Valenzlehro 



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II. Lehre von den Valenzeinheiten. 



A. Die Valenzeinheit als gerichtete 

 Valenzeinzelkraft. 



Die im vorhergehenden urasehriebenen 

 Zahlenbegriffe sind insofern noch unvoll- 

 standig eharakterisiert, als die Frage noch 

 nicht beantwortet 1st, was durch die ver- 

 schiedenen Zahlenbegriffe gezahlt wird. Die 

 nachstliegeride Annahme ist die, daB Valenz- 

 zahl, Koordinationszahl und Nebenvalenz- 

 zahl angeben, wie viele zur Verkettung 

 zweier Atome geeignete Affinitatswirkungen 

 an den Atomen tatig sein konnen. was in der 

 Tat anch allgemein angenommen wird. Aber 

 fiber die Frage, welche Vorstellungen man 

 sich von diesen Affinitatswirkungen machen 

 soil, gehen die Ansichten weit anseinander. 

 Wir wollen die Frage zunachst in bezug 

 auf diejenigen Affinitatswirkungen (Valenz- 

 einheiten). welche durch die gewohnlichen 

 Valenzzalilen gezahlt werden, diskutieren. Auf 

 Grund der Lehre von den konstanten Valenz- 

 zalilen und auf Grund der schon friihzeitig 

 auf clem Gebiete der organischen Chemie 

 entwickelten stereochemischen Vorstellungen 

 ist die Annahme, daB die Valenzeinheiten 

 bestimmte, an den Atomen vorgebildete 

 Einzelkrafte sind, als die nachstliegende Er- 

 klarung fiir die Valenzerscheiiumgen zu be- 

 zeichnen. Diese Hypothese hat in der Tat 

 viele Anhanger gei'unden und hat zum 

 groBten Teil den zahen Widerstand ver- 

 ursacht, welcher dem Uebergang von der 

 Lehre von den konstanten Valenzzalilen zur 

 Lehre von den wechselnden Valenzzalilen 

 entgegengestellt wurde. 



Die Hypothese, daB die Valenzeinheiten 

 konstante Affinitatseinzelkrafte sind, i'iihrt 

 zu verschiedenen, voneinander ganz un- 

 abhangigen Fragestellungen. Es wirft sich 

 z. B. zunachst die Frage auf, ob samtliche 

 Hauptvalenzeinheiten eines Elementaratoms 

 gleichwertig sind. Diese Frage ist fiir den 

 Kohlenstoff durch eingehende Untersuchun- 

 gen der Methanderivate sehr sorgfaltig ge- 

 priift word en, und es hat sich dabei er- 

 geben, daB in der Tat Gleichwertigkeit 

 besteht. Neben diesem direkten Beweis 

 haben wir aber noch den indirekten, der 

 sich aus der Tatsache ergibt, daB isomere 

 Verbindungen, deren Isomerie auf die Bin- 

 dung bestimmter Gruppen an verschieden- 

 artige Hauptvalenzeinheiten zuruckzufiihren 

 ist, in der organischen Chemie, trotz des 

 uberreichen experimentellen Materials, nie- 

 mals beobachtet worden sind. Fiir andere 

 Elementaratome ist aber die Moglichkeit 

 der Ungleichwertigkeit der verschiedenen 

 Valenzeinheiten nicht ausgeschlossen, und 

 diese Ungleichwertigkeit konnte z. B. eine 

 Folge davon sein, daB die Stellen der Ober- 

 flachen der Atome, von denen aus die 



Valenzeinzelkrafte sich betatigen, verschieden 

 weit vom Zentrum des Atoms entfernt sind. 

 Schon van 't Hoff hat auf diese Moglichkeit 

 der Erklarung der verschiedenen Haftinten- 

 sitat der an ein Elementaratom geketteten 

 Atome und Atomgruppen hingewiesen. Eine 

 zweite Frage, deren Beantwortung durch die 

 Hypothese der Valenzeinzelkrafte verlangt 

 wird, ist die nach der raumlichen Wirkungs- 

 richtung der Einzelkrafte. Beim Kohlen- 

 stoff ist diese Frage durch die Theorie von 

 van'tHoff, nach der die vier Valenzen 

 des Kohlenstofl's nach den Ecken eines 

 regularen Tetraeders wirken, beantwortet 

 worden (vgl. den Artikel ,,0rganische 

 Chemie". 



B. Griinde gegen die Annahme von 

 gerichteten Valenzeinzelkraften. 



Es ist nicht zu bezweifeln, claB die An- 

 nahme, das Kohlenstoffatom sei mit vier 

 nach den Ecken eines Tetraeders wirkenden 

 Einzelkraften ausgestattet, groBe Erfolge er- 

 zielt hat. Aber die allgemeine Anwendbar- 

 keit dieser Auffassung scheitert an den- 

 jenigen Voraussetzungen, welche der Hypo- 

 these zunachst den grb'Bten Vorteil gebracht 

 haben, namlich an den in zu starrer Form 

 ausgebildeten Vorstellungen, die eine zweck- 

 entsprechende Interpretation neu entdeckter 

 Tatsachen nicht mehr gestatten, wie im 

 folgenden naher ausgef iihrt werden soil. DaB 

 iibrigens schon zur Zeit der Aufstellung der 

 Hypothese von van't Hoff die Annahme 

 von gerichteten Valenzeinzelkraften nicht 

 unbedingt notwendig war, ergibt sich aus 

 der zur Erklarung der tetraedrischen An- 

 ordnung der vier an das Kohlenstoffatom 

 geketteten Gruppen von A. Le Bel ent- 

 wickelten Vorstellung, welche keine ge- 

 richteten Einzelvalenzen gebraucht. 



Auf Grund der Lehre von der tetraedrischen 

 Anordnung der vier Valenzen des Kohlen- 

 stoffatoms sind hauptsachlich drei Gruppen 

 von Erscheinungen einheitlich zusammen- 

 gefaBt worden, namlich 1. die Existenz und 

 das Verhalten der Spiegelbildisomeren. 2. Die 

 bei den Aethylenverbindungen auftretenden 

 Erscheinungen der sogenannten geometrischen 

 Isomerie. 3. Das spezielle Verhalten der 

 Kohlenstoffverbindungen mit zyklischer Kon- 

 stitution und die Ursache des Auftretens 

 von cis-trans-Isomerie bei zyklisch gebauten 

 Verbindungen. Es hat sich dabei gezeigt, 

 daB die statischen Verhaltnisse des Molekiil- 

 baues der in Betracht gezogenen Verbin- 

 dungen durch die van't Hoffsche Theorie 

 in bester Weise wiedergegeben werden. 

 Wenn es sich aber um die Gewinnung 

 bestimmter Vorstellungen iiber den Verlauf 

 chemischer Reaktionen bei diesen Ver- 

 bindungen handelt, so versagt die Theorie 

 in den meisten Fallen, oder sie gebraucht 



