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Osmotischc Theorie 



treibende Kraft dem Gefalle cles osmotischen 

 Dnickes ^- proportional. Nun ist aber n pro- 



, d.-r dc 



port ion al c, also auch dx proportional g^, 



d. h. die treibende Kraft der Diffusion ist 

 tatsachlich, wie wir auf S. 383 voraussetzten, 



- proportional. Von diesem Gesiditspunkt 



aus erklart sich auch die langsame Diffusion 

 der Kolloide durch ilir holies Molekularge- 

 wichtundfoklichgeringenosmotischenDnick. 

 Da wir nun die GroBe des osmotischen Druckes 

 kennen und die Geschwindigkeit der Diffusion 

 messen konnen, so konnen wir die GroBe des 

 der treibenden Kraft entgegenwirkenden 

 Widerstandes, d. h. die Keibung, welche die 

 gelosten Molekiile im Wasser erfahren, be- 

 rcchnen. So ergibt sich z. B. die Kraft, die 

 notig ist, um 1 g-Molekul gelosten Kohr- 

 zucker um 1 cm pro Sekunde in Wasser zu 

 verschieben, zu6,7.10 9 kg bei9. Dieenorme 

 GroBe der Reibung riihrt von der durch die 

 feine Verteilung bewirkten GroBe der reiben- 

 den Oberflache" her, genau so wie eine Sus- 

 pension sich nur ganz langsam absetzt, da- 

 gegen als kompakte Masse von demselben 

 Gewicht schnell zu Boden sinkt. Ist nun der 

 gelb'ste Stoff ein Ion, so kann man den Rei- 

 bungswiderstand, den es erfahrt, bestimmen, 

 indem man seine Wandennigsgesclrwindigkeit 

 unter dem Einflusse einer bekannten Kraft, 

 namlich eines bekannten PotentialgefaUes, 

 bestimmt. Man kann dann mit Hilfe des 

 durch elektrische Messungen erhaltenen 

 Reibungswiderstandes und der aus dem 

 van't Hoffschen Gesetze bekannten trei- 

 benden Kraft seinen Diffusionskoefl'izienten 

 berechnen, resp. da wir stets ein positives und 

 ein negatives Ion zusammen haben, den Dif- 

 fusionskoeffizienten eines vollig dissoziierten 

 Elektrolyten. Die so erhaltenen Zahlen stim- 

 men mit den direkt gemesscnen befriedigend 

 uberein. Da nach dem van't Hoffschen Ge- 

 setze der osmotische Druck nicht nur von der 

 Konzentration, sondern auch von der Tem- 

 peratur abhiingt, konnen wir in einer iiberall 

 gleich konzentrierten Losung durch Tem- 

 peraturdifferenzen Diffusion erzeugen. Diese 

 Erscheinung ist unter dem Namen Ludwig- 

 Soretsches Phanomen bekaunt. 



6c) Thegrie der gal vanischen Kett en 

 (vgl. auch die Artikel ., Galvanische 

 Ketten" und ,,Pot ent ial"). Die Thenrie 

 <IIT galvanischen Ketten ist von Nernst durch 

 <lie Anwendung der osmotischen Theorie 

 auf lonen entwickelt worden. Wenn ein in 

 zwei lonen gespaltener Elektrolyt diffundiert, 

 so wird, falls die Reibungswiderstande fiir 

 das positive und negative Ion verschieden 

 sind, das erne sclmeller diffundieren als das 

 andere, so daB die entgegengesetzten Elektri- 



zitaten spurenweise getrennt werden und ein 

 Potentialsprung entsteht. Es wird also dort, 

 wo verschieden konzentrierte Losungen eines 

 Elektrolyten aneinandergrenzeri und Dif- 

 fusion stattfindet, eine Potentialdifferenz 

 entstehen, deren GroBe sich aus den Konzen- 

 trationen und den Beweglichkeiten der lonen, 

 die ihrem Reibungswiderstand umgekehrt 

 proportional sind, berechnen laBt. Prinzi- 

 piell genau so, nur etwas verwiekelter liegt 

 die Sache bei Losungen verschiedener Elek- 

 trolyte. Uebrigens sind die an der Grenz- 

 1'lache von zwei Elektrolytlosungen auftreten- 

 den Potentialspriinge meist klein im Ver- 

 gleich zu denen, die bei der Beruhrung eines 

 Metalles mit einer Losung entstehen. Nernst 

 hat auch fur diesen Fall die Theorie gegeben, 

 indem er von dem Begriff des elektrolytischen 

 Losungsdmckes(vgl.denArtikel,,L8sungen" 

 S. 442) ausging. Er nimmt an, daB jedes Met all 

 bestrebt ist, so lange positiv geladene lonen in 

 Losung zu schick'en, bis diese an ihnen ge- 

 sattigt ist, d. h. der osmotische Druck der 

 lonen gleich der Losungstension des Metalles 

 ist. Taucht man nun ein Metall in eine Losung, 

 die seine lonen enthalt, so sind folgende Falle 

 mb'glich. Der osmotische Druck der lonen 

 in der Losung ist erstens gerade gleich der 

 Losungstension, so daB Gleichgevvicht herrscht 

 und keine Potentialdifferenz entsteht, oder 

 er ist zweitens kleiner als die Losungstension, 

 so daB lonen aus dem Mi-tall in Losung gehen 

 und diese positiv, das Metall aber negativ 

 laden, oder er ist drittens grofier als die Lo- 

 sungstension, so daB sich lonen aus der Losung 

 auf dem Metall niederschlagen und es positiv, 

 die Losung aber negativ laden. In den beiden 

 letzten Fallen geht der Vorgang so lange fort, 

 bis ihn die entstehenden und ihm enfgegeu- 

 wirkenden elektrostatischen Kriifte ver- 

 hindern. Die result ierende Potentialdifferenz 

 E hangt also von dem Losungsdruck P und 

 dem osmotischen Druck p der lonen ab, und 



RT P 

 es ist nach Nernst : E= n In , wobei n 



die Wertigkeit des Ions ist. Schaltet man zwei 

 solche Elektroden 1 und 2 gegeneinander^ so 

 besitzt das entstehende Element bei Ver- 

 nachlassigung des Potentialsprunges zwischen 

 den beiden Losungen die elektromotorische 

 Kraft: 



In- 2 

 n p 2 



E = ? T : 



Pi 



und falls das gleiche Metall in zwei verschieden 

 konzentrierte Losungen seines Ions t audit 

 (Konzentrationskctte), so ist 



falls die Losungen verdunnt sind. Naheres 



siehe im Artikel Galvanische Ketten". 



6d)Bedeutung fur die Biologie. Fur 



