No. 22. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



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Lord Rayleigh: Uebcr die relativen Dichten 

 des Wasserstoff und Sauerstoff. Vorläufige 

 Mittheilung, (Proceedings of tlie Rpyal Society, 1888, 

 Vol. XL1H, Nr. 263, p. 356.) 



Der Wunsch, das fundamentalste Gesetz der Chemie 

 zu untersuchen, nämlich ob die Atomgewichte von 

 Wasserstoff' und Sauerstoff wirklich dem einfachen 

 Verhältnisse 1 : 16, wie es das I'rout'sche Gesetz 

 verlangt, entsprechen oder von demselben abweichen, 

 hatte in Herrn Rayleigh vor einigen Jahren bereits 

 den Plan gereift, eine neue Bestimmung der relativen 

 Dichten dieser beiden Substanzen auszuführen. Frei- 

 lich genügt die Kenntniss der Dichten nicht zur Ent- 

 scheidung über das Gesetz, vielmehr ist ausserdem 

 auch die Kenntniss der relativen Atomvolume der 

 beiden Gase erforderlich; diese kann aber nach der 

 eudionietrisehen Methode sehr genau bestimmt werden 

 und ist jüugst auch von Herrn Scott (Rdsch. II, 425) 

 bestimmt worden. Wenn beide Bestimmungen an 

 Gasen unter normalen atmosphärischen Bedingungen 

 in Bezug auf Temperatur und Druck ausgeführt sind, 

 kann das Verhältniss der Atomgewichte mit grosser 

 Zuversicht abgeleitet werden. 



Die hohe Bedeutung des fundamentalen Prout'- 

 schen Gesetzes , dass die Atomgewichte der Elemente 

 Vielfache des Atomgewichtes des Wasserstoffes sind, 

 wird es rechtfertigen, dass an dieser Stelle auf die 

 neue Prüfung desselben durch deu hervorragenden 

 Physiker etwas näher eingegangen wird. 



Das Wägen der Gase erfolgte nach Regnault's 

 Methode ; d. h. es wurde die das Gas enthaltende 

 Kugel balancirt durch eine ähnliche Kugel von dem- 

 selben äusseren Volumen aus derselben Glassorte und 

 von gleichem Gewicht. Dadurch wurden die Wä- 

 gungen von den atmosphärischen Bedingungen unab- 

 hängig und es waren nur kleine Gewichtstücke erforder- 

 lich; die Kugeln wogen etwa 200 g und hatten einen 

 Inhalt von etwa 1800 ccm. Die Wage war eine 

 e r 1 1 i n g ' sehe und die Ablesungen bei successi ven Ent- 

 lastungen des Balkens und der Schalen ohne Ent- 

 fernung der Kugeln stimmten gewöhnlich bis auf 

 0,1 mg. 



Die Wage stand in einem Keller, wo die Tempe- 

 ratur sehr beständig war; aber zuweilen machten sich 

 Luftströmungen in demselben geltend , und wenn 

 man den Balken schwingend über Nacht stehen Hess, 

 fand man ihn noch am nächsten Morgen beim Beginn 

 der Messungen in Bewegung. Andere Male fehlten 

 diese Strömungen und der Balken beruhigte sich 

 vollkommen. Dieses verschiedene Verhalten rührte 

 von der Vertheilung der Temperatur in den ver- 

 schiedenen Schichten des Raumes her. Eine empfind- 

 liche Thermosäule war so aufgestellt, dass der eine 

 Trichter nach der Decke, der andere nach dem Fuss- 

 bodeu gerichtet war; w r enn dieselbe anzeigte, dass 

 die Decke wärmer sei als der Boden , arbeitete die 

 Wage gut, und umgekehrt. Der Grund hierfür ist, 

 dass die Luft stabil ist, wenn die Temperatur nach 

 oben zunimmt, und labil, wenn sie unten wärmer ist. 

 Im Winter war der Boden in der Regel wärmer als 



der übrige Raum , und Luftströmungen störten die 

 Wägungen; im Sommer hingegen war die Luft am 

 Boden kälter und die Wage blieb ungestört. Zu 

 starke Feuchtigkeit der Zimmerluft wurde verhindert 

 durch das Aufstellen einer grossen, wollenen Decke, 

 die gelegentlich entfernt und am Feuer getrocknet 

 wurde. Während die Kugel mit Gas gefüllt wurde, 

 befand sie sich in einem Holzkasten , in den die 

 Kugeln zweier empfindlicher Thermometer hinein- 

 ragten; das Mittel beider gab die Temperatur des 

 Gases bis auf 1 / 10 ° genau an. Beim abwechselnden 

 Wägen der vollen und leeren Kugel brauchte die 

 Oberfläche der Kugel nicht besonders berücksichtigt 

 zu werden. Der Stiel und der Zapfen wurden nur mit 

 Handschuhen angefasst und die Kugel gar nicht. 

 Ausserdem wurde auch die als Gegengewicht be- 

 nutzte Kugel genau ebenso oft, wie die andere, und 

 in derselben Weise aus dem Wägeraume ins Labo- 

 ratorium und zurück getragen. 



Die Gase wurden anfangs elektrolytisch dargestellt; 

 später jedoch wurde diese Methode wegen der ihr 

 anhaftenden Fehler verlassen und der Wasserstoff in 

 gewöhnlicher Weise aus Zink und Schwefel- oder 

 Chlorwasserstoffsäure dargestellt und eine Reihe von 

 Vorsichtsmaassregeln zum Schutze gegen das Ein- 

 dringen atmosphärischer Luft bei der Eutwickelung, 

 Trocknung und Eiufüllung angewendet. Das Leeren 

 des Ballons geschah mit der Töpler'schen Pumpe 

 bis auf Väoooo- Das Gewicht des Wasserstoffs wurde 

 aus der Differenz der vollen und leeren Kugel be- 

 stimmt, und nach Reduction auf 12" und 30 Zoll Druck 

 wurde das Mittel =0,15 802 für Wasserstoff ge- 

 funden, der aus Schwefelsäure hergestellt war, wäh- 

 rend Wasserstoff aus Salzsäure ein Mittel von 0,15 s 12 

 gab. Der Sauerstoff, dessen Wägen weniger Schwierig- 

 keiten darbot, war aus chlorsaurem Kali und aus 

 einem Gemisch von chlorsanrem Kali und Natron 

 bereitet. Das Resultat, das so reducirt wurde, dass 

 es in allen Beziehungen mit den Werthen für den 

 Wasserstoff correspondirte, war 2,5186. 



Bevor diese Zahlen zur Ermittelung der relativen 

 Dichten verwerthet werden , ist noch eine Correctur 

 erforderlich; denn das Gewicht des Gases kann aus 

 der Differenz der leeren und vollen Kugel nur be- 

 stimmt werden, wenn die Wägungen im Vacuum 

 stattfinden; in der Luft ist das Volumen der vollen 

 Kugel grösser als das der leeren Kugel, und das Ge- 

 wicht der Luft, das dieser Differenz entspricht, muss 

 dem Gewichte der Luft hinzugefügt werden. Die 

 xiusdehnung der Kugel pro Atmosphäre wurde ge- 

 messen und das Gewicht, welches den gefundeneu 

 Werthen für Wasserstoff und Sauerstoff noch hinzu- 

 gefügt werden musste, betrug 0,00056 g; ein Werth, 

 der gut übereinstimmt mit einer Schätzung aus der 

 Theorie dünner, elastischer Kugelschalen und den 

 bekannten Eigenschaften des Glases. 



Aus den provisorischen Werthen für die Gewichte 

 des Wasserstoffs und des Sauerstoffs, resp. 0,15860 

 und 2,5192, ergiebt sich nun das Verhältniss der 

 Dichten dieser beiden Gase = 15,884. Um hieraus 



