546 XXVI. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1911. Nr. 43. 



Elektrochemie der wässerigen Lösungen und Schmelzen 

 handelt, lassen sich zwar als Elektronenaussendung 

 darstellen, aber die Elektronen werden dabei der 

 Beobachtung nicht zugänglich. Sie verkehren nur 

 zwischen den Atomen unter der Wirkung von Kräften, 

 welche keineswegs denen gleich zu setzen sind, durch 

 die sie vom Atomverband frei kommen. Die Be- 

 schreibung der elektrolytischen Vorgänge ist deshalb 

 für die Sache so wenig wesentlich, daß sich das ganze 

 große Gebiet dieser Veränderungen ohne Kenntnis 

 von der materiellen und diskreten Natur der negativen 

 Elektrizität in umfassender Weise hat aufklären lassen. 

 Näher gelegen scheinen den radioaktiven Phä- 

 nomenen diejenigen Fälle, in welchen chemische Um- 

 setzungen von Gasen ein Leitvermögen in der Gas- 

 masse hervorrufen oder Umsetzungen fester oder 

 flüssiger Stoffe einen benachbarten Gasraum leitend 

 machen. Man wird in diesem Zusammenhange zu- 

 nächst an die Flammen denken, unter denen dem 

 Chemiker die Bunseiiflamme am nächsten liegt. Der 

 Innenkegel der Bungenflamme ist ein Gebiet, in welchem 

 unter der Wirkung der dort stattfindenden stehenden 

 Explosion des Leuchtgases mit einer unzureichenden 

 Luftmenge eine sehr reichliche Erzeugung geladener 

 Teilchen stattfindet, von denen die negativen, nach 

 ihrer Beweglichkeit beurteilt, zum mindesten teilweise 

 Elektronen sein müssen. Hier würde unzweifelhaft 

 Emission von Elektronen als Folge der chemischen 

 Veränderung anzunehmen sein, wenn nicht in diesem 

 Innenkegel zugleich eine Temperatur von rund 1500° 

 herrschte, von der wir wissen, daß sie an sich be- 

 fähigt ist, Elektronen zum Austritt aus dem Atom- 

 verbande zu bringen. Nun kann man freilich ein- 

 wenden, daß die Temperatur allein diese Elektronen- 

 emission nicht bedingen kann , weil ihr weiterer 

 Anstieg auf dem Gasweg vom Innenkegel zum Außen- 

 kegel der Bunsenflamme die verhältnismäßige Anzahl 

 der geladenen Teilchen nicht vermehrt, sondern ver- 

 mindert Aber die Sache bleibt dennoch zweifelhaft, 

 weil in der Explosionszone des Innenkegels Zwischen- 

 produkte der Verbrennung entstehen mögen , welche 

 in dem anschließenden Gebiet zwischen beiden Kegeln 

 fehlen und eine besonders starke thermische Elektronen- 

 emission aufweisen könnten. Bei gewöhnlicher Tempe- 

 ratur gibt es zahlreiche Reaktionen fester und flüssiger 

 Stoffe, die in einem benachbarten Gasraume Leit- 

 vermögen hervorrufen. Sie liefern freilich als 

 negative Elektrizitätsträger keine Elektronen, sondern 

 Ionen, aber man könnte sich vorstellen , daß diese 

 negativen Träger aus Elektronen, die vom Atom her- 

 gegeben werden, durch sekundäre Anlagerung neu- 

 traler Massenteilchen entstehen. Doch der Zusammen- 

 hang ist hier in den klaren Fällen ganz anders. Wir 

 haben an der Grenze von Gas und fester oder flüssiger 

 Substanz eine geladene Schicht und deren Bruch- 

 stücke werden in den Gasraum zum Teil hinaus- 

 geschleudert, wenn eine heftige Reaktion die Ober- 

 fläche plötzlich mechanisch zerreißen läßt. Von dem 

 Erschemungskreis abgesehen, der im Fortgang dieses 

 Vortrages behandelt wird, ist meines Wissens kein 



Fall eines Vorganges bei gewöhnlicher Temperatur 

 bekannt, in welchem die Aussendung von Elektronen 

 als ein unmittelbarer Teil der chemischen Umsetzung 

 deutlich gekennzeichnet wäre. 



So stehen sich radioaktive Verwandlungen und 

 gewöhnliche chemische Umsetzungen durch eine Kluft 

 getrennt gegenüber. Der Gedanke an eine Ver- 

 knüpfung kann als die Aufnahme einer alten Idee be- 

 zeichnet werden, die Lothar Meyer zu einer Zeit 

 ausgesprochen hat, als die Fassung in der hier ge- 

 gebenen Art noch nicht möglich war. Ihn beschäftigte 

 die Frage, ob die chemische Umsetzung ihrem vollen 

 Wesen nach dadurch dargestellt wird, daß wir dieselben 

 Atome in einer chemischen Gleichung auf beiden 

 Seiten des Gleichheitszeichens verschieden anordnen. 

 Zu seiner Zeit gab es außer den unveränderlichen 

 Atomen nur den Äther, und die Frage nahm deshalb 

 die spezielle Gestalt an, ob der Athergehalt der Um- 

 setzungsprodukte mit dem der Ausgangsstoffe gleich 

 oder durch eine wägbare Differenz davon unterschieden 

 sei. Die Frage ist dann insbesondere von Landolt 

 eingehend mit dem Ergebnis studiert worden , daß 

 eine wägbare Differenz dieser Art sich nicht nach- 

 weisen läßt. Aber schon bei Landolt wandelt sich 

 die Fragestellung, indem nicht mehr der Äther, sondern 

 die Elektronen als die Ursache des möglichen Unter- 

 schiedes angesehen werden. Durch den Nachweis 

 von Umsetzungen, bei denen eine Emission von Elek- 

 tronen stattfindet, wird die Frage bejahend in dem 

 Sinne beantwortet, daß auch bei den gewöhnlichen 

 chemischen Reaktionen die veränderte Gruppierung 

 derselben Atome auf beiden Seiten der Reaktions- 

 gleichung nicht immer eine vollständige Beschreibung 

 der Veränderung abgibt. 



Fassen wir die Bedingungen etwas näher ins 

 Auge, denen eine Elektronenemission bei chemischen 

 Reaktionen unterworfen sein wird, so liegt zunächst 

 nahe daran zu denken, daß die Reaktionsenergie beim 

 Zerfall eines Atomgewichts Radium von der Größen- 

 ordnung 10 n g-Kalorien ist. Die gesamte Energie- 

 änderung, welche sich bei der chemischen Verbindung 

 zweier einwertigen Elemente zu einem Molekulargewicht 

 einer binären Verbindung im Höchstfalle zeigt, be- 

 trägt etwa 10' g-Kalorien und ist mithin eine Million 

 mal geringer. Die Energie des Radiumzerfalls reicht 

 aus, um die Elektronen nahezu mit Lichtgeschwindig- 

 keit, die außerordentlich viel trägeren «-Teilchen noch 

 immer mit etwa 100 000 km Geschwindigkeit pro 

 Sekunde zu entsenden. Bei dem radioaktiven Zerfall 

 liegt die Sache im wesentlichen so, daß der ganze 

 Betrag der Energieänderung bei der Reaktion in der 

 kinetischen Energie der abfliegenden Materie steckt. 

 Wir wollen einmal dieselbe Annahme für die chemischen 

 Reaktionen machen und nach den Strahlen negativer 

 Elektrizität fragen, welche wir erbalten, wenn von 

 jedem Molekül der entstehenden Verbindung ein Elek- 

 tron abfliegt, das die ganze Bildungsenergie mit 

 sich fortnimmt. Bei einer Bildungsenergie des ent- 

 stehenden Stoffes von 10 s g-Kalorien für das Mole- 

 kulargewicht entfallen auf das einzelne Molekül 



