Metallen überleitenden (stabilen) Modifikation (graues Selen) vorkommt. Diese

XIX. Selen und Tellur; Übersicht über die Chalkogene 105 erweist ihre Zwischenstellung durch ihr Verhalten gegen den elektrischen Strom: An sich ist sie ein schlechter Leiter wie ein Nichtmetall; durch Belichtung wird sie aber leitend wie ein Metall. Diese Eigenschaft wurde in den Selenzellen technisch ausgenutzt. Heute benutzt man zur Umwandlung von Lichtenergie in elektrischen Strom entweder sogenannte „Photoelemente" auf Selenbasis oder evakuierte, an der Innenseite teilweise mit Alkalimetall beschlagene „Photozellen". Im Kristallgitter von grauem Selen und von Tellur sind nicht, wie beim Schwefel, Ringe, sondern langgestreckte, gewinkelte Ketten vorhanden (vgl. S. 173, Abb. 23). Die W a s s e r s t o f f v e r b i n d u n g e n H2Se und H2Te werden ähnlich hergestellt wie H2S, sind aber viel weniger beständig; insbesondere H2Te scheidet leicht Te ab. Mit S a u e r s t o f f verbrennt Selen mit kornblumenfarbiger Flamme zu Se0 2 ; dieses ist zwar noch leicht flüchtig, aber bei Zimmertemperatur fest. Dagegen ist die Flüchtigkeit von Te0 2 sehr gering. Se0 2 löst sich wie S0 2 in Wasser; aus der Lösung scheidet sich beim Eindunsten H 2 Se0 3 kristallin ab. Te0 2 löst sich nicht merklichen Wasser. H 2 Se0 3 läßt sich nur mit starken Oxydationsmitteln zur S e l e n s ä u r e H 2 Se0 4 oxydieren (Gegensatz zu H 2 S0 3 ; vgl. dazu auch die Nichtexistenz der Perbromsäurel). Auch das Anhydrid Se03, das erst seit kurzer Zeit bekannt ist, zerfällt leicht in Se0 2 und 0 2 . Die Reaktionen der Selensäure sind denen der Schwefelsäure ähnlich (z. B. Fällung als BaSeOJ; im Gegensatz zu H 2 S0 4 und H 2 Se0 4 ist die T e l l u r s ä u r e , die die Formel H 8 Te0 6 (vgl. Jodsäure S. 88) besitzt, eine schwache Säure.

Übersicht über die Chalkogene Zu der in Tab. 5 (S. 106) enthaltenen Zusammenstellung einiger Eigenschaften aller Chalkogene ist wenig zu sagen, da das S. 90/91 für die Halogene Angeführte im wesentlichen unverändert übernommen werden kann: Regelmäßiges Ansteigen von Schmelz- und Siedepunkten bei den E l e m e n t e n , Vertiefung der Farbe und Zunahme des metallischen Charakters vom Sauerstoff zum Tellur. Auch für die W a s s e r s t o f f v e r b i n d u n g e n gilt dasselbe wie für die Halogenwasserstoffe: Auch hier steigen Schmelz- und Siedepunkte vom H2S bis zum H2Te regelmäßig an. H 2 0 fällt noch mehr heraus als HF; auch hier hängt der hohe Schmelz- und Siede-

106

XX. Das Perioden-System der Elemente Tabelle 5 E i g e n s c h a f t e n der E l e m e n t e Sauerstoff Schwefel 0 S 16,9994 32,064 — 218,9° + 119,0» — 182,96® + 444,60°

Symbol Atomgewicht Schmelzpunkt Siedepunkt

Selen Se 78,96 220,2° 688°

Tellur Te 127,60 452,0« 1390®

W a s s e r s t o f f Verbindungen Schmelzpunkt 0» — 85,60° — 60,4° — 51° Siedepunkt + 100° — 60,75° — 41.5° — 2° Bildungsenthalpie1) pro Mol in k c a l . . . — 68,3 + 35 + 18 - 4,8 punkt mit dem Dipolcharakter sowie mit der geringen Größe der Molekel zusammen; außerdem spielen auch hier die S. 91 erwähnten Wasserstoffbrücken eine Holle. Die Bildungsenthalpien der Wasserstoffverbindungen ändern sich bei den Chalkogenen mit steigendem Atomgewicht in gleicher Weise wie bei den Halogenen; H2Se und Ii2Te haben bereits deutlich positive Bildungsenthalpien.

XX. Das Perioden-System der Elemente Bei den Halogenen und Chalkogenen haben wir Gruppen von Elementen kennengelernt, die untereinander sehr ähnlich sind und die bei einer Anordnung nach dem Atomgewicht einen gleichmäßigen Gang verschiedener physikalischer und chemischer Eigenschaften zeigen. Lassen sich vielleicht alle Elemente in ein aus solchen Gruppen bestehendes System zusammenfassen ? Das ist in der Tat der Fall. Nahezu gleichzeitig haben der Deutsche L o t h a r M e y e r (1830—1895) und der Russe M e n d e l e j e f f (1834—1907) 1868 bzw. 1869 ein solches System gefunden. Sie ordneten dazu die Elemente nach einer Eigenschaft, in der man zunächst eine Bedeutung für eine solche Systematik gar nicht vermuten würde, nämlich nach dem A t o m g e w i c h t . Man erhält dann für die leichtesten Elemente eine Reihe, ») Vgl. S. 91, Anm. 2.

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+ + NO + 2 H a O bildet sich NO. Dieses lagert sich an überschüssiges F e ' + an, wobei sich ein schwarzbrauner Komplex bildet. Dies kann zum Nachweis von HNO s bzw. Nitraten dienen; H N O a bzw. Nitrite geben aber diese Reaktion ebenfalls.

XXI. Stickstoffgruppe

121

auch Silber und Quecksilber. Gold dagegen wird nicht gelöst, so daß man es vom Silber mittels Salpetersäure („Scheidewasser") trennen kann. Mischt man aber Salpeter- und Salzsäure, so löst das entstehende „Königswasser" auch die edelsten Metalle, wie Gold und Platin; es vereinigen sich dann die oxydierende Wirkung der Salpetersäure mit der komplexbildenden der Cl - -Ionen (vgl. dazu auch S. 200 u. 213). Wegen der stark oxydierenden Wirkung der Salpetersäure ist es sehr gefährlich, sie mit brennbaren Stoffen, z. B. Holzwolle, zusammenzubringen. Bs tritt dann nach wenigenSekunden plötzliche Entzündung ein, wobei sich starke Stichflammen ausbilden können. Merkwürdig ist, daß manche gar nicht besonders edlen Metalle, wie z. B. Bisen und sogar Aluminium, die von verdünnter Salpetersäure ohne weiteres gelöst werden, von konzentrierter nicht angegriffen werden, ja daß sie nach Behandlung mit der konzentrierten Säure sogar manchen anderen Reagentien gegenüber ihre Reaktionsfähigkeit verloren haben, „passiv" geworden sind. Diese Passivität beruht auf der Bildung einer dünnen Oxidschicht.

Erhitzt man N i t r a t e zwei- und höherwertiger Metalle, so tritt Zersetzung unter Bildung von N0 2 ein; z. B. 2 Pb(N0 3 ) 2 = 2 PbO + 4 NOa + 0 2 . Bei den Nitraten von Kalium und Natrium dagegen entspricht die Zersetzung der Gleichung: 2 KN0 3 = 2 KN0 2 + 0 2 . Es bilden sich also N i t r i t e , Salze der s a l p e t r i g e n S ä u r e . Diese Säure selbst ist in freiem Zustande nicht beständig; sie zerfällt gemäß 3 HN0 2 = HN0 3 + 2 NO + H 2 0. Die Nitrite sind für die Farbstoffindustrie von Bedeutung. Beim Erhitzen von A m m o n i u m n i t r i t (bzw. eines Gemisches aus KN0 2 und (NH 4 ) 2 S0 4 ) entsteht Stickstoff: NH 4 N0 2 = 2 H 2 0 + N2 (vgl. S. 38). Auch vom Phosphor sind mehrere Oxide bekannt. Praktische Bedeutung hat aber nur das Diphosphorpentoxid P 2 0 6 . Es verbindet sich außerordentlich begierig mit Wasser und stellt das schärfste Trocknungsmittel für Gase dar. Für

122

XXI. Stickstoffgruppe

die Reaktion von P 2 0 5 mit H 2 0 lassen sich folgende Gleichungen aufstellen: P 2 0 6 + H 2 0 = 2 HP0 3 ; P 2 0 5 + 2 H 2 0 = H 4 P 2 0 7 ; P 2 0 6 + 3 H 2 0 = 2 H 3 P0 4 . Von den P h o s p h o r säuren 1 ), die man so formuliert, ist H 3 P0 4 , die O r t h o phosphorsäure, die wichtigste. Sie ist in wäßriger Lösung die stabile Hydratationsstufe. Von ihr leiten sich auch die Salze ab, die man in der unbelebten und in der belebten Natur findet. Von diesen ist das wichtigste der in Wasser sehr schwer lösliche H y d r o x y l - A p a t i t 3 Ca3(P04)2 • Ca(OH)2 bzw. CaB(P04)30H, also ein basiches Salz; die OH-Gruppe kann z. T. durch F ersetzt sein. Es ist dies auch die anorganische Knochensubstanz. Das „tertiäre" Phosphat C a ^ P O ^ kann man nur auf trockenem Wege darstellen. In schwach saurer Lösung ist das ebenfalls ziemlich schwer lösliche „sekundäre" Phosphat CaHP0 4 • 2 H 2 0 (isomorph mit Gips CaS0 4 • 2 H 2 01) der Bodenkörper. Das noch stärker saure „primäre" Phosphat Ca(H 2 P0 4 ) 2 ist gut löslich. Verwickelt ist der Aufbau der wasserärmeren Phosphorsäuren. Da in einem [P0 3 ] 1 _ -Ion der Raum um das P-Teilchen nicht voll ausgefüllt wäre, vereinigen sich mehrere [P0 3 ] 1- -Teilchen. Es können so, ähnlich wie beim S0 3 (vgl. S. 100) ringförmige und kettenförmige Gebilde entstehen, die „Metaphosphorsäuren", z. B. die rechts abgebildete J„Trimetaphosphorsäure", oder aber die „Oligo"- bzw. „Polyphosphorsäuren", d. h. die Reihe

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*) Außer den Phosphorsäuren der Oxydationsstufe 5 + gibt es noch solche niederer Oxydationsstufen. Die U n t e r p h o s p h o r s ä u r e H 1 P I 0 < bildet sich bei der langsamen Oxydation von weißem Phosphor. Bei der Umsetzung von PCI, (vgl. S. 124) mit Wasser bildet sich P h o s p h o r i g e Säure H,PO,. Kocht man weißen Phosphor mit Kalilauge, so entsteht neben PH 8 ein Salz der U n t e r p h o s p h o r i g e n S ä u r e : 4 P + 3KOH + 3H a O = P H , + 3 K H , P O , . Darüber hinaus sind in neuester Zeit noch zahlreiche weitere Phosphorsäuren niederer Oxydationsstufe bekannt geworden, die z. T. P-O-P-GruppeD, z. T. P-P-Bindungen enthalten.

XXI. Stickstoffgruppe

123

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die Di- (oder Pyro-), Tri, Polyphosphorsäuren. Ihre Salze entstehen z. B. durch Erhitzen von sauren Phosphaten1), z. B. 2 K 2 HP0 4 = H 2 0 + K 4 P 2 0 7 ; die Säuren selbst bilden sich als erste Produkte der Reaktion zwischen Wasser und P 2 0 5 . Durch längere Einwirkung von Wasser werden aber die P—0—PBindungen gespalten, es entsteht Orthophosphorsäure; bei dieser Spaltung wird Energie frei. Dies spielt bei biologischen Vorgängen eine große Rolle zur Energieübertragung („AdenosinDiphosphat" und -„Triphosphat"). Die kondensierten Phosphate spielen in der Technik, z. B. bei der Herstellung von Waschmitteln, eine erhebliche Rolle. Die Rohstoffquelle für Phosphorsäuren ist der A p a t i t . Aus ihm kann man die Säure auf trockenem Wege gewinnen, indem man nach (S. 111) Phosphor herstellt, diesen zu P 2 0 6 verbrennt und dieses in Wasser löst. Man kann H 3 P0 4 aber auch auf nassem Wege nach der Gleichung Ca 6 (P0 4 ) 3 0H + 5 H 2 S0 4 + 9 H 2 0 = 5 CaS04 • 2 H 2 0 + 3 H 3 P0 4 herstellen. Verwendet man weniger Schwefelsäure, so erhält man gemäß 2 Ca 6 (P0 4 )0H + 7 H 2 S0 4 + 12 H 2 0 = 3 Ca(H2P04)2 + 7 CaS04 • 2 H 2 0 ein Gemisch des primären Phosphats mit Gips, das Düngemittel „ S u p e r p h o s p h a t " , in dem das natürliche Phosphat, das die Pflanzen nicht aufnehmen können, „aufgeschlossen" ist. Man kann den Aufschluß der Phosphate auch durch Glühen mit alkalireichen Silicaten durchführen ( R h e n a n i a - P h o s p h a t enthält u . a . NaCaP0 4 ). Diese sind nicht mehr in Wasser, wohl aber in sehr schwachen Säuren löslich2), die Glühphosphate wirken dementsprechend langsamer als Superphosphat. Über „Thomasmehl", ein weiteres Phosphorsäure-Düngemittel, vgl. S. 239. Der Nachweis und die Abscheidung von Phosphorsäure erfolgt meist über die schwerlösliche, gelbe Verbindung (NH4)3[P(MO3010)4], die sich aus stark salpetersaurer Lösung bildet; es handelt sich dabei um das Salz einer sogenannten „Heteropolysäure" (vgl. S. 224). Arsensäure gibt eine ganz entsprechende ') Durch Erhitzen von N a N H . H P O , • 4 H , 0 („Phosphorsalz") erhält man unter NH S - und H a O-Abspaltung glasige Substanzen, die Schwermetalloxide mit charakteristischen Earben lösen ( „ P h o s p h o r s a l z p e r l e n " ) . •) Auch gewisse organische Säuren, z. B. Citroncnsäure, bzw. ihre Salze wirken lösend.

124

XXI. Stickstoffgruppe

Fällung. Mit NH 3 -Lösung lassen sich diese Niederschläge lösen; mit MgCl2-Lösung und NH4C1 erhält man dann MgNH 4 P0 4 -6H 2 0 bzw. MgNH 4 As0 4 • 6 H 2 0, die beim Verglühen in Mg 2 P 2 0 7 bzw. Mg2As207 übergehen.

Von den Sauerstoff-Verbindungen des Arsens, Antimons und Wismuts sei das „Giftmehl" As 2 0 3 („Arsenik") genannt; es löst sich nur wenig in Wasser. Beim Antimon gibt es neben Sb 2 0 3 und Sb 2 0 5 das Oxid Sb 2 0 4 , das beim Glühen entsteht. Beim Wismut kann man die Oxydationsstufe 5 + nur schwierig erreichen, z. B. in Bismutaten(V) (Beispiel KBiO s ); wasserfreies B i 2 0 5 ist nicht bekannt. Halogenverbindungen. Die Halogenverbindungen des S t i c k s t o f f s sind bis auf das erst in neuerer Zeit entdeckte NF 3 sehr explosiv; genannt sei der Chlorstickstoff NC13. Stickstoff bildet auch Verbindungen, die Sauerstoff und Halogen enthalten: z. B. NOC1 (Nitrosylchlorid), N0 2 C1 (Nitrylchlorid) und C1N03 (Chlornitrat). Die Phosphor-Halogenide sind viel stabiler als die des Stickstoffs. So ist z. B. PC13 eine beständige farblose Flüssigkeit, die sich mit Wasser zu Salzsäure und phosphoriger Säure umsetzt. PC16, eine gelbe Kristallmasse, wird benutzt, um Chlor an Stelle von OH-Gruppen in organische Verbindungen einzuführen; dabei geht PC16 in P0C13 (Phosphorylchlorid) über, ebenfalls eine Flüssigkeit. Oxidhalogenide bilden sich sehr leicht, wenn man die Halogenide von A n t i m o n und W i s m u t mit Wasser versetzt: SbCl3 + H 2 0 = SbOCl + 2 HCl. Diese Stoffe sind im Gegensatz zu NOC1, N02C1, POCl3 USW. fest; sie besitzen z. T. eine sehr verwickelte Zusammensetzung und sind nach besonderen Bauprinzipien aufgebaut. Schwefel Verbindungen. Diese können hier nur ganz kurz erwähnt werden. Die Stickstoffschwefelverbindungen, z. B. N4S4 (vgl. S. 104) zersetzen sich beim Erhitzen explosionsartig. Die Phosphorsulfide P4S3, P 4 S 7 und P2S6 werden von Wasser mehr oder weniger schnell zersetzt und lassen sich aus wässeriger Lösung nicht herstellen. Dagegen sind die Sulfide von A r s e n (AS2S3, AS2S5 gelb), A n t i m o n (Sb2S3 bzw. Sb2S6, beide fallen aus wässeriger Lösung orange, die stabile Form von Sb2S3 ist grau) und W i s m u t (Bi2S3 schwarz) in Wasser, auch in saurer Lösung, nicht löslich; mit (NH 4 ) 2 S-Lösung geben die As- und Sb-Sulfide Salze von Thiosäuren, z. B. Sb2S5 + 3(NH4)2S = 2(NH 4 ) 3 [SbS 4 ].

XXII. Abhängigkeit d. Gleichgewichte v. äuß. Bedingungen 125 X X I I . Abhängigkeit der Gleichgewichte von äußeren Bedingungen Bei der Dissoziation des Wasserdampfes (S. 15/16), beim D e a c o n-Prozeß (S. 61), beim S02/S03-Gleichgewicht(S.97/98), bei der Ammoniaksynthese (S. 113) und bei den Stickstoffoxiden (S. 117 ff.) haben wir gesehen, daß Gleichgewichte von der Temperatur abhängen. Wir wollen nun den Einfluß der Temperatur und anderer Faktoren näher besprechen. A. Einfluß von Druck und Temperatur Wird auf ein im Gleichgewicht befindliches System irgendein Zwang ausgeübt, so verschiebt sich das Gleichgewicht1). Beispiel: Wasser hat ein kleineres Volumen als Eis. Liegt nun Eis neben Wasser im Gleichgewicht vor und erhöhen wir den Druck unter Konstanthaltung der Temperatur, so verringert sich das Volumen nicht nur dadurch, daß das Wasser und das Eis entsprechend ihrer Kompressibilität zusammengedrückt werden; es tritt vielmehr darüber hinaus ein Schmelzen des Eises, d.h. ein Übergang in das engräumigere Wasser ein. Einfluß des Druckes. Liegt eine Gasreaktion vor, bei der sich die Zahl der Molekeln ändert, so erfolgt bei Erhöhung des Druckes nicht nur eine Kompression nach den Gasgesetzen, sondern es tritt darüber hinaus noch eine Umsetzung in dem Sinne ein, daß sich das Volumen vermindert. Umgekehrt geht bei der Druckerniedrigung eine Umsetzung im Sinne einer Volumenvermehrung vor sich. Als Beispiel betrachten wir das Ammoniak-Gleichgewicht. Die Bildung von Ammoniak erfolgt nach der Gleichung: N2 + 3 H2 2 NH3; AR = — 22 kcal. Auf Grund *) ÜberdieRichtungderGleichgewichtsänderungsagt das P r i n z i p v o m k l e i n s t e n Z w a n g e von Le C h a t e l i e r - B r a u n aus, daß sie in dem Sinne erfolgt, daß dem Zwange entgegengewirkt wird. Eine für alle Fälle zutreffende Anwendung dieses Satzes ist jedoch nur dann möglich, wenn man bei den äußeren Einflüssen die „Kapazitäts"« und die „Intensitäts"-Größen unterscheidet. Da dies hier zu weit führen würde, begnügen wir uns mit der Darlegung der wichtigsten Anwendungen in ihren tatsächlichen Auswirkungen.

126 XXII. Abhängigkeit d. Gleichgewichte v. äuß. Bedingungen

des Avogadro sehen Gesetzes können wir dieser Gleichung entnehmen, daß bei vollständigem Umsatz aus 1 Volumteil Stickstoff und 3 Yolumteilen Wasserstoff, also insgesamt 4 Volumteilen Ausgangsgas, 2 Volumteile Ammoniak entstehen; das Volumen vermindert sich also auf die Hälfte. Es muß daher nach dem eben Dargelegten — konstante Temperatur vorausgesetzt! — bei hohen Drucken im Gleichgewicht mehr Ammoniak vorhanden sein als bei geringen. Daß es tatsächlich so ist, zeigt die Tab. 6, S. 113. Aus diesen Überlegungen folgt auch ohne weiteres, daß die Dissoziation eines Gases stets mit der Verdünnung z u n i m m t ; denn mit der Dissoziation ist ja immer eine Vergrößerung der Zahl der sich frei bewegenden Teilchen verbunden. Das gleiche gilt für gelöste Elektrolyte, bei denen nur an Stelle des äußeren der osmotische Druck maßgebend ist (vgl. dazu auch S. 130/131). Einfluß der Temperatur. Temperaturänderungen wirken sich auf Gleichgewichtsreaktionen so aus, daß durch Erhöhung der Temperatur die endotherme, wärmeverbrauchende Reaktion begünstigt wird, während umgekehrt bei tiefen Temperaturen die exotherme, wärmeliefernde Reaktion bevorzugt ist. Beim Ammoniak-Gleichgewicht ist die Bildung von Ammoniak exotherm, die Zersetzung endotherm; bei tiefen Temperaturen ist also die Bildung von Ammoniak bevorzugt, bei hohen die Zersetzung. Bei tiefen Temperaturen wird daher im Gleichgewicht mehr Ammoniak vorhanden sein als bei hohen. Tab. 6, S. 113 bestätigt diese Vorhersage. Ganz entsprechend ist es beim SO2/SO3-Gleichgewicht (Abb. 17, S. 98). Die Reaktion 2 S0 2 + 0 2 ^ 2 S0 3 ; AK = - 46 kcal, ist ebenfalls exotherm; dementsprechend ist auch hier bei tiefen Temperaturen mehr S0 3 im Gleichgewicht vorhanden als bei hohen. Bei der Reaktion N2 + 0 2 ^ 2NO; AH = + 42 kcal, ist es umgekehrt; hier ist die Bildung von NO endotherm, die Zer-

X X I I . Abhängigkeit d. Gleichgewichte v. äuß. Bedingungen

127

setzung dagegen exotherm. Dementsprechend wächst der NO-Gehalt im Gleichgewicht mit steigender Temperatur. Nach N e r n s t beträgt der Gleichgewichtsgehalt an NO bei 2000° 1,2%, bei 3000° 5,3%; vgl. dazu auch S. 117. Während die Bildung von NO aus N 2 + 0 2 stark endotherm ist, sind die Reaktionen 2 N O + O a ^ ± 2 N O a ; AR = — 27 kcal (1) 2 N02 ^ N204; A H = — 1 5 kcal (2) exotherm; die Menge von N 0 2 im Gleichgewicht (1) bzw. von N 2 0 4 bei (2) nimmt daher, wie S. 118 beschrieben, mit fallender Temperatur zu.

B.Einfluß der Konzentration;Massenwirkungsgesetz Untersucht man die Gasreaktion: 2 S0 2 + 0 2 ^ 2 SO, bei konstanter Temperatur, aber wechselndem Verhältnis zwischen SOa und 0 2 , so findet man, daß um so mehr SOa zu S0 3 umgesetzt wird, je größer das Verhältnis 0 2 : SOa ist. Hat man umgekehrt im Verhältnis zu SOa nur wenig 0 2 , so setzt sich nur wenig S0 2 zu S0 3 um. Man erkennt dies auch aus Abb. 17, S.98: Geht man von 67 Vol.% S0 2 und 33% 0 2 , d. h. also von dem „stöchiometrischen" Verhältnis aus, so setzt sich ein geringerer Anteil des S0 2 zu S0 3 um, als wenn man von 33% S0 2 und 67% Oa ausgeht. Dieses Ergebnis gilt ganz allgemein. Ein 1867 von G u l d b e r g und W a a g e ausgesprochenes Gesetz besagt nämlich: Die W i r k u n g eines S t o f f e s i s t von s e i n e r K o n z e n t r a t i o n a b h ä n g i g . Unter Konzentration versteht man dabei die Anzahl Mole pro Volumeinheit; früher bezeichnete man dies als „aktive Masse", und bezeichnete das Gesetz als „ M a s s e n w i r k u n g s g e s e t z " . Dies kann irreführen, da es nicht auf die Masse, sondern auf die Konzentration ankommt. Das Massenwirkungsgesetz gilt auch für wässerige Lösungen. Wir betrachten die Reaktion zwischen arseniger Säure und Jod: H s AsOj + J 2 + HAO ^ H 2 A S 0 4 - + 3H+ + 2 J - . Sorgen wir dafür, daß die Konzentration an H+-Ionen, die ja bei der Reaktion entstehen, immer klein gehalten wird, so geht die Reaktion praktisch

128 XXII. Abhängigkeit d. Gleichgewichte v. äuß. Bedingungen quantitativ von links nach rechts. Man erreicht dies, indem man Hydrogencarbonat (NaHC0 3 ) zusetzt; die entstehenden H+-Ionen werden dann von den HCO^-Ionen unter C0 2 -Entwicklung weggefangen, und es bleiben nur soviel H+-Ionen in Lösung, wie dem Gleichgewicht der schwachen Kohlensäure entspricht 1 ). Säuert man umgekehrt ein Gemisch von Arsensäure und Jodwasserstoff durch Zugabe von Salzsäure stark an, so geht die Reaktion praktisch quantitativ von rechts nach links, es bildet sich arsenige Säure, und Jod wird frei.

Quantitatives. Die Abhängigkeit des Gleichgewichtes von den Konzentrationsverhältnissen kann man für verdünnte Systeme auch quantitativ angeben. Wir wollen uns zunächst auf h o m o g e n e Reaktionen beschränken2). Liegen in einem Gase oder in einer Lösung Molekeln A und B vor, die nach der Gleichung A + B -> C + D (1) reagieren können, so ist Voraussetzung für das Eintreten einer Reaktion, daß A- und B-Teilchen zusammenstoßen. Man sieht leicht ein, daß die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes davon abhängt, wie viele Molekeln in der Volumeneinheit vorhanden sind. Man mißt dies als „ K o n z e n t r a t i o n " in Mol p r o L i t e r und bezeichnet es durch eckige Klammern. Hält man [A] konstant, so ist die Wahrscheinlichkeit des Zusammenstoßes w ~ [ B ] ; bei konstantem [B] und variablem [A] gilt entsprechend w ~ [A]; variiert man sowohl [A] als auch [B], so wird w ~ [A] • [B], Nun wird nicht jeder Zusammenstoß zu einer Reaktion gemäß (1) führen, sondern nur ein gewisser Anteil. Für die Reaktionsgeschwindigkeit der „Hin"reaktion (1) ^ wird also gelten: v1 = k t [A] • [B], wobei k t ein Maß dafür ist, welcher Anteil der Zusammenstöße von A und B zur Bildung von C und D führt. nimmt ab, je mehr A und B verbraucht werden. Auf der anderen Seite kann aber auch die Reaktion C -(- D A + B (2), die „Rück"reaktion eintreten. Für diese gilt entsprechend v 2 = k 2 • [C] • [D], wobei k 2 verschieden von k t ist. v 2 ist am Anfang Null und wird immer größer, weil sich ja immer mehr C und D bilden. Schließlich wird sich ein Gleichgewicht ') Na a CO, oder gar NaOH sind hier zum Wegfangen der H + -Ionen nicht verwertbar, da sich Jod in diesen alkalisch reagierenden Lösungen (vgl. dazu für NaaCOa S. 133) sowieso zu farblosem Jodid und Hypojodit löst (vgl. dazu das S. 83 besprochene analoge Verhalten des Chlors). ') Nach S. 6 sind homogene Beaktionen solche, die sich nur in e i n e r Phase abspielen, etwa im Gas oder in Lösung, bei denen sich also keine neue Phase, etwa aus einer Lösung ein Niederschlag oder ein Gas, bildet.

XXII. Abhängigkeit d. Gleichgewichte v. äuß. Bedingungen 129 A + B C + D einstellen, das erreicht ist, wenn v2 = v t geworden ist. Es gilt dann im Gleichgewicht: k 2 [C] • [D] = kx [A] • [B] bzw. —21. = IAJ'

LÖJ

= K. In Worten ausgedrückt: Im Gleichgewicht 2

ist der Quotient aus dem Produkt der Konzentrationen der Reaktionsprodukte und dem Produkt der Konzentrationen der Ausgangsstoffe konstant. Aus dem vorstehenden folgt, daß mit der Erreichung des Gleichgewichtes keineswegs alles in Ruhe ist; vielmehr bilden sich beim Gleichgewicht pro Zeiteinheit ebensoviel C und D wie verschwinden. Das Gleichgewicht ist also kein statisches wie bei einem Hebel, sondern ein dynamisches. Reagieren m Molekeln A mit n Molekeln B unter Bildung von u Molekeln C und v Molekeln D, so gilt, wie man sich leicht ableitet, für das Gleichgewicht m A + n B ^ u C + v D für eine bestimmte konstante Temperatur folgende GleichrCl™ • [D1T c u • cX gewichtsbedingung: ^ e f 7 ^ = konstant' Bei Gasen rechnet man meist mit den Partialdrucken p statt mit den Konzentrationen c. Nach den Gasgesetzen gilt p • v = n • RT. Die Konzentration c ist n/v; es gilt also c = n/v c« • C£ = p/RT bzw. p = c • RT. Schreibt man statt ° ° = Kc Pc'PD

K-K

c

A '

c

B

= KD, SO erkennt man, daß K c und KD nur dann gleich

werden, wenn u -f v = m + n ist; sonst gilt K p = K c • (RT)< u+v H m+I1 ). Das Massenwirkungsgesetz führt somit die Beschreibung eines Gleichgewichtes auf eine einzige Konstante zurück. Diese Konstante ändert sich natürlich von Reaktion zu Reaktion; es handelt sich also nicht um eine generelle Konstante wie bei der Gaskonstanten R. Auch für ein und dieselbe Reaktion ändert sieh die Konstante mit der Temperatur, wie wir ja im vorigen Abschnitt schon sahen. Wenden wir die Gleichung des Massenwirkungsgesetzes auf das Gleichgewicht 2 S0 2 + 0 2 ^ 2 S0 3 an, so erhalten c|o 3 , , PsOa3 tt K0 wir - j 2— = TK 0 bzw. , — = Kp = . cso2"co2 Pso 2 • Po 2 K l e m m , Anorganische Chemie

9

130 XXII. Abhängigkeit d. Gleichgewichte v. äuß. Bedingungen Im Gleichgewicht wird somit das technisch wichtige Verhältnis

proportional p ^ ; es nimmt also, wie Abb. 17

(S. 98) bereits zeigte, mit dem Sauerstoffpartialdruck zu. Als zweites Beispiel betrachten wir das Ammoniak-Gleichgewicht: N2 + 3 H 2 2 NH 3 . Das Massenwirkungsgesetz liefert die Gleichung Pnh ij— = K p . Ist der NH3-Gehalt im Gleichgewicht sehr gering, PN, ' PH, so wird der Gesamtdruck P praktisch nur vom Na- und H2-Gehalt Pjf H bestimmt; P n 2 ~ 1/4 P; p h 2 ~ B / 4 P . Wir erhalten = K p bzw.

P^h

27

r

¿Do

1 / 4 P

"^

P 3

t,4 ' = tthtt • Kp = K. F ü r das Verhältnis des Am-

moniak-TeOdrucks zum Gesamtdruck P, d. h. die Ausbeute an NH3, ergibt sich also = / k - P , d. h. der NH3-Gehalt ist dem Gesamtdruck proportional. Tab. 6, S. 113 zeigt, daß dies — wie das nach den Annahmen bei unserer überschläglichen Berechnung nicht anders zu erwarten ist — nur bei kleinen NH3-Gehalten (bei 600°) gut stimmt, während sich bei höheren Gehalten (400°) erwartungsgemäß Abweichungen ergeben. Anwendung aul Lösungen. Wir erwähnten bereits, daß das Massenwirkungsgesetz auch für v e r d ü n n t e L ö s u n g e n gilt. Eine Lösung der Konzentration 1, die 1 Mol/Liter enthält, bezeichnet man als „molar" 1 ). Wir wollen zunächst das Gesetz ableiten, nach dem der D i s s o z i a t i o n s g r a d a, d. h. der Bruchteil der insgesamt vorhandenen Elektrolytmolekeln, der in Ionen zerfallen ist, mit steigender Verdünnung anwächst. Betrachten wir als einfachsten Fall die Dissoziation eines Elektrolyten AB in die Ionen A + und B - . rA+l. m - i Es gilt dann -— r »-pn = konst. Führen wir jetzt den Disso[ABJ

ziationsgrad oc (der zwischen a = 1 für vollständige Dissoziation und 0 variieren kann) ein, so bedeutet das, daß von einem Mol AB a Gramm-Ionen A + und ebensoviel B~ vorhanden sind, während (1—a) Mole AB undissoziiert verbleiben. Die Konzentration an A + *) Außerdem ist für viele Zwecke der Begriff der „ N o r m a l i t ä t " (Äquivalent/Liter) wichtig; Abkürzung n ; z. B. 1 n HCl, 1 n H t S 0 4 = m/2 H,SO,.

X X I I . Abhängigkeit d. Gleichgewichte v. äuß. Bedingungen

131

-

u n d B ist also, wenn das Volumen, in dem 1 Mol A B gelöst ist, v Liter beträgt, je a/v, die von A B dagegen (1—a^/v 1 ). Die obige Gleichung wird also zu ,, a . = konst. • v = konst. /c. = konst. bzw. (1 — 2-Ionen, so ändert sich in der Gleichung ^ J TT [H^H? 2 ^ = K der Quotient [Or^OUUiiJ [CH 3 C0J]/[CH 3 C00H] nicht wesentlich, d. h. [H+] bleibt annähernd konstant. Einige Beispiele für die Berechnung von pH-Werten. Für eine sehr s t a r k e Säure oder Base ist der pH-Wert ohne weiteres durch die Konzentration gegeben; dabei wollen wir hier wie im folgenden von dem Einfluß der Ionen aufeinander, wie er durch die S. 131 genannten „Aktivitätskoeffizienten" ausgedrückt wird, absehen. In einer n/100 HCl-Lösung ist [H+] = 10~2, also p h = 2, in einer n/1000 NaOH-Lösung ist [OH-] = 10" 3 , also p 0 H = 3, p H = 11. Schwieriger ist die Berechnung, wenn s c h w a c h e Säuren oder Basen vorliegen, da diese nur teilweise dissoziiert sind. Wir wollen als Beispiel den pH-Wert von n/100 Essigsäure berechnen. Zur Anwendung des Ostwaldschen Verdünnungsgesetzes brauchen wir die Verdünnung v und die Säure-Dissoziationskonstante K s . Mit v = 100 und K«, = 10" 4 . 74 (vgl. Tab. 7) ergibt sich für den Dissoziationsgrad: • JHe + "HRn1). Dieses Rn zerfällt ebenfalls als a-Strahler in Radium A (Masse 218, Kernladung 84), der nächste Schritt ist wieder ein a-Zerfall (Radium B mit der Masse 214, Kernladung 82). Das Radium B ist aber nun ein /S-Strahler; es gibt aus dem Kern ein Elektron ab (Masse zu vernachlässigen, Ladung —1); bei praktisch gleichbleibender Masse nimmt die Kernladung um 1 zu, es entsteht Radium C (Masse 214, Kernladung 83); dann folgt wieder ein /3-Strahler usw. Vorgänge, wie sie eben dargelegt sind, bilden den Inhalt des Verschiebungssatzes von F a j a n s und Soddy. Es gibt drei radioaktive Zerfallsreihen: die Actinium-Reihe (I) beginnt mit dem Actino-Uran 2jflU, die Uran-Reihe (II) mit Uran I 2f§ U (in diese Reihe gehört das Radium), die ThoriumReihe (DI) mit Thorium 2 lJTh. Nach einer größeren Zahl von a- und /¡-Zerfällen (die Einzelschritte können mit sehr verschiedener Energie und Geschwindigkeit verlaufen, die „Halbwertszeiten" liegen zwischen 1010 Jahren und 10~3 Sekunden I) entsteht in allen Fällen ein beständiges Endglied mit der Kernladungszahl 82, d.h. Blei; denn die Kernladungszahl bestimmt die Zahl der Elektronen und damit das chemische Verhalten und 82 Elektronen in der Elektronenhülle sind für das Element Blei charakteristisch. Die Blei-Atome, die aus den drei genannten Zerfallsreihen entstehen, haben aber verschiedene Massen: bei Reihe I 207, H 206, HI 208. In den radioaktiven Reihen finden sich demnach Erscheinungen, die die bisherigen Vorstellungen über den Elementbegriff umI n derartigen Elementsymbolen bezeichnet die Zahl links oben die Masse, links unten die Kernladung.

160

XXV. Der Aufbau der Atome ; Bindungsarten

stürzen: Einmal die Existenz von Atomen, die nicht beständig sind, sondern sich umwandeln1); dabei werden Energien frei, die um Größenordnungen größer sind als man sie bei chemischen Vorgängen findet. Zum anderen war man bisher überzeugt, daß allen Atomen eines Elements eine ganz bestimmte charakteristische Masse zukommt. Nun zeigte es sich, daß es z. B. mehrere Bleiarten mit verschiedenen Atommassen gibt. Dies gilt nicht nur für Blei, sondern es kommt bei fast allen Gliedern der radioaktiven Reihen vor. Uran z. B., wie es in der Natur vorkommt, besteht zu 99,3% aus 2 |SU, zu 0,7% aus 2 | | U . Andererseits hat Radium A (vgl. S. 159) chemisch die Eigenschaften von Po, Radium B von Pb, Radium C von Bi usw. Man bezeichnet Atomarten, die die gleiche Kernladung, aber verschiedene Masse haben, als I s o t o p e , weil sie im Periodensystem an der gleichen Stelle stehen. Als man dann Methoden entwickelt hatte, um die Massen von einzelnen Atomen oder Molekeln bzw. Molekelbruchstücken genau zu bestimmen — insbesondere ist hier als höchst entwickelte Präzisionsmethode die Massenspektroskopie zu nennen, bei der geladene Atome usw. im elektrischen und magnetischen Feld abgelenkt werden — stellte sich heraus, daß die Mehrzahl der Elemente aus mehreren Isotopen besteht. Nur wenige Elemente (Be, F, Na, AI, P, Sc, Mn, Co, As, Y, Nb, J, Cs, Tb, Ho, Tm, Au) sind Reinelemente, die anderen sind Gemische von Isotopen (Mischelemente); die Zahl der Isotope eines Elements kann bis zu 10 betragen I Die Isotopie erklärt es, daß viele Elemente ein so weit von einer ganzen Zahl abweichendes Atomgewicht haben; es liegen Gemische verschiedener Isotope vor. So stellt z. B. Chlor mit dem Atomgewicht 35,467 ein Gemisch von zwei Isotopen mit den Atomgewichten 35 (76,4°/0) und 37 (24,6%) dar. Die T r e n n u n g von Isotopengemischen, wie sie mit Ausnahme der Anfangsglieder bei fast allen Elementen vorliegen, ist außerordentlich schwer. Eine solche Trennung kann nur auf physikalischem Wege erfolgen 2 ); denn chemisch unterscheiden sich Isotope voneinander praktisch nicht, da die Kernladung und damit die Zahl der Elektronen die gleiche ist. Besonders wichtig ist es, daß neben gewöhnlichen Wasserstoffatomen mit dem Atomgewicht 1 auch solche des Atomgewichts 23) vorkommen, wenn auch nur etwa im Ver1 ) Es gibt auch einige Isotope von leichteren Elementen, die radioaktiv sind; genannt seien (/?), f ^ R b (/?), ' f f La (ß), ^ J S m («), ^ j L u (ß), ' f j R e (ß); in Klammern ist die Strahlungsart angegeben. •) Als besonders wirksam hat sich die sogenannte „Thermodiffuslon" erwiesen ( C l n s l n s ) . *) Und ganz untergeordnet auch der Masse 3 („Tritium"); dieses kann man in größerer Menge künstlich darstellen.

X X V . Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

161

hältnis 1:6000. Man hat dem schweren Wasserstoff einen eigenen Namen gegeben, „ D e u t e r i u m " (Symbol D ) ; der Wasserstoffkern der Masse 2 heißt „Deuteron". Die Trennung der Wasserstoffisotopen gelingt verhältnismäßig leicht, da sich bei der Elektrolyse der Wasserstoff mit der Masse 1 leichter abscheidet, während sich D 2 0 bzw. DHO im Elektrolysenrückstand anreichern. (Uber „schweres Wasser" vgl. auch S. 10.) Radioaktive Strahlen kann man in der Wilsonschen Nebelkammer sichtbar machen; in dieser befindet sich übersättigter Wasserdampf, der dort, wo ein geladenes Teilchen geflogen ist, zur Kondensation gebracht wird, weil die Teilchen durch Zusammenstöße mit Gasmolekeln Ionen erzeugen, die als Kondensationskerne dienen. Als R u t h e r f o r d 1919 in einer Stickstoffatmosphäre Versuche mit a-Strahlen machte, stellte er fest, daß sich ein Strahl in einen kurzen und einen langen Strahl teilte. Der letztere konnte nur von einem H-Teilchen herrühren. Es hatte folgende Reaktion stattgefunden: ^ N + J H e = J H + l J O ; es war aus Stickstoff und Helium Wasserstoff und/das — in der Natur nur in geringer Menge vorkommende — SauerstoffIsotop der Masse 17 entstanden. Der alte Traum der Alchemisten einer künstlich ausgelösten Atomumwandlung wax erfüllt. Mit a-Teilchen und durch sehr starke elektrische Felder beschleunigten anderen Teilchen (H, D u. ä.) hat man dann noch viele andere Atomumwandlungen durchgeführt und dabei auch künstlich radioaktive Stoffe hergestellt, z . B . gemäß ÜA1 + |He-> $n + f g P ; ' S P - * x°Si + J e + ; das nach dem ersten Vorgang aufgebaute P--Teilchen zerfällt freiwillig I Bei den eben genannten Prozessen treten zwei Elementarteilchen auf, die man früher nicht kannte 1 ). e + ist das positiv geladene Elektron. Wichtiger ist das zweite, als n bezeichnete Teilchen, das N e u t r o n . Es ist 1932 von C h a d w i c k entdeckt worden und entsteht z. B. bei der Kernreaktion J B e + |He-> 1|C + J n . Ein Gemisch eines a-Strahlers (z. B. Ra oder Rn) und Be bezeichnet man daher als „Neutronenkanone". Die Entdeckung des Neutrons war von entscheidender Bedeutung für die weitere Entwicklung. Einmal erkannte man, daß l ) Man hat darüber hinaus in den letzten Jahrzehnten noch zahlreiche weitere, durchweg kurzlebige Elementarteilchen kennengelernt, deren Massen meist zwischen der des Elektrons und der des Protons liegen, z. T. aber noch etwas schwerer sind: die ¡i-, n- und K-Mesonen und die Hyperonen; es ist hier Jedoch nicht möglich, darauf einzugehen. Ebensowenig können das Photon, das Neutrino und die sogenannten Antiteilchen besprochen werden.

K l e m m , Anorganische Chemie

11

162

XXV. Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

dieses Teilchen, obwohl es selbst nur kurzlebig ist — es zerfällt mit einer Halbwertszeit von 12,8 Minuten unter /?-Strahlung in ein Proton — eine wesentliche Holle beim Aufbau der Atomkerne spielt. Schon vor nahezu 150 Jahren hatte der englische Arzt P r o u t die Hypothese aufgestellt, die Atome aller Elemente seien aus Wasserstoffatomen aufgebaut. Das war damals eine Spekulation, die B e r z e l i u s und andere durch genaue Atomgewichtsbestimmungen nachprüften und als nicht zutreffend fanden. Erst in neuester Zeit hat sich ergeben, daß im Grunde genommen die Hypothese von P r o u t richtig ist. Nur zeigte sich, daß es offenbar zwei Elementarteilchen sind, die hierbei eine Rolle spielen, die Wasserstoffkerne („Protonen" p) und die Neutronen: der Atomkern enthält so viel Protonen, wie seine Ladung beträgt, und zudem so viel Neutronen, wie der Differenz: Atomgewicht minus Kernladung entspricht. | H e z.B. ist aus 2p und 2n aufgebaut, 2 üfU aus 92p und 146 n. Die Zahl der Neutronen pro Proton ist also bei den schweren Elementen größer als bei den leichten. Daß mit der Annahme, daß in den Atomkernen Protonen und Neutronen vorhanden sind, die Existenz von Isotopen verständlich wird, ergibt sich von selbst: ein Atom mit einer bestimmten Protonenzahl kann eine wechselnde Menge von Neutronen enthalten. Nach dieser Vorstellung müßte die Masse eines Atoms sich additiv aus der Summe der Wasserstoffatome und Neutronen ergeben. Da ein Wasserstoffatom die Masse 1,00814, ein Neutron die Masse 1,00898 (bezogen auf 1 6 0 = 161) besitzt, sollte ein Deuterium JD die Masse 2,01712 haben; tatsächlich beträgt sie 2,01474, sie ist also um 0,00238 geringer. Nach der speziellen Relativitätstheorie bedeutet gemäß der Formel /Im = E/c2 (c = Lichtgeschwindigkeit), daß eine Abnahme der Masse Freiwerden von Energie bedeutet. Abnahme um 1 Masseneinheit würde 931 Millionen Elektronenvolt (MeV) entsprechen, 0,00238 Masseneinheiten also 2,21 MeV. Da 1 eV 23 kcal/Mol entspricht, sieht man, daß es sich um Energiebeträge handelt, die 10'mal so hoch sind wie die Wärmetönungen chemischer Reaktionen! Bei der Bildung von He aus 2 H + 2n werden sogar 28,2 MeV frei, d. h. pro Elementarteilchen 7,05 MeV, verglichen mit 1/2 • 2,2 = 1,1 MeV beim D. Abb. 21 gibt den Verlauf des „ M a s s e n d e f e k t e s " für eine Anzahl von Atomen 1 ); je tiefer die Werte liegen, desto beständiger ist das betreffende Element. Man sieht, daß die ') Angegeben ist der Paekungsanteil f -

AtomgewicM -

Massenzahl

X X V . Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

11*

163

164

XXV. Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

beständigsten Elemente bei Massen zwischen 40 (etwa Ar) und 80 (etwa Br) liegen; sowohl die schwereren als besonders auch die leichteren sind weniger beständig und würden Energie liefern, wenn sie in die mittleren überführt werden könnten. Ein Schritt in dieser Richtung ist der freiwillige radioaktive Zerfall der schwersten Elemente; er liefert einen wesentlichen Teil der WärmeEnergie, die die Erde laufend in den Weltenraum ausstrahlt. Wie man den Zerfall der schweren Elemente in mittelschwere Elemente zur Energieerzeugung ausnutzen kann, wird im folgenden besprochen werden. Bei den Versuchen zur Atomumwandlung durch Beschuß mit geladenen, stark beschleunigten Teilchen (H, D) ergab sich mit den damals erreichbaren elektrischen Feldern eine Grenze, weil die hochgeladenen Kerne der schweren Elemente diese ebenfalls positiv geladenen Teilchen so stark abstießen, daß sie nicht in den Kern eindringen konnten. Es lag nahe, mit N e u t r o n e n zu beschießen, weil diese ungeladen sind und nicht von der Kernladung abgestoßen werden. Als man solche Neutronenbeschießungen von U r a n durchführte, zeigte es sich, daß je nach der Geschwindigkeit der Neutronen verschiedene Kernreaktionen eintreten. Ganz s c h n e l l e Neutronen gehen praktisch ohne Wirkung hindurch. Mit m i t t e l s c h n e l l e n Neutronen reagiert das Isotop der Masse 238 (vgl. S. 160) folgendermaßen: 238 TT 4 - n 82

U+ n -

2 3 9 TT 92

U

ß

23 5 M l n u t - J ^

239 AM

n

ß

93 P 2,33 Tage

,

2 349 p „

f ™

2,4 • 10« Jahre " Das durch Neutronen-Einfang gebildete 2 | | U zerfällt unter /j-Zerfall rasch in ein neues Element N e p t u n i u m der Ordnungszahl 93 und dieses etwas langsamer in ein weiteres neues Element P l u t o n i u m der Ordnungszahl 94. Dieses zerfällt dann zwar unter a-Strahlung wieder in 235 U, aber nur sehr langsam. Es ist also gelungen, Elemente herzustellen, die es in der Natur nicht gibt, die sogenannten T r a n s u r a n e . Diese Elemente: Neptunium, Plutonium, Americium,'1. Curium, Berkelium, Californium, Einsteinium, Fermium, Mendelevium, Nobelium, Lawrentium sind S. 107 geklammert aufgeführt; sie sind um so unbeständiger und zerfallen um so schneller,' je höher ihre Ordnungszahl ist. Das Nobelium z.B. hat nur noch eine Halbwertszeit von einigen Minuten. Wichtiger war jedoch eine andere Kernreaktion, die O. H a h n und F. S t r a s s m a n n 1939 entdeckten: L a n g s a m e Neutronen reagieren bevorzugt mit dem Uranisotop der Masse 235. Das so

X X V . Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

165

gebildete U zerfällt sofort und unter sehr großer Energieabgabe in zwei Bruchstücke mit mittlerer Größe, etwa nach dem Schema: m U -> 3 6 K r +

66Ba

bzw.

23

9J

U

3 8 Sr

+

54Xe

usw.

Da die mittelschweren Atome, auch bei den instabilen Isotopen, relativ weniger Neutronen besitzen als die schweren, werden dabei 2 — 3 Neutronen frei. Diese können mit anderen U-Atomen weiter reagieren. Liegt reines 2 3 5 U vor — das durch umständliche und kostspielige Prozesse aus natürlichem Uran abgetrennt werden muß — so kommt ein großer Bruchteil der entstehenden Neutronen zur Wirkung, es bildet sich eine sehr schnell anlaufende Kettenreaktion aus, wir erhalten eine A t o m b o m b e 1 ) . Liegt dagegen n a t ü r l i c h e s Uran vor, das nur 0 , 7 % des bei der Reaktion Neutronen liefernden 2 3 5 U enthält, so ist die Aussicht, daß das Neutron mit 2 3 8 U reagiert, sehr viel größer. Nun sind allerdings die Neutronen im Augenblick des Entstehens so energiereich, daß sie das Uranmetall durchflogen haben, ehe sie zur Reaktion gekommen sind, also verlorengehen. Man muß also die Neutronengeschwindigkeit herabsetzen; dies kann dadurch geschehen, daß man das Uranmetall mit einem Mantel aus einer Substanz umgibt, die leichte Atome enthält, die mit Neutronen keine Reaktion eingehen. Dazu eignet sich schweres Wasser ( D 2 0 ) oder ganz reiner Graphit. Erreicht man es dann, daß die kinetische Energie der Neutronen durch immer erneute Zusammenstöße mit der Wand sehr stark erniedrigt wird, so reagieren diese langsamen Neutronen bevorzugt mit dem 2 3 5 U, es entstehen ^wieder neue Neutronen und der Prozeß, der durch iirgendeins" der überall in geringer Menge vorhandenen Neutronen ausgelöst wird, läuft kontinuierlich weiter. Durch die geschilderten Kernreaktionen wird laufend Wärme erzeugt, die man durch Flüssigkeiten oder Gase abführen und zur Arbeitsleistung in Wärmemaschinen benutzen kann. Mit solchen „ R e a k t o r e n " kann man Elektrizitätswerke u . a . betreiben. Betrachtet man Abb. 21, so erkennt man, daß man noch mehr Energie als durch den Zerfall der schwersten Elemente gewinnen würde, wenn man Wasserstoff in Helium verwandeln könnte. Dieser Prozeß geht in der Sonne dauernd vor sich; dort ist die Temperatur so hoch, daß die erforderliche „Aktivierungsenergie" zur Verfügung steht. Auch auf der Erde kann man diesen Prozeß durchführen, wenn man eine „gewöhnliche" uranhaltige Atombombe mit Man kann solche Bomben auch aus P u herstellen, (las im Reaktor (vgl. später) als Nebenprodukt anfällt und dessen Abtrennung leichter ist als die von 136 Ü aus natürlichem Uran.

166

XXV. Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

Wasserstoff bzw. geeigneten Verbindungen umgibt; die Wirkungen einer solchen Wasserstoff-Bombe sind noch viel verheerender als die einer Uranbombe. Gelänge es, diese „ K e r n f u s i o n " in gesteuerter Form durchzuführen, so wäre die Energieversorgung der Menschheit auf nahezu unbegrenzte Zeit gesichert; ob man dieses Ziel erreichen wird, weiß man noch nicht.

Aufbau der Elektronenhüllen. Wie schon erwähnt, ist die Z a h l der E l e k t r o n e n eines neutralen Atoms gleich der Kernladung, d. h. also gleich der Ordnungszahl. Wasserstoff besitzt also 1 Elektron, Natrium 11, Uran 92 Elektronen. Die optischen Erscheinungen (Spektren) sowie die chemischen Erfahrungen haben erkennen lassen, daß die Elektronen der einzelnen Atome in verschiedenen Gruppen (Niveaus) angeordnet sind, denen jeweils eine „ H a u p t q u a n t e n z a h l " n entspricht. Am festesten sind die Elektronen in der dem Kern am nächsten liegenden K-Gruppe (n = 1) gebunden, weniger fest in den äußeren, den L-, M-, N- usw. Gruppen (n = 2, 3, 4, usw.). Außerdem kann man den Elektronen eine „ N e b e n q u a n t e n z a h l " 1 zuordnen, die das Drehimpulsmoment (1 • h[2n) angibt: die s-Elektronen haben 1 = 0, die p-Elektronen 1 = 1, die d-Elektronen 1 = 2, die f-Elektronen 1 = 3. Schließlich können sich die Elektronen um die eigene Achse drehen (Spinmoment). Bei gegebener Hauptquantenzahl gibt es zwei s-, sechs p-, zehn d-, vierzehn f-Elektronen. Im K-Niveau (n = 1) gibt es nur s-Elektronen, im L-Niveau s- und p-Elektronen, im M-Niveau s-, p- und d-Elektronen usw. Daraus folgt, daß es im K-Niveau insgesamt 2 Elektronen gibt, 8 in der L-, 18 in der M-Gruppe usw. Damit hängt die Länge der Perioden im Perioden-System zusammen. Über die Verteilung der Elektronen auf die einzelnen Gruppen möge die nebenstehende Tabelle 10 einen Eindruck vermitteln, die außer der Vorperiode die erste und zweite Periode umfaßt. In den höheren Perioden liegen die Verhältnisse verwickelter, da hier z. T. Elektronen mit höherer Hauptquantenzahl, aber niedrigerer Nebenquanten-

XXV. Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

167

Tabelle 10 E l e k t r o n e n - A n o r d n u n g in den n e u t r a l e n A t o m e n K s

Vorperiode |

H He

1 2

1 2

1. Periode •

Li Be B C N 0 F Ne

3 4 5 6 7 8 9 10

2 2 2 2 2 2 2 2

1 2 2 2 2 2 2 2

— — 1 2 3 4 6 6

1 1 1 1 I I

1 1 1 1 1 1 11

2. Periode

Na Mg AI Si P S Cl Ar

11 12 13 14 16 16 17 18

2 2 2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2 2 2

6 6 6 6 6 6 6 6

i 2 2 2 2 2 2 2

1 2 3 4 5 6

— — — — — —

M

Kernladung

1 1 1 1 1 1 11

Elc¡ktronen gruppe L M s p s p

Element

d

zahl fester gebunden sind, als solche mit niederer Hauptquantenzahl, aber höherer Nebenquantenzahl; Näheres vgl. bei „Lanthanide" (S. 193) und „Übergangselemente" (S. 214). Bindungsarien in der Einzelmolekel. Ionenbindung. (Vgl. dazu S. 74ff.). Tabelle 10 zeigt, daß die neu hinzukommenden Elektronen innerhalb einer Periode immer in derselben Gruppe angelagert werden, bis bei den Edelgasen eine a b g e s c h l o s s e n e K o n f i g u r a t i o n der äußeren Elektronen erreicht ist, die beim He 2, beim Ne und Ar1) 8 Elektronen l

) Und ebenso bei den anderen Edelgasen.

168

XXV. Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

(zwei s- und 6 p-Elektronen) umfaßt. Die Spektren ergeben, daß die „Ionisierungsenergie", d. h. die Arbeit, die notwendig ist, um ein Elektron aus dem neutralen Atom abzuspalten und somit ein positiv geladenes Ion zu bilden, vom Li zum Ne — bzw. vom Na zum Ar usw. — ziemlich regelmäßig ansteigt. Beim Übergang vom Edelgas zum folgenden Metall der 1. Gruppe, also z. B. vom Ne zum Na, dagegen fällt sie plötzlich ab, so daß bei den E d e l g a s e n die Bindung der Elektronen ganz besonders fest ist. Dies ist von größter Bedeutung für die Chemie. Die Nachbarelemente der Edelgase zeigen nämlich das Bestreben, in Verbindungen ebenfalls die Elektronenkonfiguration der Edelgase zu erreichen 1 ). Ein Beispiel möge dies erläutern: Bei der Bildung von NaCl geht, wie wir schon S. 74 sahen, ein Elektron vom Natrium-Atom zum Chlor-Atom über, das dadurch zum negativ geladenen Ion wird, während umgekehrt das Natrium als positiv geladeneslon zurückbleibt. Tab. 10 zeigt uns, daß damit beide Ionen Edelgaskonfiguration besitzen. Das Na + -Ion unterscheidet sich vom Neon-Atom nur dadurch, daß es nicht die Kernladung 10 besitzt, sondern die Ladung 11 des Natrium-Kerns unverändert beibehalten hat Ebenso besitzt das Cl~-Ion die Elektronenkonfiguration des ArgonAtomes, aber nur die Kernladung 17. Man versteht so, daß Wasserstoff, Lithium und Natrium in Verbindungen einfach-, Beryllium und Magnesium doppelt-, Bor und Aluminium dreifach-positiv geladene Ionen bilden, während andererseits Fluor und Chlor 2 ) in Verbindungen als einfach-, Sauerstoff und Schwefel als doppelt-, Stickstoff und Phosphor als dreifach-negativ geladene Ionen auftreten. 1 ) Die hier gewählte Darstellung ist nur ein grobes Schema; verstehen kann man die Tendenz, Verbindungen mit edelgasähnlichen Ionen zu bilden, nur durch eine Betrachtung aller in Frage kommenden Energiebeträge, z. B. Ionisierungsenergien, Gitterenergien usw. *) Und auch gelegentlich Wasserstoff, z. B. im Lithium- und im Calciumhydrid LiH bzw. CaH,.

X X V . Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

169

Nun kann bei den letztgenannten Elementen, z. B. bei Chlor, Schwefel und Phosphor, die Edelgaskonfiguration auch dadurch erreicht werden, daß — ebenso wie bei der Bildung des Na + -Ions — Elektronen abgegeben werden, daß also die Elektronenkonfiguration des vorhergehenden Edelgases (hier Neon) gebildet wird. Damit erhält man Cl 7 + , S 6 + , P 6 + usw. Man versteht so, daß die Differenz zwischen der höchsten positiven und der höchsten negativen Ladung bei diesen den Edelgasen vorhergehenden Elementen immer 8 be-, trägt (vgl. C1' + ->C1 1 - oder S 6 + - * S 2 - ) ; es liegt dies eben daran, daß vom Neon bis zum Argon gerade 8 Elektronen angelagert werden. Man versteht ferner, warum die m i t t l e r e n Oxydationsstufen bei solchen Elementen (z. B. Cl 1 + , Cl 3 +, Cl5+ usw.), bei denen nicht Ionen mit Edelgaskonfiguration gebildet werden, nur in u n b e s t ä n d i g e n Verbindungen vorkommen, die leicht in Verbindungen mit den Grenzwertigkeiten (Cl 7 + bzw. Cl 1 - ) übergehen (vgl. dazu Kap. X V I ) . Ganz allgemein kann man also sagen, daß das chemische Verhalten, insbesondere die Wertigkeit, soweit aus Ionen aufgebaute Verbindungen in Frage kommen, weitgehend durch das Bestreben der Elemente bestimmt ist, die Edelgaskonfiguration zu erreichen. A t o m b i n d u n g . Auf Grund des Atombaues lassen sich nun auch die anderen Bindungsarten in ihren Grundzügen verständlich machen. Eine A t o m b i n d u n g , wie sie etwa in der Wasserstoffmolekel vorliegt, haben wir uns etwa so vorzustellen, daß die beiden Elektronen der beiden H-Atome b e i d e n Kernen zugehören 1 ). Derartige Bindungen finden wir immer dann, wenn g l e i c h e Atome sich miteinander zu M o l e k e l n verbinden (z. B. Cl2, J 2 , S 8 , Na^); sie kommen aber auch zwischen v e r s c h i e d e n e n Atomen vor (vgl. unten). Vorherrschend sind Atombindungen in der o r g a n i s c h e n Chemie, insbesondere bei den C—C-Bindungen. Jeder B i n d e s t r i c h , den wir in den Formeln S. 149 ff. eingezeichnet haben, bedeutet ein beiden Atomen g e m e i n s a m e s E l e k t r o n e n p a a r . Die Zahl der Atombindungen, die man als „ B i n d i g k e i t " bezeichnet, hängt ebenfalls aufs engste mit der Zahl der Elektronen zusammen. So ist Kohlenstoff vierbindig, weil er 4 Elektronen in der äußeren Gruppe besitzt. *) Hierbei liegt eine nur auf Grund der „Quantenmechanik" verständliche „Austauschencrgie" vor.

XXV. Der Aufbau der Atome ; Bindungsarten

170

Eine Anordnung von 8 Elektronen um ein Atom, wie es beim vierbindigen Kohlenstoff der Fall ist, ist bei den Verbindungen aus Elementen der 1. kleinen Periode die Regel ( „ O k t e t t - R e g e l " ) und auch sonst häufig. Auch die C—H-, C—0-, C - N - , 0—H-, N—H-Bindungen lassen sich im wesentlichen als Atombindungen deuten, wobei die Oktett-Regel fast immer erfüllt ist. Jedoch liegt bei solchen Bindungen aus v e r s c h i e d e n e n Atomen immer schon eine gewisse elektrische Unsymmetrie vor; die beiden gemeinsamen Elektronen befinden sich im Zeitmittel etwas länger bei dem einen Atom als bei dem anderen, so daß schon ein gewisser Obergang zur Ionenbindung vorliegt. Überhaupt ist zu betonen, daß der Übergang zwischen den einzelnen Bindungsarten — z. B. Atom- und IonenBindung — in der Regel nicht sprunghaft, sondern kontinuierlich verläuft. Man kann in den meisten Fällen nicht mit Bestimmtheit sagen, daß eine bestimmte Bindungsart v o r l i e g t , sondern^nur, daß sie v o r h e r r s c h t . Sehr nützlich hat sich für solche Betrachtungen der von L. P a u l i n g eingeführte Begriff der E l e k t r o n e g a t i v i t ä t erwiesen (vgl. Tab. 11). Bei einer Atombindung ist stets der Partner negativ, dessen Elektronegativität größer ist; gegenüber C ist also H schwach positiv, gegenüber B schwach negativ. Die Werte sind so gewählt, daß die Differenz ungefähr das Dipolmoment (vgl. dazu S. 76) der betreffenden Bindung ergibt. So folgt z. B. für HCl ein Dipolmoment von 0,9, gefunden sind 1,03 Debye. Bei Tabelle 11 E l e k t r o n e g a t i vi t ä t e n H 2,1 Li 1,0 Na 0,9 K 0,8 Rb 0,8 Cs 0,7

Be 1,5 Mg 1,2 Ca 1,0 Sr 1,0 Ba 0,9

B 2,0 AI 1,5 Sc 1,3 Y 1,3

C 2,5 Si 1,8 Ge 1,7 Sn 1,7

N 3,0 P 2,1 As 2,0 Sb 1,8

0 3,5 S 2,5 Se 2,4 Te 2,1

F 4,0 Cl 3,0 Br 2,8 J 2,4

XXV. Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

171

komplizierteren Verbindungen erhält man das Gesamtdipolm o m e n t durch vektorielle Addition der Einzelmomente.

Bindungsarten im Kristall. Inden Kristallen bleiben in vielen Fällen die Einzelmolekeln erhalten („Molekelgitter", z.B. H2, J 2 [Abb. 23], CC14). Da die Kräfte zwischen den Molekeln1) verhältnismäßig gering sind, handelt es sich meist um leicht flüchtige Stoffe. Da ferner keine freien Elektronen vorhanden sind (vgl. unten über Metalle), liegen N i c h t m e talle vor, die den elektrischen Strom nicht leiten. Zweitens können Kristallgitter aus Ionen aufgebaut werden, und zwar so, daß Einzelmolekeln nicht erkennbar sind (Ionengitter). Einen hierfür typischen Fall haben wir (S. 75, Abb. 13) beim Kochsalz kennengelernt; einige weitere wichtige Strukturtypen für Ionengitter gibt Abb. 22. Unter Umständen können sich dabei Schichten ausbilden, z. B. im Mg(OH)2-Gitter. Auch hierbei handelt es sich im festen Zustande in der Regel um sehr schlechte Leiter, da die Ionen ihren Platz nur unter großem Arbeitsaufwand wechseln können; die Schmelzen leiten dagegen gut. Schließlich kann der Aufbau eines Kristalles auch so erfolgen, daß die äußeren Elektronen sich von den Atomen loslösen und im Gitter — gleichsam wie in einem Gase — frei beweglich werden, während das eigentliche starre Gittergerüst von den zurückbleibenden positiv geladenen Atomresten (Ionen) aufgebaut wird. Dies ist der Fall bei den Metallen. Die typisch metallischen Eigenschaften (Leitfähigkeit für Elektrizität und Wärme, Undurchsichtigkeit, leichte Verformbarkeit) hängen mit dem Auftreten dieses „Elektronengases" zusammen. Die wichtigen M e t a l l g i t t e r sind die kubisch- und die hexagonal-dichteste Kugelpackung sowie das kubisch raumzentrierte Gitter (Abb. 23). Die Zahl der Diese Kräfte zwischen neutralen Atomen oder Molekeln lassen sich ebenfalls auf Qrund der Quantenmechanik verstehen; eine einfache modellmäßige Erklärung ist jedoch nicht möglich.

172

X X V . Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

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Abb. 22. Beispiele für Strukturen von einfachen Verbindungen NaCl s. Abb. 13, S. 75 a) CsCl b) Zinkblende ZnS c) Flußspat CaF 3 d) Eutil TiO a e) Brucit Mg(OH), (Schichtengitter) f) CO a (Molekelgitter)

XXV. Der Aufbau der Atome ; Bindungsarten

173

Abb. 23. Strukturen von Elementen a) kubisch dichteste Kugelpackung flachenzentriert, KZ = 12 (z. B. Cu, AI) b) desgl.» hexagonal aufgestellt c) hexagonal-dichteste Kugelpackung KZ = 12 (z. B. Mg) d) kubisch-innenzentriert KZ = 8 (z. B. Na) e) Graphit

f) Diamant (KZ = 4) g) Selen (Fadengitter) h) Jod (Molekelgitter)

174

XXV. Der Aufbau der Atome; Bindungsarten

nächsten Nachbarn, die Koordinationszahl KZ, beträgt bei den beiden erstgenannten 12, bei dem letztgenannten 8. Wir hatten früher gesehen, daß die typisch nichtmetallischen Elemente sich in den höheren Gruppen des Perioden-Systems — also dicht vor den Edelgasen — finden, während die Metalle vorzugsweise in den ersten Gruppen stehen. Man erkennt den Zusammenhang: Diejenigen Elemente, die leicht positive Ionen bilden, also die äußeren Elektronen nicht sehr fest halten, bilden Metalle mit freien Elektronen, während diejenigen Elemente, die in Verbindungen oft negative Ionen bilden — also nicht nur die eigenen Elektronen sehr festhalten, sondern sogar noch fremde Elektronen aufnehmen —, auch im elementaren Zustande im Kristall keine Elektronen abgeben und daher Nichtmetalle sind. Bei den n i c h t m e t a l l i s c h e n S t r u k t u r e n der E l e m e n t e ist die Zahl der Lücken in der äußersten Elektronenschale für die Kristallstruktur i maßgebend. In der 7. Gruppe des PeriodenSystems fehlt ein Elektron zur Edelgaskonfiguration; es ist daher eine Atombindung möglich. Daher sind auch im Gitter Molekeln aus 2 Atomen vorhanden. In der 6. Gruppe sind zwei Atombindungen möglich; wir finden im Gitter entweder Molekeln mit Doppelbindung (0 2 ) oder Ringe (S8) oder gewundene Ketten (Se bzw. Te). Drei Atombindungen können zu einem Gitter aus zweiatomigen Molekeln mit einer dreifachen Bindung führen (N2), zu tetraedisch gebauten Molekeln aus 4 Atomen (weißer Phosphor) und schließlich zu Strukturen mit Doppelschichten, in denen jedes Atom drei nächste Nachbarn hat (schwarzer Phosphor, As, Sb, Bi). Bei vier Atombindungen bildet sich in der Regel die Diamantstruktur aus, in der jedes Atom tetraedrisch von vier anderen umgeben ist (Diamant, Si, Ge, graues Sn), oder es bilden sich Sonderstrukturen wie Graphit (vgl. S. 140) und weißes Zinn (stark gestauchtes Diamantgitter, KZ ~ 6). Trotz des Vorliegens von Atombindungen leiten einige dieser Elemente, insbesondere P schwarz, As, Sb, Bi, Sn weiß, den elektrischen Strom schon recht gut (Halbmetalle). Atom- and Ionen-Radien; Volumeninkremente. Halbiert man im Gitter eines Elements den kürzesten Abstand zwischen zwei Atomen, so erhält man den „ A t o m r a d i u s " . Kommt das gleiche Element in mehreren Gitterstrukturen mit verschiedener Zahl der nächsten Nachbarn (Koordinationszahl KZ) vor, so zeigt sich, daß mit steigender KZ die „Atomradien" etwas ansteigen. Man gibt

175

XXV. Der Aufbau der Atome ; Bindungsarten

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den. Das Schmelzpunktsdiagramm dieses Systems ist in Abb. 28 dargestellt. In diesem ist als Ordinate die Temperatur aufgetragen, als Abszisse die Zusammensetzung. Die letztere ist angegeben in Gewichtsprozenten :

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§

Aus dem Diagramm ersieht man folgendes: Diebeiden Stoffe, Abb. 28. aus denen das System System Aluminium-Silicium aufgebaut ist, haben wie jeder reine Stoff, ganz bestimmte Schmelz- bzw. Erstarrungstemperaturen (Fai bzw. Fsi), bei denen beim Abkühlen der Schmelze die ganze Masse fest wird. Bei Schmelzen, die sowohl Aluminium als auch Silicium enthalten, ist dies jedoch nicht der Fall. Betrachten wir z. B. die durch die gestrichelte Vertikale bezeichnete Zusammensetzung C, bei der 70 Gewichtsprozente Silicium und 30% Aluminium vorhanden sind. Die Erstarrung beginnt hier nicht bei der Erstarrungstemperatur des Siliciums, sondern bei einer wesentlich tieferen Temperatur. Untersucht man die zunächst ausgeschiedenen Kristalle, so findet man, daß es sich um reines Silicium handelt. Durch diese Ausscheidung von Silicium wird der Gehalt der Schmelze an diesem Element geringer, während der prozentuale Anteil an Aluminium zunimmt. Die Konzentration der Schmelze ändert sich also so, wie es der einfache Pfeil zeigt. Schmelzen, die reicher an Aluminium sind, als C entspricht, erstarren aber, wie die Abb. zeigt, noch niedriger; d. h. je mehr sich Silicium ausscheidet, desto mehr sinkt ») Vielfach, namentlich wenn man die Zusammensetzung von Verbindungen schnell übersehen will, ist es vorteilhafter, Atomprozente, z. B.. „_„ Gramm-Atome AI , _ . , 100•— — — — anzugeben. Bei der Ähnlichkeit Gramm-Atome AI + Gramm-Atome Si der Atomgewichte von AI und Si bringt dies für die Abb. 28 keine große Änderung; es sind daher nur Gew.% angegeben. Dagegen sind in Abb. 29 Atom- und Gew.% nebeneinander verzeichnet.

XXXI. Tensions- und thermische Analyse

231

der Erstarrungspunkt, und zwar längs der Kurve Fsi — Eu. In Eu trifft die Kurve Fsi—Eu die Kurve FAI—Eu, längs deren sich Aluminium abscheidet. Bei der durch den Punkt Eu, den „eutektischen Punkt", bestimmten Temperatur und Zusammensetzung werden sich also Aluminium und Silicium nebeneinander ausscheiden. Und zwar erfolgt bei dieser „eutektischen Temperatur" die Ausscheidung des gesamten noch nicht erstarrten Restes. Senkt man also bei der Zusammensetung C des Gesamtsystems die Temperatur, so erhält man folgende Zustände: Oberhalb Fe ist eine homogene Schmelze vorhanden, bei Fe beginnt die Erstarrung, zwischen Fo und der eutektischen Temperatur sind festes Silicium und Schmelze nebeneinander vorhanden, bei der eutektischen Temperatur erstarrt der Rest, und unterhalb der eutektischen Temperatur ist alles fest, und zwar liegen Kristalle von Aluminium und Silicium nebeneinander vor. Geht man — entsprechend der punktierten Vertikalen — von einer Schmelze der Zusammensetzung D (5 Gew. % Si, 95% AI) aus, so ist der Vorgang grundsätzlich der gleiche, nur scheidet sich hier zunächst Aluminium aus. Nur wenn man von einer Schmelze der eutektischen Zusammensetzung ausgeht, so erfolgt das Erstarren der ganzen Masse bei einer Temperatur. Man darf aber daraus nicht etwa schließen, daß bei dieser Zusammensetzung eine Verbindung vorliegt, vielmehr kristallisieren Aluminium und Silicium völlig unverbunden nebeneinander aus. Allerdings unterscheidet sich dieses erstarrte „eutektische Gemisch" unter dem Mikroskop im „Gefüge" dadurch von den Nachbargebieten, daß sehr kleine Kristalle beider Komponenten innig vermengt sind, während sich bei der primären Ausscheidung nur einer Komponente meist größere Kristalle bilden, die dann von Eutektikum umgeben sind. R ö n t g e n a u f n a h m e n würden hier bei allen Mischungsverhältnissen Überlagerungen der Diagramme von Aluminium und Silicium ergeben und bei keiner Zusammensetzung irgendwelche neuen Linien. Bilden die beiden Komponenten eines Systemes eine Verb i n d u n g , so hat diese als „reiner Stoff" ebenfalls einen ganz bestimmten Schmelzpunkt, bei dem sie restlos schmilzt bzw. aus der Schmelze erstarrt. Liegt auch hier Mischbarkeit im flüssigen, Nichtmischbarkeit im festen Zustande vor, so ist das Gesamtdiagramm durch zwei eutektische Teildiagramme gegeben, wie es Abb. 29 für das System M a g n e s i u m / B l e i .zeigt. Man erhält also hier zwei eutektische Punkte: Euj zwischen Magnesium und der Verbindung MgaPb, sowie Eu„ zwischen Mg2Pb und Blei. Läng» der Kurve Fiig—Eu, scheidet sich Magnesium, längs der

XXXI. Tensions- und thermische Analyse

232

Kurven FMg,Pb—Eut und FMg,Pb—Eua die Verbindung Mg2Pb, T\ längs Eu,—Fpb Blei Schmelze 600 aus. In dem Gebiet Y ? Ia sind nebeneinander 500 Schmelze und festes \ Magnesium vorhanden, \e & > in Ib und IIa festes m fisùesMg Mg2Pb und Schmelze, f'M in I I b festes Blei und HestesMfcPb wo Schmelze. Unterhalb der beiden eutektischen fistesto+festes^Pb l 20 Mu VW 60 so « Geraden ist alles fest. Abb. 29 zeigt, wie 90 as . . . . . 7o m /no Gew.%Pb 4006040 30 2010 s 0 Gf*%AÌg man (unter den genannten Voraussetzungen) Abb. 29. die Existenz einer VerSystem Magnesium-Blei b i n d u n g aus dem Verlauf der Erstarrungskurve erkennen kann, insbesondere aus dem Auftreten eines Maximums. R ö n t g e n o g r a p h i s c h würde man hier nicht nur bei den Komponenten Magnesium und Blei selbständige, voneinander vollständig verschiedene Diagramme erhalten, sondern auch bei der Verbindung Mg2Pb. Das Auftreten eines neuen Diagrammes bei dieser Zusammensetzung, das nicht eine Überlagerung der Diagramme von Magnesium und Blei darstellt, beweist eindeutig das Vorliegen einer Verbindung.

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Bei der großen Bedeutung, die die thermische Analyse für theoretische und praktische Fragen hat, wollen wir uns nicht damit begnügen, diese allereinfachsten Fälle zu schildern, sondern auch auf einige k o m p l i z i e r t e r e S y s t e m e wenigstens andeutungsweise eingehen. Recht einfach liegen die Verhältnisse, wenn weder im festen n o c h im flüssigen Z u s t a n d e M-ischbarkeit vorliegt, wenn sich also nicht nur die Kristalle der beiden Komponenten unbeeinflußt voneinander ausscheiden, sondern auch in der Schmelze zwei Schichten gebildet werden, wie es etwa von Äther und Wasser her allgemein bekannt ist. Es erfolgt dann das Erstarren so, als ob jeder der beiden Stoffe für sich vorhanden wäre; die Diagramme

233

X X X I . Tensions- und thermische Analyse

entsprechen der Abb. 30 (System S i l b e r / V a n a d i n ) . Hiernach erstarrt bei 1780° zunächst alles Vanadin und unabhängig davon bei 960,5° alles Silber. Sind dagegen — das andere Extrem — die Stoffe im f l ü s s i gen u n d f e s t e n Z u s t a n d e miteinander m i s c h b a r , so liegen die Dinge verwickelter. Als typisches Diagramm zeigt Abb. 31

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2000 Fv

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Abb. 30. System Silber-Vanadin

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Abb. 31. System Silber-Gold

das System S i l b e r / G o l d . Wir gehen von einer Schmelze der Zusammensetzung C aus. Aus dieser scheidet sich bei der Temperatur Fe ein Mischkristall aus, der aber nicht die Zusammensetzung C wie die Schmelze, sondern die Zusammensetzung D besitzt. Er ist also reicher an Gold, als C entspricht; die Schmelze reichert sich dadurch an Silber an, und die Erstarrungstemperatur sinkt längs der sogenannten „Liquidus"-Kurve, sagen wir bis zur Temperatur F e . Mit einer Schmelze der Zusammensetzung E ist aber ein Mischkristall der Zusammensetzung F im Gleichgewicht. Es haben daher nicht nur die zuletzt ausgeschiedenen Kristalle die Zusammensetzung F, sondern es müssen auch die zuerst ausgeschiedenen Kristalle der Zusammensetzung D mit der Schmelze reagieren, bis auch sie die Zusammensetzung F haben 1 ). Erst dann ist alles im *) Praktisch erfolgt diese nachträgliche Reaktion der Kristalle mit der Schmelze allerdings oft sehr langsam. Dadurch wird bei normaler Abkühlungsgeschwindigkeit der weitere Erstarrungsvorgang anders; man erhält Ungleichgewichtszustände, die Zusammensetzung der einzelnen Kriställchen ändert sich von innen nach außen. Erst durch längeres Erhitzen dicht unterhalb der Schmelztemperatur („Tempern") lassen sich in diesem Falle homogene Mischkristalle erzielen.

234

XXXI. Tensions- und thermische Analyse

Gleichgewicht. Beim weiteren Fortschreiten des Erstarrungsvorganges kommen wir schließlich zur Erstarrungstemperatur FG. Hier haben die Kristalle — und zwar sowohl die zuerst ausgeschiedenen, nachträglich umgewandelten als auch die zuletzt ausgeschiedenen — die Zusammensetzung C; sie sind also ebenso zusammengesetzt wie die ursprüngliche Schmelze. Damit ist der Erstarrungsvorgang beendet, alles ist zu einheitlichen Mischkristallen erstarrt. Oberhalb der Liquidus-Kurve ist also alles flüssig, unterhalb der „Solidus"Kurve ist alles fest. Die beiden Kurven schließen somit ein Gebiet ein, in demSchmelze und fester Stoff nebeneinander vorhanden sind. Dain solchen Systemen die Ausgangsstoffe meist ähnliche Gitter, nur mit verschiedenen „Gitterkonstanten", besitzen, sind die Röntgendiagramme der Ausgangsstoffe in der Regel von ähnlichem Cu Ag Habitus, aber verschiedenen LinienabstänAbb. 32. System Silber-Kupfer den. Bei den Mischkristallen liegen dann bei Erhaltung des Habitus der Diagramme die Abstände zwischen denen der Ausgangsstoffe. Noch verwickelter wird das Verhalten beim Erstarren, wenn die Stoffe im flüssigen Zustande völlig, im f e s t e n aber nur teilweise mischbar sind. Hierfür ist das System Silber/ K u p f e r (Abb. 32) ein Beispiel. Gehen wir von einer Schmelze der Zusammensetzung C aus, so scheiden sich bei der Temperatur Fe zunächst Mischkristalle von Kupfer in Silber der Zusammensetzung D aus; sobald die eutektische Temperatur erreicht ist, haben die Mischkristalle im Gleichgewicht die Zusammensetzung E. Damit ist aber die Löslichkeitsgrenze erreicht, mehr Kupfer kann das Silber im festen Zustande bei dieser Temperatur nicht aufnehmen. Es scheiden sich daher jetzt neben Mischkristallen der Zusammensetzung E auch solche der Zusammensetzung F, d. h. fast reines Kupfer mit etwas gelöstem Silber, aus. Die Mischbarkeit ist also hier keine vollständige, Silber kann maximal bis zur Zusammensetzung E Kupfer aufnehmen, Kupfer

XXXI. Tensions- und thermische Analyse

235

bis maximal F Silber. Zwischen E und F ist im festen Zustande eine „Mischungslücke". Die Größe der Mischungslücke ändert sich mit der Temperatur. Die Grenzen E und F gelten für die eutektische Temperatur. Wie man sieht, nehmen die gegenseitigen Löslichkeiten der Metalle mit fallender Temperatur ab1). Intermetallische Verbindungen. Die Zusammensetzung der intermetallischen Verbindungen zeigt meist keinen ohne weiteres erkennbaren Zusammenhang mit der Wertigkeit der Elemente in salzartigen Verbindungen. Das Gesetz der konstanten und der multiplen Proportionen ist hier oft recht schlecht erfüllt; vielmehr schwankt die Zusammensetzung der einzelnen intermetallischen Verbindungen je nach dem Mengenverhältnis der Ausgangsstoffe innerhalb gewisser, mehr oder weniger breiter Grenzen; die einzelnen „intermetallischen Phasen" haben mehr oder weniger breite „Homogenitätsgebiete". Die K r i s t a l l s t r u k t u r e n der intermetallischen Phasen entsprechen vielfach den dichtgepackten Strukturen der Metalle, wobei die Komponenten oft in bestimmter, geordneter Weise auf die einzelnen Gitterplätze verteilt sind („Überstrukturen"). Es gibt aber auch spezifische Strukturen, die nur bei den intermetallischen Phasen vorkommen; dabei ist oft das Größenverhältnis der Atome von entscheidender Bedeutung. Bei bestimmten Klassen gilt eine Regel von H u m e - R o t h e r y , daß das Verhältnis der Valenzelektronen zur Zahl der Atome die Struktur bestimme. So besitzen CuZn, Ag3Al und Cu5Sn die gleiche Struktur (jS-Struktur, raumzentriert vgl. Abb. 23 d S. 173; ^ v,-,*.' + 2 , 3-1 + 3 , 5-1 + 4 t v das genannte Verhältnis ist —^— bzw. bzw. g , d.h. es ist in allen Fällen 3/2). Die E i g e n s c h a f t e n der intermetallischen Verbindungen weisen auf Übergänge zwischen den Metallen und Salzen hin. Zwar besitzen sie meist ausgesprochen metallischen Charakter, aber die metallische Leitfähigkeit ist doch wesentlich geringer als bei den reinen Metallen. Auch sind sie im Gegensatz zu diesen oft ziemlich spröde, wenn auch nicht so sehr wie die Salze. Die B i l d u n g s e n t h a l p i e n sind bei nur aus edlen Metallen bestehenden Verbindungen klein; sie werden um so stärker negativ, je größer der Unterschied in denElektronegativitäten(vgl. S. 170) der Komponenten ist. Meist ist mit der Verbindungsbildung eine V o l u m k o n t r a k t i o n verbunden, namentlich dann, wenn eine *) Die Temperatur-Abhängigkeit der •— geringen — Löslichkeit von Silber in Kupfer im festen Zustande ist noch nicht so genau untersucht.

236

XXXII. Technisches Eisen

Komponente ein sehr unedles, die andere ein edles Metall ist. Für die Technik ist wichtig, daß Legierungen (intermetallische Verbindungen oder Mischkristalle) oft wertvollere Eigenschaften besitzen als die reinen Metalle (vgl. z. B. Kap. XXVII und XXXII).

XXXII. Technisches Eisen Gewinnung des Eisens. Das wichtigste Gebrauchsmetall des Menschen ist seit mehreren Jahrtausenden das Eisen; erst in neuester Zeit beginnt eine Neuentwicklung, indem die Leichtmetalle Aluminium und Magnesium sich immer neue Anwendungsgebiete erobern. In der Natur kommt das Eisen als Bestandteil außerordentlich vieler Mineralien vor. Für die technische Gewinnung werden jedoch nur die hochprozentigen Erze verwendet; wir nennen den Roteisenstein Fe 2 0 3 und den in vielen Abarten vorkommenden Brauneisenstein, der im wesentlichen das Oxidhydroxid FeOOH, den Goethit (vgl. S. 221) enthält, ferner den Magnetit Fe 3 0 4 (vgl. S. 193) und den Spateisenstein FeC0 3 . Deutschland muß die erforderlichen Erze zum überwiegenden Teil einführen. Bei der H e r s t e l l u n g von Eisen aus seinen Erzen handelt es sich praktisch immer um eine Reduktion von Oxiden. Als Reduktionsmittel benutzt man Kohlenstoff in Form von Koks *). Die Durchführung erfolgt im kontinuierlichen Prozeß in Hochöfen, großen Schachtöfen, in die von oben ein Gemisch von Erz, Koks und Zuschlägen, der „Möller", eingeführt wird. Die Zuschläge, meist gebrannter Kalk, haben den Zweck, die in den Erzen vorhandenen Silicate („Gangart") in eine leicht schmelzende Schlacke überzuführen. Die chemischen Vorgänge im H o c h o f e n . Im unteren Teile wird der Koks zu CO verbrannt, es bildet sich also „Generatorgas" (vgl. S.147). Die dabei erzeugte Wärme heizt den Hochofen. Damit eine möglichst hohe Temperatur erreicht wird, erhitzt man die eingeblasene Luft in den sogenannten „Winderhitzern" vor. Die Vorgänge im Hochofen seien an Hand von Abb. 33 besprochen. In der unteren, heißesten Zone erfolgt die „direkte Reduktion" nach der Bruttoformel: FeO x + xC = Fe + xCO. Tatsächlich erfolgt die Reduktion weitgehend durch CO; das dabei entstehende C02 setzt sich aber nach der Boudouard-Reaktion (vgl. S. 147) sofort mit dem Koks wieder zu CO um, so daß, wie es die Gleichung angibt, als Reduktionsmittel letzten Endes der 1 ) Kohle ist zu weich und würde im Hochofen zerdrückt werden, außerdem würden bei Ihrer Erhitzung große Gasmengen frei.

XXXII. Technisches Eisen

Abb. 33. Zonen im Hochofen (schematisch)

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XXXII. Technisches Bisen

Koks wirkt. Bei etwa 1000° kommt die Boudouard-Reaktion bei der großen Gasgeschwindigkeit und den dadurch bedingten kurzen Verweilzeiten praktisch zum Stillstand; in dem Temperaturgebiet zwischen 1000° und ~ 600° erfolgt die „indirekte Reduktion" nach der schematischen Gleichung FeO x -f- xCO = Fe + xC0 2 . Die Reduktion eines Oxids durch CO ist nur dann möglich, wenn der Sauerstoffdissoziationsdruck des Oxids größer ist als der 0 2 -Partialdruck der Umsetzung 2 C0 2 2 CO + 0 2 . Da der letztere nach dem Massenwirkungsgesetz dem Quotienten p 2 co 2 /p 2 c o proportional ist, läßt sich Eisenoxid nur dann reduzieren, wenn der Gehalt des Gases an CO größer ist, als der durch die soeben besprochene Beziehung gegebene Mindestwert; die den Hochofen verlassenden „Gichtgase" enthalten daher noch erhebliche Mengen an CO. Man fängt sie auf und verwendet sie als Heizgase für Gebläsemaschinen, Winderhitzer u. ä. Das gebildete Eisen schmilzt in den untersten Teilen des Hochofens, und zwar bei einer viel tieferen Temperatur, als dem Schmelzpunkt des reinen Eisens (1528°) entspricht, weil es Kohlenstoff aufnimmt (vgl. dazu Abb. 34, S. 241), wodurch die Schmelztemperatur um mehrere hundert Grad erniedrigt wird. Im untersten Teile des Hochofens sammelt sich schließlich das geschmolzene kohlenstoffhaltige Eisen und darüber die ebenfalls geschmolzene, spezifisch leichtere Schlacke an. Die letztere wird in kurzen Zeitintervallen abgelassen und liefert nach dem Abschrecken mit Wasser und Zugabe von etwas Portlandzement (vgl. S. 197) den „Hochofenzement" bzw. bei größeren Gehalten an Portlandzement den „Eisenportlandzement". Das Eisen selbst wird einige Male am Tage abgestochen und fließt entweder in Sandformen oder in große Behälter, in denen man es gleich zum Stahlofen bringt. Das aus dem Hochofen erhaltene Roheisen kann für manche Zwecke (Gußeisen) direkt verwendet werden. Für andere Zwecke stört jedoch, daß es zu viel Kohlenstoff (etwa 4%) und schädliche Beimengungen wie Silicium, Phosphor und Schwefel enthält. Für schmiedbares Eisen, „ S t a h l " , müssen diese Beimengungen entfernt und der Kohlenstoffgehalt verringert werden, und zwar bis höchstens 1,5% (siehe den folgenden Abschnitt). Dies erreicht man durch die sogenannten „ F r i s c h v e r f a h r e n " , bei denen das flüssige Roheisen mit Luft behandelt wird. Dabei verbrennen die schädlichen Beimengungen und ein Teil des Kohlenstoffs zu Oxiden. Mit der Abnahme des Kohlenstoffgehaltes steigt der Schmelzpunkt (vgl. Abb. 34 S. 241). Man gewann daher bei dem

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älteren „ P u d d e l p r o z e ß " , bei dem man noch nicht genügend hohe Temperaturen erreichte, das kohlenstoffarme Eisen nicht in flüssiger Form, sondern in Stücken („Luppen"), die durch Schmiedepressen von der Schlacke befreit und zu größeren Blöcken vereinigt wurden („Schweißstahl"). Bei den neueren Verfahren arbeitet man bei höheren Temperaturen, so daß man das kohlenstoffarme Eisen in flüssigem Zustande erhält („Flußstahl"). Die wichtigsten Verfahren sind das Bessemer- bzw. Thomas-Verf a h r e n , die S a u e r s t o f f - A u f b l a s v e r f a h r e n und das Siem e n s - M a r t i n - V e r f a h r e n . Bei den erstgenannten Verfahren bläst man durch das in einem birnenartigen Gefäß befindliche flüssige Roheisen Luft; durch die Verbrennungswärme, insbesondere von Silicium und Phosphor, wird dabei die Temperatur erhöht. Ist die Oxydation weit genug fortgeschritten, was schon nach 10 bis 20 Minuten der Fall ist, so wird die Birne gekippt, so daß das flüssige Eisen herausfließt. Beim Bessemer-Verfahren ist die Birne mit einem Futter versehen, das überschüssige Kieselsäure enthält, während man beim Thomas-Verfahren ein basisches, CaO und MgO enthaltendes Futter verwendet und dem flüssigen Eisen CaO zusetzt. Man kann so auch phosphorhaltiges Roheisen verarbeiten, weil die basischen Oxide das gebildete P 2 0 B als Phosphat binden und so überhaupt erst eine Oxydation des mit dem Eisen verbundenen Phosphors ermöglichen. Man gewinnt so als Nebenprodukt in der „Thomasschlacke", eines aus Ca,(P0 4 ) 2 und Ca2Si04 aufgebauten Stoffes, ein wertvolles Phosphorsäure-Düngemittel, das zwar im Gegensatz zum Superphosphat (vgl. S. 123) nicht in Wasser löslich ist, wohl aber in schwachen Pflanzensäuren. Man hat in der Darstellung von „Thomasschlacke" gleichzeitig eine Methode, sehr arme Phosphate auszunutzen. Auch Vanadinverbindungen kann man so gewinnen. In neuester Zeit werden in zunehmendem Maße anstelle des Thomas-Prozesses S a u e r s t o f f - A u f b l a s e - V e r f a h r e n benutzt, bei denen durch eine Freistrahldüse Sauerstoffgas auf das geschmolzene Roheisen geblasen wird. Diese Arbeitsweise, die zur Zeit in den verschiedensten Ausführungsformen durchgeführt wird, ist ursprünglich in österreichischen Hütten (Linz und Donawitz) entwickelt worden; man bezeichnet sie daher als LD-Verfahren. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt vor allem darin, daß durch die Mitwirkung der sich an der Oberfläche der Schmelze bildenden, sehr heißen und daher sehr reaktionsfähigen FeOhaltigen Kalkschlacke der Phosphor vollständig entfernt wird,

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XXXII. Technisches Eisen

ehe der Kohlenstoff restlos verbrannt ist, während beim Thomasverfahren der Phosphor erst nach dem Kohlenstoff verbrennt, so daß am Schluß des Blasens zur Aufkohlung „Spiegeleisen" (eine kohlenstoffreiche Fe/Mn-Legierung) zugegeben werden muß. Man erhält nach dem Sauerstoff-Aufblasverfahren Stähle, die mit den Siemens-Martin-Stählen konkurrenzfähig sind. Beim Siemens-Martin-Verfahren erhitzt man in einer durch Gasfeuerung erhitzten Wanne, die ebenfalls eine saure oder eine basische Auskleidung haben kann, das Roheisen mit „Schrott", d. h. teilweise verrostetem, also oxydiertem Abfalleisen. Der Sauerstoff des Schrotts verbrennt dann zusammen mit dem Sauerstoffüberschuß der Heizgase die schädlichen Verunreinigungen und einen Teil des Kohlenstoffs des Roheisens. Um die nötigen Temperaturen zu erzielen, müssen die Heizgase vorgeheizt werden, wozu man die Wärme der Abgase benutzt („Regenerativfeuerung"). Das SiemensMartin-Verfahren ist nicht nur deshalb von Bedeutung, weil es eine Verwertung des Schrotts gestattet, es ermöglicht darüber hinaus die Herstellung von Eisensorten von genau bestimmten Eigenschaften, weil man vor dem Abstechen Zeit für die Prüfung und gegegebenenfalls für Zusätze hat, was bei den zuerst genannten Verfahren nicht in dem Maße der Fall ist. Für besonders anspruchsvolle Verwendungszwecke wird das Eisen mit den Zusätzen (z. B. Cr, Mo, V, Ti) in verhältnismäßig kleinen Tiegeln verschmolzen („Tiegelstahl"). Man kann auch im fertig geformten Gegenstand den Kohlenstoffgehalt noch ändern. So erhöht man ihn in geschmiedeten Gegenständen, also kohlenstoffarmem Eisen, durch Erhitzen in Holzkohlepulver („Zementstahl"). Andererseits kann man kleine Gußeisengegenstände durch Erhitzen in Eisenoxidpulver („Tempern") in kohlenstoffärmeres, schmiedbares Eisen überführen. Gelegentlich braucht man für technische Zwecke — z. B. für Magnete — reines, kohlenstofffreies Eisen. Man erhält es entweder durch Elektrolyse aus wässerigen Lösungen („Elektrolyteisen") oder durch thermische Zersetzung von E i s e n c a r b o n y l Fe(C0) 6 . Diese Verbindung gewinnt man, indem man Kohlenoxid unter Druck bei 150 bis 200° auf fein verteiltes Eisen einwirken läßt. Das Eisen/Kohlenstoff-Diagramm. Ein Teil des für die Technik außerordentlich wichtigen E i s e n / K o h l e n s t o f f - D i a g r a m mes ist in Abb. 34 dargestellt. Nicht berücksichtigt ist die a-ßUmwandlung bei 768° (Übergang des ferromagnetischen in das paramagnetische Eisen), da sich dabei die Kristallstruktur nicht

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ändert, also keine neue Phase gebildet wird, a- und ¿-Eisen sind kubisch raumzentriert, y-Eisen ist kubisch flächenzentriert (vgl. Abb. 23, S. 173). Eisen und Kohlenstoff bilden eine V e r b i n d u n g FeaC, den Zem e n t i t , der 6,7°/0 Kohlenstoff enthält. Das Diagramm zwischen Eisen und Zementit ist in seiner Schmelzkurve vom eutektischen

Abb. 34. Zustandsdiagramm Eisen-Kohlenstoff (Die gestrichelten Gebiete sind homogeD)

Typus: die Erstarrungstemperaturen sinken mit wachsendem Kohlenstoffgehalt bis zum Eutektikum mit 4,2% C und steigen dann wieder stark an. Bei kleinen Kohlenstoffgehalten — bis 1,7% — scheiden sich M i s c h k r i s t a l l e von Kohlenstoff im y-Eisen („Austenit") aus. Die Löslichkeit von C (bzw. Fe3C) in y-Eisen nimmt mit fallender Temperatur ab, wie man es von vornherein erwarten würde; vgl. dazu die Löslichkeit von Cu in Ag, Abb. 32, S. 234. Auffällig ist die Begrenzung des Mischkristallgebietes durch die Linie AC; hier handelt es sich um die vom C-Gehalt abhängige Umwandlung der y-Form des Eisens K l e m m , Anorganische Chemie

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in die «-Form, den „Ferrit", und nur die y-Form, nicht aber die a-Form, ist in der Lage, C-Atome in größerem Umfange zu lösen. Die Austenit-Mischkristalle verhalten sich also beim Abkühlen wie die Schmelze eines eutektischen Systems: Längs der Kurve BG scheidet sich Fe3C, längs AC a-Fe ab; bei C liegt ein quasi-eutektischer — ein eutektoider — Punkt vor. Die besondere Bedeutung dieses Diagrammes liegt darin, daß es die Vorgänge bei der Härtung des S t a h l e s zu verstehen gestattet. Gehen wir von einer Schmelze mit l°/o Kohlenstoff aus, wie es einem typischen Stahl entspricht, so kommt man beim Abkühlen zunächst in ein Gebiet, in dem Schmelze und Mischkristalle nebeneinander beständig sind. Unterhalb 1200° sind dann bis zu etwa 800° einheitlich zusammengesetzte Austenit-Mischkristalle vorhanden. Kühlen wir l a n g s a m weiter ab, so überschreiten wir die Grenze des Mischkristallgebietes, die Mischkristalle scheiden Zementit aus. Bei 710° schließlich zerfallen die restlichen AustenitKristalle in ein feinkristallines Gemenge von a-Eisen und Zementit, den sogenannten „Perlit". Ein derartiges, langsam abgekühltes Produkt ist geschmeidig und besitzt verhältnismäßig geringe Härte. Kühlt man dagegen sehr rasch ab, so bleiben bei diesem „Abschrecken" diese Umwandlungen bei Zwischenzuständen stehen. Das dann erhaltene Produkt ist z. T. Austenit geblieben; ein Teil hat sich jedoch in „Martensit" umgewandelt. Dieser entspricht in seiner Struktur weitgehend dem a-Eisen, ist aber tetragonal verzerrt. Dadurch werden die oktaederähnlichen Hohlräume im Gitter etwas größer, so daß in ihnen Kohlenstoff-Atome verbleiben können. Dieser scharf abgeschreckte Stahl ist sehr hart und spröde. Nun ist aber der eben beschriebene Zustand stark übersättigt und gegenüber dem System kub. a-Eisen und Zementit instabil. Erwärmt man ihn auf eine nicht zu hohe Temperatur, so wandelt sich bei diesem „Anlassen" dieser instabile Zustand allmählich in den stabileren um; es wird der gelöste Kohlenstoff als Zementit ausgeschieden. Die so entstehenden Zementit-Teilchen sind zunächst noch sehr klein. Durch diese Ausscheidung1) werden die größten Verspannungen aufgehoben, der Stahl wird zwar etwas weniger hart, verliert aber seine Sprödigkeit. Erhitzt man die Probe jedoch auf noch höhere Temperaturen, so wachsen die Zementit-Teilchen, und es bildet sich ein Gefüge, das dem durch langsames Abkühlen erhaltenen Perlit nahekommt und geschmeidig und weniger fest ist. Würde man die Probe schließlich auf etwa 800° erhitzen, so *) Man vergleiche hierzu das auf S. 188 über Duraluminium Ausgeführte.

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X X X I I . Technisches Eisen

würde wieder Austenit entstehen; durch Abschrecken könnte man diesen erneut in den harten Zustand überführen und so z. B. einen weich gewordenen Drehstahl wieder brauchbar machen. Durch Zusätze wie Chrom, Wolfram und Vanadin kann man es erreichen, daß die Stähle auch bei höheren Temperaturen hart bleiben („Schnelldrehstähle"); Träger der Härte sind hier sehr temperaturbeständige, schwer diffundierende Doppelcarbide 1 ). Durch g r o ß e Mangan- oder Nickelzusätze erhält man die „austenitischen" Stähle, bei denen das austenitische Gefüge, d. h. die y-Mischkristalle, bei Raumtemperatur entweder noch stabil ist oder leicht im unterkühlten Zustande beibehalten wird; sie sind korrosionsbeständiger als die Stähle mit heterogenem Aufbau. Die „rostfreien" Stähle (z. B. V 2A) enthalten Ni- und Cr-Zusätze mittlerer Größe (z. B . 9 % Ni, 1 8 % Cr). Etwas unübersichtlich werden die Verhältnisse noch dadurch, daß das ganze System Eisen/Zementit i n s t a b i l ist und nur bei verhältnismäßig schnellem Abkühlen auftritt; kühlt man sehr langsam, so zerfällt, falls gewisse katalytisch wirkende Beimengungen, z. B. Si, vorhanden sind, der Zementit in Eisen und G r a p h i t . Das Diagramm Eisen/Graphit ist dem System Eisen/Zementit sehr ähnlich; bezgl. des Stahls ändert sich überhaupt nichts Wesentliches. Beim G u ß e i s e n , also im kohlenstoffreicheren Gebiet, ist da« gegen die Unbeständigkeit des Zementits von praktischer Bedeutung. Kühlt man ein Gußstück schnell ab, so enthält es den Kohlenstoff als Zementit (weißes Gußeisen); bei langsamer Kühlung dagegen kann sich aus Zementit Eisen und Graphit bilden, man erhält g r a u e s , graphithaltiges Gußeisen. Bringt man Wolframcarbide oder WC/TiC- und ähnliche Mischcarbide mit etwas Kobalt durch ein Schmelzverfahren in feste Form, so erhält man ein Material Ton der Härte der Diamanten („Widia"); dieses „Hartmetall" erlaubt als Drehstahl ungewöhnlich große Schnittgeschwindigkeiten.

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Autorenregister Aristoteles 12, 33 Arkel, A. E. van, 219 Auer von Welsbach, C. 194 Avogadro, Amadeo 23, 24, 25 Becquerel, H. 158 Berthelot, M. 57 Berzelius, J. J. 22, 25, 47, 74, 162 Biltz, W. 229 Bodenstein, M. 98 Boer, J. H. de 219 Bohr, N. 158, 223 Bosch, C. 113 Boudouard, 0 . 147 Boyle, R. 1 2 , 1 8 Braun, F. 125 Brönsted, J. N. 71, 134 Bunsen, R. 40, 177 Chadwick, J. 161 Le Chatelier, H. 125 Clusius, El. 160 Coster, D. 223 Curie, M. 159 Dalton, J. 22, 23, 25 Davy, H. 63, 179 Demokrit 12 Dulong, P. L. 47 Empedokles 12 Fajans, K. 159 Faraday, M. 70, 208 Frankland, E. 152

Gay-Lussac, J. L. 18, 22, 28 Goldschmidt, Th. 190 Grignard, V. 152 Guldberg, C. M. 127

Kernst, W. 127 Noddack, W. und I. 225 0rsted, H. Ch. 156, 186, 193, 219 Ostwald, W. 131

Haber, E. 113 Hahn, O. 164 Pauling, L. 170 Hess, G. H. 56 Petit, A. P. 47 Hevesy, G. von 223 Priestley, J. 34 Hieber, W. 226 Prout, W. 162 van't Hoff, J. H. 67 Humboldt, A. von 22, 24 Kamsay, W. 38 Hume-Rothery, W. 235 Raoult, F. M. 69 Rayleigh, Lord, J. W. 38 Kelvin, Lord (Thomson, Ruft, O. 90 W.) 19 Kirchhoff, G. 40 Rutherford, Lord, E. 158, Knietsch, R. 97 161 Kossei, W. 74 Scheele, K. W. 34 Langer, C. 226 Schenck, R. 229 Laue, M. von 41 Soddy, F. 159 Lavoisier, A. L. 20, S3, Solvay, E. 183 63 Stahl, G. E. 33 Stock, A. 54, 80 Leblanc, X. 182 Straßmann, F. 164 Lewis, G. N. 74 Liebig, J. von 9, 112, Tammann, G. 229 202 Loschmidt, I. 51 Waals, van der, J. D. Mariotte, E. 18 41 Mendelejeff, D. 106, 205 Waage, P. 127 Meyer, L. 106 Winkler, Cl. 97, 205 Meyer, V. 49 Wöhler, F. 186 Mitscherlich, E. 47 Moissan, H. 90 Zintl, E. 78

Sachregister Abgeschlossene Elektron e n k o n f i g u r a t i o n 167 f Abrösten 99 f., 224 A b s c h i r m u n g von K e r n l a d u n g e n 194 Abschrecken 15, 36, 95, 118, 238, 242 Absolute T e m p e r a t u r 18 Absoluter N u l l p u n k t 19 Absolutes Atomgewicht 51 Acceptor, P r o t o n e n — 134 Aceton 152 Acetylen 150, 152 Actinide 194, 224 Adalin 87 Adenosin-di- u . -triphosp h a t 123 Adsorption 141, 157, 178 Äquivalentgewicht 54 f. Ä t h a n 149, 151 Äthylalkohol 150 Äthylen 150 — - b r o m i d 150 Ätzen v o n Glas 89 Ätzkali 184 — - n a t r o n 184 Aggregatzustände 13, 40 f. „ A k t i v e Masse" 127 Aktivierungsenergie 165 A k t i v i t ä t 131, 137, 211, 212 —s-koeffizient 131, 135 Aktivkohle 141 Alaune 193 Albit 155 Alchemie 13 Alkalimetalle 177ff., 198 Alkohole 150, 183 Alkyl-Gruppe 152 Aluminium-Verbindungen 52, 62, 186 ff., 201 — -Carbid 149 — -Elektrolyse 186 f.

H y d r o x i d 66 Legierungen 188ff. — -Oxid 48, 52 Silicate 196 Silicium-Diagramm 230 Aluminothermisches Verf a h r e n 155, 190, 220 A m a l g a m e 115, 182, 200 Americium 164 Ami de 114 Amidosulfonsäure 104 A m m o n i a k 33, 52, 112ff. Gleichgewicht 113, 125 f. — -Verbrennung mit L u i t 119 A m m o n i a k a t e 78f., 138, 199, 201, 203, 216, 217, 227 Ammonium-Amalgam 115 Chlorid 115 Ion 115 • Metall 115 — - N i t r a t 117 — -Sulfat 115 Amphotere Hydroxide 65 f., 191, 203 Analyse 5, 39f., 89, 96, 109, 123, 153, 206 S p e k t r a l — 39 f. Tensions— 227 ff. Thermische— 227ff. A n h y d r i d e 65 A n h y d r i t 93, 99 Anlassen 188, 242 A n o d e n s c h l a m m 201, 225 Anomalie d e r starken E l e k t r o l y t e 131 A n o r t h i t 155 A n t i k l o p f m i t t e l 226 Antimon und Verbindungen 59, 62, H O f f . , 124 — -sulfide 124 — -Wasserstoff 116

Antiteilchen 161 A p a t i t 123 Argon 39, 62 Arsen u n d Verbindungen 100, H O f f . , 123f. Arsenige Säure 127 Arsenik 112 Arsensäure 102 — -Spiegel 116 — -Sulfide 124 — -Wasserstoff 116 Aryl-Gruppe 152 Asbest 155 Assimilation 37, 60 A t o m - B a u 4 0 , 1 5 8 f f . , 215 — -Begriff 23 — - B i n d u n g 8 1 , 1 4 9 , 169 — - B o m b e 165 — -Gewicht 43 ff., 45, 51 G r a m m — 47 — - H y p o t h e s e von P r o u t 162 K e r n e 158 ff. — -Iladien 174f. — - R e a k t o r 165 — -Theorie 158 ff., 223 — - U m w a n d l u n g 161, 164 — - W ä r m e 47 Auerstrumpf 194 Aufbereiten v o n Erzen 7, 200 Aufschluß der P h o s p h a t e 123 Aufwachs-Verfahren n. V a n Arkel — de Boer 219 Aus flocken v o n Kolloiden 158 Ausscheidungshärtung 188, 229, 242 Ausschütteln 86 Austauschenergie 169 Austauscher, I o n e n — 1 4 4 Austenit 241 f.

246 Austenitische Stähle 220, 243 Avogadrosches Gesetz 39, 45, 126 Azeotropes Gemisch 32, 33, 60, 120 Azide 1 1 6 , 1 8 5

Sachregister

— -azid 116 glänz 93, 200, 205 — -glätte 206 — -kammerverfahren 97 ff., 118 — -kriatallglas 195, 206 — -Magnesium-Diagramm 232 Barium und Verbindunweiß 204, 206 gen 6 2 , 1 8 6 f f . Bleibende Härte 143 Bleichmittel 36, 83 fluorosilicat 89 Blutlaugensalze 222 — -peroxld 30 Bismutate 124 — -suliat 191 Bodenkolloide 178 Barytwasser 191 Basen 61 ff., 71 f., 191,203 Böhmisches Glas 195 Bohr'sche Atomtheorie — -anhydride 65 158 ff. — -Konstante 136 Basische Salze 65 Bor- und Verbindungen Bauxit 186 47, 62, 153, 156 Benennung chemischer Borax 156 Borsäure 156 Verbindungen 53 ff. Benzin 149 — -Methylester 156 Benzol 160 Boudouard-GleichgeBergkristall 154 wicht 147, 236 ff. Berkelium 164 Braun-LeChateliersches Berliner-Blau 222 Prinzip 125 Berthelotsches Prinzip 57 Brauneisenstein 236 Beryllium 186 ff. Braunkohle 146 Beständigkeit von Ver- Braunstein 61, 85, 216, bindungen 215f. 220 f. Bessemer-Verfahren 201, Brechweinstein 112 Brennen von Kalkstein 239 190 Beton 197 Bicarbonate s. Hydrogen- Brennstoffe 56, 145 ff. Brom und - Verbindungen carbonate Bildungsenthalpie 56 f. 45, 62, 86 f., 90 f. — der Chalkogen-wasser- Bronze 201 Stoffe 105 Brownsche Bewegung 24 — der Halogen-wasser- Bunsenbrenner 40 Butan 149 Stoffe 91 f. — dar Stickstoffoxide 117 —1 von Metallverbindun- Caesium und Verbindungen 199, 235 gen 177ff. Cadmium und VerbinBildungswärme 55 dungen 203 ff. Bilüter-Zelle 182 Calcium 62, 62, 186ff. Bindigkeit 169 Bindungsarten 74f., 81, — -bromid 89 149f., 158, 167 ff., — -carbid 1 1 3 , 1 5 2 171 f. carbonat 1 4 3 , 1 9 1 Bisulfate, s. Hydrogen- — Chlorid 37, 89, 183 sulfate fettsaures — 184 Blausäure, 62 131, 134, fluorid 89 151 — -halogenide 89, 192 Blei und Verbindungen — -hydrogencarbonat 1 0 1 , 1 5 9 , 205f. 143,191,197 — -Akkumulator 206, — -hydroxid und -oxiil 208 63, 190 f.

phosphate 111, 123 Silicate 111, 194ff. — -sulfat 64,123,192,197 Californium 164 Carbide 151 f., 217, 243 Carbonate 142f„ 182ff. Carbonat-Härte 143 f. Carbonyle 223, 226 f. Wasserstoffe 216,226 Carosche Säure 103 Cer 193 Celsius-Skala 10 Chalkogene 93, 105 f. Chalkogenide 217 Le Chatelier-Braunsches Prinzip 125 Chemische Bindung 74 — Formeln 25, 46 f. — Gleichungen 48 — Literatur 6 — Symbole 48 — Verbindung 14, 68, 53 ff. —s Gleichgewicht 16, 97 f., 125 ff. Chilesalpeter 120, 184 Chlor 33, 68 ff., 62 — -Ionen, Reaktion mit Silbernitrat 72 — -Kalk 83 — -Knallgas 59 — -nitrat 124 — -Stickstoff 124 — -sulfonsäure 104 — -Verbindungen 81 ff. Wasserstoff 52, 58ff. wasserstoffhydrate 60 Chlorate 82, 84 f. Chloratite 85 Chloride 82 ff., vgl. bei den einzelnen Elementen — Barstellung nach 0 r sted 156, 193, 219 Chlorige Säure 82 Chlorite 82 ff. Chloroform 70, 86, 88 Christobalit 154 Chrom und Verbindungen 216, 219f., 243. Chromate 206,214,216 ff., 219 Chromeisenstein 193, 219 Cia-Form 150 Cupri, Cupro 51

Sachregister Curium 164 Cyan 151 Cyanide 79,151, 199, 202 Cyankali 134, 136, 150, 161

247

Drehbarkelt 149, 150 Eka-Silicium 205 Drehimpulsmoment 166 Elektrische Energie 11, Drehrohröfen 99 187, 207ff. Dreifachbindung 150 — Ladung (Atomkerne) Druck, Dampf— 36, 41, 158,159 69,111 — Ladung (Ionen) 70f., 167 ff. Dampfdruck 36f., 41, 227 Dissoziations— 227 f., — von Lösungen 69 238 — Ladung (Kolloide) 157 — bei Umwandlungen Gas— 1 8 f , 67 111, 227 osmotischer — 66ff., — Leiter 171 ff. 126, 212 Daniell-EIement 207 — Maßeinheiten 208 f. Düngemittel 112, 115, — Gasreinigung 100 Deacon-Prozeß 61 Debye-Einheit 76 Elektrochemie 63, 206ff. 123, 152,178, 239 Dekantieren 7 Dulong-Petitsche Regel Elektrodenpotentiale Desinfektionsmittel 35, 47 209 f. 83, 87, 96, 156, 204 Duraluminium 188, 229 Elektrolyse 11, 66f., 187, Destillieren 9, 31 Durchdringungskomple176ff., 201, 206ff., Deuterium, Deuteron 161 xe 216, 222 f., 226 209, 212 Diacetyldioxim 223 Dynamisches GleichgeAluminium—187 Diamagnetismus 226 wicht 129 Fluorid— 90 Diamant 140, 224, 242 Kochsalz— 58, 179 ff. Diaphragma 181, 207 Magnesium—188 Echte Lösungen 157 Dibenzolchrom 227 Edelgase 38ff., 62, 167f. Elektrolyte 66 ff., 131f. Dichteste Kugelpackung — -Konfiguration 167ff. Anomalie der starken — 131 — -Schale 167 ff., 216, 171f., 180, 193, 235 Elektrolyt-Eisen 240 222 f. Diffusion 207 Difluoroxid 89 — -Verbindungen 39 — -Kupfer 201 Dikieselsäure 154 Edelsteine 192f. — -Messing 212 Diphosphorpentoxld 37, Edle Metalle 28, 177, Elektrolytische Dissozia121 f. tion 66 ff. 198 ff., 210 ff. Eier, Konservierung von Elektromagnetische Dipole 76, 78, 91, 106 155 Strahlen (y-Strahlen) Dipolmoment 76,170 159 Direkte Reduktion 236 Einfachbindung 149 Dischwefeldichlorid 104 Einfrieren von Gleich- Elektromotorische Kraft gewichten 15, 117f., 208 f. — -trioxid 103 188 Disproportlonierung 84, Elektron 71, 76, 80, 158 119,152 Einsteinium 164 positives — 161 Dissoziation, des Wassers Einsteinsche Gleichung 60 Elektronen-Gas 171, 198 Einzelpotentiale 210 15,132f. — -Hülle 158, 166ff., Eisen 62, 217, 221 f. —, elektrolytische — 222 f. 66 ff., 132ff — -carbid 152, 241 f. — -Paar 169 — -carbonyl 240 — eines Gases 126 — -Strahlen (^-Strahlen) —, thermische — 15f., 70 — -disulfid (Pyrit) 93, 159 99, 145 Dissoziationsdruck 227 f., — -Volt 162 238 Elektronegativität 170, Elektrolyt— 240 235 gleichgewlcht 15, 50 — -Erze 221, 236 Kohlens toff-DiaElektron-Metall 189 grad 16, 731., 130ff. Element-Begriff 159 gramm 240f. — -konstante 131 f. chemisches — 12 Distickstoffpentoxid 119 — -Legierungen 219 f. galvanisches—206ff., — -tetroxid 118 — -oxid 48,144, 190,197, Häufigkeit der— 153 236 ff. — -trioxid 119 Lokal— 189, 204, 207 Dithionlge Säure 103 — -Portlandzement 197, Periodensystem der Dithionsäure 103 238 —e 106 ff. Dolomit 143 reines — 240 Rosten des —s 34 Donator, Protonen—134 — -Symbole 61 f., 159 Elementar-Teilchen 161 Doppelbindung 149f., 227 — -sulfid 14, 93, 96 Technisches — 236 ff. Eloxal-Verfahren 189 Doppelte Umsetzung 61

248

Sachregister

Ferrosiliclum 188 Fette, Fettsäuren 183 Fetthärtung 183 Feuervergoldung 202 Filtrieren 7 Fixieren 103, 202 Flammenfärbung 177, 186, 205 Flotation 7, 200 Fluor und Verbindungen 89 f — -Stickstoff 124 — -Sulfonsäure 104 Flußsäure 89f., 155 Elektrolyse 90 Flußspat 89 Flußstahl 239 186 ff. Formeln, chemische 25, seltene — 186, 193 ff. 46 f. Erstarren 8, 230 f. Formelgewicht 48 Erze 93, 220, 221, 222 Fraktionieren 31 f. Aufbereiten von —n Fraktionierkolonne 32 7, 200 Freie Reaktionsenthalpie — vgl. bei den einzel57 ff., 209 Freiheitsgrade 42 nen Metallen Frischverfahren 238 Essigsäure 150,152 Ester 150, 183f. Estrichgips 192 Gallium 205 EtagenrSstofen 99 Galvanische Kette 207, Eutektikum 231ff., 240 209 ff. Eutektische Oerade 232 Galvanische Vergoldung Eutektoid 242 202 Exotherm 55, 126 f. Gas-Beleuchtung 194 Explosivstoffe 11, 85, Dichte 46 116,117,124,184 — -Elektroden 210, 212 — -Feuerung 146f„ 239 Färbung von Glasuren — -Gesetze 18 f., 49 und Glasflüssen 197, — -Gleichung 19, 49 222 — -Konstante 49, 129 Masken 141, 144 Faradaysches Gesetz 208 Farbe von Ionen 78, 201, Theorie, kinetische 219ff. 24, 40, 128 f. — von Komplexen 78, — -Verflüssigung40f.,43 201, 223 Gase, ideale 18, 40 — von Verbindungen Trocknen von —n 37, 215f., 219ff. 102 Feinbau der Kristalle 41, verdichtete — 33 verflüssigte — 33, 59 75, 154 f., 171 ff. Feldspäte 155, 178, 195f. Gay-Lussac-Turm 101 Gebläsebrenner 13 Fensterglas 194 gebrannter Gips 192 Fermium 164 gebrannter Kalk 190 Ferrate 217 GefrierpunktserniedriFerrimagnetismus 218, gung 69 220, 221 Gefüge 231 Ferrite 222, 242 Ferromagnetismus 218, Gegenstromprinzip 9, 44, 221 101 enantiotrope Modifikationen 110 Endotherm 55, 126f. Energiequellen 145 f., 166, 187 Entglasen 195 Enthalpie 55 ff. freie — 58 f., 209 Enthärtung des Wassers 144 Entropie 58f. Schmelz:— 58 Verdampfungs— 58 Entwickeln 202 Enzyme 34 Erdalkalimetalle 186 ff. Erden und Erdmetalle

Geißlersche Bahre 39 Gekoppelte Reaktion 84 Gemenge 14, 38 Gemische, azeotrope — 32, 33, 60, 120 Trennung von -n 7, 8 — von Isotopen 160

Generatorgas 113f., 147ff., 236 Gerbmittel 220 Germanit 205 Germanium 205 Gesättigte Lösung 137 Gibbssche Phasenregel 42 Gichtgase. 238 Gifte 112, 123, 144, 205 f. Katalysator — 100 Giftmehl 123 Gips 93, 99, 123, 192 Gitterkonstante 234 Glas 41, 154, 194f. Ätzen von — 89 Quarz—• 154 — -waren 196 f., 222 Glasflüsse und Glasuren 196f., 222 Gleichgewicht 98f., 113, 125 ff. Boudouard— 147 chemisches— 16, 125ff. Dissoziations—15 dynamisches — 129, 209 Hydrolysen— 136 Heterogenes— 137ff„ 147 — skonstante 58 — sreaktionen 134 Glimmer 155,178 Gloverturm 101 Glühstrumpf 194, 224 Glycerin 183 Goethit 221, 236 Gold und Verbindungen 28, 62, 198 ff. — -Cyanide 202 kolloides — 203 — -Rubinglas 203 — -Seifen 200 Goldschmidt-Verfahren 190 Gramm-Äquivalent 130 Gramm-Atom 47 — -Ion 133, 212

249

Sachregister — -Molekel 48 Hydrazin 115,151 Graphit 140, 243 Hydride 185 Hydrierungsmittel 185 — -oxid 152 Hydrogencarbonate reiner — 165 127 f., 143,183 — -Salze 162 — -sulfate 61, 65,103 Grauspießglanz 111 Grenzkohlenwasserstoffe Hydrolyse 133f. t 155, 183, 210 149 — -n Gleichgewicht 136 Grlgnard-Verbindungen Hydrolytische Klassen 152 f. 195 Grundgesetze, chemische Hydronalium 189 — 21 Hydronium-Ion 77 Gußeisen 238, 243 Hydroxide 63, «51., 180f„ Härte des Wassers 8,143, 191, 203 184 Hydroxid-Gruppe, Härtung von Aluminium — -Ionen 63, 71f., 132ff. 188, 242 Hydroxyl-Amln 116 — -apatit 122 — von Stahl 242 Häufigkeit der Elemente Hygroskopisch 182 Hyperonen 161 153 Hyperoxide 180 Hafnium 223 Halbmetalle 110,140,174 Hypochlorite 82, 83 f. Hypojodite 88, 128 Halbwertszeit 159 Halogene 86 ff. Halogenide 86,182,192f„ Ilmenit 218 Impfen 95 199 ff., 217 Indium 205 Halogensulfane 104 Harnstoff 36 I n d i r e k t e R e d u k t i o n 236 Hartmetall 222 Inhomogene Systeme 7 Hauptquantenzahl 166 Initialzünder 116 Heizwert 146 Instabile Systeme (VerHelium 29, 39, 62 bindungen) 15, 90, 104, 124, 242 — -Ionen («-Strahlen) Intensitätsgrößen 125 159ff. Intermetallische VerbinHess'scher Satz 56 dungen 235 Heterogene Systeme 6 Internationale Union für Gleichgewichte in —n —n 137ff., 147 Chemie 45, 52 Heteropolysäuren 124, Inverse Spinelle 193 224 Ionen 70 — -Bindung 74 f., 80, Heuslersche Legierung 167 ff. 221 Hexathionsäure 103 — -Gitter 75, 171 ff. Hochfeuerfeste Stoffe — -Gleichungen 71 f. 154, 190f„ 192, 196 Hydronium— 77 Hochofen 235 ff. — -Komplexe 77 — -Ladung 70 f., 177 ff., — -Zement 197, 238 Holz 146 212f. Homogene Reaktionen — -Produkt 133, 137f. 128 ff. — -Radien 174f. Theorie 70, 80 — Systeme 6, 128 ff. Homogenitätsgebiete 235 lonisierungsenergie 168 Hornsilber 202 Isobar 228 Hydratation 75f., 201, Isobutan 149 Isomere 150 222, 223, 227 ff. Isomorphie 48 Hydrate 60, 77, 78

Isotherm 228 Isotope 45, 160 ff. Jod und Verbindungen 87 f., 91,127 Jodoform 87 Jodometrie 88,127 Jod-Stärke-Reaktion 87 Jod-Tinktur 87 Joule-Thomson-Effekt 44 Kalilauge 63, 178, 181, 184 Kalisalpeter 11, 184 Kallsalze 178 Kaliseifen 184 Kalium 62, 177 ff. — -bifluorid 90 — -chlorat 30, 84 f. — -Cyanid 134, 136, 150, 151 — -dihydrogenarsenat 47 — -dihydrogenphosphat 47 — -hydroxid, s. Kalilauge — -Perchlorat 85 — -peroxodisulfat 36, 103 — -phosphat 64 — -Silicat 155, 194 Kall-Wasserglas 155, 194 Kalk, gebrannter — 190, 236 geläschter — 190 — -milch 144, 225 — -spat 143 — -stein 143 — -stickstoff 113,152 — -Wasser 191 Kalomel 204 Kaolin u. Kaolinit 195f. Kapazitätsgrößen 125 Katalysator 17 f., 34, 61, 98, 101, 113f., 119, 194,218, 219, 221, 225 — -gift 100 K-Elektronen 166 Kelvin-Temperatur 19 Kerne, Aufbau der — 158ff. Kern-fusion 166 — -ladung 160,166 — -Umwandlungen 158, 164 ff.

250 — -zerfall 159 Kernseite 184 Kesselstein 143 Ketten, galvanische 206ff. Kohlenstoff— 149ff. Reaktion 27,69,165f. — -Silicate 165 Kieselsaure 139, 164 f. — -anhydrid 89 Kieserit 93 Kinetische Gastheorie24, 40f., 128 f. Klopffestigkeit 149, 226 Knallgas 13 Chlor— 69 — Flamme 13, 35 Kobalt und Verbindungen 201, 217, 222 Kochsalz-Elektrolyse 58, 179 — Gitter 75 Königswasser 121 Kohle 146 ff., 236 Schwefelgehalt der — 97,114,146 Stickstoffgehalt der —114,146 Kohlen-dioxld 33, 34,37, 61, 6 4 , 1 4 1 ff. — -dioxidschnee 142 — -oxid (monoxid) 144, 236ff. — -säure,verflüssigtel42 — -Wasserstoffe 148ff., 227 Kohlenstoff 47, 61, 62, 139 ff., 236 EisenDiagramm 241 — -Gitter 140 — -Isotope 45 — -Ketten 149ff. — -Tetraeder 149 Koks 148, 236 Kolloide 24, 1 6 7 f „ 178, 203, 219 Komplexe Ionen und Verbindungen 66, 77, 79ff„ 138, 199, 203, 206, 213, 216, 222 f., 225 Konfiguration, abgeschlossene — 167f. Edelgas— 167f., 216, 223, 226 Kontakt-Verfahren 97 ff. — -Öfen 114

Sachregister Leichtmetalle 177 f., 186, 236 Leimartige Lösungen 157 Leiter I . und I I . Klasse 66 Leitfähigkeit elektrolytische — 66 ff. Elektronen— 171 ff. L-Elektronen 166 Leuchtfarben 192 Leuchtgas 144, 148, 194 Leuchtröhren 39 Liganden 80, 222, 223 Lindeverfahren 44 Liquidus-Kurve 233 Literatur, chemische — 6 Lithium und Verbindungen 52, 62, 152 f., 177ff. — -alanat 184 hydrid 184 Lithopone 204 Löslichkeit 8, 10f., 79, 137 f., 199, 234 f. —sprodukt 137ff. Lösungen, echte — 57 f., 157 gesättigte — 137 kolloide — 24, 157f. konzentrierte — 137 neutrale — 63 f. Puffer— 135 verdünnte — 67f., 130f., 212 Lösungsdruck 209 Lokalelemente 189, 204, 207 Lachgas 117 Loschmidtsche Zahl 61 Lackmus 61 Ladung von Atomkernen Luft, flüssige — 32, 38 feuchtigkeit 36 f. 160,166 — von Ionen 70f.,177ff., — -Verflüssigung 30, 44 Z12f. Zusammensetzung der — 29, 36ff. — von Kolloidteilchen 157 f. Luftmörtel 191, 197 Lanthan, Lanthanide Luppen 239 Luteochlorid 223 186, 1 9 3 f „ 218 Lanthanidenkontraktion Magnesitsteine 190 194 223 Laugen 63, 65, 71 f., 191, Magnesium und Verbindungen 28, 62, 186 ff. 203, 226 L&wrentium 164 — -arsenat 124 LD-Verfahren 239 — -Blei-Diagramm 232 Leblanc-Verfahren 182 f. — -elektrolyse 187 Leerstellen im Gitter 218 — -phosphat 124 Legierungen 5, 188ff., — -Perchlorat 37 201, 207, 219, 227 Magnetit 193, 218, 236 Heuslersche — 221 Magnetkies 218, 221 Konversionssalpeter 184 Konvertieren 114 Konzentration 128f. Koordinationszahl 78, 174 Korrosion 188, 207, 243 — -sschutz 204 Korund 186, 192f. Korundsteine 192, 196 Kristalle 41, 75, 154, 171 ff. Misch— 4 8 , 1 8 8 Überwachsungs— 48 Kristallisation 10, 225 Kristallgitter (Strukturen) s. Kristalle Kristall-Soda 183 — -Wasser 77 Kreide 143 Kritische Temperatur 43 Kryolith 186 Krypton 39, 62 — -Fluorid 39 Kunststoffe 5, 36, 151 f., 201 Kupfer und Verbindungen 28, 62, 198 ff., 217 Chloride 61, 81 — -hydroxid 79 — -Kies 93 — -nitrat 120 — -oxide 28, 46 f., 56, 80 — -Silber-Diagramm 234 — -sulfat (-Vitriol) 77, 201, 227

Sachregister Majolika 196 Malerfarben 204, 206, 219, 222 Mangan und Verbindungen 62, 216, 220f. — -dioxid 61, 216 — -spat 220 Manganate 2201. Marmor 143 Marshsche Probe 116 Masse, Erhaltung der—20 — der Atomkerne 159 ff. — der Elektronen 158 Massen-defekt 20, 162 f. — -Spektroskopie 45,160 — -Wirkungsgesetz 127 ff., 238 Maximale Wertigkeit 109, 141,169, 215 ff. Mehrfachbindungen 150 M-Elektronen 166 Mendelevium 164 Mennige 206 Mesomerie 227 Mesonen 161 Messing 201 elektrolytische Abscheidung von — 212 Meta-Xieselsäure 154 — -Phosphorsäure 122f. Metalle 5, 27, 63, 171 ff., 198 ff., 210 ff. Metallische Bindung 81 104, — -Eigenschaften 109f., 140, 171, 217, 235 Metallgitter 171 ff. Metallographie 229 Metallorganische Verbindungen 152 f. Metalloxide 65 Methan 141, 148f. Misch-Elemente 160 Mischkristalle 48, 57, 188 ff., 222, 229, 233ff., 241 Mischungslücke 234 f. Möller 236 Mörtel, Luft— 191,197 Wasser — 197 Modifikationen, Arsen— 110 Phosphor—110 Siliciumdioxid—154 Schwefel— 93 Selen— 104 Mol 48

Molarität 130 Molekel-Begriff 23 ff. — -Gitter 171 Molekulargewicht 44 ff. — gelöster Stoffe 66f. —sbestimmung 49f. Molekular-Volumen 177 Molybdän 217f., 224 — -glänz 224, 225 — -stahl 224 Mond-Verfahren 223 Monotrope Modifikationen 110 Montmorillonit 195 Mullit 196 Muskovit 196

251

Nichtelektrolyte 66, 150 Nichtmetalle 90f., 174 oxide 65 Nickel 217, 223 f., — -carbonyl 226 Niob 224 Nioblt 224 Nitrate 121,184 Nitride 217 Nitrite 119, 121 Nitroglycerin 117 Nitrose 101 Nitrosylchlorid 124 Nitrylchlorid 124 Niveau, Elektronen — 166 Nobelium 164 Nomenklatur 64, 79f., Natrium 40, 62, 177ff. 81 f. — -Aluminium-Fluorid 186 Normal-Bedingungen 20, 49 — -Amalgam 115 — -amid 116,151 — -Lösungen 130 Normalität 130 — -bisulfat 65 Normalpotential 212 carbonat 64 — -Chlorid 6 8 , 6 0 f., 7 5 , Nullpunkt, absoluter 19 137,168, 179, 181 ff. 0rsted-Verfahren 156, — -Cyanid 1 7 9 193, 219 Fettsaures — 184 „Ofensau" 225 — -hydrogencarbonat 183 Oktett-Kegel 170 — -hydrogensulfat 61,65 Oleum 100 — -hydroxid 63, 179, Ordnungszahl 158, 166 180 ff. Organische Chemie 6, — -hypochlorit 83 148 ff., 169 — -nitrat 119, 184 — -Komplexbildner 79 — -nitrit 119 — -Säuren 160 — -Perchlorat 8 5 Ortho-Kieselsäure 154 — -peroxid 180 — -Nitrat 78 — -Silicat 138f„ 157 — -Phosphorsäure 122 — -sulfat 65, 139, 182 Orthoklas 155 — -thiosulfat 103, 202 Ortstein 221 Natronlauge 63,83,180 ff. Osmium 217 Natronseife 184 Osmotischer Druck 66 ff., Natronwasserglas 155, 126, 212 194 „Osram" 224 Nebelkammer, Wilson- Ostwaldsche Verdünsche 161 nungsgleichung 131, Nebenquantenzahl 166 135f. N-Elektronen 166 Oxide 28ff.; vgl. bei den Neon 39, 62 einzelnen Elementen Neptunium 164 Nernstsche Gleichung 212 Oxid-halogenide 124 Neutralisation 64, 71 ff., — -haut 121, 189, 219 Oxonium-Ion 76 133 f. — -Salz 86 Neutrino 161 Oxydation 28f., 80f. Neutron 161 f. —spotential 213 Neutronenkanone 161

252

Sachregister

—smittel 36, 61, 83, 103, Phosphorige Säure 122, 116, 120, 212 ff. 124 —sstufe 80, 82, 169, 215, Photochemie 60, 202 217 — -elemente 105 Photographie 103, 202 —svorgänge 81 Photonen 161 Oxyde, s. Oxide Photozelle 105 Oxydul 54 Oxyliquit 34 p H -Wert 133 ff. Ozon 35, 85 — -Berechnung 135 Ozonisator 35 Pigmentfarben 219, 220, Packungsanteil 162f. Packungsdichte in Kristallen 171ff., 235 Palladium und Verbindungen 217 Palmitinsäure 182 Paraffine 149 Paramagnetismus 193, 218, 226 Parkes-Verfahren 200 Partialdruck 37, 121 f. Passivierung von Metallen 121 Patronit 219 Perborate 156 Perchlorate 85 f. Perchlorsäure 85 f. Perhydrol 36 Periodensystem 106ff., 166, 214 Perjodat 88 Perlit 241 f. Permanganat 214, 216 Permutit 144 Peroxide 36, 180 Peroxo(di)sulfat 36, 103 Perrhenate 225 Phasen 7, 42 intermetallische — 235 — -Regel, Gibbssche 42 Phlogiston 13, 33 Phosphide 217 Phosphor 29, 62, 85, 109 ff., 121 f. Düngemittel 111,239 — -halogenide 59, 87, 124 — -oxide 29, 121 f. roter — 110 f. — -salz 123 — -säuren 122ff. — -sulflde 124 Phosphoreszierende Sulfide 192

222

Plancksches Wirkungsquantum 60 Platin und Verbindungen 17,28,36,62,87, 119, 121, 210, 218, 225 ff. beimetalle 225 Plattieren 189 Plutonium 164 Polonium 159 Poly-phosphorsäuren 123 — -säuren 224 f. thionsäuren 97, 103 Portlandzement 197, 238 Porzellan 196 Positron 161 Potential-Differenz 208ff. Normal— 212 lledox— 213f. Pottasche 182 Präzipitat 204 Praseochlorid 223 Primäres Phosphat 122 Prinzip vom kleinsten Zwang 125f. Propan 149 Proportionen, konstante — 21, 235 multiple — 21 f. Protactinium 224 Proton 134, 162ff. Protonen-acceptoren u. —donatoren 134 Proutsche Hypothese 162 Pseudomorphose 94 Puddelprozeß 239 Puffergemische 135, 136 Purpureochlorid 223 Pyrit 93, 99, 145, 221 Pyro-chromate 219 — -phosphorsfiure 122 f. —- -schwefelsäure und —sulfate 103 Quanten-mechanik 169, 171 Zahlen 166 f.

Quarz(-glas) 154 Quecksilber und Verbindungen 30, 62, 115, 121, 200, 203 ff., 211 — -kathoden 182 — -oxid 30, 204 Radioaktive Erscheinungen 158 ff. Radium 159 Radon 159 Raffination von Kupfer 201 Raseneisenerz 221 Rauchende Schwefelsäure 100 Rauch-gase 146 — -schaden 97 Reaktionsauslösung 60 Reaktion, gekoppelte 84 Reaktions-enthalpie 55ff., 209 —entropie 57 ff., 209 freie —enthalpie 57ff., 209 —geschwindigkeit 15, 97 Reaktor 165 lledox-Potentiale 213 Reduktion 28, 80 f., 102 —smittel 29, 97, 103, 115, 116, 145, 206, 212ff., 236 Regel von Berthelot 57 — von Dulong-Petit 47 — von Hume-Rothery 235 — von Trouton 58 Regenerativfeuerung 240 Rein elemente 160 Reiner Stoff, Begriff des —n —s 8, 9ff., 57, 231 Rektifikation 31 Relativitätstheorie 162 Reststrahlen 75 Rhenania-phosphat 123 Rhenium 217, 225 Rhodium 217 Ringförmige Kohlenwasserstoffe 150, 227 Rinmanns-Grün 222 Röntgendiagramme 41, 228 ff. Röntgenographische Analyse 228 ff. Röstofen 99 Roheisen 238 f.

Sachregister R o s t e n von Eisen 34, 36, 189 Rostfreier Sta,hl 2 4 3 Roteisenstein 2 3 6 R u b i d i u m 177 ff. R u b i n 192 Rubinglas 2 0 3 R u ß 140 Ruthenium und Verbindungen 217 Rutil 218 Säure-anhydride 65, 1 1 9 von — -Basen-Theorie B r ö n a t e d 134 haiogenide 104 — -konstante 135 R e s t 62, 7 1 — -Stärke 116f., 131f. Säuren 2 7 , 61 ff., 71 f, organische — 1 5 0 Salmiak (—Geist) 114 Salpeter-Lager 8 9 , 120, 184 — -säure 6 2 , 1 2 0 f . Salpetrige Säure 1 2 1 Salze 61 ff. saure — 65 Salzlagerstätten 8 9 , 178 f. Salzsäure 60, 6 2 Saphir 192 Sauerbrunnen 142, 143 Sauerstoff 11, 2 9 f f „ 34, 45, 62 Sauerstoff-Aufblasverfahren 2 3 9 Scandium 1 8 6 f f . Schachtofen. 236 Schädlingsbekämpfungsm i t t e l 112, 2 0 5 S c h a m o t t e 196 — -Muffeln 2 0 3 f. Schaumschwimmverfahren 7, 2 0 0 Scheidewasser 1 2 1 Schieß-(Schwarz-)Pulver 184 Schlacke 2 0 0 , 2 3 8 Schlafmittel 87 Schmelz-elektrolyse 186 f. — -diagramm 2 3 0 f f . — - p u n k t s m a x i m u m 232 — -wärme 94 Schmiede-Eisen 2 3 8 Schmierseife 184 Schnelldrehstähle 243

Schrägbeziehungen i. Period. Syst. 109, 185f., 191 Schrott 240 Schwache Säuren ( B a s e n ) 64, 73, 132, 1 3 5 f . Schwefel 62, 93 f., 95 ff., 103f. — -eisen 14, 93, 96, 99, 145, 221 — in K o h l e n 93, 9 7 , 145 — -haiogenide 104 — -hexafluorid 90, 104 — -kies 93, 96, 1 4 5 , 2 2 1 kohlenstoff, 14, 70, 86, 8 8 — -milch 97 — -Oxide 3 3 , 9 6 f f „ 1 0 3 plastischer — 95 — -säure 3 7 , 6 1 , 97 ff., 102, 1 2 3 , 131 f., 192, 197 — -stickstoff 1 0 4 , 1 2 4 Wasserstoffe 93, 96, 103 Schweflige Säure 97, 103 Schweißstahl 2 3 9 Schweres "Wasser, bzw. schwerer Wasserstoff 10, 161, 165 Schwermetalle 1 7 7 f f . , 199 — -Cyanide 1 5 1 Schwerspat 93 Schwimmaufbereitung 7, 200 „ S c h w i n d e n " von Tonwaren 196 Seife (Seifenstein) 143, 184 „Seifen"-Gold 200 SekundäresPhosphatl22 Selen und Verbindungen 93,100, 104ff. Semipermeabel 67 Seltene E l e m e n t e 2 0 5 Seltene Erden 186ff., 193 f. Sicherheitssprengstoffe 117 Siedediagramm Sauerstoff-Stickstoff 30 — Wasser-Salpetersäure 33 Siedekurve 3 0 Siedepunktserhöhung 69 Siemens-Martin-Verfahren 1 4 7 , 2 4 0

253 Silber 28, 35, 1 9 8 f f . — -ammoniak-Komplexe 78ff„ 138 — in Bleiglanz 2 0 0 Cyanid 1 5 1 — -Gold-Diagramm 2 2 3 — -Haiogenide 72, 79, 88, 201 f. — -Kupfer-Diagramm 234 — - n i t r a t 72 — -Spiegel 2 0 2 — -Sulfid 96, 138, 2 0 2 — -Vanadin-Diagramm 233 Silicate 1 5 4 f „ 1 7 8 , 1 9 4 f f „ 236 technisch wichtige — 194ff. Sillcium 47, 62, 1 5 3 f f . — -Aluminium-Diagramm 230 — -dioxid 8 9 , 1 5 4 f. — -tetrafluorid 8 9 , 156 — -Wasserstoffe 156 Silicone 156 Silikasteine 154 Soda 1 4 4 , 1 8 2 f. Söderberg-Elektroden 187 Solidus-Kurve 2 3 3 Solvay-Soda 183 Sorel-Zement 192 Spannungsreihe 8 6 , 189, 210ff. Spateisenstein 236 Spektralanalyse 3 9 f . Spektren 3 9 f . , 1 6 6 , 177 spezifische W ä r m e 5 0 Spiegeleisen 2 4 0 Spin-Moment 166 Spinell 193, 2 2 2 — g i t t e r 193, 2 1 9 , 222 Sprengstoffe 5, 34, 8 5 , 116, 117, 184 Stabiles S y s t e m 15 Stabilisierung durch Komplexbildung 214f. S t a h l 229, 2 3 8 f f . Stanniol 2 0 6 S t a r k e Säuren ( B a s e n ) 64, 8 3 , 1 3 1 f . Stearinsäure 182 Steinholz 192 Steinkohle 114, 1 4 5 f . Steinsalz-Lager 1 7 8 Steinzeug 196 Stickstoff 2 9 , 3 8 , 6 2 , 1 0 9 ff.

254 — — — —

-düngemittel 112f. -halogenide 124 -oxide 64, 116ff. -Sauerstoff-Siedediagramm 30 — -Sulfide 124 — -wasserstoffsäure 115f. Stöchiometrische Wertigkeit 61. 52 f., 71 Strahlung von Atomkernen 159ff. Stromerzeugung, Mechanismus der — 209 Strontium 186 ff. Sublimat 204 Sublimieren 9 Sulfane, Halogen — 104 Sulfat-Ion, Aufbau des —s 77 f. Sulfate 191 f. Sulfide 96, 199, 203 Sulfonsäuren, Halogen— 104 Sulfurylchlorid 104 Superphosphat 102, 123, 239 Suspension 157 Synthese 6, 152 — von Wasser 13

Sachregister

Thermit-Verfahren 190 Thermochemie 66 ff. Thermodiffusion 160 Thionylchlorid 104 Thio-schwefelsäure und —Sulfate 8 8 , 1 0 3 Thomas-schlacke(mehl) 111, 123, 239 — -Verfahren 239 Thorium 194, 224 Tiegelstahl 240 Titan und Verbindungen 36, 215, 218 f. — -weiß 204, 219 Töpfergeschirr 196f. Ton 186, 195 f. Ton-Erde 186, 195 — -Mineralien 195 — -Waren 195 Trans-Form 150 Transistoren 155, 205 Transurane 164f., 194 Treibherd 200 Trennung von Gemischen 7, 8, 32, 33, 60, 120 — — Isotopengemischen 160 Tridymit 154 Trinitrotoluol 117 Tripelpunkt 42 Trithionsäure 103 Tritium 160 Tantal, Tantalit 224 Trivialnamen 80 Taukurve 31 Trockenbatterie 221 Technetium 225 Trockeneis 142 Teildruck 37, 129 f. Tellur und Verbindungen Trocknen von Gasen 37, 102 93, 104ff. Temperatur, absolute — Tropfstein 143 Troutonsche Itegcl 58 18 f. Tyndall-Effekt 157 — -abhängigkeit der Gleichgewichte 16 f., 97f., 125 ff. Übergangselemente 167, — der Keaktionsge198, 214ff. schwindigkeit 16f., 97 Überschreitungserscheikritische — 43 nungen 94 f., 188, 242 Tempern 188, 233, 240 Überspannung 182, 211, Tensionsanalyse 227 ff. 214 Tetrachlorkohlenstoff 88 Tetraeder, Kohlenstoff— Überstrukturen 235 Überwachsungskristalle 149 48 — in Silicaten 154 Ultramikroskop 24, 157 Tetraphenylborate 153 Umkehrbares Element Tetrathionat 83 208 Thallium 205 Umwandlungen von Thénards-Blau 222 Thermische Analyse Atomkernen 161, 164 Umwandlungswärme 94 227 ff.

Unedle Metalle 28, 177, 210 ff. Ungesättigte Kohlenwasserstoffe 150 unterchlorige Säure 82 ff. Unterglasurfarben 197 Unterphosphorige Säure 122 Unterphosphorsäure 122 Unterschweflige Säure 103 Uran 159, 224f. — -Pechblende 225 Uranylnitrat 225 Vanadin und Verbindungen 98, 216, 219, 233, 240, 243 Vanadinhexacarbonyl 226

Vanadinit 219 Vanadin-oxid 98, 219 — -Stahl 219, 240 — -Silber-Diagramm 233 Van der Waalsche Gleichung 41 V.A-Stahl 243 Verbindung, chemische 14, 38 intermetallische — 235 f. metallorganische — 152 f. Nachweise von —en 227 f. Verbrennungen 33 f., 141 f., 145ff. Verbrennungswärme 145 Verdichtete und verflüssigte Gase 33, 40 f, 43, 59 Verdünnungsgleichung (Ostwald) 131 Vergolden 202 Vergütung von Metallen 188, 242 Verschiebungssatz von Fitjans und Soddy 159 Verseifung 183 f. Verspiegelung 202 Verwitterung 178 Verzweigte Ketten 149 Violeochlorid 223 Vitriole 77, 201 Voltasche Säule 63 Volumen-gesetz (Avogadro) 24

Sachregister (Gay-Lussac— -Brücken 91, 106 Diffusionsvermögen Humboldt) 22 des —8 29 — incremente 174f. — -kontraktion bei Ver- — -Elektrode 211 bindungsbildung 235 — -Kern 160f. schwerer — 161 Wärme, Atom— 47 Wasserstoffionen 71, 76, — -Bewegung 24, 27, 76, 127, 133 ff. 157 Exponent 132f. Bildungs— 55 — -Hydratation 76 Beaktions— 55 Konzentration 133 Schmelz— 94 Wasserstoffperoxid 35, spezifische — 47, 50 161 Bildungsenthalpie 56 — -Tönung 65 ff. Weinhold-Becher 55 TJmwandlungs— 94 Weinsäure 79 Verbrennungs— 145 Weißblech 205 Waschmittel 123,156 Wasser, Bildungsenthal- Weißes Gußeisen 243 Weltkörper, Zusammenpie von — 66 setzung der — 40 Dipolcharakter 75 f., Wertigkeit 62, 71, 108f., 78 109,199, 216ff. Dissoziation 15, 132f. Wilsonsche Nebelkam— -Elektrolyse 11 ff. mer 161 — -Enthärtung 144 Winderhitzer 236 — -Gas 113f., 148 f. Wirbelbett-Verfahren 100 Glas 155,194 Wirkungsquantum, hartes — 143 Molekelbau 75 f. Flancksches — 60 Wismut 109f., 123 — -Mörtel 191, 197 schweres — 10» 161, — -sulfide 124 165 — -Wasserstoff 116 Wolfram 224, 243 — -Synthese 13 weiches — 143 — -carbid 243 — -Zersetzung 11 f., 15 Wüstit 221 — -Zusammensetzung l l f . , 20f., 25 Xenon 39, 62 Zustandsdiagramm 42 — -Fluoride 39 Wasserstoff 12,27f.,45,62 — -Bombe 166 Yttrium 186 ff.

255 Zement 197 Eisenportland — 197, 238 Hochofen — 197, 238 Portland — 197, 238 Sorel — 192 Zementlt 152, 241 f. Zementstahl 240 Zentral-atom 80, 116f., 222 f., 226 — -ion 77 Zerfallsreihen, radioaktive — 159ff. Ziegelstein 197 Zink- und Verbindungen 27, 62, 203 ff., 209, 211,217 — -blende 93, 203 — -dialkyle 152 — -weiß 204 Zinn 205 — -stein 205 Zinnober 203 Zirkonium 223 Zuschläge 236 Zustandsdiagramm: Aluminium-Silicium 229 ff. Eisen-Kohlenstoff 240f Kupfer-Silber 234 Magnesium-Blei 231 ff. Silber-Gold 233 Vanadin-Silber 233 Wasser 42 f. Zwang, Prinzip vom kleinsten — 125 f. Zwischengitterplätze 41

HOLLEMAN-WIBERG

Lehrbuch der anorganischen Chemie 57. —70., wesentlich erweiterte, umgearbeitete und verbesserte Auflage von Egon W i b e r g , München Mit einem Anhang: Chemiegeschichte und einer Raumbilderbeilage Mit 177 Figuren und 29 Strukturbildern in stereoskopischer Darstellung Erstmalig enthält diese Auflage eine Beilage: Molekül und Gitterstrukturen in stereoskopischer stellung

Dar-

Groß-Oktav. XX, 766 Seiten. 1964. Plastikeinband DM 3 2 , Erweitert, vermehrt und umgearbeitet wurden alle wichtigen Kapitel (allein im Kapitel über „Vorkommen der Elemente" ergaben sich über 400 Änderungen). Im Anhang Chemiegeschichte mit biographischen Notizen über Chemiker, Physiker und Techniker wurde die Zahl der Kurzbiographien um 48 auf 205 erweitert; die Angaben der Zeittabelle zur Chemiegeschichte und über Nobelpreisträger wurden ergänzt. Das umfangreiche Register wurde in Namen- und Sachregister geteilt und um rund 1000 Stichworte erweitert.

W A L T E R D E G R U Y T E R & CO • B E R L I N 30 vormals C. J . Göschen'sche Verlagshandlung • J . Guttentag, Verlagsbuchhandlung Georg Reimer • Karl J . Trübner • Veit & Comp.

SAMMLUNG G Ö S C H E N GESAMTVERZEICHNIS

Jeder Band DM 3,60 • Doppelband DM 5,80

Februar 1964

"WALTER D E G R U Y T E R & CO., B E R L I N 30

Inhaltsübersicht Biologie Botanik Chemie Deutsche Sprache u. Literatur Elektrotechnik Englisch E r d - u . Länderkunde . . . . Geologie Germanisch Geschichte Griechisch Hebräisch Hoch-u. Tiefbau Indogermanisch Kartographie Kristallographie Kunst Land- u. Forstwirtschaft . . Lateinisch Maschinenbau Mathematik

16 17 15 7 19 8 10 18 8 5 9 9 22 8 10 18 5 18 9 20 12

Mineralogie Musik Pädagogik Philosophie Physik Psychologie Publizistik Religion Romanisch Russisch Sanskrit Soziologie Statistik Technik Technologie Volkswirtschaft Vermessungswesen Wasserbau Zoologie Autorenregister Bandnummernfolge

. . . .

18 5 4 3 14 4 10 4 8 9 9 4 10 19 16 10 22 21 17 31 24

Geisteswissenschaften Philosophie Einführung in die Philosophie von H. Letsegang f . 5. Auflage. 146 Seiten. 1963.(281) Hauptprobleme der Philosophie von G. Simmel f . 7., unveränderte Auflage. 177 Seiten. 1950. (500) Geschichte der Philosophie I: Die g r i e c h i s c h e P h i l o s o p h i e von W. Capelle. 1. Teil. Von Thaies bis Leukippos. 2., erweiterte Auflage. 135 Seiten. 1953. (857) I I : Die g r i e c h i s c h e P h i l o s o p h i e von W. Capelle. 2. Teil. Von der Sophistik bis zum Tode Piatons. 2.. stark erweiterte Auflage. 144 Seiten. 1953. (858) I I I : Die g r i e c h i s c h e P h i l o s o p h i e von W. Capelle. 3. Teil. Vom Tode Piatons bis zur Alten Stoa. 2., stark erweiterte Auflage. 132 Seiten. 1954. (859) IV: Die g r i e c h i s c h e P h i l o s o p h i e von W. Capelle. 4. Teil. Von der Alten Stoa bis zum Eklektizismus im 1. J h . v. Chr. 2., stark erweiterte Auflage. 132 Seiten. 1954. (863) V: Die P h i l o s o p h i e des M i t t e l a l t e r s von J. Koch. In Vorbereitung. (826) VI: Von der R e n a i s s a n c e bis K a n t von K. Schilling. 234 Seiten. 1954. (394/394 a) V I I : I m m a n u e l K a n t von G. Lehmann. In Vorbereitung. (536) V I I I : Die P h i l o s o p h i e des 19. J a h r h u n d e r t s von G. Lehmann. 1. Teil. 151 Seiten. 1953. (571) I X : Die P h i l o s o p h i e des 19. J a h r h u n d e r t s von G. Lehmann. 2. Teil. 168 Seiten. 1953. (709) X : Die P h i l o s o p h i e im e r s t e n D r i t t e l des 20. J a h r h u n d e r t s 1. Teil von G. Lehmann. 128 Seiten. 1957. (845) X I : Die P h i l o s o p h i e im e r s t e n D r i t t e l des 20. J a h r h u n d e r t s 2. Teil von G. Lehmann. 114 Seiten. 1960. (850) Die geistige Situation der Zelt (1931) von K. Jaspers. 5., unveränderter Abdruck der im Sommer 1932 bearbeiteten 5. Auflage. 211 Seiten. 1960. (1000) Erkenntnistheorie von G. Kropp. 1. Teil: A l l g e m e i n e Grundlegung. 143 Seiten. 1950. (807) Formale Logik von P. Lorenzen. 2., verbesserte Auflage. 165 Seiten. 1962. (1176/1176a) Philosophisches Wörterbuch von M. Apel f . 5., völlig neubearbeitete Auflage von P. Ludz. 315 Seiten. 1958. (1031/1031 a) Philosophische Anthropologie. Menschliche Selbstdeutung in Geschichte und Gegenwart von M. Landmann. 2. Auflage. 214 Seiten. 1964. (156/156a)

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GEISTESWISSENSCHAFTEN

Pädagogik, Psychologie, Soziologie Geschichte der Pädagogik von Herrn. Weimer. 15., neubearbeitete und vermehrte Auflage von Heinz Weimer. 184 Seiten. 1962. (145) Therapeutische Psychologie. Ihr Weg durch die Psychoanalyse von W. M. Kranefeldt. Mit einer Einführung von C. G. Jung. 3. Auflage. 152 Seiten. 1956. (1034) Allgemeine Psychologie von Th. Erismann f . 4 Bände. 2., neubearbeitete Auflage. I : G r u n d p r o b l e m e . 146 Seiten. 1958.(831) I I : G r u n d a r t e n d e s p s y c h i s c h e n G e s c h e h e n s . 248 Seiten. 1959. (832/832 a) III: E x p e r i m e n t e l l e Psychologie und ihre Grundlagen. 1. Teil. 112 Seiten, 7 Abbildungen. 1962. (833) IV: E x p e r i m e n t e l l e P s y c h o l o g i e u n d i h r e G r u n d l a g e n . 2. Teil. 199 Seiten, 20 Abbildungen. 1962. (834/834a) Soziologie. Geschichte und Hauptprobleme von L. von Wiese. 6. Auflage. 175 Seiten. 1960. (101) Ideengeschichte der sozialen Bewegung des 19. und 20. J h . von W. Hofmann. 243 Seiten. 1962. (1205/1205a) Sozialpsychologie von P. R. Hofstätter. 2. Auflage. 181 Seiten, 15 Abbildungen, 22 Tabellen. 1964. In Vorbereitung. (104/104a) Psychologie des Berufs- und Wirtschaftslebens von W. Moede f . 190 Seiten, 48 Abbildungen. 1958. (851/851 a) Industrie- und Betriebssoziologie von R. Dahrendorf. 2., umgearbeitete und erweiterte Auflage. 142 Seiten, 3 Figuren. 1962. (103) Wirtschaftssoziologie von F. Fürstenberg. 122 Seiten. 1961. (1193) Einführung in die Sozialethik von H.-D. Wendtand. 144 Seiten. 1963. (1203)

Religion Jesus von M. Dibelius f . 3. Auflage, mit einem Nachtrag von W.G. Kümmel. 140 Seiten. 1960. (1130) Paulus von M. Dibelius f . Nach dem Tode des Verfassers herausgegeben und zu Ende geführt von W. G. Kümmel. 3., durchgesehene Auflage. 155 Seiten. 1964. (1160) Luther von F. Lau. 151 Seiten. 1959. (1187) Melanchthon von R. Stupperich. 139 Seiten. 1960. (1190) Einführung In die Konfessionskunde der orthodoxen Kirchen von K. Onasch. 291 Seiten. 1962. (U97/1197a) Geschichte des christlichen Gottesdienstes von W. Nagel. 215 Seiten. 1962. (1202/1202 a) Geschichte Israels. Von den Anfängen bis zur Zerstörung des Tempels (70 n. Chr.) von E. L. Ehrlich. 158 Seiten, 1 Tafel. 1958. (231/231 a) Römische Religionsgeschichte von F. Altheim. 2 Bände. 2., umgearbeitete Auflage. I: G r u n d l a g e n u n d G r u n d b e g r i f f e . 116 Seiten. 1956. (1035) I I : D e r g e s c h i c h t l i c h e A b l a u f . 164 Seiten. 1956. (1052)

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GEISTESWISSENSCHAFTEN Die Religion des Buddhismus v o n D. Schlingloff. 2 Bände. I : D e r H e i l s w e g d e s M ö n c h t u m s . 122 Seiten, 11 Abbildungen, 1 K a r t e . 1962. (174) I I : D e r H e i l s w e g f ü r d i e W e l t . 129 Seiten, 9 Abbildungen, 1 K a r t e . 1963. (770)

Musik Musikästhetik von H. J. Moser. 180 Seiten. Mit zahlreichen Notenbeispielen. 1953. (344) Systematische Modulation von R. Hernried. 2. Auflage. 136 Seiten. Mit zahlreichen Notenbeispielen. 1950. (1094) Der polyphone Satz von E. Pepping. 2 Bände. I : D e r c a n t u s - f i r m u s - S a t z . 2. Auflage. 223 Seiten. Mit zahlreichen Notenbeispielen. 1950. (1148) I I : Ü b u n g e n im d o p p e l t e n K o n t r a p u n k t u n d im K a n o n . 137 Seiten. Mit zahlreichen Notenbeispielen. 1957. (1164/1164 a) Allgemeine Musiklehre von H. J. Moser. 2., durchgesehene Auflage. 155 Seiten. Mit zahlreichen Notenbeispielen. 1955. (220/220a) Harmonielehre von H. J. Moser. 2 Bände. I : 109 Seiten. Mit 120 Notenbeispielen. 1954. (809) I I : In Vorbereitung. (810) Die Musik des 19. Jahrhunderts von W. Oehlmann. 180 Seiten. 1953. (170) Die Musik des 20. Jahrhunderts von W. Oehlmann. 312 Seiten. 1961. (171/171 a) Technik der deutschen Gesangskunst von H. J. Moser. 3., durchgesehene und verbesserte Auflage. 144 Seiten, 5 Figuren sowie Tabellen u n d Notenbeispiele. 1954. (576/576a) Die Kunst des Dirigierens von H. W. von Waltershausen f . 2., v e r m e h r t e Auflage. 138 Seiten. Mit 19 Notenbeispielen. 1954. (1147) Die Technik des Klavierspiels a u s dem Geiste des musikalischen K u n s t werkes von K . Schubert f . 3. Auflage. 110 Seiten. Mit Notenbeispielen. 1954. (1045)

Kunst Stilkunde von H. Weigert. 2 Bände. 3., durchgesehene und ergänzte Auflage. I : V o r z e i t , A n t i k e , M i t t e l a l t e r . 136 Seiten, 94 Abbildungen. 1958. (80) I I : S p ä t m i t t e l a l t e r u n d N e u z e i t . 150 Seiten, 88 Abbildungen. 1958. (781) Archäologie von A. Rumpf. 3 Bände. I : E i n l e i t u n g , h i s t o r i s c h e r U b e r b l i c k . 143 Seiten, 6 Abbildungen, 12 Tafeln. 1953. (538) I I : D i e A r c h ä o l o g e n s p r a c h e . Die a n t i k e n Reproduktionen. 136 Seiten, 7 Abbildungen, 12 Tafeln. 1956. (539) I I I : I n Vorbereitung. (540) •

Geschichte Einführung In die Geschichtswissenschaft von P. Kirn. 4., durchgesehene Auflage. 127 Seiten. 1963. (270)

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GEISTESWISSENSCHAFTEN Einführung In die Zeitgeschichte von B. Scheurig. 101 Seiten. 1962. (1204) Zeltrechnung der römischen Kaiserzelt, des Mittelalters und der Neuzelt för die Jahre 1—2000 n. Chr. von H. Lietzmann f . 3. Auflage, durchgesehen von K. Aland. 130 Seiten. 1956. (1085) Kultur der Urzeit von F. Behn. 3 Bände. 4. Auflage der Kultur der Urzeit Bd. 1—3 von M. Hoernes. I: D i e v o r m e t a l l i s c h e n K u l t u r e n . (Die Steinzeiten Europas. Gleichartige Kulturen in anderen Erdteilen.) 172 Seiten, 48 Abbildungen. 1950. (564) I I : D i e ä l t e r e n M e t a l l k u l t u r e n . (Der Beginn der Metallbenutzung, Kupfer- und Bronzezeit in Europa, im Orient und in Amerika.) 160 Seiten, 67 Abbildungen. 1950. (565) I I I : D i e j ü n g e r e n M e t a l l k u l t u r e n . (Das Eisen als Kulturmetall, Hallstatt-Latene-Kultur in Europa. Das erste Auftreten des Eisens in den anderen Weltteilen.) 149 Seiten, 60 Abbildungen. 1950. (566) Vorgeschichte Europas von F. Behn. Völlig neue Bearbeitung der 7. Auflage der „Urgeschichte der Menschheit" von M. Hoernes. 125 Seiten, 47 Abbildungen. 1949. (42) Der Eintritt der Germanen in die Geschichte von J. Haller f . 3. Auflage, durchgesehen von H. Dannenbauer. 120 Seiten, 6 Kartenskizzen. 1957. (1117) Von den Karolingern zu den Staufern. Die altdeutsche Kaiserzeit (900— 1250) von J. Haller f . 4., durchgesehene Auflage von H. Dannenbauer. 142 Seiten, 4 Karten. 1958. (1065) Von den Staufern zu den Habsburgern. Auflösung des Reichs und Emporkommen der Landesstaaten (1250—1519) von J. Haller f . 2., durchgesehene Auflage von H. Dannenbauer. 118 Seiten, 6 Kartenskizzen. 1960. (1077) Deutsche Geschichte im Zeitalter der Reformation, der Gegenreformation und des dreißigjährigen Krieges von F. Härtung. 2., durchgesehene Auflage. 123 Seiten. 1963. (1105) Deutsche Geschichte von 1848—1740. Politischer und geistiger Wiederaufbau von W. Treue. 120 Seiten. 1956. (35) Deutsche Geschichte von 1713—1806. Von der Schaffung des europäischen Gleichgewichts bis zu Napoleons Herrschaft von W. Treue. 168 Seiten. 1957. (39) Deutsche Geschichte von 1806—1890. Vom Ende des alten bis zur Höhe des neuen Reiches von W. Treue. 128 Seiten. 1961. (893) Deutsche Geschichte von 1890 bis zur Gegenwart von W. Treue. In Vorbereitung. (894) Quellenkunde der Deutschen Geschichte im Mittelalter (bis zur Mitte des 15. Jahrhunderts) von K. Jacob f . 3 Bände. I: E i n l e i t u n g . A l l g e m e i n e r T e i l . Die Z e i t d e r K a r o l i n g e r . 6. Auflage, bearbeitet von H. Hohenleutner. 127 Seiten. 1959. (279) I I : Die K a i s e r z e i t (911—1250). 5. Auflage, neubearbeitet von H. Hohenleutner. 141 Seiten. 1961. (280) I I I : D a s S p ä t m i t t e l a l t e r (vom Interregnum bis 1500). Herausgegeben von F. Weden. 152 Seiten. 1952. (284) 6

GEISTESWISSENSCHAFTEN Geschichte Englands von H. Preller. 2 Bände. I : b i s 1 8 1 5 . 3., stark umgearbeitete Auflage. 135 Seiten, 7 Stammtafeln, 2 Karten. 1952. (375) I I : V o n 1 8 1 5 b i s 1 9 1 0 . 2., völlig umgearbeitete Auflage. 118 Seiten, 1 Stammtafel, 7 Karten. 1954. (1088) Römische Geschichte von F. Altheim. 4 Bände. 2., verbesserte Auflage. I : B i s zur S c h l a c h t b e i P y d n a (168 v.Chr.). 124 Seiten. 1956. (19) I I : B i s z u r S c h l a c h t b e i A c t i u m (31 v.Chr.). 129 Seiten. 1956. (677) I I I : B i s z u r S c h l a c h t an d e r M i l v i s c h e n B r ü c k e ( 3 1 2 n . C h r . ) . 148 Seiten. 1958. (679) I V : B i s zur S c h l a c h t a m Y a r m u k (636 n.Chr.). In Vorbereitung. (684) Geschichte der Vereinigten Staaten von Amerika von O. Graf zu StolbergWernigerode. 192 Seiten, 10 Karten. 1956. (1051/1051 a)

Deutsche Sprache und Literatur Geschichte der Deutschen Sprache von H. Sperber. 4. Auflage, besorgt von W. Fleischhauer. 128 Seiten. 1963. (915) Deutsches Rechtschreibungswörterbuch von M. Gottschald f . 2., verbesserte Auflage. 219 Seiten. 1953. (200/200a) Deutsche Wortkunde. Kulturgeschichte des deutschen Wortschatzes von A. Schirmer. 4. Auflage von W. Mitzka. 123 Seiten. 1960. (929) Deutsche Sprachlehre von W. Hofstaetter. 10. Auflage. Völlige Umarbeitung der 8. Auflage. 150 Seiten. 1960. (20) Stimmkunde für Beruf, Kunst und Heilzwecke von H. Biehle. 111 Seiten. 1955. (60) Redetechnik. Einführung in die Rhetorik von H. Biehle. 2., erweiterte Auflage. 151 Seiten. 1961. (61) Sprechen und Sprachpflege (Die Kunst des Sprechens) von H. Feist. 2., verbesserte Auflage. 99 Seiten, 25 Abbildungen. 1952. (1122) Deutsches Dichten und Denken von der germanischen bis zur staufischen Zelt von H. Naumann f . (Deutsche Literaturgeschichte vom 5.—13. Jahrhundert.) 2., verbesserte Auflage. 166 Seiten. 1952. (1121) Deutsches Dichten und Denken vom Mittelalter zur Neuzelt von G. Müller (1270 bis 1700). 3., durchgesehene Auflage. 159 Seiten. In Vorbereitung. (1086) Deutsches Dichten und Denken von der Aufklärung bis zum Realismus (Deutsche Literaturgeschichte von 1700—1890) von K. Vietor f . 3., durchgesehene Auflage. 159 Seiten. 1958. (1096) Deutsche Heldensage von H. Schneider. 2. Auflage, bearbeitet von R. Wisniewski. 148 Seiten. 1964. (32) Der Nlbelunge Nat in Auswahl mit kurzem Wörterbuch von K . Langosch. 10., durchgesehene Auflage. 164 Seiten. 1956. (1) Kudrun und Dietrich-Epen in Auswahl mit Wörterbuch von O. L. Jiriczek. 6. Auflage, bearbeitet von R. Wisniewski. 173 Seiten. 1957. (10) Wolfram von Eschenbach. Parzlval. Eine Auswahl mit Anmerkungen und Wörterbuch von H. Jantzen. 2. Auflage, bearbeitet von H. Kolb. 128 Seiten. 1957. (921) 7

GEISTESWISSENSCHAFTEN Hartmann von Aue. Der arme Heinrich nebst einer Auswahl aus der „Klage", dem „Gregorius" und den Liedern (mit einem Wörterverzeichnis) herausgegeben von F. Maurer. 96 Seiten. 1958. (18) Gottfried von Strassburg in Auswahl herausgegeben von F. Maurer. 142 Seiten. 1959. (22) Die deutschen Personennamen von M. Gottschalä f . 2., verbesserte Auflage. 151 Seiten. 1955. (422) Althochdeutsches Elementarbuch. Grammatik und Texte von H. Naumann f und W. Betz. 3., verbesserte und vermehrte Auflage. 183 Seiten. 1962. ( 1 1 1 1 / l l l l a ) Mittelhochdeutsche Grammatik von H. de Boor und R. Wisniewski. 3., verbesserte und ergänzte Auflage. 150 Seiten. 1963. (1108)

Indogermanisch, Germanisch Indogermanische Sprachwissenschaft von H. Krähe. 2 Bände. 4., überarbeitete Auflage. I: E i n l e i t u n g u n d L a u t l e h r e . 110 Seiten. 1962. (59) II: F o r m e n l e h r e . 100 Seiten. 1963. (64) Gotisches Elementarbuch. Grammatik, Texte mit Übersetzung und Erläuterungen von H. Hempel. 3., umgearbeitete Auflage. 166 Seiten. 1962. (79/79 a) Germanische Sprachwissenschaft von H. Krähe. 2 Bände. I: E i n l e i t u n g u n d L a u t l e h r e . 5., überarbeitete Auflage. 149 Seiten. 1963. (238) II: F o r m e n l e h r e . 4.,überarbeitete Auflage. 149 Seiten. 1961.(780) Altnordisches Elementarbuch. Schrift, Sprache, Texte mit Übersetzung und Wörterbuch von F. Ranke. 2., durchgesehene Auflage. 146 Seiten. 1949. (1115)

Englisch, Romanisch Altenglisches Elementarbuch. Einführung, Grammatik, Texte mit Übersetzung und Wörterbuch von M. Lehnert. 5., verbesserte Auflage. 178 Seiten. 1962. (1125) Historische neuenglische Laut- und Formenlehre von E. Ekwall. 3., durchgesehene Auflage. 150 Seiten. 1956. (735) Englische Phonetik von H. Mutschmann f . 2. Auflage, bearbeitet von G. Scherer. 127 Seiten. 1963. (601) Englische Literaturgeschichte von F. Schubel. 4 Bände. I: Die a l t - u n d m i t t e l e n g l i s c h e P e r i o d e . 163 Seiten. 1954. (1114) I I : V o n d e r R e n a i s s a n c e b i s z u r A u f k l ä r u n g . 160 Seiten. 1956.(1116) I I I : R o m a n t i k u n d V i k t o r i a n i s m u s . 160 Seiten. 1960.(1124) Beowulf von M. Lehnert. Eine Auswahl mit Einführung, teilweiser Übersetzung, Anmerkungen und etymologischem Wörterbuch, 3., verbesserte Auflage. 135 Seiten. 1959. (1135) Shakespeare von P. Meißner f . 2. Auflage, neubearbeitet von M. Lehnert. 136 Seiten. 1954. (1142)

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GEISTESWISSENSCHAFTEN Romanische Sprachwissenschaft von H. Lausberg. 4 Bände. I : E i n l e i t u n g u n d V o k a l i s m u s . 2., durchgesehene Auflage. 211 Seiten. 1963. (128/128a) I I : K o n s o n a n t i s m u s . 95 Seiten. 1956. (250) I I I : F o r m e n l e h r e . 1. Teil. 99 Seiten. 1962. (1199) I I I : F o r m e n l e h r e . 2. Teil. S. 99—260. 1962. (1200/1200a) I V : W o r t l e h r e . In Vorbereitung. (1208)

Griechisch, Lateinisch Griechische Sprachwissenschaft von W. Brandenstein. 3 Bände. I : E i n l e i t u n g , L a u t s y s t e m , E t y m o l o g i e . 160 Seiten. 1954. (117) I I : W o r t b i l d u n g u n d F o r m e n l e h r e . 192 Seiten. 1959. (118/ 118a) I I I : S y n t a x . In Vorbereitung. (1218) Geschichte der griechischen Sprache. 2 Bände. I : B i s z u m A u s g a n g d e r k l a s s i s c h e n Z e i t von O. Hoffmann f . 3. Auflage, bearbeitet von A. Debrunner f . 156 Seiten. 1953. (111) I I : G r u n d f r a g e n u n d G r u n d z ü g e des n a c h k l a s s i s c h e n G r i e c h i s c h von A. Debrunner f . 144 Seiten. 1954. (114) Geschichte der griechischen Literatur von W. Nestle. 2 Bände. 3. Auflage, bearbeitet von W. Liebich. I : 144 Seiten. 1961.(70) I I : 149 Seiten. 1963. (557) Grammatik der neugriechischen Volkssprache von J. Kalitsunakis. 3., wesentlich erweiterte und verbesserte Auflage. 196 Seiten. 1963. (756/756 a) Neugriechisch-deutsches Gesprächsbuch von J. Kalitsunakis. 2. Auflage, bearbeitet von A. Steinmetz. 99 Seiten. 1960. (587) Geschichte der lateinischen Sprache von F. Stolz. 4. Auflage von A. Debrunner f . In Vorbereitung. (492) Geschichte der römischen Literatur von L. Bieler. 2 Bände. I : D i e L i t e r a t u r d e r R e p u b l i k . 160 Seiten. 1961. (52) I I : D i e L i t e r a t u r d e r K a i s e r z e i t . 133 Seiten. 1961.(866)

Hebräisch, Sanskrit, Russisch Hebräische Grammatik von G. Beer f . 2 Bände. Völlig neubearbeitet von i?. Meyer. I : S c h r i f t -, L a u t - u n d F o r m e n l e h r e I. 3. Auflage. Etwa 224 Seiten. In Vorbereitung. (763/763a) I I : F o r m e n l e h r e I I . Syntax und Flexionstabellen. 2. Auflage. 195 Seiten. 1955. (764/764a) Hebräisches Textbuch zu G. Beer-R. Meyer, Hebräische Grammatik von R. Meyer. 170 Seiten. 1960. (769/769a) Sanskrit-Grammatik von M. Mayrhofer. 89 Seiten. 1953. (1158) Russische Grammatik von E. Berneker f . 6., verbesserte Auflage von M. Vasmer t. 155 Seiten. 1961. (66) Slavlsche Sprachwissenschaft von H. Bräuer. 2 Bände. I : E i n l e i t u n g , L a u t l e h r e . 221 Seiten. 1961. (1191/1191 a)

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GEISTESWISSENSCHAFTEN

Erd- und Länderkunde, Kartographie A f r i k a v o n F. Jaeger. Ein geographischer Ü b e r b l i c k . 2 Bände. 3. A u f lage. I : D e r L e b e n s r a u m . 179 Seiten, 18 A b b i l d u n g e n . I n V o r b e r e i tung. (910) I I : M e n s c h u n d K u l t u r . 155 Seiten, 6 A b b i l d u n g e n . I n V o r b e r e i t u n g . (911) Australien und Ozeanien von H. J. Krug. 176 Seiten, 46 Skizzen. 1953. (319) Kartographie v o n V . Heissler. 213 Seiten, 125 A b b . , 8 A n l a g e n . 1962. (30/30 a )

Volkswirtschaft, Statistik, Publizistik Allgemeine Betriebswirtschaftslehre v o n K. Mellerowicz. 4 Bände. 11., durchgesehene A u f l a g e . I : 224 Seiten. 1961. (1008/1008a) I I : 188 Seiten. 1962. (1153/1153a) I I I : 260 Seiten. 1963. (1154/1154a) I V : 209 Seiten. 1963. (1186/1186a) Buchhaltung und Bilanz v o n E. Kosiol. E t w a 114 Seiten, 29 T a f e l n . 1964. (1213) Geschichte der Volkswirtschaftslehre von S. Wendt. (1194)

182 Seiten. 1961.

Allgemeine Volkswirtschaftslehre v o n A. Paulsen. 4 B ä n d e . I : G r u n d l e g u n g , W i r t s c h a f t s k r e i s l a u f . 5., neubearbeitete A u f l a g e . 154 Seiten. 1964. (1169) I I : H a u s h a l t e , U n t e r n e h m u n g e n , M a r k t f o r m e n . 5., neubearbeitete A u f l a g e . 168 Seiten, 35 A b b i l d u n g e n . 1964. ( 1 1 7 0 ) III: Produktionsfaktoren. 3., neubearbeitete und ergänzte A u f l a g e . 198 Seiten. 1963. (1171) IV: Gesamtbeschäftigung, Konjunkturen, Wachstum. 3. A u f l a g e . 174 Seiten. 1964.(1172) Allgemeine Volkswirtschaftspolitik v o n H. Ohm. 2 B ä n d e . I: S y s t e m a t i s c h - T h e o r e t i s c h e G r u n d l e g u n g . 137 Seiten, 6 A b b i l d u n g e n . 1962. (1195) II: Der volkswirtschaftliche Gesamtorganismus als O b j e k t d e r W i r t s c h a f t s p o l i t i k . In Vorbereitung. (1196) Finanzwissenschaft v o n H. Kolms. 4 B ä n d e . I: G r u n d l e g u n g , ö f f e n t l i c h e A u s g a b e n . 2., verbesserte A u f l a g e . 162 Seiten. 1963. ( 1 4 8 ) II: Erwerbseinkünfte, Gebühren und Beiträge, Allg e m e i n e S t e u e r l e h r e . 2., verbesserte A u f l a g e . 150 Seiten. 1964. (391) I I I : B e s o n d e r e S t e u e r l e h r e . 178 Seiten. 1962. (776) IV: ö f f e n t l i c h e r Kredit. Haushaltswesen. Finanzausg l e i c h . 1964. I n V o r b e r e i t u n g . ( 7 8 2 )

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GEISTESWISSENSCHAFTEN Finanzmathematik von M. Nicolas. 192 Seiten, 11 Tafeln, 8 Tabellen und 72 Beispiele. 1959. (1183/1183a) Industrie- und Betriebssoziologie von R. Dahrendorf. 2., umgearbeitete und erweiterte Auflage. 142 Seiten, 3 Figuren. 1962. (103) Wirtschaftssoziologie von F. Fürsienberg. 122 Seiten. 1961. (1193) Psychologie des Berufs- und Wirtschaftslebens von W. Moede f . 190 Seiten, 48 Abbildungen. 1958. (851/851 a) Einführung in die Arbeltswissenschaft von H. H. Hilf. 164 Seiten, 57 Abbildungen. 1964. (1212/1212a) Allgemeine Methodenlehre der Statistik von J. Pfanzagl. 2 Bände. I: E l e m e n t a r e M e t h o d e n u n t e r b e s o n d e r e r B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r A n w e n d u n g e n in d e n W i r t s c h a f t s u n d S o z i a l w i s s e n s c h a f t e n . 2. Auflage. 251 Seiten, 42 Abbildungen. 1964. (746/746 a) I I : H ö h e r e M e t h o d e n u n t e r b e s o n d e r e r B e r ü c k s i c h t ig u n g d e r A n w e n d u n g e n in N a t u r w i s s e n s c h a f t , Med i z i n u n d T e c h n i k . 295 Seiten, 39 Abbildungen. 1962. (747/747 a) Zeitungslehre von E. Dovifat. 2 Bände. 4., neubearbeitete Auflage. I: T h e o r e t i s c h e u n d r e c h t l i c h e G r u n d l a g e n — N a c h r i c h t u n d M e i n u n g — S p r a c h e u n d F o r m . 149 Seiten. 1962. (1039) II: R e d a k t i o n — Die S p a r t e n : Verlag und V e r t r i e b , W i r t s c h a f t und Technik— Sicherung der öffentlichen A u f g a b e . 168 Seiten. 1962. (1040)

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Naturwissenschaften Mathematik Geschichte der Mathematik von J. E. Hofmann. 4 Bände. I: Von den A n f ä n g e n bis zum A u f t r e t e n von F e r m a t u n d D e s c a r t e s . 2., verbesserte und vermehrte Auflage. 251 Seiten. 1963. (226/226a) I I : V o n F e r m a t u n d D e s c a r t e s b i s zur E r f i n d u n g d e s Calculus und bis zum A u s b a u der n e u e n M e t h o d e n . 109 Seiten. 1957. (875) I I I : V o n d e n A u s e i n a n d e r s e t z u n g e n um d e n C a l c u l u s b i s z u r f r a n z ö s i s c h e n R e v o l u t i o n . 107 Seiten. 1957.(882) IV: G e s c h i c h t e d e r M a t h e m a t i k d e r n e u e s t e n Z e i t von N. Stuloff. In Vorbereitung. (883) Mathematische Formelsammlung von F. O. Ringleb. 7., erweiterte Auflage. 320 Seiten, 40 Figuren. 1960. (51/51 a) Vierstellige Tafeln und Gegentafeln für logarithmisches und trigonometrisches Rechnen in zwei Farben zusammengestellt von H. Schubert und R. Haussner. 3.. neubearbeitete Auflage von J. Erlebach. 158 Seiten. 1960. (81) Fünfstellige Logarithmen mit mehreren graphischen Rechentafeln und häufig vorkommenden Zahlenwerten von A. Adler. 4. Auflage, überarbeitet von J. Erlebach. 127 Seiten, 1 Tafel. 1962. (423) Arithmetik von P. B. Fischer f . 3. Auflage von H. Rohrbach. 152 Seiten, 19 Abbildungen. 1958. (47) Höhere Algebra von H. Hasse. 2 Bände. I: L i n e a r e G l e i c h u n g e n . 5., neubearbeitete Auflage. 150 Seiten. 1963.(931) I I : G l e i c h u n g e n h ö h e r e n G r a d e s . 4., durchgesehene Auflage. 158 Seiten, 5 Figuren. 1958. (932) Aufgabensammlung zur höheren Algebra von H. Hasse und W. Klobe. 3., verbesserte Auflage. 183 Seiten. 1961. (1082) Elementare und klassische Algebra vom modernen Standpunkt von W. Krull. 2 Bände. I: 3., erweiterte Auflage. 148 Seiten. 1963. (930) I I : 132 Seiten. 1959. (933) Lineare Programmierung von H. Langen. Etwa 200 Seiten. 1964. (1206/1206 a) Algebraische Kurven und Flächen von W. Burau. 2 Bände. I: A l g e b r a i s c h e K u r v e n d e r E b e n e . 153 Seiten, 28 Abbildungen. 1962. (435) I I : A l g e b r a i s c h e F l ä c h e n 3. G r a d e s und Raumkurven 3. und 4. Grades. 162 Seiten, 17 Abbildungen. 1962. (436/436a) Einführung in die Zahlentheorie von A. Scholz f . Überarbeitet und herausgegeben von B. Schoeneberg. 3. Auflage. 128 Seiten. 1961. (1131) Formale Logik von P. Lorenzen. 2., verbesserte Auflage. 165 Seiten. 1962. (1176/1176a) 12

NATURWISSENSCHAFTEN Topologle von W. Franz. 2 Bände. I: A l l g e m e i n e T o p o l o g i e . 144 Seiten, 9 Figuren. 1960. (1181) I I : A l g e b r a i s c h e T o p o l o g i e . 130 Seiten. 1964.(1182) Elemente der Funktionentheorie von K. Knopp f . 6. Auflage. 144 Seiten, 23 Figuren. 1963. (1109) Funktionentheorie von K. Knopp f . 2 Bände. 10. Auflage. I: G r u n d l a g e n der a l l g e m e i n e n T h e o r i e der a n a l y t i s c h e n F u n k t i o n e n . 144 Seiten, 8 Figuren. 1961. (668) II: A n w e n d u n g e n und W e i t e r f ü h r u n g der a l l g e m e i n e n T h e o r i e . 130 Seiten, 7 Figuren. 1962. (703) Aufgabensammlung zur Funktionentheorie von K. Knopp f . 2 Bände. I: A u f g a b e n z u r e l e m e n t a r e n F u n k t i o n e n t h e o r i e . 6 . Auflage. 135 Seiten. 1962. (877) I I : A u f g a b e n z u r h ö h e r e n F u n k t i o n e n t h e o r i e . 5. Auflage. 151 Seiten. 1959. (878) Differential- und Integralrechnung von M. Barner. (Früher Witting). 4 Bände. I : G r e n z w e r t b e g r i f f , D i f f e r e n t i a l r e c h n u n g . 2., durchgesehene Auflage. 176 Seiten, 39 Figuren. 1963. (86) Gewöhnliche Differentialgleichungen von G. Hoheisel. 6., neubearbeitete und erweiterte Auflage. 128 Seiten. 1960. (920) Partielle Differentialgleichungen von G. Hoheisel. 4., durchgesehene Auflage. 128 Seiten. 1960. (1003) Aufgabensammlung zu den gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen von G. Hoheisel. 5., durchgesehene und verbesserte Auflage. 124 Seiten. 1964. (1059/1059a) Integralgleichungen von G. Hoheisel. 2., neubearbeitete und erweiterte Auflage. 112 Seiten. 1963. (1099) Mengenlehre von E. Kamke. 4., verbesserte Auflage.. 194 Seiten, 6 Figuren. 1962. (999/999a) Gruppentheorie von L. Baumgartner. 4., neubearbeitete Auflage. 110 Seiten, 3 Tafeln. 1964. In Vorbereitung. (837) Ebene und sphärische Trigonometrie von G. Hessenberg f . 5. Auflage, durchgesehen von H. Kneser. 172 Seiten, 60 Figuren. 1957. (99) Darstellende Geometrie von W. Haack. 3 Bände. I: D i e w i c h t i g s t e n D a r s t e l l u n g s m e t h o d e n . G r u n d - u n d A u f r i ß e b e n f l ä c h i g e r K ö r p e r . 4., durchgesehene und ergänzte Auflage. 113 Seiten, 120 Abbildungen. 1963. (142) II: K ö r p e r mit k r u m m e n B e g r e n z u n g s f l ä c h e n . K o t i e r t e P r o j e k t i o n e n . 3., durchgesehene Auflage. 129 Seiten, 86 Abbildungen. 1962. (143) I I I : A x o n o m e t r i e und P e r s p e k t i v e . 2., durchgesehene und ergänzte Auflage. 129 Seiten, 100 Abbildungen. 1962. (144) Analytische Geometrie von K. P. Grotemeyer. 2., erweiterte Auflage. 218 Seiten, 73 Abbildungen. 1962. (65/65a) Nichteuklidische Geometrie. Hyperbolische Geometrie der Ebene von R. Baldus f . Durchgesehen und herausgegeben von F. Löbell. 4., verbesserte Auflage. 140 Seiten, 70 Figuren. 1964. (970) Differentialgeometrie von K. Strubecker (früher Rothe). 3 Bände. I: K u r v e n t h e o r i e d e r E b e n e und d e s R a u m e s . 2. Auflage. 200 Seiten, 18 Figuren. 1964. In Vorbereitung. (1113/1113a) 13

NATURWISSENSCHAFTEN I I : T h e o r i e der F l ä c h e n m e t r i k . 195 Seiten. 14 Figuren. 1958. (1179/1179a) I I I : T h e o r i e der F l ä c h e n k r ü m m u n g . 254 Seiten. 38 Figuren. 1959. (1180/1180a) Variationsrechnung von L. Koschmieder. 2 Bände. 2., neubearbeitete Auflage. I : Das f r e i e und gebundene E x t r e m e i n f a c h e r G r u n d i n t e g r a l e . 128 Seiten, 23 Figuren. 1962. (1074) I I : Anwendung k l a s s i s c h e r V e r f a h r e n auf a l l g e m e i n e F r a g e n des E x t r e m s . — Neuere u n m i t t e l b a r e V e r f a h r e n . In Vorbereitung. (1075) Einführung In die konforme Abbildung von L. Bieberbach. 5., erweiterte Auflage. 180 Seiten, 42 Figuren. 1956. (768/768a) Vektoren und Matrizen von S. Valentiner. 3. Auflage. (10., erweiterte Auflage der „Vektoranalysis"). Mit Anhang: Aufgaben zur Vektorrechnung von H. König. 206 Seiten, 35 Figuren. 1963. (354/354 a) Wahrscheinlichkeitstheorie und Grundzüge der MaBtheorle von H.Bauer. 2 Bände. I: 1964. Im Druck. (1216) I I : In Vorbereitung. (1217) Versicherungsmathematik von F. Böhm. 2 Bände. I: E l e m e n t e der V e r s i c h e r u n g s r e c h n u n g . 3., vermehrte und verbesserte Auflage. Durchgesehener Neudruck. 151 Seiten. 1953. (180) I I : L e b e n s v e r s i c h e r u n g s m a t h e m a t i k . Einführung in die technischen Grundlagen der Sozialversicherung. 2., verbesserte und vermehrte Auflage. 205 Seiten. 1953. (917/917a) Finanzmathematik von M. Nicolas 192 Seiten, 11 Tafeln, 8 Tabellen und 72 Beispiele. 1959. (1183/1183a) Kinematik von H. R. Müller. 171 Seiten, 75 Figuren. 1963. (584/584a)

Physik Einführung In die theoretische Physik von W. Döring. 5 Bände. I: M e c h a n i k . 2., verbesserte Auflage. 123 Seiten, 25 Abbildungen. 1960. (76) I I : Das e l e k t r o m a g n e t i s c h e Feld. 2., verbesserte Auflage. 132 Seiten, 15 Abbildungen. 1962. (77) I I I : Optik. 2., verbesserte Auflage. 117 Seiten, 32 Abbildungen. 1963. (78) IV: T h e r m o d y n a m i k . 2., verbesserte Auflage. 107 Seiten, 9 Abbildungen. 1964.(374) V: S t a t i s t i s c h e M e c h a n i k . 114 Seiten, 12 Abbildungen. 1957. (1017) Mechanik deformierbarer Körper von M. Päsler. 199 Seiten, 48 Abbildungen. 1960. (1189/1189a) Atomphysik von K. Bechert, Ch. Qerthsen t und A. Flammersfeld. 7 Bände. 4., durchgesehene Auflage. I: A l l g e m e i n e Grundlagen. 1. Teil von A.Flammersfeld. 124 Seiten, 35 Abbildungen. 1959. (1009) I I : Allgemeine Grundlagen. 2. Teil von A. Flammersfeld. 112 Seiten, 47 Abbildungen. 1963. (1033) 14

NATURWISSENSCHAFTEN I I I : T h e o r i e des A t o m b a u s . 1. Teil von K. Bechert. 148 Seiten, 16 Abbildungen. 1963. (1123/1123a) I V : T h e o r i e des A t o m b a u s . 2. Teil von K. Bechert. 170 Seiten, 14 Abbildungen. 1963. (1165/1165a) Differentialgleichungen der Physik von F. Sauter. 3., durchgesehene und ergänzte Auflage. 148 Seiten, 16 Figuren. 1958. (1070) Physikalische Formelsammlung von G. Mahlert. Fortgeführt von K. Mahler. Neubearbeitet von H. Graewe. 11. Auflage. 167 Seiten, 69 Figuren. 1963. (136) Physikalische Aufgabensammlung von G. Mahler f . Neubearbeitet von H. Graewe. Mit den Ergebnissen. 12. Auflage. 127 Seiten. 1964. (243)

Chemie Geschichte der Chemie in kurzgefaßter Darstellung von G. Lockemann. 2 Bände. I : V o m A l t e r t u m b i s z u r E n t d e c k u n g des S a u e r s t o f f s . 2. Auflage. 142 Seiten, 8 Bildnisse. In Vorbereitung. (264) I I : V o n d e r E n t d e c k u n g des S a u e r s t o f f s b i s z u r G e g e n w a r t . 151 Seiten, 16 Bildnisse. 1955. (265/265a) Anorganische Chemie von IV. Klemm. 13., neubearbeitete und erweiterte Auflage. 255 Seiten, 35 Abbildungen. 1964. (37/37 a) Organische Chemie von W. Schlenk. 9., erweiterte Auflage. 273 Seiten, 16 Abbildungen. 1963. (38/38a) Physikalische Methoden In der Organischen Chemie von G. Kresze. 2 Bände. I : 119 Seiten, 65 Abbildungen. 1962. (44) I I : 164 Seiten. 1962. (45/45a) Allgemeine und physikalische Chemie von W. Schulze. 2 Bände. I : 5., durchgesehene Auflage. 139 Seiten, 10 Figuren. 1960. (71) I I : 5., verbesserte Auflage. 178 Seiten, 37 Figuren. 1961. (698/698a) Einfache Versuche zur allgemeinen und physikalischen Chemie von E. Dehn. 371 Versuche mit 40 Abbildungen. 272 Seiten. 1962. (1201/1201 a) Molekülbau. Theoretische Grundlagen und Methoden der Strukturermittlung von W. Schulze. 123 Seiten, 43 Figuren. 1958. (786) Physikalisch-chemische Rechenaufgaben von E. Asmus. 3., verbesserte Auflage. 96 Seiten. 1958. (445) Maßanalyse. Theorie und Praxis der klassischen und der elektrochemischen Titrierverfahren von G. Jander und K. F. Jahr. 10., erweiterte Auflage, mitbearbeitet von H. Knoll. 358 Seiten, 56 Figuren. 1963. (221/221a) Qualitative Analyse von H. Hofmann u. G. Jander. 2., durchgesehene und verbesserte Auflage. 308 Seiten, 5 Abbildungen. 1963. (247/247a) Thermochemie von W. A. Roth f . 2., verbesserte Auflage. 109 Seiten, 16 Figuren. 1952. (1057)

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NATURWISSENSCHAFTEN Stöchlometrische A u f g a b e n s a m m l u n g von W. Bahrdt t u n d R. Scheer. Mit den Ergebnissen. 7., durchgesehene Auflage. 119 Seiten. 1960. (452) Elektrochemie von K. Vetter. 2 B ä n d e . I : 1964. I n Vorbereitung. (252) I I : 1964. I n Vorbereitung. (253)

Technologie Die Chemie der Kunststoffe v o n K. Hamann, u n t e r Mitarbeit von W. Funke und H. D Hermann 143 Seiten. 1960. (1173) W a r e n k u n d e von K. Hassak u n d E. Beutel t. 2 Bände. I : A n o r g a n i s c h e W a r e n s o w i e K o h l e u n d E r d ö l . 8. A u f lage. N e u b e a r b e i t e t von A. Kutzelnigg. 119 Seiten, 18 Figuren. 1958. (222) I I : O r g a n i s c h e W a r e n . 8. Auflage. Vollständig n e u b e a r b e i t e t von A. Kutzelnigg. 157 Seiten, 32 Figuren. 1959. (223) Die Fette und ö l e von Th. Klug. 6., verbesserte Auflage. 143 Seiten. 1961.(335) Die Seifenfabrikation von K. Braun f . 3., n e u b e a r b e i t e t e u n d verbesserte Auflage von Th Klug 116 Seiten, 18 Abbildungen. 1953. (336) Thermische V e r f a h r e n s t e c h n i k von H. Bock. 3 B ä n d e . I: E i g e n s c h a f t e n u n d V e r h a l t e n d e r r e a l e n S t o f f e . 164 Seiten 28 Abbildungen. 1963. (1209/1209a) II: F u n k t i o n e n und B e r e c h n u n g der e l e m e n t a r e n Geräte. In Vorbereitung (1210/1210a) III: FlielJbilder, ihre F u n k t i o n u n d ihr Z u s a m m e n b a u a u s G e r ä t e n . In Vorbereitung. (1211/121 l a ) Textilindustrie von A Blümcke. I : S p i n n e r e i u n d Z w i r n e r e i . 111 Seiten, 43 A b b i l d u n g e n . 1954. (184)

Biologie E i n f ü h r u n g In die allgemeine Biologie u n d ihre philosophischen G r u n d u n d Grenzfragen von M. Hartmann. 132 Seiten, 2 A b b i l d u n g e n . 1956. (96) H o r m o n e von G. Koller. 2., n e u b e a r b e i t e t e u n d e r w e i t e r t e Auflage. 187 Seiten, 60 Abbildungen, 19 Tabellen. 1949. (1141) Fortpflanzung im Tier- und Pflanzenreich von J. Hämmerling. 2., ergänzte Auflage. 135 Seiten. 101 Abbildungen. 1951. (1138) Geschlecht und Geschlechtsbestimmung im Tier- und Pflanzenreich v o n M. Hartmann. 2., verbesserte Auflage. 116 Seiten, 61 Abbildungen, 7 Tabellen. 1951. (1127) Symbiose der Tiere mit pflanzlichen Mikroorganismen v o n P. Buchner. 2., verbesserte u n d v e r m e h r t e Auf läge. 130 Seiten, 121 A b b i l d u n g e n . 1949. (1128) Grundriß der Allgemeinen Mikrobiologie von W. u. A. Schwartz. 2 B ä n d e . 2., verbesserte u n d ergänzte Auflage. I : 147 Seiten, 25 Abbildungen. 1960. (1155) I I : 142 Seiten, 29 Abbildungen. 1961. (1157)

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NATURWISSENSCHAFTEN

Botanik Entwicklungsgeschichte des Pflanzenreiches von H. Heil. 2. Auflage. 138 Seiten, 94 Abbildungen, 1 Tabelle. 1950. (1137) Morphologie der Pflanzen von L. Geitler., 3., umgearbeitete Auflage. 126 Seiten, 114 Abbildungen. 1953. (141) Pflanzengeographie von L. Diels f . 5., völlig neubearbeitete Auflage von F. Mattick. 195 Seiten, 2 Karten. 1958. (389/389a) Die Laubhölzer. Kurzgefaßte Beschreibung der in Mitteleuropa gedeihenden Laubbäume und Sträucher von F. W. Neger t und E. Münch f . 3., durchgesehene Auflage, herausgegeben von B. Huber. 143 Seiten, 63 Figuren, 7 Tabellen. 1950. (718) Die Nadelhölzer (Koniferen) und übrigen Gymnospermen von F. W. Neger f und E. Münch f . 4. Auflage, durchgesehen und ergänzt von B. Huber. 140Seiten, 75 Figuren, 4 Tabellen, 3 Karten. 1952. (355) Pflanzenzüchtung von H. Kuckuck. 2 Bände. I : G r u n d z ü g e d e r P f l a n z e n z ü c h t u n g . 3., völlig umgearbeitete und erweiterte Auflage. 132 Seiten, 22 Abbildungen. 1952. (1134) I I : S p e z i e l l e g a r t e n b a u l i c h e P f l a n z e n z ü c h t u n g (Züchtung von Gemüse, Obst und Blumen). 178 Seiten, 27 Abbildungen. 1957. (1178/1178a)

Zoologie Entwicklungsphysiologie der Tiere von F. Seidel. 2 Bände. I : Ei u n d F u r c h u n g . 126 Seiten, 29 Abbildungen. 1953.(1162) I I : K ö r p e r g r u n d g e s t a l t u n d O r g a n b i l d u n g . 159 Seiten, 42 Abbildungen. 1953. (1163) Das Tierreich I: E i n z e l l e r , P r o t o z o e n von E. Reichenow. 115 Seiten. 59 Abbildungen. 1956. (444) II: S c h w ä m m e u n d H o h l t i e r e von H. J. Hannemann. 95 Seiten, 80 Abbildungen. 1956. (442) III: W ü r m e r . Platt-, Hohl-, Schnurwürmer, Kamptozoen, Ringelwürmer, Protracheaten, Bärtierchen, Zungenwürmer von S. Jaeckel. 114 Seiten, 36 Abbildungen. 1955. (439) IV, 1: K r e b s e von H. E. Gruner und K. Deckert. 114 Seiten, 43 Abbildungen. 1956. (443) IV, 2 : S p i n n e n t i e r e (Trilobitomorphen, Fühlerlose) u n d T a u s e n d f ü ß l e r von A. Kaestner. 96 Seiten, 55 Abbildungen. 1955.(1161) IV, 3 : I n s e k t e n von H. von Lengerken. 128 Seiten, 58 Abbildungen. 1953. (594) W e i c h t i e r e . Urmollusken, Schnecken, Muscheln und KopfV: füßer von S. Jaeckel. 92 Seiten. 34 Figuren. 1954. (440) VI: S t a c h e l h ä u t e r . Tentakulaten, Binnenatmer und Pfeilwürmer von S. Jaeckel. 100 Seiten, 46 Abbildungen. 1955. (441) V I I , 1: M a n t e l t i e r e , Schädellose, Rundmäuler von Th. Haltenorth. In Vorbereitung. (448) 17

NATURWISSENSCHAFTEN V I I , 2 : F i s c h e v o n D. Lüdemann. 130 Seiten, 65 A b b i l d u n g e n . 1955. (356) V I I , 3 : L u r c h e ( C h o r d a t i e r e ) v o n K. Herter. 143 Selten, 129 A b b i l dungen. 1 9 5 5 . ( 8 4 7 ) V I I , 4 : K r i e c h t i e r e ( C h o r d a t i e r e ) v o n K. Herter. 200 Seiten, 42 A b b i l d u n g e n . 1960. (447/447 a ) V I I , 5 : V ö g e l ( C h o r d a t i e r e ) v o n H.-A.Freye. 1 5 6 S e l t e n , 6 9 Figuren. 1960. ( 8 6 9 ) V I I , 6 : S ä u g e t i e r e ( C h o r d a t i e r e ) v o n Th. Haltenorth. In Vorbereitung. (282)

Land- und Forstwirtschaft Landwirtschaftliche Tierzucht. D i e Z ü c h t u n g und H a l t u n g der landw i r t s c h a f t l i c h e n N u t z t i e r e v o n H. Vogel. 139 Seiten, 11 A b b i l d u n gen. 1952. (228) Kulturtechnische Bodenverbesserungen v o n O. Fauser. 2 B ä n d e . 5., verbesserte und v e r m e h r t e A u f l a g e . I : A l l g e m e i n e s , E n t w ä s s e r u n g . 127 Seiten, 49 A b b i l d u n g e n . 1959. (691) II: Bewässerung, Ödlandkultur, Flurbereinigung. 159 Seiten, 71 A b b i l d u n g e n . 1961. ( 6 9 2 ) A g r i k u l t u r c h e m i e v o n K. Scharrer. 2 Bände. I : P f l a n z e n e r n ä h r u n g . 143 Seiten. 1953. (329) I I : F u t t e r m i t t e l k u n d e . 192 Seiten. 1956. (330/330a)

Geologie, Mineralogie, Kristallographie Geologie v o n F. Lotze. 2., verbesserte A u f l a g e . 178 Seiten, 80 A b b i l dungen. 1961. ( 1 3 ) Erzkunde v o n H.von Philipsborn. I n V o r b e r e i t u n g . (1207) f . 2 Bände. Mineral- und Erzlagerstättenkunde v o n H. Huttenlocher 2. A u f l a g e . I : 128 Seiten, 34 A b b i l d u n g e n . I n V o r b e r e i t u n g . (1014) I I : 156 Seiten, 48 A b b i l d u n g e n . I n V o r b e r e i t u n g . (1015/1015a) Allgemeine Mineralogie. I I . , e r w e i t e r t e A u f l a g e der „ M i n e r a l o g i e ' 4 v o n R. Braunst, neubearbeitet v o n K.F. Chudoba. 152 Seiten, 1 4 3 T e x t f i g u r e n , 1 T a f e l , 3 T a b e l l e n . 1963. (29/29a) Spezielle Mineralogie. 11., erweiterte A u f l a g e der „ M i n e r a l o g i e " v o n R. Brauns t, bearbeitet v o n K. F. Chudoba. E t w a 170 Seiten, 127 Textfiguren, 4 T a b e l l e n . 1964. (31/31 a ) Petrographle (Gesteinskunde) v o n W. Bruhns f . Neubearbeitet von P. Ramdohr. 5., e r w e i t e r t e A u f l a g e . 141 Seiten, 10 Figuren. 1960. (173) Kristallographie v o n IV. Bruhns f . 5. A u f l a g e , neubearbeitet v o n P . Ramdohr. 109 Seiten, 164 A b b i l d u n g e n . 1958. (210) Einführung in die Kristalloptik v o n E. Buchwald. 5., verbesserte A u f l a g e . 128 Seiten, 117 Figuren. 1963. (619/619a) Lötrohrproblerkunde. Mineraldiagnose m i t L ö t r o h r und T ü p f e l r e a k t i o n v o n M. Henglein. 4., durchgesehene und e r w e i t e r t e A u f l a g e . 108 Seiten, 12 Figuren. 1962. (483)

18

Technik Graphische Darstellung in Wissenschaft und Technik von M. Pirani. 3., erweiterte Auflage bearbeitet von J. Fischer unter Benutzung der von I. Runge besorgten 2. Auflage. 216 Seiten, 104 Abbildungen. 1957. (728/728 a) Technische Tabellen und Formeln von W. Müller. 5., verbesserte und erweiterte Auflage von E.Schulze. 165 Seiten, 114 Abbildungen, 99 Tafeln. 1962. (579) Einführung In die Arbeitswissenschaft von H. H. Hilf. 164 Seiten, 57 Abbildungen. 1964. (1212/1212a) Grundlagen der Straßenverkehrstechnik. Theorie der Leistungsfähigkeit von E. Engel. 101 Seiten, 55 Abbildungen. 1962. (1198)

Elektrotechnik Grundlagen der allgemeinen Elektrotechnik von O. Mohr. 2., durchgesehene Auflage. 260 Seiten, 136 Bilder, 14 Tafeln. 1961. (196/196a) Die Gleichstrommaschine von K. Humburg. 2 Bände. 2., durchgesehene Auflage. I : 102 Seiten, 59 Abbildungen. 1956. (257) II: 101 Seiten, 38 Abbildungen. 1956. (881) Die Synchronmaschine von W. Putz. 92 Seiten, 64 Bilder. 1962. (1146) Induktionsmaschinen von F. Unger. 2., erweiterte Auflage. 142 Seiten, 49 Abbildungen. 1954. (1140) Die komplexe Berechnung von Wechselstromschaltungen von H. H. Meinke. 3. Auflage. 180 Seiten, 120 Abbildungen. 1964. In Vorbereitung. (1156/1156a) Theoretische Grundlagen zur Berechnung der Schaltgeräte von F. Kesselring. 3. Auflage. 144 Seiten, 92 Abbildungen. 1950. (711) Einführung in die Technik selbsttätiger Regelungen von W. zur Megeie. 2., durchgesehene Auflage. 180 Seiten, 86 Abbildungen. 1961. (714/714a) Elektromotorische Antriebe (Grundlagen für die Berechnung) von A. Schwaiger. 3., neubearbeitete Auflage. 96 Seiten, 34 Abbildungen. 1952. (827) Überspannungen und Überspannungsschutz von G. Frühauf. Durchgesehener Neudruck. 122 Seiten, 98 Abbildungen. 1950. (1132) Elektrische Höchstspannungs-Schaltanlagen für Freiluft und Innenanordnung von G. Meiners und K.-H. Wiesenewsky. 138 Seiten, 58 Abbildungen. 1964. (796/796a) Transformatoren von W. Schäfer. 4., überarbeitete und ergänzte Auflage. 130 Seiten, 73 Abbildungen. 1962. (952)

19

TECHNIK

Maschinenbau Metallkunde von H. Borchers. 3 Bände. 5., ergänzte und durchgesehene Autlage. I : A u f b a u d e r M e t a l l e und Legierungen. 120 Seiten, 90 Abbildungen, 2 Tabellen. 1962. (432) I I : E i g e n s c h a t t e n , G r u n d z ü g e der F o r m - und Z u s t a n d s g e b u n g . 182 Seiten, 107 Abbildungen, 10 Tabellen. 1963. (433/433 a) I I I : D i e m e t a l l k u n d l i c h e n ü n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n von E. Hanke. In Vorbereitung. (434) Die Werkstoffe des Maschinenbaues von A. Thum t und C. M. v. Meysenbug. 2 Bände. I : E i n f ü h r u n g in die W e r k s t o f f p r ü f u n g . 2., neubearbeitete Auflage. 100 Seiten, 7 Tabellen, 56 Abbildungen. 1956. (476) I I : Die K o n s t r u k t i o n s w e r k s t o f f e . 132Seiten,40Abbildungen. 1959. (936) Dynamik von W. Müller. 2 Bände. 2., verbesserte Auflage. I : D y n a m i k des E i n z e l k ö r p e r s . 128 Seiten, 48 Figuren. 1952. (902) I I : S y s t e m e v o n s t a r r e n K ö r p e r n . 102 Seiten, 41 Figuren. 1952. (903) Technische Schwingungslehre von L. Zipperer. 2 Bände. 2., neubearbeitete Auflage. I: Allgemeine Schwingungsgleichungen, einfache S c h w i n g e r . 120 Seiten, 101 Abbildungen. 1953. (953) I I : T o r s i o n s s c h w i n g u n g e n in M a s c h i n e n a n l a g e n . 102 Seiten, 59 Abbildungen. 1955. (961/961a) Werkzeugmaschinen für Metallbearbeitung von K. P. Matthes. 2 Bände. I : 100 Seiten, 27 Abbildungen, 11 Zahlentafeln, I Tafelanhang. 1954.(561) II: F e r t i g u n g s t e c h n i s c h e Grundlagen der n e u z e i t l i c h e n M e t a l l b e a r b e i t u n g . 101 Seiten, 30 Abbildungen, 5 Tafeln. 1955. (562) Das Maschinenzeichnen mit Einführung in das Konstruieren von W. Tochtermann. 2 Bände. 4. Auflage. I : D a s M a s c h i n e n z e i c h n e n . 156 Seiten, 75 Tafeln. 1950. (589) I I : A u s g e f ü h r t e K o n s t r u k t i o n s b e i s p i e l e . 130 Seiten, 58 Tafeln. 1950. (590) Die Maschinenelemente von E. A. vom Ende f . 4., überarbeitete Auflage. 184 Seiten, 179 Figuren, 11 Tafeln. 1963. (3/3a) Die Maschinen der Elsenhüttenwerke von L. Engel. 156 Seiten, 95 Abbildungen. 1957. (583/583 a) Walzwerke von H. Sedlaczek t unter Mitarbeit von F. Fischer und M. Buch. 232 Seiten, 157 Abbildungen. 1958. (580/580a) Getriebelehre von P. Grodzlnski f . 2 Bände. 3., neubearbeitete Auflage von G. Lechner. I : G e o m e t r i s c h e G r u n d l a g e n . 164 Seiten, 131 Figuren. 1960. (1061) I I : A n g e w a n d t e G e t r i e b e l e h r e . In Vorbereitung. (1062) Kinematik von H. R. Müller. 171 Selten, 75 Figuren. 1963. (584/584a) 20

TECHNIK Gießereitechnik von H. Jungbluth. 2 Bände. I: E i s e n g i e ß e r e i . 126 Seiten, 44 Abbildungen. 1951. (1159) Die Dampfturbinen. Ihre Wirkungsweise, Berechnung und Konstruktion von C. Zietemann. 3 Bände. I : T h e o r i e d e r D a m p f t u r b i n e n . 4. Auflage. 139 Seiten, 48 Abbildungen. 1964. In Vorbereitung. (274) II: Die B e r e c h n u n g der D a m p f t u r b i n e n und die K o n s t r u k t i o n d e r E i n z e l t e i l e . 4., verbesserte Auflage. 132 Seiten, 111 Abbildungen. 1964. In Vorbereitung. (715) III: Die R e g e l u n g der D a m p f t u r b i n e n , die B a u a r t e n , Turbinen für Sonderzwecke, Kondensationsanlagen. 3., verbesserte Auflage. 126 Seiten, 90 Abbildungen. 1956. (716) Verbrennungsmotoren von W. Endres. 3 Bände. I: U b e r b l i c k . M o t o r - B r e n n s t o f f e . V e r b r e n n u n g im M o t o r a l l g e m e i n , i m O t t o - u n d D i e s e l - M o t o r . 153 Seiten, 57 Abbildungen. 1958. (1076/1076a) II: D i e h e u t i g e n T y p e n d e r V e r b r e n n u n g s k r a f t m a s c h i n e . In Vorbereitung. (1184) I I I : D i e E i n z e l t e i l e d e s V e r b r e n n u n g s m o t o r s . I n Vorbereitung. (1185) Autogenes Schweißen und Schneiden von H. Niese. 5. Auflage, neubearbeitet von A. Küchler. 136 Seiten, 71 Figuren. 1953. (499) Die elektrischen Schweißverfahren von H. Niese. 2. Auflage, neubearbeitet von H. Dienst. 136 Seiten, 58 Abbildungen. 1955. (1020) Die Hebezeuge. Entwurf von Winden und Kranen von G. Tafel. 2., verbesserte Auflage. 176 Seiten, 230 Figuren. 1954. (414/414a)

Wasserbau Wasserkraftanlagen von A. Ludin u n t e r Mitarbeit von W. Borkenstein. 2 Bände. I : P l a n u n g , G r u n d l a g e n u n d G r u n d z ü g e . 124 Seiten, 60 Abbildungen. 1955. (665) II: A n o r d n u n g u n d A u s b i l d u n g d e r Hauptbauwerke. 184 Seiten, 91 Abbildungen. 1958. (666/666a) Verkehrswasserbau von H. Dehnert. 3 Bände. I: E n t w u r f s g r u n d l a g e n , Flußregelungen. 103 Seiten, 53 Abbildungen. 1950. (585) I I : F l u ß k a n a l i s i e r u n g u n d S c h i f f a h r t s k a n ä l e . 94 Seiten, 60 Abbildungen. 1950. (597) I I I : S c h l e u s e n u n d H e b e w e r k e . 98 Seiten, 70 Abbildungen. 1950. (1152) Wehr- und Stauanlagen von H. Dehnert. 134 Seiten, 90 Abbildungen. 1952. (965) Talsperren von F. Tölke.

122 Seiten, 70 Abbildungen. 1953. (1044)

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TECHNIK

Vermessungswesen Vermessungskunde von W. Großmann. 3 Bände. I : S t ü c k v e r m e s s u n g u n d N i v e l l i e r e n . 11., verbesserte Auflage. 144 Seiten. 117 Figuren. 1962. (468) II: H o r i z o n t a l a u f n a h m e n u n d e b e n e R e c h n u n g e n . 9., verbesserte Auflage. 136 Seiten, 101 Figuren. 1963. (469) III: T r i g o n o m e t r i s c h e u n d b a r o m e t r i s c h e H ö h e n m e s s u n g . T a c h y m e t r i e u n d A b s t e c k u n g e n . 8. Auflage. 136 Seiten, 97 Figuren. 1964. (862) Kartographie von V. Heissler. 213 Seiten, 125 Abbildungen, 8 Anlagen. 1962. (30/30 a) Photogrammetrie von G. Lehmann. 189 Seiten, 132 Abbildungen. 1959. (1188/1188a)

Hoch- und Tiefbau Die wichtigsten Baustoffe des Hoch- und Tiefbaus von O. Graf f . 4., verbesserte Auflage. 131 Seiten, 63 Abbildungen. 1953. (984) Baustoffverarbeitung und Baustellenprüfung des Betons von A. Kleinlogel. 2., neubearbeitete und erweiterte Auflage. 126 Seiten, 35 Abbildungen. 1951. (978) Festigkeitslehre. 2 Bände. I: E l a s t i z i t ä t , P l a s t i z i t ä t und F e s t i g k e i t der B a u s t o f f e u n d B a u t e i l e von W.Gehler f und W. Herberg. Durchgesehener und erweiterter Neudruck. 159 Seiten, 118 Abbildungen. 1952. (1144) II: F o r m ä n d e r u n g , Platten, Stabilität und Bruchh y p o t h e s e n von W. Herberg und N. Dimitrov. 187 Seiten, 94 Abbildungen. 1955. (1145/1145a) Grundlagen des Stahlbetonbaus von A. Troche. 2., neubearbeitete und erweiterte Auflage. 208 Seiten, 75 Abbildungen 17 Bemessungstafeln, 20 Rechenbeispiele. 1953. (1078) Statik der Baukonstruktionen von A. Teichmann. 3 Bände. I : G r u n d l a g e n . 101 Seiten, 51 Abbildungen, 8 Formeltafeln. 1956. (119) II: S t a t i s c h b e s t i m m t e S t a b w e r k e . 107 Seiten, 52 Abbildungen, 7 Tafeln. 1957. (120) III: S t a t i s c h u n b e s t i m m t e S y s t e m e . 112 Seiten, 34 Abbildungen, 7 Formeltafeln. 1958. (122) 22

TECHNIK Fenster, Türen, Tore aus Holz und Metall. Eine Anleitung zu ihrer guten Gestaltung, wirtschaftlichen Bemessung und handwerksgerechten Konstruktion von W. Wickop f . 4., überarbeitete und ergänzte Auflage. 155 Seiten, 95 Abbildungen. 1955. (1092) Heizung und Lüftung von W. Körting. 2 Bände. 9., neubearbeitete Auflage. I: D a s W e s e n u n d d i e B e r e c h n u n g d e r H e i z u n g s - u n d L ü f t u n g s a n l a g e n . 171 Seiten, 29 Abbildungen, 36 Zahlentafeln. 1962. (342/342 a) II: Die A u s f ü h r u n g der H e i z u n g s - und L ü f t u n g s a n l a g e n . 1964. In Vorbereitung. (343) Industrielle Kraft- und Wärmewirtschaft von F. A. F. Schmidt A. Beckers. 167 Seiten, 73 Abbildungen. 1957. (318/318a)

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Sammlung Göschen / Bandnummernfolge 1 Langosch, Der Nibelunge Not 3/3 a v. Ende, Maschinenelemente 10 Jiriczek-Wisniewski, Kudrunund Dietrich-Epen 13 Lotze, Geologie 18 Maurer, Hartmann von Aue. Der erme Heinrich 19 Altheim, Römische Geschichte I 20 Hofstaetter, Dt. Sprachlehre 22 Maurer, Gottfried von Strassburg 29/29 a Brauns-Chudoba, Allgemeine Mineralogie 30/30a Heissler, Kartographie 31/31 a Brauns-Chudoba, Spezielle Mineralogie 32 Schneider-Wisniewski, Deutsche Heldensage 35 Treue, Dt. Geschichte von 1648—1740 37/37 a Klemm, Anorganische Chemie 38/38 a Schlenk, Organische Chemie 39 Treue, Dt. Geschichte von 1713—1806 42 Behn-Hoernes, Vorgeschichte Europas 44 Kresze, Physikalische Methoden in der Organischen Chemie I 45/45 a Kresze, Physikalische Methoden in der Organischen Chemie II 47 Fischer-Rohrbach, Arithmetik 51/51 a Ringleb, Mathem. Formelsammlung 52 Bieler Rom. Literaturgesch. I 59 Krähe, Indog. Sprachwiss. 1 60 Biehle, Stimmkunde 61 Biele, Redetechnik 24

64 Krähe, Indog. Sprachwiss. II 65/65 a Grotemeyer, Analyt. Geometrie 66 Berneker-Vasmer, Russische Grammatik 70 Nestle-Liebich, Gesch. d. griechischen Literatur I 71 Schulze, Allgemeine und physikalische Chemie I 76 Döring, Einf. i. d. th. Physik I 77 Döring, Einf. i.d.th. Physik II 78 Döring,Einf.i.d.th.PhysiklII 79/79 a Hempel, Got. Elementarbuch 80 Weigert, Stilkunde I 81 Schubert-Haussner-Erlebach, Vierstell. Logarithmentafeln 86 Barner, Differential- u. Integralrechnung I 96 Hartmann,Einf.indieallgem. Biologie 99 Hessenberg-Kneser, Ebene und sphär. Trigonometrie 101 v. Wiese, Soziologie 103 Dahrendorf, Industrie- und Betriebssoziologie 104/104a Hofstätter, Sozialpsychologie 111 Hoffmann-Debrunner .Gesch. der griechischen Sprache I 114 Debrunner, Gesch. der griechischen Sprache II 117 Brandenstein, Griechische Sprachwissenschaft I 118/118a Brandenstein, Griechische Sprachwissenschaft II 119 Teichmann, Statik der Baukonstruktionen I 120 Teichmann, Statik der Baukonstruktionen II 122 Teichmann, Statik der Baukonstruktionen III

128/128a Lausberg, Romanische Sprachwissenschaft I 136 Mahler-Graewe, Physikal. Formelsammlung 141 Oeitler, Morphologie der Pflanzen 142 Haack, Darst. Geometrie I 143 Haack, Darst. Geometrie II 144 Haack, Darst. Geometrie 111 145 Weimer, Gesch. der Pädagogik 148 Kolms, Finanzwissenschaft I 156/156 a Landmann, Philosophische Anthropologie 170 Oehlmann, Musik des 19. Jhs. 171/171 a Oehlmann, Musik des 20. Jhs. 173 Bruhns-Ramdohr, Pétrographie 174 Schlingloff, Religion des Buddhismus I 180 Böhm, Versicherungsmathematik I 184 Blümcke, Textilindustrie I 196/196a Mohr, Grundlagen der allgem. Elektrotechnik 200/200a Gottschald, Dt. Rechtschreibungswörterbuch 210 Bruhns-Ramdohr, Kristallographie 220/220 a Moser, Allg. Musiklehre 221/221 a Jander-Jahr-Knoll, Maßanalyse 222 Hassak-Beutel-Kutzelnigg, Warenkunde I 223 Hassak-Beutel-Kutzelnigg, Warenkunde II 226/226a Hofmann, Gesch. der Mathematik I 228 Vogel, Landw. Tierzucht 231/231 a Ehrlich, Gesch. Israels 238 Krähe, Germ. Sprachwiss. I 243 Mahler-Graewe, Physikal. Aufgabensammlung 247/247 a Hofmann-Jander, Qualitative Analyse 250 Lausberg, Romanische Sprachwissenschaft II 252 Vetter, Elektrochemie I 253 Vetter, Elektrochemie II 257 Humburg, Gleichstrommaschine I 264 Lockemann, Gesch. der Chemie I

265/265a Lockemann, Geschichte der Chemie II 270 Kim, Einführung in die Geschichtswissenschaft 274 Zietemann, Dampfturbinen I 279 Jacob-Hohenleutner, Quellenkunde der deutschen Geschichte I 280 Jacob-Hohenleutner, Quellenkunde der deutschen Geschichte II 281 Leisegang, Einführung in die Philosophie 282 Haltenorth, Säugetiere 284 Jacob-Weden, Quellenkunde der deutschen Geschichte III 318/318a Schmidt-Beckers, Industrielle Kraft- u. Wärmewirtschaft 319 Krug, Australien und Ozeanien 329 Scharrer. Agrikulturchemie I 330/330 a Scharrer, Agrikulturchemie II 335 Klug, Fette und Öle 336 Braun-Klug, Seifenfabrikation 342/342 a Körting, Heizung und Lüftung I 343 Körting, Heizung und Lüftung II 344 Moser, Musikästhetik 354/354 a Valentiner-König, Vektoren und Matrizen 355 Neger-Münch-Huber, Nadelhölzer 356 Lüdemann, Fische 374 Döring, Einführung in die theoret. Physik IV 375 Preller, Geschichte Englands I 389/389a Diels-Mattick, Pflanzengeographie 391 Kolms, Finanzwissenschaft 11 394/394a Schilling, Von der Renaissance bis Kant 414/414a Tafel, Hebezeuge 422 Gottschald, Dt. Personennamen 423 Adler-Erlebach, Fünfstellige Logarithmen 432 Borchers, Metallkunde I 433/433aBorchers,Metallkunde II 25

434 Borchers-Hanke, Metallkunde III 435 Burau, Algebr. Kurven u. Flächen I 436/436 a Burau, Algebr. Kurven und Flächen II 439 Jaeckel, Würmer 440 Jaeckel, Weichtiere 441 Jaeckel, Stachelhäuter 442 Hannemann, Schwämme und Hohltiere 443 Gruner-Deckert, Krebse 444 Reichenow, Einzeller 445 Asmus, Physikal.-chem. Rechenaufgaben 447/447 a Herter, Kriechtiere 448 Haltenorth, Manteltiere 452 Bahrdt-Scheer, Stöchiometrische Aufgabensammlung 468 Qroßmann, Vermessungskunde I 469 Oroßmann, Vermessungskunde II 476 Thum-Meysenbug, Die Werkstoffe des Maschinenbaues I 483 Henglein, Lötrohrprobierkunde 492 Stolz-Debrunner, Geschichte der lateinischen Sprache 499 Niese-Küchler, Autogenes Schweißen 500 Simmel, Hauptprobleme der Philosophie 536 Lehmann, Kant 538 Rumpf, Archäologie I 539 Rumpf, Archäologie II 540 Rumpf, Archäologie III 557 Nestle-Liebich, Gesch. der griech. Literatur II 561 Matthes, Werkzeugmaschinen I 562 Matthes, Werkzeugmaschinen II 564 Behn-Hoernes, Kultur der Urzeit I 565 Behn-Hoernes, Kultur der Urzeit II 566 Behn-Hoernes, Kultur der Urzeit III 571 Lehmann, Philosophie des 19. Jahrhunderts I 576/576 a Moser, Gesangskunst

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579 Müller-Schulze, Techn. Tabellen 580/580aSedlaczek-Flscher-Buch, Walzwerke 583/583 a Engel, Maschinen der Eisenhüttenwerke 584/584a Müller, Kinematik 585 Dehnert, Verkehrswasserbau I 587 Kalitsunakis-Steinmetz.Neugriech.-dt. Gesprächsbuch 589 Tochtermann, Maschinenzeichnen I 590 Tochtermann, Maschinenzeichnen II 594 v. Lengerken, Insekten 597 Dehnert, Verkehrswasserbau II 601 Mutschmann-Scherer, Engl. Phonetik 619/619a Buchwald, Kristalloptik 665 Ludin-Borkensteln, Wasserkraftanlagen I 666/666a Ludin-Borkenstein, Wasserkraftanlagen II 668 Knopp, Funktionentheorie I 677 Altheim, Rom. Geschichte 11 679 Altheim, Rom. Geschichte 111 684 Altheim, Rom. Geschichte IV 691 Fauser, Kulturtechn. Bodenverbesserungen I 692 Fauser, Kulturtechn. Bodenverbesserungen II 698/698a Schulze, Allgemeine u. physikalische Chemie II 703 Knopp, Funktionentheorie II 709 Lehmann, Philosophie des 19. Jahrhunderts II 711 Kesselring, Berechnung der Schaltgeräte 714/714a zur Megede, Technik selbsttätiger Regelungen 715 Zietemann, Dampfturbinen II 716 Zietemann, Dampfturbinen III 718 Neger-Münch-Huber, Laubhölzer 728/728a Pirani-Fischer-Runge, Graph. Darstellung in Wissenschaft u. Technik 735 Ekwall, Historische neuengl. Laut- und Formenlehre

746/746a P f a n z a g l , AUg. M e t h o denlehre d e r S t a t i s t i k I 747/747 a P f a n z a g l , Allg. Methodenlehre d e r S t a t i s t i k II 756/756a Kalitsunakis, G r a m m . d. Neugriech. Volksspr. 763/763 a Beer-Meyer, H e b r ä i sche G r a m m a t i k I 764/764 a Beer-Meyer, Hebräische G r a m m a t i k II 768/768 a Bieberbach, E i n f ü h r u n g in die k o n f o r m e Abbildung 769/769a Beer-Meyer, Hebräisches T e x t b u c h 770 Schlingloff, Religion des B u d d h i s m u s II 776 Kolms, Finanzwissensch. I I I 780 K r ä h e , Germ. Sprachwiss. 11 781 Weigert, S t i l k u n d e II 782 Kolms, Finanzwissensch. IV 786 Schulze, Molekülbau 796/796a Meiners-Wiesenewsky, Elektr. HöchstspannungsSchaltanlagen 807 K r o p p , E r k e n n t n i s t h e o r i e 809 Moser. Harmonielehre I . 810 Moser, Harmonielehre II 826 Koch, Philosophie d. Mittelalters 827 Schwaiger, Elektromotorische A n t r i e b e 831 E r i s m a n n , Allg. Psychologie I 832/382 a E r i s m a n n , Allg. Psychologie II 833 E r i s m a n n , Allg. Psychologie I I I 834/834 a E r i s m a n n , Allg. P s y chologie IV 837 B a u m g a r t n e r , G r u p p e n theorie 845 L e h m a n n , Philosophie im ersten Drittel des 20. J h s . I 847 H e r t e r , Lurche 850 L e h m a n n , Philosophie im ersten Drittel des 20. Jhs. 11 851/851 a Moede, Psychologie des Berufs- u n d W i r t s c h a f t s lebens 857 Capelle, Griech. Philosophie I 858 Capelle, Griech. Philos. II 859 Capelle, Griech. Philos. I I I

862 G r o ß m a n n , Vermessungskunde III 863 Capelle, Griech. Philos. I V 866 Bieler, R o m . L i t e r a t u r g e schichte II 869 Freye, Vögel 875 H o f m a n n , Geschichte d e r M a t h e m a t i k II 877 K n o p p , A u f g a b e n s a m m l u n g zur Funktionentheorie I 878 K n o p p , A u f g a b e n s a m m l u n g zur F u n k t i o n e n t h e o r i e II 881 H u m b u r g , Gleichstrommaschine II 882 H o f m a n n , Geschichte der Mathematik III 883 Stuloff, M a t h e m a t i k der neuesten Zeit 893 Treue, D t . Geschichte v o n 1806—1890 894 Treue, D t . Geschichte v o n 1890 bis zur Gegenwart 902 Müller, D y n a m i k I 903 Müller, D y n a m i k I I 910 Jaeger, A f r i k a I 911 Jaeger. Afrika 11 915 Sperber-Fleischhauer, Gesch. der Deutschen Sprache 917/917a Böhm, Versicherungsm a t h e m a t i k II 920 Hoheisel, Gewöhnliche Differentialgleichungen 921 J a n t z e n - K o l b , W . v. Eschenb a c h . Parzival 929 Schirmer-Mitzka, Dt. W o r t kunde 930 Krull, E l e m e n t a r e u n d klassische Algebra I 931 Hasse, Höhere Algebra I 932 Hasse, Höhere Algebra II 933 Krull, E l e m e n t a r e und klassische Algebra II 936 T h u m - M e y s e n b u g , W e r k s t o f f e d. Maschinenbaues II 952 Schäfer, T r a n s f o r m a t o r e n 953 Zipperer, Techn. Schwingungslehre I 961/961 a Zipperer, T e c h n . Schwingungslehre II 965 D e h n e r t , W e h r - u n d S t a u anlagen 970 Baldus-Löbell, Nichteuklidische Geometrie

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978 Kleinlogel, Baustoffverarbeitung und Baustellenprüfung d. Betons 984 Graf, Baustoffe des Hochund Tiefbaues 999/999a Kamke, Mengenlehre 1000 Jaspers, Geistige Situat. der Zeit 1003 Hoheisel, Partielle Differentialgleichung 1008/1008a Mellerowicz, Allgem. Betriebswirtschaftslehre I 1009 Bechert-Gerthsen-Flammersfeld, Atomphysik I 1014 Huttenlocher, Mineral- und Erzlagerstättenkunde I 1015/1015aHuttenlocher,Mineralu. Erzlagerstättenkunde II 1017 Döring, Einführung in die theoret. Physik V 1020 Niese-Dienst, Elektrische Schweiß verfahren 1031/1031 a Apel-Ludz, Philosophisches Wörterbuch 1033 Bechert-Gerthsen-Flammersfeld, Atomphysik II 1034 Kranefeldt-Jung, Therapeutische Psychologie 1035 Altheim, Rom. Religionsgeschichte 1 1039 Dovifat, Zeitungslehre I 1040 Dovifat, Zeitungslehre II 1044 Tölke, Talsperren 1045 Schubert, Technik des Klavierspiels 1051/1051 a Stolberg-Wernigerode, Gesch. d. Vereinigten Staaten 1052 Altheim, Rom. Religionsgeschichte II 1057 Roth, Thermochemie 1059/1059a Hoheisel, Aufgabenslg. z. d. gew. u. part. Differentialgl. 1061 Grodzinski-Lechner, Getriebelehre I 1062 Grodzinski-Lechner, Getriebelehre II 1065 Haller-Dannenbauer,Von d. Karolingern zu den Staufern 1070 Sauter, Differentialgleichungen der Physik 28

1074 Koschmieder, Variationsrechnung I 1075 Koschmieder, Variationsrechnung II 1076/1076a Endres, Verbrennungsmotoren I 1077 Haller-Dannenbauer, Von den Staufern zu den Habsburgern 1078 Troche, Stahlbetonbau 1082 Hasse-Klobe, Aufgabensammlung zur höheren Algebra 1085 Lietzmann-Aland, Zeitrechnung 1086 Müller, Dt. Dichten und Denken 1088 Preller, Gesch. Englands II 1092 Wickop, Fenster, Türen, Tore 1094 Hernried, System. Modulation 1096 Vietor, Dt. Dichten und Denken 1099 Hoheisel, Integralgleichungen 1105 Härtung, Dt. Geschichte im Zeitalter der Reformation 1108 deBoor-Wisniewski, Mittelhochdeutsche Grammatik 1109 Knopp, Elemente der Funktionentheorie 1111/1111 a Naumann-Betz, Althochdt. Elementarbuch 1113/1113a Strubecker, Differentialgeometrie I 1114 Schubel, Engl. Literaturgeschichte I 1115 Ranke, Altnord. Elementarbuch 1116 Schubel, Engl. Literaturgeschichte II 1117 Haller-Dannenbauer, Eint r i t t der Germanen in die Geschichte 1121 Naumann, Dt. Dichten u. Denken 1122 Feist, Sprechen und Sprachpflege 1123/1123a Bechert-GerthsenFlammersfeld, Atomphysik III

1124 Schubel, Engl. L i t e r a t u r geschichte I I I 1125 L e h n e r t , Altengl. E l e m e n tarbuch 1127 H a r t m a n n , Geschlecht u. Oeschlechtsbestimmung im T i e r - und Pflanzenreich 1128 Buchner, Symbiose der Tiere 1130 D i b e l i u s - K ü m m e l , J e s u s 1131 Scholz-Schoeneberg, Einführung in die Zahlentheorie 1132 F r ü h a u f , Überspannungen 1134 K u c k u c k , Pflanzenzüchtung I 1135 Lehnert, Beowulf 1137 Heil, Entwicklungsgesch. d. Pflanzenreiches 1138 Hämmerling, F o r t p f l a n zung im T i e r - und Pflanzenreich 1140 Unger, Induktionsmaschine 1141 Koller, Hormone 1142 Meissner-Lehnert, Shakespeare 1144 Gehler-Herberg,Festigkeitslehre I 1 1 4 5 / 1 1 4 5 a Herberg-Dimitrov, Festigkeitslehre II 1146 Putz, Synchronmaschine 1147 v. Waltershausen, K u n s t d. Dirigierens 1148 Pepping, D e r polyphone Satz 1 1152 D e h n e r t , Verkehrswasserbau I I I 1 1 5 3 / 1 1 5 3 a Mellerowicz, Allgem. Betriebswirtschaftslehre II 1 1 5 4 / 1 1 5 4 a Mellerowicz, Allgem. Betriebswirtschaftslehre 111 1155 Schwartz, Mikrobiologie I 1 1 5 6 / 1 1 5 6 a Meinke, Komplexe Berechnungen v . Wechselstromschaltungen 1157 Schwartz, Mikrobiologie I I 1158 Mayrhofer, S a n s k r i t - G r a m matik 1159 J u n g b l u t h , G i e ß e r e i t e c h n i k I 1160 Dibelius-Kümmel, Paulus 1161 Kaestner, Spinnentiere 1162 Seidel, Entwicklungsphysiologie der Tiere I 1163 Seidel, Entwicklungsphysiologie der Tiere I I

1 1 6 4 / 1 1 6 4 a Pepping, Der polyphone S a t z I I 1165/1165 a B e c h e r t - G e r t h s e n Flammersfeld, A t o m p h y sik I V 1169 Paulsen, Allgemeine Volkswirtschaftslehre I 1170 Paulsen, Allgemeine Volkswirtschaftslehre I I 1171 Paulsen, Allgemeine Volkswirtschaftslehre I I I 1172 Paulsen, Allgemeine Volkswirtschaftslehre I V 1173 H a m a n n - F u n k e - H e r m a n n , Chemie der K u n s t s t o f f e 1176/1176 a L o r e n z e n , F o r m . Logik 1178/1178 a K u c k u c k , Pflanzenzüchtung II 1179/1179 a Strubecker, Differentialgeometrie I I 1 1 8 0 / 1 1 8 0 a S t r u b e c k e r , Differentialgeometrie I I I 1181 Franz, Topologie I 1182 Franz, Topologie I I 1 1 8 3 / 1 1 8 3 a Nicolas, Finanzmathematik 1184 Endres, Verbrennungsmotoren I I 1185 Endres, Verbrennungsmotoren I I I 1 1 8 6 / 1 1 8 6 a Mellerowicz, Allgem. Betriebswirtschaftslehre I V 1187 L a u , L u t h e r 1188/1188a Lehmann, Photogrammetrie 1 1 8 9 / 1 1 8 9 a Päsler, M e c h a n i k 1190 Stupperich, Melanchthon 1191/1191 a Bräuer, S l a v . S p r a c h wissenschaft I 1193 Fürstenberg, Wirtschaftssoziologie 1194 W e n d t , Gesch. d. Volkswirtschaftslehre 1195 Ohm, Allgem. Volkswirtschaftspolitik I 1196 Ohm, Allgem. Volkswirtschaftspolitik 1 1 9 7 / 1 1 9 7 a Onasch, E i n f . in die Konfessionskundederorthodoxen Kirchen 1198 Engel, S t r a ß e n v e r k e h r s technik

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1199 Lausberg, Romanische Sprachwissenschaft I I I , 1. Teil 1200/1200a Lausberg, Romanische SprachwissenschaftI 11, 2. Teil 1201/1201 a Dehn, Versuche zur allgem. u. phys. Chemie 1202/1202a Nagel, Oesch. des Christi. Gottesdienstes 1203 Wendland, Sozialethik 1204 Scheurig, Zeitgeschichte 1205/1205a Hofmann, Ideengeschichte d. soz. Bewegung 1206/1206a Langen, Lineare Programmierung 1207 .Philipsborn, Erzkunde

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1208 Lausberg, Romanische Sprachwissenschaft IV 1209/1209a Bock, Therm. Verfahrenstechnik I 1210/1210a Bock Therm. Verfahrenstechnik II 1211/1211 a Bock, Therm. Verfahrenstechnik I I I 1212/1212a Hilf, Arbeitswissenschaft 1213 Kosiol, Buchhaltung und Bilanz 1216 Bauer,Wahrscheinlichkeitstheorie I 1217 Bauer,Wahrscheinlichkeitstheorie II 1218 Brandenstein, Griechische Sprachwissenschaft I I I

Autorenregister Adler 12 Aland 6 Altheim 4, 7 Apel 3 Asmus 15 Bahrdt 16 Baldus 13 Barner 13 Bauer 14 Baumgartner 13 Bechert 14, 15 Beckers 23 Beer 9 Behn 6 Berneker 9 Betz 8 Beutel 16 Bieberbach 14 Biehle 7 Bieler 9 Blümcke 16 Bock 16 Böhm 14 de Boor 8 Borchers 20 Borkenstein 21 Bräuer 9 Brandenstein 9 Braun 16 Brauns 18 Bruhns 18 Buch 20 Buchner 16 Buchwald 18 Burau 12 Capelle 3 Chudoba 18 Dahrendorf 4, 11 Dannenbauer 6 Debrunner 9 Deckert 17

Dehn 15 Dehnert 21 Dibelius 4 Diels 17 Dienst 21 Dimitrov 22 Döring 14 Dovifat 11 Ehrlich 4 Ekwall 8 Ende, vom 20 Endres 21 Engel, E . 19 Engel, L. 20 Erismann 4 Erlebach 12 Fauser 18 Feist 7 Fischer, F. 20 Fischer, J . 19 Fischer, P. B. 12 Flammersfeld 14 Fleischhauer 7 Franz 13 Freye 18 Frühauf 19 Fürstenberg 4, 11 Funke 16 Gehler 22 Geitler 17 Gerthsen 14 Gottschald 7, 8 Graewe 15 Graf 22 Grodzinski 20 Großmann 22 Grotemeyer 13 Gruner 17 Haack 13 Hämmerling 16

Haller 6 Haltenorth 17, 18 Hamann 16 Hanke 20 Hannemann 17 Hartmann 16 Härtung 6 Hassak 16 Hasse 12 Haussner 12 Heil 17 Heissler 10, 22 Hempel 8 Henglein 18 Herberg 22 Hermann 16 Hernried 5 Herter 18 Hessenberg 13 Hilf 11, 19 Hoernes 6 Hoffmann 9 Hofmann, H. 15 Hofmann, J . E . 12 Hofmann, W . 4 Hofstätter 4 Hofstaetter 7 Hoheisel 13 Hohenleutner 6 Huber 17 Humburg 19 Hutten Iocher 18 Jacob 6 Jaeckel 17 Jaeger 10 J a h r 15 Jander 15 Jantzen 7 Jaspers 3 Jiriczek 7 Jung 4 Jungbluth 21

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Kaestner 17 Kalitsunakis 9 Kamke 13 Kesselring 19 Kirn 5 Kleinlogel 22 Klemm 15 Klobe 12 Klug 16 Kneser 13 Knoll 15 Knopp 13 Koch 3 König 14 Körting 23 Kolb 7 Koller 16 Kolms 10 Koschmieder 14 Kosiol 10 Krähe 8 Kranefeldt 4 Kresze 15 Kropp 3 Krug 10 Krull 12 Kuckuck 17 Küchler 21 Kümmel 4 Kutzelnigg 16 Landmann 3 Langen 12 Langosch 7 Lau 4 Lausberg 9 Lechner 20 Lehmann, O. 3 Lehmann, O. 22 Lehnert 8 Leisegang 3 Lengerken, von 17 Liebich 9 Lietzmann 6 Lockemann 15 Löbell 13 Lorenzen 3, 12 Lotze 18 Ludin 21 Ludz 3 Lüdemann 17 Mahler 15 Matthes 20 Mattick 17 32

Maurer 8 Mayrhofer 9 Megede, zur 19 Meiners 19 Meinke 19 Meissner 8 Mellerowicz 10 Meyer 9 Meysenbug 20 Mitzka 7 Moede 4, 11 Mohr 19 Moser 5 Müller, G. 7 Müller, H . R . 14, 20 Müller, W. 19, 20 Münch 17 Mutschmann 8 Nagel 4 Naumann 7, 8 Neger 17 Nestle 9 Nicolas 11, 14 Niese 21 Oehlmann 5 Ohm 10 Onasch 4 Päsler 14 Paulsen 10 Pepping 5 Pfanzagl 11 Philipsborn 18 Pirani 19 Preller 7 Putz 19 Ramdohr 18 Ranke 8 Reichenow 17 Ringleb 12 Rohrbach 12 Roth 15 Rothe 13 Rumpf 5 Runge 19 Sauter 15 Schäfer 19 Scharrer 18 Scheer 16 Scherer 8 Scheurig 6 Schilling 3

Schirmer 7 Schlenk 15 Schlingloff 5 Schmidt 23 Schneider 7 Schoeneberg 12 Scholz 12 Schubel 8 Schubert, H. 12 Schubert, K. 5 Schulze, E. 19 Schulze, W. 15 Schwaiger 19 Schwartz 16 Sedlaczek 20 Seidel 17 Simmel 3 Sperber 7 Steinmetz 9 Stolberg-Wernigerode, zu 7 Stolz 9 Strubecker 13 Stuloff 12 Stupperich 4 Tafel 21 Teichmann 22 T h u m 20 Tochtermann 20 Tölke 21 Treue 6 Troche 22 ü n g e r 19 Valentiner 14 Vasmer 9 Vetter 16 Vietor 7 Vogel 18 Waltershausen,v. 5 Weden 6 Weigert 5 Weimer 4 Wendland 4 Wendt 10 Wickop 23 Wiese, von 4 Wiesenewsky 19 Wisniewski 7, 8 Witting 13 Zietemann 21 Zipperer 20 120/1/64