Naturwissenschaftliche Wochenschrift 



Neue Folge 18. Band; 

 der gr.azea Reihe ^4. Band 



Sonntag, den 18. Mai 1919. 



Nummer 20. 



Die chemische Valenz in heutiger Auffassung. 



[Nachdruck verboten.] 



Unter dem Namen der chemischen ,,Verwandt- 

 schaft" oder ,,Affinitat" begreifen wir die anziehen- 

 den bzw. abstofienden Krafte, die wir zwischen 

 den Alomen wirksam denken, urn sie zu Ver- 

 bindungen zusammenzuschweifien bzw. sie daraus 

 zu losen. Mit dem Begriff der ,,Valenz" (der 

 Name stammt von A. W. H o f m a n n) oder Wertig- 

 keit hat man die Tatsache zu fassen versucht, da6 

 jene atomaren Bindekrafte in gewissen fiir jede 

 Atomart kennzeichnenden Quantitaten auftreten. 

 Als Einheit der Valenz, die also ein quantiiatives 

 Verhaltnis ausdriickt, betrachtete man bekanntlich 

 die Bindekraft fiir ein Wasserstoffatom ; 3-,,wertig" 

 hiefi ein Element, das drei Wasserstoffatome (oder 

 deren Aquivalente) zu ketten vermag. Die Ver- 

 sinnbildlichung dieser Verhaltnisse geschah und 

 geschieht durch gerade Striche, die man von Atom 

 zu Atom verlaufend zeichnet und deren jeder eine 

 Valenzeinheit symbolisiert. Wie so oft nahm man 

 das Abbild, das zunachst ja nur heuristischen Wert 

 hat, fiir eine Er klarun g des Abgebildeten; man 

 dachte sich die Valenzeinheit Starr, unteilbar und 

 ihre Anzahl fur jedes Element bestimmt und un- 

 veranderlich. Die letzte Annahme geriet zuerst 

 und friihzeitig ins Wanken. Viele, ja die meisten 

 Elemente zeigten wechselnde Wertigkeit, 

 d. h. also Bindekraft fiir Wasserstoffatome oder 

 deren Aquivalente. 



Aber auch wenn nach aller Voraussicht samt- 

 liche Valenzen der im Molekiil vereinigten Atome 

 sich betatigten, wenn keine ,,freien" Bindekrafte 

 mehr vorhanden sein konnten, das Molekiil also 

 restlos ,,gesattigt" war, vermochte es dennoch 

 mil andersartigen Molekiilen sich zu vereinigen, 

 mithin offenbar weitere Valenzkrafte zu betatigen. 

 Das brachte die Hypothese der Unteilbarkeit der 

 Valenz zu Fall, und Verhaltnisse, die im folgen- 

 den naher auseinanderzusetzen sind, Iassen auch 

 die relative Starrheit in der Richtung der Valenz- 

 krafte mehr als fragwiirdig erscheinen, so dafi sich 

 in der Auffassung von Wesen und Wirkung der 

 Valenz tiefgehende Wandlungen notig machten. 

 Von der heutigen Valenzhypothese soil im folgen- 

 den ein knappes andeutendes Bild gegeben werden. 

 Vollstandigkeit ist bei der Fulle der Deutungs- 

 versuche und der Unsicherheit der erfahrungs- 

 mafiigen Grundlagen unmoglich. 



Die heutige Vorstellung von der chemischen 

 Valenz ruht auf den Arbeiten vor allem dreier 

 Forscher, A. Werner, 1 ) H. Kauffmann 2 J und 



*) Genannt seien nur die zusammenfassenden und leichtcr 

 lesbaren Hauptwerke: Neuere Anschauungen auf 

 dem Gebiete der anorganischen Chemie. Braun- 

 schweig 1905, Vieweg. Mehrere Auflagen. 



Von Hans Heller. 



J. Stark. 3 ) Zwar hat neben anderen schon friiher 

 R. Abegg 4 ) eine eingehende Theorie entwickelt, 

 nach der die Maximalvalenz eines Elements 8 und 

 jede niedrigere Stufe der Valenzbetatigung mog- 

 lich sei, so dafi z. B. eine Verbindung wie OsO 4 

 mit 8-wertigem Osmium als gesaitigt angesprochen 

 wird, ohne dafi nicht auch niedrigere Wertigkeits- 

 stufen des gleichen Elementes vorkommen konnten, 

 nur sind sie eben vergleichsweise ungesattigt. 

 Werner jedoch gab zuerst einen scharfen Begriff 

 der ,,Maximalvalenz" wie der Valenz uberhaupt. 

 Die ist nach ihm ,,die Resultante der Starkever- 

 haltnisse der miteinander wetteifernden Binde- 

 moglichkeiten der Atome". Was fiir Krafte wirk- 

 sam sind ist zunachst gleichgiiltig. Fiir uns er- 

 kennbar ist nur das Wie? Da aber mehrere 

 Krafte im Spiel auch nur zweier Atome wirksam 

 sind, so ist die Valenz nicht eindeutig durch den 

 Charakter eines Atoms bestimmt, sondern sie ist 

 das Ergebnis von Wirkung und Gegenwirkung. 

 Damit ist die ,,wechselnde Valenz" ohne weiteres 

 gegeben, und weitcrhin, dafi niedrigere Oxydations- 

 stufen z. B. des schon genannten Osmiums, durch- 

 aus nicht ,,ungesattigt" sein miissen, wie es der 

 Fall ware, wenn die Valenzkraft in eine bestimmte 

 Anzahl starrer Linien zerriele. Darum nimmt 

 Werner des weiteren an, die Valenzkraft verteile 

 sich gleichmafiig auf die Atomoberflache und je 

 nach den Umstanden treten grofiere oder kleinere 

 Teilbetrage in Wiiksamkeit. Insbesondere auf 

 Grund des Studiums der Metallammoniakverbin- 

 dungen kommt Werner dann zu folgender Auf- 

 fassung der Valenzwirkung im einzelnen. 



Wie schon erwahnt, kann ein Atom, auch 

 nachdem die seiner Wertigkeit entsprechende 

 Bindekraft erschopft scheint, noch weitere Valenz- 

 krafte betatigen, die sogen. Restaffinitaten, 

 die vorwiegend die Bildung komplexer Verbin- 

 dungen bewirken. Aber ihre Bindekraft ist gering 

 im Vergleich zu der der ,,Hauptvalenzen", die den 

 schwacheren ,,Nebenvalenzen" uberlegen sind und, 

 raumlich betrachtet die von ihnen gebundenen 

 Atome naher an das Zentralatom heranzuziehen 

 vermogen, wahrend die von Nebenvalenzen ge- 

 bundenen Gruppen nur loser, sozusagen in einer 

 zweiten entfernterenSphare um das Zen- 

 tralatom gehalten werden. Beispiel: die Bildung 

 von Salmiak (NH 4 C1) aus Ammoniak (NH 3 ) und 

 Salzsaure (HCl). Ursprunglich als reine Anlage- 



3 ) Die Valenzlehre. Stuttgart 1911, Enke. 



3 ) Prinzipien derAtomdynamik, insbes. Band III. 

 Leipzig 1915, Hirzel. 



*) Versuch einerTheorie derValenz. Christiania 

 1902 und Zeitschr. f. anorgan. Chemie 39, 331, 1904. 



