











































Pic. ae Bethe: auf einige schon vielfach 
erörterte. Probleme der Chemie hinzuweisen, de- 
ren Lösung in absehbarer Zeit mit Hilfe der 
Be hlennhysik u erwarten steht. 

Die Röntgenstrahlenphysik und die Valenz- 
| probleme. 
Bekanntlich gelang Laue und seinen Mitarbei- 
rn die Enträtselung der Natur der Röntgen- 
rahlen auf Grund der Tatsache, daß diese 
Strahlen beim Durchgang durch Keiskelle von 
ihrer urspriinglichen Richtung abgelenkt werden 
und. durch — Interferenz charakteristische Beu- 
 gungsbilder geben. Diese Beugungs- und Inter- 
_ ferenzerscheinungen werden dadurch bedingt, daß 
in den Kristallen die einzelnen Atome und Atom- 
gruppen nach -bestimmten raumgeometrischen 
_ Prinzipien geordnet sind, so daß die Kristalle 
von regelmäßigen Spaltensystemen durchzogen 
erden; deren Spaltbreiten, wie eine einfache 
ee ergibt, gerade die zur Erzeugung 
scharfer Interferenzbilder riehtige Größenord- 
_ nung besitzen. Man sieht also ohne weiteres ein, 
daß die Interferenzerscheinungen der Röntgen- 
“strahlen in Kristallen uns nicht nur Aufschluß 
über die Natur der Röntgenstrahlen, sondern 
gleichzeitig auch einen tiefen Einblick in den 
inneren Aufbau der Kristalle geben -müssen. 
Die Ausgestaltung der Kristallstrukturanalyse 
~ verdanken wir vor allem W.H. und W. L. Bragg’). 
Nach ihrer Betrachtungsweise, die sich als außer- 
- ordentlich fruchtbar erwiesen hat, kommen die 
Beugungsbilder in den Kristallen durch Re- 
flexion der Röntgenstrahlen an mit Atomen be- 
setzten Scharen paralleler _Netzebenen zustande, 
wobei von einer gegebenen Schar von Netzebenen 
die Röntgenstrahlen nur dann reflektiert wer- 
den?), wenn sie bei gegebener Wellenlänge unter 
einem bestimmten Winkel auftreffen. Wir ha- 
ben also die Möglichkeit, aus einem Bündel ver- 
schiedenfarbiger Röntgenstrahlen mit Hilfe von 
Kristallen monochromatische Strahlen abzuson- 
dern, die nun ihrerseits, - und zwar mit noch 
' besserem Erfolg als die gewöhnlichen Röntgen- 

Ben können. 
Einen weiteren großen Fortschritt bedeuten 
E die Arbeiten von P. Debye und P. Scherrer?) (von 
1915 ab), nach denen bei bestimmter Versuchs- 
anordnung selbst Kristallpulven charakteristische 
Röntgenstrahleninterferenzen geben. Damit ist 
das Anwendungsgebiet der Lauemethodik ganz 
| gewaltig erweitert; in ,,kristallinischer“ Form 
lassen sich ja die meisten chemischen Verbindun- 
' gen erhalten, während Kristalle mit gut ausgebi'- 
| deten Flächen, die für die Arbeitsweisen von 
4 1) Proc. Royal Soc. 1913, S. 88, 428 usw.; Z. anorg. 
‚Ch. 90, 153, 169 usw. (1914). 
2) Indem sich‘ dann, und nur dann, die von den 
_ einzelnen parallelen Netzebenen kommenden Strahlen 
| gegenseitig verstärken. 
— . 3) Nachr. d. Kgl. Ges./.d. Wiss. Göttingen, 4. und 
8. Dez. 1915 usw. 

- strahlen, zur Kristallstrukturanalyse benutzt wer- _ 
Lane und w. H. ee W. L. Bragg unbedingt ge- 
braucht werden, viel seltener zugänglich sind. 
Näher auf. die Versuchsanordnungen der einzel- 
nen Forscher und auf die Art und Weise der 
Auswertung der erhaltenen Resultate einzugehen, 
ist hier nicht der Ort; wir wollen vielmehr so- 
fort diejenigen Kristallstrukturen kennen lernen, 
deren Aufklärung von erheblichem, chemischem 
Interesse ist, und beginnen, mit einer . Be- 
sprechung der Diamantstruktur. 
Im Diamantkristall ist nach W. H. und W. L. 
Bragg jedes einzelne C-Atom räumlich symme- | 
trisch von 4 anderen umgeben (tetraedrische An- 
ordnung)1). Es heben: sich also im Kristallauf- 
bau des Diamants keine C,-Komplexe heraus 
(atomares Kristallgitter); der Molekularbegriff 
verliert hier seine Bedeutung, wenn man nicht 
den ganzen Kristall als Molekül auffassen will. 
Diese Struktur des Diamants erinnert uns nun 
lebhaft an die Vorstellungen, die wir seit van’t 
Hoff und Le Bel über die räumliche Anordnung 
der Atome in den gesättigten aliphatischen Ver- 
bindungen haben. Ebenso wie im Diamant ,,te- 
traedrische Struktur“ herrscht, so ist auch in den 
organischen Verbindungen der allgemeinen For- 
mel CR, das Kohlenstoffatom Zentrum eines 
regulären Tetraeders, in dessen 4 Ecken sich die 
Atome oder Radikale R befinden. Eine solche 
Übereinstimmung muß den Gedanken nahe legen, 
daß die Kohäsionskräfte, die im Diamantkristall 
die Kohlenstoffatome zusammenhalten, identisch 
sind mit den chemischen Valenzkräften, die in 
den Molekülen der organischen: Verbindungen die 
Kohlenstoffatome aneinanderketten. Daß eine 
solche Identifizierung durchaus berechtigt ist, 
daß also die Kohlenstoffatome im Diamanten 
ganz normal 4-wertig auftreten, ergibt sich be- 
sonders schön aus der vor kurzem erschienenen 
Arbeit von K. Fajans?), nach der die Bildungs- 
wärmen einer C—O-Bindung in gesättigten Koh- 
lenwasserstoffen und einer solehen im Diamanten 
nahezu identisch sind, ihr Unterschied beträgt 
höchstens 2 bis 4 k-cal. pro Mol.®). 
Hervorgehoben sei noch, daß der Diamant- 
kristall, bedingt durch seinen tetraedrischen Auf- 
bau, ein System orthokondensierter Kohlenstoff- 
Sechsringe darstellt, die dem chemischen Typus 
des Cyclohexans und seiner Derivate entsprechen, 
also alicyclischen Charakter haben. 
1) Die Angabe, im Diamant sei jedes C-Atom sym- 
metrisch von vier anderen umgeben, ist, worauf noch 
besonders hingewiesen sei, für “die Kennzeichnung sei- 
ner Kristallstruktur nicht hinreichend (s. hierzu 
Mohr, Ch. Z. 1915 S. 1065). Die exakte Umschreibung 
der Diamantstruktur lautet: Der Diamantkristall setzt 
sich aus flächenzentrierten Würfeln zusammen, deren 
Ecken und Flächenmitten von einzelnen C-Atomen be- 
setzt sind; außerdem befindet sich noch je 1 C-Atom 
inmitten abwechselnder Oktanten der Würfel. 
2) Ber. 53, 643 (1920). 
3) Der wahrscheinlichste Wert der Bildungswiirme 
einer C—C-Bindung scheint bei etwa 140 k-cal zu 
liegen; von der Unsicherheit dieses Wertes wird aber 
die obige Differenz nicht betroffen. 

