

hie: Jahrgang. 
14. Mai 1920. 
CHENSCHRIFT FUR DIE FORTSCHRITTE DER NATURWISSENSCHAFT, DER MEDIZIN UND DER TECHNIK 
HERAUSGEGEBEN VON 
Dr. ARNOLD BERLINER vxo PROF. Dr. AUGUST PUTTER 
Heft 20. 































Die Brücke zwischen Chemie und 
Physik. 
Von M. Born, Frankfurt a. M. 
I. Die Probleme der chemischen Affinitätslehre. 
Die wichtigste Aufgabe der physikalischen 
Chemie ist die Bestimmung der Größe der che- 
mischen Anziehungskräfte oder Affinitäten und 
die darauf gegründete Voraussage des Verlaufs 
von Reaktionen. Die Entwicklung dieses For- 
_schungsgebietes zerfällt deutlich in Abschnitte, 
die mit den Fortschritten der Thermodynamik 
parallel sind (1)*). 
. Der erste Abschnitt wird gekennzeichnet 
durch die Anwendung des 1. Hauptsatzes der 
Warmetheorie, des Satzes von der Erhaltung der 
Energie, auf die chemischen Prozesse.. Berthelot 
und Thomsen glaubten das Maß der Affinität in 
der Wärmetönung des Vorgangs entdeckt zu 
haben; Berthelot formulierte (1867) das Prinzip: 
„Jede chemische Umwandlung veranlaßt die 
Entstehung derjenigen Stoffe, bei deren Bil- 
dung sich die größte Wärmemenge entwickelt.“ 
Aber dieses Gesetz bewährte sich nicht; insbe- 
ndere konnte es nicht die große Klasse der 
sndothermen Reaktionen erklären, bei denen 
keine Wärme frei wird, sondern te unter Ab- 
sorption von Wärme verlaufen. 
Der nächste Abschnitt der Affinitätslehre 
entspricht der Entwicklung des 2. Hauptsatzes 
der Wärmetheorie, des Satzes von der Entropie. 
Van't Hoff (1883) erkannte, daß das richtige 
Maß der Affinität diejenige Arbeit ist, die im 
günstigsten Falle, nämlich bei umkehrbarer 
reversibler) Führung des chemischen Prozesses 

kann. Helmholtz hat diese Arbeit ‘freie 
Energie“ ‘genannt; ihr Temperaturkoeffizient 
ist die Entropie. Die Definition van’t Hoffs 
hat sich durchaus bewährt und ermöglichte die 
- Vorausberechnung der chemischen Reaktionen in 
ihrer Abhängigkeit von der Temperatur, dem 
Druck und anderen Umständen mit Hilfe einer 
‚geringen Zahl von Messungen. Diese sind — 
bis auf eine einzige — rein physikalischer Art, 
nämlich Bestimmungen von Wärmetönungen 
und von spezifischen Wärmen; die eine Aus- 
nahme aber ist die: man muß für eine Tempe- 

1) Eine schöne Übersicht. über die Entwicklung der 
- Thermochemie bis zum Nernstschen Theorem ein- 
schließlich hat kürzlich in dieser Zeitschrift Herr 
E J. Eggert - gegeben. (Die Naturw., 7, 883, 1919.) 
° Die eingeklammerten Nummern (kursiv) beziehen sich 
if auf ee Literaturverzeichnis am Schlusse. 
(bei konstanter Temperatur) _ gewonnen werden — 
ratur die chemische Affinität selber durch Mes- 
sung bestimmen, erst dann kann man sie durch 
Rechnung für alle anderen Temperaturen aus 
den Gesetzen der Thermodynamik ermitteln. 
Die Aufgabe, chemische Messungen ganz 
auszuschalten und die Berechnung der Affini- 
täten auf rein physikalische Größen zurückzu- 
führen, hat erst Nernst gelöst und damit den 
dritten Abschnitt in der Entwicklung der Ther- 
mochemie eingeleitet. Die Wichtigkeit des 
Nernstschen Theorems für die Praxis und seine 
Verknüpfung mit den letzten Prinzipien der 
Naturerkenntnis (Quantentheorie) rechtfertigen 
seine Bezeichnung als den 3. Hauptsatz der 
Wärmelehret). Der Nernstsche Gedanke ist der, 
daß die noch nötige Bestimmung der Affinität 
bei einer Temperatur durch einen allgemeinen 
Satz über das Verhalten bei ganz tiefen Tempe- 
raturen ersetzt wird. Nach allgemeinen thermo- 
dynamischen Prinzipien treffen sich beim abso- 
luten Nullpunkte die Kurven, welche die Wärme- 
tönung und die Affinität in ihrer Abhängigkeit 
von der Temperatur darstellen; nach Nernst 
sollen sie sich überdies beim absoluten Nullpunkt 
berühren, d. h. für ganz tiefe Temperaturen soll 
das Berthelotsche Prinzip wieder zu Recht be- 
stehen. Durch diese Bedingung ist dann der 
weitere Verlauf der Affinitätskurve für alle Tem- 
peraturen festgelegt. 
Damit wäre nun in der Tat ein hohes Ziel 
erreicht: die Bestimmung der chemischen 
Prozesse mit Hilfe rein physikalischer Messungen. 
Es scheint eine Verschmelzung der Chemie 
mit der Physik erzielt zu sein, die nichts zu 
wünschen übrig läßt. 
Und doch ist damit noch nicht diejenige Auf- 
gabe gelöst, die. dem Physiker als Ideal vor- 
schweben muß: der Nachweis der Einheit aller 
physikalischen und chemischen Kräfte und ihre 
Zurückführung auf die Wechselwirkungen 
zwischen den elementaren Bausteinen der Materie, 
den Elektronen und Atomen bzw. Atomkernen?). 
Die heutige Physik besitzt bereits Bilder der 
Atome, die sicherlich bis zu einem gewissen 
Grade der Wahrheit sich annähern, und sie kann 
damit zahlreiche mechanische, elektrische, mag- 
netische, optische Eigenschaften der Substanzen 
erklären. Sie darf nun vor den chemischen 
Eigenschaften nicht Halt machen und muß ver- 
1) Man findet Näheres darüber in dem zit. Auf- 
satze von Eggert. 
2) Vergl. den Aufsatz des ‚Verfassers; 
(Die nur: 8;. 213, 1920): 
Das Atom 
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