Nr. 35. 1904. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



XIX. Jahrg. 443 



anderen nicht. Die Individualität jener ist also von 

 höherer Art. Nun trennen wir jene von diesen ab 

 und definieren: Als chemische Individuen sind solche 

 hylotrope Phasen zu betrachten, welche eine von 

 Druck und Temperatur unabhängige Zusammen- 

 setzung haben. 



Diese Definition ist aber noch unvollkommen, und 

 wir haben sie sofort mit einigen weiteren Argumenten 

 zu bereichern. Hierzu betrachten wir zunächst die 

 Siedepunkte der Wasser - Schwefeltrioxydgemische, 

 welche durch die gestrichelte Kurve in der Figur 

 wiedergegeben ist. Die Kurve bezieht sich auf die 

 Siedepunkte bei Atmospbärendruck. Auch sie besitzt 

 ein Maximum, und die Zusammensetzung der dort 

 siedenden Flüssigkeit ist hylotrop mit ihrem Dampf. 

 Es ist dies die konstant siedende, 98 3 /4 prozentige, 

 konzentrierte Schwefelsäure des Handels. Das ist 

 aber kein chemisches Individuum. Denn läßt man 

 bei vermindertem Druck sieden, so verschiebt sich 

 das Maximum und wandert im Diagramm nach rechts. 

 Schließlich, bei recht niedrigen Drucken, wird es un- 

 abhängig vom Druck, gerade dann, wenn die Zu- 

 sammensetzung durch H a S0 4 (in unseren Maßen) 

 ausgedrückt wird. Jetzt ist die siedende Flüssigkeit 

 also chemisches Individuum geworden. Wir erkennen 

 hierbei, daß zu unserer früheren Definition noch ein 

 Zusatz nötig ist. Die Unabhängigkeit der Zusammen- 

 setzung von Druck und Temperatur, wodurch wir 

 einen chemisch „reinen" Stoff charakterisierten, 

 braucht nicht absolut zu sein, sondern muß nur 

 zwischen gewissen Grenzen bestehen. Diese Grenzen 

 sind die Existenzgren zen des betreffenden che- 

 mischen Individuums. Darüber hinaus verhält es 

 sich dann als Phase eines heterogenen Gleich- 

 gewichtes in allgemeiner Art, nämlich als Lösung. 

 In diesem Gebiet wird es möglich, die frühere Ver- 

 bindung ihrerseits zu zerlegen in neue Individuen. 

 Und wir können dies Gebiet als ihr Dissoziations- 

 gebiet bezeichnen. 



Die neuen Individuen, die hierbei herausspringen, 

 werden im allgemeinen auch nur ein beschränktes 

 Existenzgebiet haben und bei geeigneten Tempe- 

 raturen und Drucken zur Dissoziation gelangen. 

 Man wird fragen, ob das ohne Ende so weiter geht 

 oder nicht. Hierauf lautet die Antwort, daß man 

 erfahrungsgemäß meist bald ein Ende erreicht. In 

 dem Maße, als die Auflösung fortschreitet, erweitert 

 sich das Existenzgebiet der gewonnenen Individuen, 

 und schließlich gelangt man zu solchen, welche bei 

 allen erreichbaren Temperaturen und Drucken hylo- 

 trop bleiben. Diese heißen wir Elemente, und es 

 muß danach ihre experimentelle Definition lauten: 

 „Elemente sind chemische Individuen, welche niemals 

 andere als hylotrope Phasen bilden." 



Ebenso wie eine Lösung nur eine begrenzte 

 Anzahl von hylotropen Bestandteilen enthalten kann, 

 muß man auch verlangen , daß diese schließlich 

 nur in eine begrenzte Zahl von Elementen auflös- 

 bar sind; ferner sieht man alsbald ein, daß aus irgend 

 einer Lösung oder Verbindung unabhängig vom Wege 



der Zerlegung immer dieselben Elemente in der- 

 selben Menge herauskommen müssen. Dies liegt ja 

 in der anfänglich von uns behaupteten Eindeutig- 

 keit des Zusammenhanges zwischen der Natur einer 

 Lösung oder Verbindung und ihren Bestandteilen 

 (bei gegebenen äußeren Bedingungen: Tempe- 

 ratur, Druck usf.) „Hier finden wir die Quelle des 

 Gesetzes von der Erhaltung der Elemente." 



Bevor wir weiter gehen, soll noch ein Punkt be- 

 tont werden. War die Zusammensetzung der Schwefel- 

 säure vom maximalen Siedepunkt vom Druck ab- 

 hängig, so sagten wir: die Schwefelsäure dissoziiert. 

 Wir wissen aber, daß es eine allgemeine Konsequenz 

 der chemischen Thermodynamik ist, daß die Disso- 

 ziation bei keinem Druck und bei keiner Temperatur 

 ganz aufhört. Daher ist die Unabhängigkeit der 

 Zusammensetzung von Druck und Temperatur, wenn 

 sie merklich vorhanden ist, auch nur eine praktische, 

 keine absolute. Mit anderen Worten: die Definition 

 des chemischen Individuums selbst ist nur eine prak- 

 tische und keine mathematisch genaue, oder: absolut 

 reine Stoffe gibt es nicht. Dies mag sogar noch für 

 die Elemente gelten. 



Betrachten wir nun nochmals die Schmelzkurve 

 der Wasser- Schwefeltrioxydgemische. Trennt man 

 zwischen den Punkten M und N die Kristalle von 

 der Lösung ab und schmilzt sie allein, so findet man, 

 daß sie hylotrop bei 10 9 C schmelzen, demnach sich 

 sämtlich identisch als von der Zusammensetzung 

 H2SO4 (in unseren Maßen) erweisen. Das heißt, es 

 hat im Phasenkomplex die feste Phase konstante Zu- 

 sammensetzung, während sich diejenige der Lösung 

 von M bis N ändert. Mit diesem Argument haben 

 wir unsere frühere Definition noch zu bereichern ; 

 wir sagen nun: „Ein chemisches Individuum ist dann 

 gegeben, wenn wir im Phasenkomplex eine Phase 

 vorfinden , deren Zusammensetzung konstant bleibt, 

 während Druck, Temperatur oder die Zusammen- 

 setzung der koexistierenden variablen Phasen zwischen 

 gewissen Grenzen geändert wird." 



An diesem unseren endgültigen Begriff des che- 

 mischen Individuums ist sehr bemerkenswert, daß 

 dasselbe bezeichnet wird als eine Phase von be- 

 sonderen Eigenschaften. Es ist also nur definiert in 

 bezug auf ein heterogenes chemisches Gleich- 

 gewicht. Wenn mir nur ein gasförmiger, flüssiger 

 oder fester Stoff gegeben ist, so kann ich nicht ent- 

 scheiden, ob derselbe ein chemisch einheitlicher ist 

 oder nicht. An und für sich verraten sich also die 

 chemischen Individuen nicht, und sie tragen gegen- 

 über Gemischen kein unterscheidendes Merkmal 

 an sich. Daher spielen die reinen Stoffe in der 

 Natur durchaus nicht die ausgezeichnete Rolle, zu 

 der sie im Lehrgebäude der Chemie berufen sind, 

 und ihre Hervorhebung kann nicht anders als me- 

 thodisch begründet werden. Und da der Begriff 

 der Phasenkoexistenz der Ausgangspunkt ist für die 

 Ableitung der chemischen Individualität, so ist es 

 klar, daß jener im Lehrvortrag der Chemie an erster 

 Stelle entwickelt werden sollte. 



