610 XV. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1900. Nr. 48. 



Bedürfnifs fühlbar, wenn wir Systeme aus zwei oder 

 drei Stoffen betrachten. Nehmen wir als Beispiel 

 Wasser und Kochsalz. Wir können zuerst wenig 

 Salz zum Wasser bringen und haben dann eine homo- 

 gene Lösung, eventuell mit Dampf darüber. 



Fügen wir mehr Salz hinzu, so löst sich dieses 

 zuletzt nicht mehr, indem festes Salz und gesättigte 

 Lösung als zwei coexistente Phasen auftreten. Be- 

 kanntlich ist die Zusammensetzung dieser Lösung 

 variabel mit Temperatur und Druck. Die feste Phase 

 besteht bei gewöhnlicher Temperatur nur aus NaCl, 

 bei niedrigerer Temperatur tritt dagegen ein festes 

 Hydrat auf, bei noch niedrigerer Temperatur kann 

 noch Eis dazu kommen. So haben wir hier die Existenz 

 dreier fester Phasen, einer flüssigen und einer dampf- 

 förmigen, und die Kenntnis ihrer Verhältnisse ist nicht 

 vollständig, solange wir nicht wissen, in welcher Weise 

 sie coexistiren können, und welche Zusammensetzung 

 die veränderlichen unter ihnen in jedem Fall haben. 



Kohlensaurer Kalk. Ein anderes Beispiel, das 

 etwas mehr dem Geschmack des Chemikers entspricht : 

 Wir nehmen kohlensauren Kalk und setzen ihn ge- 

 nügend hoher Temperatur aus. Ein Theil der Kohlen- 

 säure entweicht in den freien Raum des geschlossenen 

 Gefäfses, danach macht die Zersetzung Halt. Einzelne 

 Theilchen haben ihre Kohlensäure verloren und sind 

 in Kalk umgewandelt, andere sind unzersetzt. Wir 

 haben also festen kohlensauren Kalk, festen Kalk und 

 gasförmige Kohlensäure: also drei Phasen. Doch ge- 

 horcht dieses System dem nämlichen Gesetz für sein 

 Gleichgewicht, wie das aus zwei Phasen bestehende 

 System: Wasser und Dampf, nämlich, dals es bei jeder 

 Temperatur eine feste Dampfspannung aufweist. 

 Woher diese Uebereinstimmung? 



Zwei Salze und Wasser. Noch verwickelter 

 werden die Fragen, wenn wir drei Stoffe zusammen- 

 bringen. Nehmen wir z. B. zwei Salze und Wasser. 

 Bisweilen bilden sie eine Lösung, die in ihrer Zu- 

 sammensetzung vollkommen unabhängig ist vom Ueber- 

 schuls der beiden Salze, bisweilen kann man inner- 

 halb gewisser Grenzen für das Mengenverhältnifs 

 der festen Salze zwei dergleichen Lösungen bekommen ; 

 in noch anderen Fällen wechselt die Lösung conti- 

 nuirlich in Zusammensetzung mit ihrem Verhältnifs. 



Wo ist der Leitfaden auf diesem Irrwege? 



Phasenregel. Dieser Leitfaden ist gefunden 

 durch die Phasenregel von Gibbs. Die Art des 

 Gleichgewichtes zwischen mehreren Phasen eines 

 Systems kann nämlich sehr scharf bestimmt werden 

 durch eine Beziehung zwischen der Anzahl der Com- 

 ponenten des Systems, worunter die unabhängig 

 veränderlichen Bestandtheile zu verstehen sind, durch 

 deren Vermischung oder Umsetzung die unterschiedenen 

 Phasen aufgebaut werden können. 



In den genannten Beispielen ist die Angabe der 

 Componenten sehr leicht und unzweideutig. Wir be- 

 trachteten Systeme aus einer Componente : Wasser, 

 Phosphor, Schwefel; aus zwei Componenten: Wasser 

 und Salz, Kalk und Kohlensäure ; aus drei Componenten : 

 Wasser und zwei Salze. 



Wahl der Componenten. Nicht immer ist die 

 Angabe der Componenten und ihrer Anzahl so ein- 

 fach , bisweilen kann sie auf mehrfache Weise ge- 

 schehen ; doch ist stets die Anzahl vollkommen be- 

 stimmt. Verdeutlichen wir das durch einige Beispiele. 



Wenn wir das System Wasser -)- Kochsalz nehmen, 

 so müssen diese beiden als Componenten aufgefafst 

 werden und nicht etwa ihre vier Elemente. Denn 

 bei allen Temperaturen , wo Gleichgewichte studirt 

 sind, ist noch keine Rede von Zersetzung des Wassers 

 und treten daher H und immer im Mischungs- 

 verhältnisse des Wassers auf. Beim NaCl nehmen 

 wir jetzt wohl Zerfall in der Lösung an, aber in der 

 Lösung ist dieser Zerfall vollkommen bedingt durch 

 die Quantität NaCl, und aufser der Lösung treten 

 die Einzelionen, soviel bekannt, weder in festen, noch 

 in gasförmigen Phasen auf, so dafs auch ihr Mischungs- 

 verhältnils kein anderes sein kann als dasjenige des 

 NaCl. 



Anders würde es stehen beim Gleichgewicht zwi- 

 schen Salmiak und seinem Dampfe. Wenn wir hier von 

 reinem Salmiak ausgehen, wird natürlich der Dampf, 

 wiewohl gröfstentheils dissociirt, doch auch kein 

 anderes Verhältnifs zwischen NH 3 und HCl aufweisen 

 als im NH 4 C1; in diesem Falle kann man das System 

 aufgebaut denken aus der einen Componente NH 4 C1. 

 Das Mengenverhältnifs NH 3 :HC1 kann aber auch ab- 

 geändert werden, und geschieht dieses, dann lnufs 

 natürlich das System als ein solches aus zwei Com- 

 ponenten betrachtet werden. In diesem Falle braucht 

 die Verbindung NH 4 Cl nicht noch als dritte Compo- 

 nente betrachtet zu werden , denn diese bildet sich 

 von selbst aus den beiden anderen. 



Die Art der Componenten wäre bis zu einem ge- 

 wissen Grade willkürlich in einer Untersuchung über 

 die Gleichgewichte fester und flüssiger Phasen aus 

 Schwefelsäure und Wasser. Wenn man sich auf 

 solche Mischungsverhältnisse beschränkt, die wasser- 

 reicher wären als H 2 S0 4 , so könnte man nach Be- 

 lieben S 3 und H 2 oder H» S 4 und H 2 als Com- 

 ponenten wählen, letzteres System wäre aber natürlich 

 nur ein eingeschränktes Gebiet von ersterem. Die Wahl 

 der Art und Anzahl der Componenten wird also oft be- 

 stimmt durch den Umfang der Mischungsverhältnisse, 

 die zur Untersuchung gelangen. Bisweilen wird auch 

 die Temperatur bestimmend sein. So würde z. B. 

 bei niedriger Temperatur ein aus H 2 , 2 und H 2 

 bestehendes System als ein solches dreier Componenten 

 aufzufassen sein, das nur bei höherer Temperatur in 

 ein anderes zweier Componenten überginge, sobald 

 nämlich H. O-Bildung aus H 2 -f- 2 eintritt. 



Aus alledem erhellt also, dafs die Componenten- 

 zahl weder der Anzahl der Elemente, noch der an- 

 wesenden Molecülgattungen gleich ist, sondern für 

 jedes System definirt ist durch die kleinste Zahl 

 der Bestandtheile (Elemente oder Verbindungen 

 — eventuell auch Radicale), aus denen unter 

 den Versuchsbedingungen die coexistenten 

 Phasen aufgebaut werden können. 



Aufser den Compenenten können noch physika- 



