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Handbuch c
Anorganischen Cherrn
UC-NRLP
uii.!i;m;ijiiiii||;iutti.i;|i,,|Mi,
B 3 Ä13 475
♦ ♦
THE LIBRARY
OF
THE UNIVERSITY
OF CALIFORNIA
DAVIS
Handbuch
der
Anorganischen Chemie
Unter Mitwirkung von
Prof. Dr. Ahrens, Breslau; Dr. Auerbach, Charlottenburg: Priv.-Doz. Dr. Baur, z. Z.
Berlin; (Prof. Dr. Bodländerf, Breunschweig): Priv..Doz. Dr. J. v. Braun, Qdttingen:
Prof. Dr. Brauner, Prag; Dr. J. F. Brislee, Liverpool; Dr. Chllesottl, Turin; Prof. Dr.
Cohen, Utrecht; Dr. H. M. Dawson, Leeds; Prof. Dr. Donnan, Liverpool: Dr. K.
Drucker, Leipzig; Priv.-Doz. Dr. Herz, Breslau; Priv.-Doz. Dr. Hinrichsen, Aachen;
Prof. Dr. Kötz, Qöttingen; Qenerat- Kontrolleur d. ReichsmOnze Dr. Holtsema, Utrecht;
Priv.-Doz. Dr. Koppel, Beriin; Prfv..Doz. Dr. Ley, Leipzig; Priv.-Doz. Dr. Lottermotery
Dresden: Prof. Dr. W. Marckwald, Beriin; Priv.-Doz. Dr. Jul. Meyer, Breslau; Priv..
Doz. Dr. R. J. Meyer, Beriin; Prof. Dr. Miolati, Turin; Prof. Dr. Erich Müller, Braun-
schweig; Dozent Dr. Palmaer, Stockholm: Priv.-Doz. Dr. Rohland, Stuttgart; Dr. Otto
Sackur, Breslau; Dr. G. Rudorf, London; Priv.-Doz. Dr. Sachs, Breslau; Priv.-Doz.
Dr. Schenck, Mart)urg; F. Wald, Kladno; Prof. Dr. Waiden, Riga; Dr. Weigert,
Beriin; Dr. H. Wohlwill, Hamburg
herausgegeben von
Dr. R. Abegg
ft. o. ProfItMor an d«r UnivarsHtt Breslau.
Zweiter Band
Zweite Abteilung
Nl"^
Leipzig
Vertag von S. Hirzel
1905.
Die
Elemente der zweiten Gruppe
des periodischen Systems
Aus Abegg's Handbuch der anorganischen Chemie
Zweiter Band
Zweite Abteilung
Mit 16 Figuran
Leipzig
Veriag von S. Hirzel
1905.
LIBRARY
Vorwort.
Das Handbuch der anorganischen Chemie, weiches mit der vor-
liegenden Abteilung zu erscheinen beginnt, unterscheidet sich wesentlich von
den anderen chemischen Werken größeren Umfangs.
1. Die reichen Ergebnisse physikalisch-chemischer Forschung
sind teils wegen ihrer äußeren Absonderung, teils infolge ihrer schwierigen
Darstellung in der chemischen Literatur vielfach nicht entsprechend ihrer
chemischen Bedeutung gewürdigt worden. Diese Errungenschaften iii mög-
lichst leicht verständlicher Form und in ihrem inneren Zusammenhang mit
den übrigen Resultaten anorganisch-chemischer Forschung darzustellen, hat
sich dieses Werk zur Aufgabe gestellt
2. Wo irgend möglich, wird der theoretische Zusammenhang der
chemischen Erscheinungen hervorgehoben und die vielfach ersichtliche Deutung
chemischer Tatsachen gegeben, die bisher lediglich aufgezählt worden sind.
Außerdem wird auf die der Erforschung harrenden Probleme und die
Methode ihrer Erledigung in weitem Umfange hingewiesen.
3. Das aufzunehmende Material wird, soweit angängig, kritisch ge-
sichtet, so z. B. bei der Beurteilung solcher Verbindungen, wie basischer
Salze, Hydrate usw., deren chemische Individualität zweifelhaft ist
4. Ebenso tritt bei der Auswahl mehrfach ermittelter physikalischer
Werte, soweit sie sich mit einiger Sicherheit gegeneinander abschätzen lassen,
die Kritik in ihr Recht Besonderes Gewicht wird auch auf Zuverlässigkeit
der Zahlenangaben gelegt, die vielfach zu wünschen übrig läßt
Die Elemente sind in diesem Handbuche nach Gruppen des periodi-
schen Systems angeordnet, das eine willkürfreie Reihenfolge ergibt Jede
der acht speziellen Abteilungen umfaßt eine natüriiche Gruppe, eine neunte wird
eine Reihe von Themen allgemeinen Inhalts behandeln.
Wenn auch bei dieser Anordnung häufig Dinge in anderer Reihenfolge
abgehandelt werden, als man sie sonst zu finden gewohnt ist, so ist das für
ein Buch größeren Umfangs, das vielfach zum Nachschlagen dienen soll,
ohne Belang gegenüber dem Vorteil, im Bedarfsfalle sofort Band und Stelle für das
Gesuchte auffinden zu können. Im Interesse der angestrebten zusammenhängen-
den monographischen Darstellung jedes Elements ist nicht ängstlich darauf
gehalten worden, daß die chemischen Tatsachen nur an einer Stelle zu finden
sind; vielmehr werden diese an allen den Stellen besprochen, wo und soweit
es der Zusammenhang erfordert
Es werden nicht sämtliche anorganische Verbindungen beschrieben, die
jemals dargestellt worden sind, da viele von ihnen nur ein beschränktes In-
teresse besitzen. Dagegen wird durch Abschnitte allgemeineren Inhalts dafür ge-
sorgt, daß sich der Leser von ziemlich jeder bekannten anorganischen Verbindung
ein Bild ihrer wichtigsten Eigenschaften, wie Löslichkeit, Farbe, Dissoziation,
chemisches Verhalten zu anderen Stoffen usw. machen kann. Femer sind
^^\t
Vonvoit
«rEtoncntc hiufig besonders wichtigen organischen
Oxalate, Tartratc und die Organometallverbiod-
^ Handbuchs gehörig behandelt worden.
^hIoä der einzelnen Elemente in. Gestalt von Mono-
"^^Vßfltrilungsvorschriften den Herren Verfassern
dl ftisucht, ein Einteilungsprinzip für die Reihen-
'ULnTTigtn festzustellen. Als Grundlage wurde die
^^^ fti5ucht, ein Einteilungsprinzip für die Reihen-
e binären Verbindungen bei ihren positiven
iu'^ LiCI, KOH, Na^S, CaCj "sw. bei ihren Me-
^ ICH mehr als zwei Elementen erscheint jedoch
' "^^^nrtar, da man dann Verbindungen, wie Kalium-
Z- ^'fum-Platinchlorid usw. sämtlich bei K statt
" j;^,^^etalle hätte aufführen müssen. Die Fest-
l^^^r^ Art von Verbindungen hätte andererseits bei
Vr ^ji dazu leiten müssen, Arsenate, Phosphate,
^."^^^v-sten Bestandteilen, sondern zum As, Fe, S
Wz läßt sich nur dadurch vermeiden, daß eine
"^J.* p-d zwischen den Elementen, deren saure Oxyde
J ;.<sem Element oder bei dem Kation des Salzes
" l }-^:nze ist so gezogen worden, daß die Salze der
-^ Metallen, die Salze der selteneren, namentlich
,. - >xen Säuren, bei dem positiven Bestandteil des
■ .\. il^ z- B. K2SO4, K2Se04, KNO3, KIO3, K3ASO4,
... dagegen KjTiOj, K2Cr04, KjFeCyg bei resp. Ti.
^ Verbindungen ist nach ihren negativen Bestandteilen
^ u.- -tiaächst die einwertigen Anionen F, Cl, Br, J, CN,
^-iwertigen O, S,.Se, Te, die dreiwertigen N, P, As,
>\ Jann B, weiter die Sauerstoffsäuren dieser Anionen-
, / die, Acetate, Oxalate und Tartrate behandelt werden.
LVppelsalze finden sich nach den oben angegebenen
/ ^er positiven der beiden Metalle, also KAgCyj bei
v^ F^t. Cy4 bei Pt usw.
^ Komplexsalze, die Ammoniakate und analogen Ver-
a>v.hen Basen sind im Zusammenhang in besonderen
» \ietallen zu finden. Innerhalb dieses Abschnitts ist die
,.i wie eben aufgezählt durchgeführt worden.
/rv.ie an den Schluß jedes Artikels zusammengestellt, um
vi::c nicht zu unterbrechen.
,.!;c sind einer sehr sorgfältigen Neuberechnung durch Herrn
\.) worden. Sie finden sich als besondere Abschnitte in
''.» Schluß, in den folgenden am Beginn jedes Elements.
^ ,i.v?t*n über diese Abschnitte findet man beim Be Seite 26.
'^^ H u. a. zusammenfassende Kapitel über Spektra
HT allgemeines der Darstellungsmethoden u. m.
»unkle in den speziellen Teilen nur kurz be-
R. Ab egg.
Inhalt.
Seite
Obersicht Ober die Elemente der 2. Gruppe (Abegg) .... i
Beryllium (Dawson) 5
Vorkommen 5. Geschichtliches 5. Wertigkeit 5. Stellung im Elcmentert-
system 7. Gewinnungs- und Reinigungsmethoden der Verbindungen 9.
Gewinnung des Metalls 10. Eigenschaften des Metalls n. Lösungstension
12. lonenbildimg 12. Komplfxbildung 13. Hydrolyse und Reaktionen
der&lzei3. Beryllium Wasserstoff 15. Be-Alkyl Verbindungen 15. Beryllium-
fluorid 15. Berylliumchlorid 15. Beryll iumbromid 16. Berylliumjodid 17.
Berylliumcyanid 17. Berylliumhydroxyd 17. Berylliumoxyd 18. Kalitim-
beryllat 18. Berylliumsulfit ig. Berylliumsulfat 19. Berylliumnitrat 20.
Berylliumorthophosphat 21. ßerylliumcarbonat 21. Berylliumsilicat 21.
Berylliumborat 22. Beryll iumacetat 22. Oxalsäure Salze 22. Weinsaure
Salze 23. Beryliiumacetylacetonat 24.
Atomgewicht des Berylliums (Brauner) 26
Literatur 31.
Magnesium (Dawson) 33
Vorkommen 33. Geschichtliches 33. Darstellung des Metalls 34. Physika-
lische Eigenschaften des Metalls 36. Chemische Eigenschaften des Metalls
36. Lösungstension .37. lonenbildung 38. Analytisches Verhalten und
lonenreaktionen 39. Beziehungen zu anderen Elementen 43. Magnesium-
wasserstoff 43. Magnesiumalkyl Verbindungen 43. Magnesiumfluorid 44.
Magnesiumchlorid 45. Camallit 48. Ammoniummagnesiumchlorid 51.
Tachhydrit 51. Basische Chloride 52. Magnesiunibromid 52. Magnesium-
jodid 53. Magnesiumhydroxyd 53. Magnesiumoxyd 53. Magnesiiim-
pcroxyd 54. Magnesiumsulfid 54. Magnesiumhydrosulfid 55. Magnc
siumselenid 55. Magnesium nitrid 55. Magnesiuniphosphid 55. Magnesium-
arsenid 56. Magnesiumcarbid 56. Magnesiumsilicid 56. Magnesiumborid
56. Salze der Hai ogenoxy säuren 56. Magnesiumhypochlorit und
-hypobromit 156. Chlorat 57. Bromat 57. Jodat 57. Perjodat 57. Salze
der Seh wcfeloxy säuren 57. Magnesiumsulfit 57. Magnesiumsulfat 57.
Magnesiumhydrosulfat 60. Kaliummagnesiumsnlfat 60. Schönit 60. Leonit
61. Langbeinit 61. Ammoniummagnesiumsulfat 61. Natrium magnesium-
sulfat 61. Astrakanit 61. Loeweit 62. Vanth(»ffit 62. Kaliumcalcium-
magnesiumsulfat 62. Kainit 62. Magnesiumthiosulfat O3. Magnesiumselenat
63. Magnesiumnitrat 64. Magnesiumnitrit O4. Magnesiunihypophosphit
64. Magnesiumphosphit 64. Magnesiumorthopliosphat 64. Ammonium-
magnesiumphosphat 65. Magnesiumpyrophosphat 66. Magnesium meta-
phosphat 66. Magnesiumorthoarsenat 66. Ammoniummagnesiumarsenat
66. Magnesiummetaantimonat 66. Magnesiumcarbonal 6f>. Basische Car-
bonate 68. Magnesia alba 68. Magnesium hydrocarbonat 69. Kalium-
hydromagnesiumcarbonat 70. Kaliummagnesiumc^rbonat 71. Natrlum-
magnesiumcarbonat 72. Calciummagnesiumcarbonat 72. Magnesiumsilicate
72. Magnesiumborate 73. Magnesiumformiat 74. Magnesiumacetat 7.»
VI Inhalt.
Seite
Magnesiumoxalat 74. Magneshimtartrat 75. Magnesiumdtrat 75. Litera-
tur 76.
Atomgewicht des Magne'siums (Brauner) 80
Literatur 86.
Calcium (Sackur) 87
Vorkommen 87. Oeschichte 87. Darstellung von reinem Calcium 87.
Eigenschaften des reinen Calciums 8g. Calciumion 89. Löslichkeit der
CaJciumsalze go. Quantitative Bestimmung des Calciums go. Calcium-
hydrid 91. Calciumfluorid 92. Calciumchlorid 93. Calciumchlorur 105.
.Caictumbromid 106. Calcium Jodid 109. Calciumtetrajodid 111. Caldum-
cyanid 111. Calciumcyanamid 111. Calciumoxyd 111. Caldumhydroxyd
113. Caldumsuperoxyd 115. Caldumsulfid 116. Caldumhydrosulfid 117.
Calciumpolysulfideii7. Caldumoxysulfideii7. Caldumhydroxyhydrosulfid
117. Caldumselenid 118. Caiciumnitrid 118. Calciumammonium 118.
Caiciumamid 119. Caldumphosphid 119. Calciumarsenid 119. Calcium-
carbid 119. Calciumsilidd 122. Caldumborid 123. Caldumhypochlorit
123. Chlorkalk 123. Calciumchlorat 129. Calciumperchlorat 129. Calciuni-
hypobromit 129. Calciumbromat 129. Calciumjodat 129. Caldumperjodat
130. Calciumhydrosulfit oder -hyposulfit 130. Calciumsulfit 130. Calcium-
thiosulfat 130. Caldumsulfat 131. Caldumdithionat 141. Caldumhypo-
nitrit 141. Hydroxylaminsaures Calcium 141. Caldumimidosulfonate 141.
Caldumnitrit 141. Caldumnitrat 14t. Caiciumdihydrohypophosphit 144.
Caiciumhydrophosphit 144. Calciumdihydrophosphit 145. Calciumortho-
phosphate r45. Caldumsalze der Pyro- und Metaphosphorsäure 153. Meta-
phosphat 153. Apatit 153. Calciumarsenat 153. Caldumpyroarsenat 154.
Caldumsulfarsenite 154. Calciumcarbonat 154. Oilciumsilicate 159. Caldum-
borate 160. Caldumformiat 161. Calciumacetat 161. Caldumoxalat 162.
Caldumtartrat 163. Literatur 164.
Atomgewicht des Calciums (Brauner) 175
Literatur 179.
Mörtel (Rohland) 180
Luftmörtel 180. Hydraulische Mörtel 187. Literatur 205.
Strontium (Sackur) 207
Vorkommen 207. Geschichte 207. Darstdlung von Strontiummetall 207.
Eigenschaften des Metalls 207. Strontiumion 208. Die quantitative Be-
stimmung des Strontiums 208. Strontiumhydrid 208. Strontiumfluorid
208. Strontiumchlorid 208. Strontiumbromld 214. Strontiumjodid 216.
Strontiumpolyjodid 218. Strontiumqranid 218. Strontiumrhodanid 218.
Strontiumoxyd 218. Strontiumhydroxyd 218. Stronttumsuperoxyd 220.
Strontiumsulfid 221. Strontium hydrosulfid 221. Strontiümtetrasulfld 221.
Strontiumnitrid 222. Strontiumsilidd 222. Strontiumphosphid 222. Stron-
tiumselenid 222. Strontiumarsenid 222. Strontiumborid 222. Strontium-
carbid 222. Strontiumchlorit 222. Strontiumchlorat 222. Strontiumper-
chlorat 223. Stroutiurabromat 223. Strontiumjodat 223. Strontiumperjodat
223. Strontiumhydrosulfit 223. Strontiumsulfit 223. Strontiumthiosulfat
224. Stix)ntiumsulfat 224. Strontiumdithionat 225. Strontiumtetrathionat
225. Strontiumhyponitrit 225. Strontiumnitrit 225. Strontiumnitrat 226.
Strontium (dihydrojhypophosphit 228. Strontiumhydrophosphit 228. Stron-
tiumortiiophosphate 228. Strontiumpyrophosphat 229. Strontiummeta-
phosphat 229. Strontiumarsenit 22g. Strontiumarsenat 22g. Strontium-
sulfoarsenite 229. Strontiumcarbonat 229. Strontiumsilicate 230. Stron-
tiumborate ^. Strontiumformiat23i. Strontiumacetat23i. Strontiumoxalat
232. Strontiumtartrat 232. Literatur 232,
Atomgewicht des Strontiums (Brauner) 237
Barium (Sackur) 242
Vorkommen 242. Oeschichte 242. Darstellung von Barium 242. Eigen-
schaften des metallischen Bariums 243. Bariumionen 243. Analytisches
Inhalt. VII
Seite
Verhalten des Bariums 244. Bariumhydrid 244. Bariumcarbonyl 245.
Bariumfluorid 245. Bariumchlorid 245. Bariumbromid ^53. Bariumjodid
256. Bariumtetrajodid 258. Bariumcyanid 258. Bariumrhodanid 258. Barium-
oxyd 259, Bariumhydroxyd 259. Bariumsuperoxyd 263. Bariumsulfid 265.
Bariumsulfhydrat 265. Bariumpolysulfide 266. Bariumtetrasulfid 266.
Ba4S7.2 5H20 266. Bariumpentasulfid 266. Bariumselenid 266. Barium-
nitrid 267. Stickstoffbarium 267. Bariumamid 267. Bariumphosphid 267.
Bariumarsenid 267. Bariumcarbid 267. Bariumsilicid 268. Bariumborid
268. Bariumhypochlorit 268. Bariumchlorit 268. Bariumchlorat 268.
Bariumperchlorät 269. Bariumhypobromit 269. Bariumbromat 270. Barium-
perbromat 270. Bariumjodat 270. Bariumperjodate 270. Bariumhydrosulfit
271. Bariumsulfit 271. Bariumthiosulfat 271. Bariumsulfat 271. Barium-
dithionat 276. Bariumtrithionat 276. Bariumtetrathlonat 276. Barium-
pentathionat 276. Bariumhyponitrit 276. Bariumnitrososulfat 277. Stickoxyd-
schwefelsaures Barium 277. Bariumsalze der Amido- und Imidoschwefel-
säure 277. Bariumnitrit 277. Bariumnitrat 278. Bariumhypophosphit 280.
Bariumhydrophosphit 280. Bariumdihydrophosphit a8i. Bariumhypophos-
phat 281. Saures Bariumhypophosphat 281. Bariumorthophosphat 281.
Bariumarsenit 283. Bariumarsenate 283. Bariumsulfarsenite 283. Barium-
sulfarsenat 283. Bariumpyrosulfarsenat 283. Bariummetaantimonit 283.
Bariumcarbonat 284. Bariumsilicat 286. Bariumborate 286. Barium-
formiat 286. Bariumacetat 287. Bariumoxalat 288. Saures Bariumoxalat
289. Bariumtartrat 290. Literatur 290.
Atomgewicht des Bariums (Brauner) 299
Literatur 306.
Radium (Marckwald) 307
Atomgewicht des Radiums (Brauner) 310
Zink (Drucker) 313
Zinkmetall 313. Kolloidales Zink 316. Zinkion 316. Zinkhaloide 320.
Zinkfluorid 320. Zinkchlorid 321. Zinkbromid 332. Zinkjodid 334. Zink-
cyanid337. Zinkrhodanid 337. Zinkverbindungen mit den Elementen
der Sauerstoffgruppe 337. Zinkhydroxyd und Zinkate 338. Zinkoxyd
345. Zinkperoxyd 346. Zinksulfid 346. Kolloidales Zinksulfid 349. Zink-
selenid und Tdlurid 349. Zinknitrid 350. Zinkphosphide und Arsenide
350. Zinksüidd 350. Zinksalze der Sauerstoffsäuren 350. Chlorat
351- Perchlorat 351. Bromat 351. Jodat 351. Zinksulfat 351^ Zinksulfit
365- Zinkthiosulfat 3Ö6. Zinkdithionat 366. Zinktetrathionat 366. Zink-
sclenat 366. Zinkselenite 367. Zinknitrat 367. Zinknitrit 372. Zinkphos-
phate, -phosphite etc 372. Zinkarsenat 373. Zinkantimonat 374. Zink-
carbonat 374. Zinksilicat 374. Zinkborate 375. Andere Anionen 375.
Zinkformiat 375. Zinkacetat 376. Zinkoxalat 378. Zinkdoppelhaloide
380. Chloride 380. Bromide 384. Jodide 384. Zinkdoppelcyanide 384.
Zinkdoppelrhodanide 386. Zinkdoppelsulfate 388. Zinkdoppelsulfite etc.
395. Zinkdoppelselenate 395. 21inkdoppelselenite 397. Zinkdoppelnitrite
397. Zinkdoppelphosphate 397. Doppelformiate 398. Oiganische Zink-
doppelsalze 398. Zinkadditionsverbindungen 398. Zinkammoniak
(Amid) 398. Zinkammoniaksalze 399. Oxysalze 405. Literatur 408.
Atomgewicht des Zinks (Brauner) 427
Literatur 433.
Cadmium (Drucker) 434
Hydrosol des Cadmiummetalls 437. Cadmiumhaloide 438. Cadmiumfluorid
440. Cadmiumdilorid 440. Cadmiumbromid 449. Cadmiumjodid 455.
Cadmiumcyanid 463. C^dmiumhydroxyd 463. Cadmiumoxyd 464. Cad-
miumsuboxyd und Peroxyde 465. Cadmiumsulfid 465. Cadmiumselenid
467. Cadmiumtellurid 467. Cadmiumnitrid 468. Cadmiumphosphide und
-arsenide 468. Cadmiumchlorat 468. Cadmiumbromat 468. Cadmiuni-
jpdate und Perjodate 468. Cadmiumsulfat 469. Die Chemie des Cadmium-
Normalelements 479. Cadmiumsulfit 480. Cadmiumthiosulfat 481. Cad-
VIII Inhalt
Sdte
miumdithionat 481. Cadmiumselenat48i. Cadmiumselenit 481. Cadmium-
nitrat 481. Cadmiumnitrit 485. Cadmiumphosphate 485. Cadmiumsalze
der niederen Phosphorsäuren 487. Cadmiumarsenate 487 Cadmiumsalze
niederer Arsensäuren 487. Cadmiummetantimonat 488. Cadntiumcarbonat
488. Cadmiumborat 488. Cadmiumformiat 488. Cädmiumacetat 488.
Cadmiumoxalai 489. Andere Salze 489. Cadmiumdoppelfluoride 4Q0.
Cadmiumhalogenwasserstoffsäuren 490. CadmiumdoppeIhaloide49i. Kalium-
cadmiumchloride 492. Natriumcadmiumchlorid 493. Rubidiumcadmium-
chlorid 493. Cäsiumcadmiumchlorid 494. Lithiumcadmiumchlorid 494.
Ammoniumcadmiumchloride 494. Calclumcadmiumchlorid 494. Strontium-
cadmiumchlorid 495. Bariumcadmfumchlorid 495. Magnesium-, Nickel-,
Cobalt-, Mangan-, Eisen-, Kupfer-, Cadmiumchloride 496. Kaliumcadmium-
bromid 497. Natriumcadmiumbromid 497. Rubidiumcadmiumbromid 497.
Gisiumcadmiumbromid 498. Ammoniumcadmiumbromid 498. Kalium-
cadmiumjodid 498. Natriumcadmiumjodid 499. Ammoniumcadmiumjodide
499. Doppelbromide, Jodide von Cadmium mit zweiwertigen Metallen 499.
Cadmiumdoppelcyanide 500. Cadmiumdoppelrhodanide 501. Quecksilber-
cadmiumhaloide 501. Organische Doppelhaloide des Cadmiums 50a. Oe-
mischte Cadmiumsulfate 502. Oemischte Cadmiumsulfite 504. Oemischte
Cadmiumthiosulfate 505. Cadmiumdoppelselenate 506. Kaliumcadmium-
nitrit 506. Cadmiumdoppeiphosphate usw. 506. Cadmsumdoppelarsenate
506. Bariumcadmiumformiat 506. Cadmiumdoppeloxalate 506. Basische
oder Oxysalze 507. Basische Mischsalze des Cd 508. Addition von neu-
tralen Stoffen an Cadmiumsalze .so8. Ammoniakverbindungen 509. Lite-
ratur 519.
Atomgewicht des Cadmiums (Brauner) 534
Quecksilber (Ley) 540
Vorkommen und Gewinnung 540. Reinigung des Metalls 541. Analytischer
Nachweis und Bestimmung des Quecksilbers 543. Quantitative Bestimmung
des Quedcsilbers 543. Chemische und physikalische Konstanten des Elements
544. Aggregatzustandsänderungen 545. Thermische Konstanten 547. Kolloi-
dales Quecksilber 647. Das Quecksilber und seine Homologen im perio-
dischen System 549. Dissoziation der Quecksilbersalzc 552. Die Eigen-
schaften der Quecksilberionen sowie einiger Quecksilbersalze 553. 1. Das
Mercuroion und die Mercurosalze 553. Das Mercuriion und die Mercuri-
salze 555. Thermochemie des Quecksilbers 557. Elektrochemie des Queck-
silbers 558. Elcktroaffinität des Mercuro- und Mercuriions 561. Die Amal-
game 569. Zustand der Metalle in der verdünnten QueckSlberlösung 569.
1. Untersuchung der aus Amalgamen aufgebauten Konzentrationsketten
569. 2. Dampfdruckemiedrigung des Queclsilbers durch gelöste Metalle
570. 3. Gefrierpunktsemiedrigungen von Quecksilber durch gelöste Metalle
571. Natur der festen Amalgame 571. i. Amalgame der Alkalimetalle 572.
Amalgame der Erdalkalimetalle 573. Lithiumamalgam 580. Natriumaroalgam
581. Kaliumamalgam 585. Rubidiumamalgam 587. Amalgame der Erd-
alkalimetalle 587. Magnesiumamalgam 588. Calciumamalgam 588. Stron-
tiumamalgam 588. Bariumamalgam 589. Amalgame des Cu, Ag, Au 590.
Silberamalgam 590. Goldamalgam 592. Zinkamalgam 592. Cadmium-
amaigam 592. Aluminiumamalgam 596. Ceramalgam 596. Thallium-
amalgam 596. Zinnamalgam 596. Bleiamalgam 596. Wismutamalgam 597.
Mercurosalze 598. Nichtexistenz einzelner Mercurosalze 599. Mercuro-
fluorid 599. Mercurochlorid 599. Kalomel 599. Mercurobromid 601.
Mercurijodid 601. Kolloidale Halogenquecksilberverbindungen 603. Mer*
curorhodanid 603. Mercurocyanat G03. Mercuroacetat 603. Mercurohydroxyd
Ö04. Mercurooxyd 604. Mercurosulfid 604. Mercurosalze der Halogen-
sauerstoffsäuren 605. Mercun)chlorat 606. Mercuroperchlorat 606. Mercuro-
bromat 607. Mercurojodat 607. Mercuroperjodat 607. Mercurosalze der
Schwefel- und Selensauerstoffisäuren 607. Mercurosulfit 607. Mercurosulfat
Cx)7. Mercurodithionat 608. Mercuroselenit 608. Mercuroselenat 608. Mer-
Inhalt IX
Sdie
cqrosalze der Sauerstoffeäuren des Stickstoffs und der Homologen 609.
Mercuroniirit 609. Mercuronitrat 609. Mercuroorthophosphat 610. Mer-
curopyrophosphat 610. Mercurohexametaphosphat 610. Mercuroortho-
arsenit 611. Mercurometaarsenit 611. Mercuroorthoarseniat 611. Mercuro-
metaarsenlat 611. Mercurocarbonat 611. Komplex- und Doppelsalze der
Mercuroreihe 611. Mercurisalze 612. Mercurichlorid 614. Sublimat 614.
Mercurioxycfaloride622. Mercuribromid 623. Mercurioxybromide 624. Mer-
curijodid 624. Mercuricyanid 627. M ercurirhodanid 627. Mercurifprmiat
und Homologe 628. Mercuriformiat 628. Mercuriacetat 628. Mercuri-
oxyd 628. Kolloidales Quecksilberoxyd Q30. Mercurisulfid 631. Kolloidales
Quecksilbersulfid 632. Mercuriselenid 632. Mercuriphosphid 632. Mer-
curisalze der Halogensauerstoffsäuren 633. Mercuriperchlorat 633.
Mercuribromat 633. Mercurijodat 634. Mercurisalze der Schwefelwasser-
stoffsäuren 634. Mercurisulfit 634. Mercurisulfat 634. Mercurisalze der
Sauerstoffsäuren des Stickstoffs und der Homologen 635. Mer-
curihyponitrit 635. Mcrcurinitrit 635. Mercurinitrat 635. Mercuriortho-
phosphat 636. Mercuripyrophosphat fyfi, Mercurihexametaphosphat 636.
Basisches Mercuriarsenit 636. Mercuriorthoarsenat 636. Mercuricarbonat
637. Komplex- und Doppelsalze der Mercurireihe 637. Konsti-
tution der wässrigen Lösungen der Komplexsalze 638. Verbind-
ungen des Mercurichlorids 641. Verbindungen des Mercuribromids 643.
Verbindungen des Mercurijodids 646. Komplexsalze des Mercuricyanids
649. Chlorocyanide 652. Bromocyanide 652. Jodocyanide 653. Rhodano-
cyanide 653. Andere Salze mit gemischt-anionischem Komplex 656. Kom-
plexsalze des Mercurirhodanids 656. Komplex- und Doppelsalze des
Mercnrisulfids 657. Komplexe Verbindungen des Mercurisulfits 658.
Mcrcurinitrit 661. Mercurinitrat 661. Stickstoffquecksilberverbindungen
662. Zur Existenz der Mercuroaminverbindungen' 662. Obersicht über die
Mercuristickstoffverbindungen 6^. Mercuriamine und Verwandte 664.
Amidoquecksilberverbindungen 605. Mercuriammoniumverbindungen, Mil-
lonsche Base usw. 6^ Mercuriammoniake und verwandte Verbindungen.
Derivate des Mercurichlorids 666. Verbindungen des Sublimats mit sub-
stituierten Ammoniaken 667. Derivate des Mercuribromids 668. Vert)ind-
ungen des Mercurijodids 668. Verbindungen des Mercuricyanids 669. Ver-
bindungen der Mercurisauerstoffsäuren 669. Amidomercuriverbindungen
uud Verwandte 670. Derivate des Mercurichlorids 670. Derivate des Mer-
curibromids 671. Die Millonsche Base, ihre Entwässerungsprodukte und
Sähe 671. Die Salze der Millonschen Base 672. Andere Mercuriammo-
niumverbindungen 674. Literatur 674ff.
Atomgewicht des Quecksilbers (Brauner) 685
Nachtrage 692
Alphabetisches Sachregister 694
Übersicht über die Elemente der 2. Gruppe.
Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra; Zn, Cd, Hg.
Die beiden Untergruppen der 2. Gruppe unterscheiden sich als
Leicht- und Schwernietalle zwar erheblich voneinander, jedoch deutlich weniger,
als die entsprechenden beiden Teile der 1. Gruppe; andererseits sind ihre
Unterschiede noch viel größer als in den mittleren Gruppen des periodischen
Systems, so speziell der benachbarten 3. Gruppe. Die beiden Anfangsglieder,
Be und Mg, die wie in jeder Gruppe die größten Sprünge in der Abstufung
der Eigenschaften zeigen, stehen hier offenbar noch in engerer Zusammengehörig-
keit mit der elektropositiveren Reihe der beiden Untergruppen, den Erdalkalien,
wenn sie auch wenigstens dem Anfangsglied Zn der elektronegativeren Unter-
gruppe etwas näherstehen, als es entsprechend in der 1. Gruppe des Systems
(zwischen Li, Na und Cu) der Fall ist. Die Elektroaffinitätsreihenfolge
ist daher mit ziemlicher Sicherheit (Ra), Ba, Sr, Ca, Mg, Be, Zn, Cd, Hg.
Die Normalvalenz aller Mitglieder ist positiv und glejch 2, von negativen
Kontravalenzen sind nur Andeutungen in Gestalt von Komplexbildung vor-
handen, naturgemäß am deutlichsten in der elektronegativeren Nebengruppe
der Schwermetalle und in dem schwächstelektropositiven Mitglied, also dem An-
fangsglied Be, der Hauptgruppe; bei Be und Zn zeigt sich dies speziell in
den Beryllaten und Zinkaten. Die Abstufimg der Valenzaffinitäten ist
bei den meisten Elementen der Gruppe derart, daß einwertige Verbindungs
stufen nicht bestehen. Das rührt allerdings in einigen Fällen daher, daß die
zweite V^alenz noch stark genug ist, um bei wässrigen Lösungen das Wasser
zu zersetzen; denn es sind die einwertigen Verbindungen BaCl, SrCl bekannt,
die auf pyrochemischem Wege entstehen. In anderen Fällen sind keine
Anzeichen von Einwertigkeit bisher beobachtet worden, selbst die Mercuru-
verbindungen enthalten anscheinend nur das zweiwertige Doppelatoni
-Hg~Hg-.
Die rapide Abstufung der Elektroaffinität in den Horizontalreihen des
periodischen Systems bedingt, daß das Anfangsglied Be unserer Gruppe er-
heblich weniger elektropositiv ist, als sein Nachbar Li der 1. Gruppe, anderer-
seits aber wiederum viel positiver als das benachbarte B der 3. Gruppe. Da
gemäß einem zweiten Abstufungsgesetz innerhalb jeder Untergruppe die Elektro-
positivität mit steigendem Atomgewicht, also nach unten hin, zunimmt — und
zwar am stärksten abgestuft in den ersten Gliedern — so kann die 1.. Gruppe
kein Element von annähernd derselben Elektroaffinität aufweisen, wie das Be,
da ja schon ihr schwächstes Anfangsglied Li viel über Be steht. Dagegen
weist die 3. Gruppe im AI ein Element von offenbar sehr ähnlicher Elektro-
affinität auf, da hier die Elektroaffinitätsdifferenz beim Übergang zwischen 2.
Abcgg, Handb. d. anorgan. Chemie H. 1
2 Abcgjf, Qruppeniibersicht.
B
und 3. Gruppe (Be — vB) durch" die tiefere Stellung ^ wieder ausgeglichen
AI
wird. In der Tat ist die Analogie zwischen Be und AI auch im übrigen
chemischen Verhalten so erheblich, daß man bekanntlich anfangs das Be als
ein dreiwertiges Element betrachtet hat.
Das zweite Glied Mg, elektropositiver als Be, findet in dem schwächsten
Anfangsglied Li der 1. GrupJDC einen in der Elektroaffinität anscheinend sehr
nahestehenden Genossen; gemeinsam ist ihnen beiden die Leichtlöslichkeit ihrer
meisten Salze, deren deutliche Tendenz zur Kristallwasserbindung und die
Schwerlöslichkeit ihrer Carbonate. Mit dem. nächsttieferstehenden Gliede Sc
der benachbarten 3. Gruppe ist keine nähere Analogie auffallend. Dem Be
gegenüber erweist sich die größere Elektroaffinität des Mg in der viel stärkeren
Löslichkeit seines Carbonats und Hydroxyds, die in ihrem Verhalten gegen
Ammonsalzlösungen hervortritt.
Beid'! Anfangselemente haben mit den Elementen der 2. Nebengruppe
die Fähigkeit zur Bildung von metallorganischen Verbindungen gemein, was
offenbar an die Voraussetzung nicht zu hoher lonenbildungstendenz gebunden
ist; ferner ist die Leichtlöslichkeit und Hydratbildung ihrer Sulfate eine ge-
meinsame Eigenschaft; bei den Erdaikalien (und Radium) findet man eine
deutliche Annäherung an diese Verhältnisse mit sinkendem Atomgewicht: das
CaS04 ist, wenn auch schwer löslich, immerhin noch nicht als unlöslich im
analytischen Sinne zu bezeichnen, und besitzt noch eine sehr typische Fähig-
keit zur Bildung fester Hydrate. Bei den viel schwerer löslichen SrS04, BaS04
(RaS04) ist von Hydratbildung nichts mehr nachzuweisen — womit übrigens
ein der kleinen aktiven Masse entsprechender geringer Hydratationsgrad in ihren
gesättigten Lösungen keineswegs ausgeschlossen ist. Während die Löslich-
keitsreihenfolge der schwerlöslichen Erdalkalihydroxyde, -fluoride und
-Oxalate der Elektroaffinitäts-Reihenfolge entspricht, also vom Ca bis Ba zu-
nimmt, so zeigen ihre meisten anderen Salze, wie Sulfate, Nitrate und Chro-
mate eine inverse^) Löslichkeitsreihe, wie sie für starke Kationen in Kombi-
nation mit starken Anionen häufig ist, die Carbonate haben unter sich etwa
gleiche Löslichkeit Wegen der Abhängigkeit dieser Abstufungen von der
Temperatur und von der etwaigen Modifikation des Bodenkörpers sind strenge
Gesetzmäßigkeiten nicht vorhanden und auch nicht zu erwarten. In der
folgenden Tabelle sind die Verhältnisse für iS^ dargestellt (Mol/Liter):
NO3 ! CIO3 ; BrOj i JO3 Cl I Br J
Ba . . ', 0,331 1,1 1 0,02 1 ! 0,001
Sr . . ! 2,7 '4,6 0,9 I 0,006
Ca. . I 5,2 4 , 534^ 2,3 4^ , 0,007
hl
3,0
2,9
3,4
3,8
3,9
4,8
5,44- 5,2
SO4 : Cr04 CO3 C,04 I F ; OH
Ba . . . 10-^1 1,4.10-^1: 1,1-10-^ 13,8-10-^
Sr . . 6-10-^ 6-10-3 I 0,7. 10-* 12,6.10-^
0,009
0,0009
i 0,0002
0,22
0,06
0,02
Die abnehmende lonenbildungstendenz ergibt des weiteren eine steigende
1) s. Allgemeiner Band.
Abegg, üruppenfibeisicht 3
Fähigkeit der Elemente, metalloidartige in organischen Solventien lös-
liche Verbindungen zu bilden: schon bei den Nitraten tritt dies hervor,
trotzdem ihr starkes Anion zur starken lonenbildung Anlaß gibt, Ba- und Sr-
Nitrat sind nur in Wasser löslich, das des Ca löst sich bereits in Alkohol,
und a fortiori die der übrigen Elemente dieser Gruppe. Noch deutlicher ist
dies bei den Haloiden ausgeprägt, von denen schon die des Sr alkohollöslich
sind, beim Bc tritt bereits Atherlöslichkeit auf und mehrere seiner Salze mit
organischen Anionen lösen sjch in allen bekannten organischen Lösungsmitteln-
Soweit untersucht, scheint dies auch für Zn und Cd zu gelten, jedenfalls trifft
es für die Mercuriverbindungen zu, von denen Äther- und Benzollöslichkeit
mehrfach festgestellt ist (s. d. sowie nNichtwässrige Lösungen« im allgemeinen
Band dieses Handbuchs).
Mit der Abstufung der Elektroaffinität in dieser Qruppe geht femer
parallel die Zersetzbarkeit der Carbonate und Hydroxyde unter Ab-
spaltung der Oxyde: sie ist am geringsten bei dem positivsten Ba, das sowohl
CO2 wie HjO sehr fest hält; beim Ca sind diese Affinitäten deutlich geringer,
Mg und Be geben bereits lockere Bindungen und bei den Schwermetallen,
den negativsten Gliedern der Gruppe, sind die Verbindungen leicht zersetzlich,
ja beim Hg labil oder gar nicht existenzfähig. Für die Hydroxyde können als
annähernder Maßstab dieser Affinitäten, soweit sie bekannt, die Hydratations
wärmen benutzt werden:
BaO, HjO ™ 22300 cal.
SrO, HjO =- 17700 m
CaO, HjO =- 15540 H
MgO, H-jO = 5000 m
ZnÜ, HjO — ca. 1 300 «
Die Affinität zum HjO in den Hydroxyden ist bei der Hauptgruppe deut-
lich schwächer als bei den entsprechenden (stärker positiven) Gliedern der ersten
Hauptgruppe; dagegen bei der Nebengruppe deutlich stärker als bei den
schwächer positiven Mitgliedern der ersten Nebengruppe. Gegenüber den
Mitgliedern der dritten Gruppe kehren sich die Verhältnisse um.
Die Bildung von Hydriden steht ebenfalls in einem offenbaren Zu-
sammenhang mit der Positivität der Elemente in dem Sinne, daß erstens nur
die drei stärksten Ba, Sr, Ca überhaupt wohldefinierte Hydride bei den unter-
suchten Bedingungen zu bilden vermögen, zweitens, das des positivsten, des
Ba, auch das stabilste ist, wie aus seiner Stabilität im Wasserstoffstrom bei
der Temperatur seiner Sublimation (ca. 1400^) g^hlossen werden darf, wo
sein Hj-Dissoziationsdruck also erheblich unterhalb 1 Atm. liegen muß. Bei
den anderen scheinen nach den sehr dürftigen quantitativen Angaben die
Dissoziationsdrucke höher, also die Stabilität geringer zu sein. Auch die
Stabilität der Superoxyde scheint dem gleichen Gesetz zu folgen: je
schwächer positiv das Element, je schwächer auch die Bindung des Peroxyd-
sauerstoffs^ wie daraus zu schließen ist, daß CaO}' bei Temperaturen (Rotglut)
schon zerfällt, wo SrO^ und Bau, noch beständig sind. Zum selben Schluß
fuhrt die leichtere Bildung von BaOj gegenüber den beiden anderen Per-
oxyden SrOj und CaOj. Die Nebengruppe scheint in dieser Hinsicht keine
Kontinuität mit der Hauptgruppe zu bilden; denn während von Mg und Be
anscheinend keine Peiexyde bekannt sind, sind sie bei Zn und Cd wieder
4 Abegg, Gruppenübersicht.
vorhanden, hier wieder anscheinend beim Zn stabiler als Cd und bei Hg ist
diese Fähigkeit wieder verschwunden.
Allerdings kann aus der Tatsache, daß gewisse Verbindungen nicht be-
kannt sind, streng genommen nicht gefolgert werden, daß sie gar nicht existenz-
fähig sind, sondern nur, daß sie unter solchen Umständen sich nicht zu bilden
vermögen, wo analoge Verbindungen stabil sind; soviel darf man jedoch mit
großer Sicherheit schließen, daß die in Frage kommenden Affinitäten bei den
betreffenden Elementen schwächer als in anderen Fällen sind.
Abcgg-
Beryllium. Be.
Vorkommen. Es kommen mehrere Beryllium enthaltende Mineralien
in der Natur vor; da dieselben aber nur in kleineren Mengen auftreten, ge-
hört das Beryllium zu den seltneren Elementen. In diesen Verbindungen
wird das Beryllium zumeist von Aluminium und Silicium begleitet; der Beryll
— wohl das wichtigste Mineralvorkommnis, — ist wesentlich ein Doppelsilicat
von Beryllium und Aluminium, das der Formel sBeO • AI2O3 • öSiOj ent-
spricht Es kristallisiert in hexagonalen Prismen, welche durch kleine Mengen
anderer Metalle fast immer gefärbt sind und sehr selten ganz farblos auftreten.
Die durchsichtigen grünen Beryllarten sind als Smaragd, die blaugrünen
als Aquamarin bekannt Ein zweites Beryllium-Aluminium-Silicat ist der
Euklas, dessen Zusammensetzung der Formel 2BeO • AljOj, • 2Si02 • HjO
entspricht Chrysoberyll oder Cyniophan enthält Beryllium und Aluminium ^)
und darf als Berylliumaluminat BeO • AljOj angesehen werden. An Kiesel-
säure gebunden kommt es ferner als Phenakit Be2Si04 vor. In anderen
Mineralien^), wenn dabei nur in kleineren Mengen, wird es auch vorgefunden;
solche sind Leukophan und Melinophan, die wesentlich als Beryllium-Calcium
Doppelsilicate in Verbindung mit Fluornatrium angesehen werden dürfen.
In einigen Oadolinitarten, in Muromontit, Alvit usw. kommt es auch vor.
Geschichtliches. Das Oxyd des Berylliums, die Beryllerde, wurde
von Vauquelin^ im Jahre 1797 im Beryll und Smarag entdeckt Bei der
Analyse dieser Mineralien tauchte eine Erde auf, die zwar einerseits der Ton-
erde und andrerseits der Kalkerde sich sehr ähnlich zeigte, bei näherer Unter-
suchung aber ein von diesen ziemlich abweichendes Verhalten aufwies.
En^egen der Kalkerde ließ sich aus dem neuen Oxyd ein lösliches Sulfat
herstellen, aus diesem Sulfat könnten aber keine den Alaunen ähnliche Doppel-
salze erhalten werden. Die neue Erde wurde 'vom Entdecker nicht besonders
bezeichnet; wegen des süßen Geschmacks der aus ihr erhaltenen Salze wurde
derselben von den Herausgebern der Annales de Chimie der Name Glucine
beigelegt Da andere Verbindungen dieselbe Eigenschaft aufweisen, wurde aber
diese Bezeichnung bald durch Beryllerde (vom Mineral Beryll) ersejzt Während
man Qlucinium noch heutzutage als Bezeichnung für das Metall gebraucht,
wird es jetzt meistens Beryllium benannt Das Element selbst wurde erst
etwa dreißig jähre später von Wo hier isoliert
Wertigkeit Bis in die letzte Zeit bildete die Wertigkeit des Berylliums
eine Streitfrage, die sehr oft und von vielen Seiten lebhaft diskutiert wurde.
Die große Ähnlichkeit zwischen der Beryllerde iJnd der Tonerde veranlaßte
Berzelius für jene die Formel Be203 anzunehmen. Andrerseits wurde ge-
zeigt, daß verschiedene Verbindungen des Berylliums viel einfachere Formeln
6 Dawson, Beryllium.
erhalten, wenn das Element als zweiwertig angenommen wird. Zu diesem
Schluß gelangte Awdejew aus der Analyse des Kaliumberylliumsulfats und des
Kaliumberylliumfluorids 1), sowie Scheffer durch eine Untersuchung der
Beryllii .npbosphate.^)
Von Debray^) wurde femer darauf hingewiesen, daß die Bety Herde
kristallographisch ebenso nahe der Zinkerde wie der Tonerde steht, und daß
sie in mancher Beziehung, z. B. in der Bildung von Doppelverbindungen
viel näher dem Magnesium kommt Bald wurde die eine Ansicht, bald die
andere vertreten. Es wurden verschiedene Gründe für jede vorgebracht, ohne
daß eine strenge Entscheidung getroffen werden konnte. In der Hoffnung,
die Frage auf Grund des Dulong-Petitschen Gesetzes zu entscheiden,
stellten Nilson und Pettersson^) das Metall in möglichst reinem Zustande
dar und bestimmten davon die bpezifische Wärme. Zwischen o^ und loo^'C
ergab s;ch der Wert 0,4084, welcher, wenn das Element als dreiwertig an-
genommen wird, einer Atomwärme gleich 5,54 entspricht. Der daraus gezogene
Schluß, daß das Beryllium ein dreiwertiges Element darstelle, durfte .raber
nicht ohne weiteres angenommen werden. Von Brauner') wurde hervor-
gehoben, daß das Betyllium als dreiwertiges Element nicht in das periodische
System paßt und es wurde gleichzeitig darauf hingewiesen, daß ebenso wie
dem Bor und Kohlenstoff bei^ niederer Temperatur sehr kleine Atomwärmen
zukommen, auch das ihnen nahestehende Beryllium einen kleineren Wert
haben dürfte, einen Wert, der mit ansteigender Temperatur in bedeutendem
Maße zunehmen würde. Diese Vermutung stellte sich in der Tat als richtig
heraus, indem Bestimmungen bei höherer Temperatur größere Werte ergaben.
Folgende Zahlen^) wurden für die spezifische Wärme zwischen den beige-
fügten Temperaturgrenzen erhalten:
oO— 46,3<> 0^— ioo<> o^— 214^ 0^—299,5'*
0396 0425 0.475 0.505
Aus eigenen Versuchen berechnete Humpidge*-*) folgende Werte, welche
die spezifische Wärme für eine Reihe von Temperaturen angeben:
o® 100^ 200^ 300^ 400^ 500®
0-3756 0-4702 0-5420 0-5910 0-6172 0-6206
Aus den Zahlen geht hervor, daß eine Entscheidung der Wertigkeit auf
Grund der Wärmekapazität kaum möglich war, da auch bei andern Elementen,
z. B. Eisen, ein ähnliches Ansteigen beobachtet wird. Die Bestimmung und
Vergleichung der Werte des Molekularvolumens 8) verschiedener Metalloxyde
führten auch zu keinem entscheidenden Schluß, wenn auch diese Betrach-
tungen auf die Dreiwertigkeit hinzuweisen schienen. Erst auf Grund des
Avogadroschen Satzes wurde die Wertigkeit mit Sicherheit durch Bestimmung
der Dampfdichte ^^ des Chlorberylliums festgelegt.
Die ersten Versuche zur Messung der Dampfdichte des Berylliumchlorids
schlugen fehl, da es sich beim Verdampfen unter gewöhnlichen Umständen
im Luftraum unter Freiwerden von Chlor zersetzt. Die Ursache dieses
Zerfalls liegt nicht in einer Dissoziation des Chlorids, sondern muß der Ein-
wirkung der feuchten Luft zugeschrieben werden. Es tritt diese Zersetzung
nicht ein, wenn das Chlorberyllium im Chlorwasserstoff- oder Kohlensäure-
Strom in Dampfform übergeht Demgemäß wurden die Dampfdichtebestimmungen
in einer Kohlensäureatmosphäre ausgeführt, und da die BeCl2-Dämpfe Glas und
Porzellan heftig anzugreifen schienen, wurden Platingefäße verwendet Folgende
Dawson, Beryllium. 7
Zusammenstellung gibt die bei verschiedenen Temperaturen von Nilson und
Pettersson erhaltenen Zahlen wieder (Luft=i):
Temperatur 589^ 597^^ 604" 686" 720" 745" 812'»
Dampfdichte 3,067 3,031 3,090 2,853 2,926 2,753 2,793.
Versuche von Humpidge ergaben
635" 785"
2,733 2,714. Berechnet für BeCl.^ = 2,77.
Die nahe Obereinstimmung zwischen den gefundenen Zahlen und
der für BcCl, berechneten läßt wohl keinen Zweifel über die Zweiwertigkeit
bestehen und derselbe Schluß ist aus der Dampfdichte des Bromberylliunis')
zu ziehen. Die bei niederen Temperaturen beobachteten größeren Werte
sind analog den bei vielen andern Körpern, wie z. B. Essigsaure und Ameisen-
säure, gefundenen abnorm hohen Zahlen.
Durch Auflösung von Beryllerde in Essigsäure und Zusatz der äquiva-
lenten Menge Acetylaceton läßt sich Berylliumacetylacetonat darstellen, welches
durch Umkristallisieren aus >X^asser leicht in reinem Zustande zu erhalten ist.
Die Verbindung schmilzt bei io8'^ und siedet unter Atmosphärendruck un-
zersetzt bei 270'' C. Dampfdichtebestimmungen mit diesem Körper im
Diphenylamin- resp. Quecksilberdampf ergaben 7,26 resp. 7,12, während
der aus der Formel Be(C. 11702)2 berechnete Wert 7,16 beträgt. 1») Diese
Bestimmung schließt sich also den andern an.
Zum selben Schluß wird man geführt durch die Bestimmung der Mole-
kulargröße gelöster Beryllium Verbindungen nach der Beckmann sehen Siede-
methode.'-) Unter Anwendung von wasserfreiem Chlorberyllium als gelöstem
Körper und Pyridin als Lösungsmittel wird eine Molekulargröße in fast genauer
Übereinstimmung mit der Formel BeCU gefunden. Für die Zweiwertigkeit
sprechen auch deutlich die Verbindungen, welche das Beryllium mit der
Oxalsäure * 2) bildet; diese sind nämlich ganz anderer Art als diejenigen, welche
die Säure mit den Sesquioxyden gibt. Bei Aluminium, Chrom und Eisen
sind Salze der allgemeinen Formel M = (COO • C00R)3 dargestellt worden,
wo R ein Alkalimetall bezeichnet. Diese Salze sind ihren chemischen Reaktionen
nach komplexe Verbindungen, eine Auffassung, die durch Bestimmung der
elektrischen Leitfähigkeit und der Oberführungszahl bewiesen wird. Das
Beryllium andererseits bildet Oxalsäureverbindungen, welche sowohl nach
ihren Reaktionen, wie ihren physikalischen Eigenschaften insgesamt Doppel-
salze und von den Komplexsalzen der dreiwertigen Elemente fundamental
verschieden sind. Neuerdings sind von einigen Seiten Beobachtungen
vorgebracht worden, welche für die Dreiwertigkeit sprechen sollen. So z. B.
entspricht das Berylliumsalz der Kieselwolframsäure* 3) sowohl seinen kristallo-
graphischen Eigenschaften, wie seiner Zusammensetzung und der Reaktionen nach
den Salzen dreiwertiger Elemente. Auch ergibt die Bestimmung des atomaren
Lösungsvolumens**) des Berylliums einen wesentlich größern Wert, als für
andere zweiwertige dem Beryllium nahestehende Elemente gefunden wird.
Solche Beobachtungen sind als Beweis für die Zweiwertigkeit sehr unzulänglich
und werden wohl durch das allgemein abnorme Verhalten der ,typischen'
Elemente erklärt.
Stellung im Elementensystem. Ähnlich den andern der ersten
Periode des Elementensystems angehörenden Elementen zeigt Beryllium
bedeutende Abweichungen in seinen Eigenschaften und seinem VerhaHen von
8 Dawson, Beryllium.
den andern mit größerem Atomgewicht in derselben Gruppe stehenden Ele-
menten. Seiner Stellung nach bildet das Beryllium den Übergang von dem
Lithium mit stark ausgeprägtem metallischem Charakter zu dem Bor, bei
welchem die metallische Natur nur wenig zum Vorschein kommt.
Gerade wie Lithium sich vielfach anders als die echten Alkalimetalle
verhält und in seinen Eigenschaften dem Magnesium nähert, so tut dies auch
Beryllium, indem es dem in der dritten Gruppe des periodischen Systems
ähnlich stehenden Aluminium sehr nahe kommt Dieser Ähnlichkeit wegen
wurde die Natur des Berylliums, indem man das Element als zur dritten
Gruppe gehörend betrachtete, lange Zeit nicht richtig verstanden.
Die Ähnlichkeit zeigt sich in erster Linie in der Art des Vorkommens
der beiden Elemente in der Natur. Die Beryllerde und die Tonerde treten
beide auf in den wichtigsten Be-Mineralien und jede ist als Naturprodukt
der Hauptmenge nach an Kieselsäure gebunden. Die Oxyde beider sind
schwer schmelzbar und lassen sich durch Magnesium, nicht aber durch Kohlen-
stoff zu Metall reduzieren. In metallischem Zustande verhalten sich die Ele-
mente einander auch sehr ähnlich. Durch verdünnte Salz- sowie Schwefelsäure
werden sie leicht in Lösung gebracht, während Salpetersäure, selbst konzen-
trierte, nur sehr wenig darauf einwirkt. Beide lösen sich in Ätzalkalilösung
unter Wasserstoffentwicklung auf. Diesem Verhalten gemäß wirken die Oxyde
beider Metalle zugleich als schwache Basen und als schwache Säuren. Be und
AI sind somit befähigt, nicht nur positiv geladene Kationen zu liefern, sondern
auch als Komponenten komplexer Anionen aufzutreten. In allen Fällen sind die
entsprechenden Salze merklich hydrolytisch gespalten. Trotz derartiger deutlich
ausgesprochener Ähnlichkeiten «teht doch das Be näher dem Magnesium als
irgendeinem andern Element. Gemäß der Zweiwertigkeit vermag das Beryllium
keine Alaune zu bilden und die Be- Verbindungen sind vom selben allgemeinen
Typus wie diejenigen von Magnesium und den andern Elementen der zweiten
Gruppe. Die Isomorphie der entsprechenden Beryllium- und Magnesiumsalze
ist zwar unvollkommen und zuweilen zeigen sie sogar in der Kristallform
bedeutende Unterschiede. Dieselben Verhältnisse kommen aber zwischen den
Salzen von Lithium ürid Natrium, sowie von Bor und Aluminium vor.
Der doppelten Einteilung der Gruppe entsprechend läßt sich im Verhalten
des Berylliums einerseits Ähnlichkeit mit der Erdalkali-, andererseits mit der
Zinkuntergruppe erblicken. Bei Betrachtung der Reihe Ba, Sr, Ca, Mg, Be
erkennt man in bezug auf manche Eigenschaften eine stetige Abstufung, die
mit der abnehmenden Elektroaffinität Hand in Hand geht. So fällt die
Stärke der Basen mit aonehmendem Atomgewicht also von links nach rechts,
bis schließlich bei Be das Hydroxyd amphoter geworden ist; dementsprechend
steigt die Neigung zur Bildung basischer Verbindungen. Von links nach
rechts steigt die Löslichkeit der Sulfate, während die Löslichkeit der Hydro-
xyde stetig abnimmt. Dieselbe Reihenfolge ergibt ferner die Stabilität der
Carbonate gegen Temperaturerhöhung, indem das Baryumcarbonat das feuer-
beständigste ist.
Von den Elementen der zweiten Nebengruppe ist das Beryllium mit dem
Zink am meisten verwandt; speziell zeigt sich dieses im Verhalten der Metalle
und der Hydroxyde gegen Alkalilösungen — in der Bildung komplexer
Anionen. Von Beryllium auf Zink übergehend nimmt diese Fähigkeit zur
Komplexbildung deutlich zu, da die Elektroaffinität abnimmt.
Gewinnungs- und Reinigungsniethoden der Verbindungen. Das
Dawson, Bei>'Iliura. Q
wichtigste Ausgangsmaterial für die Darstellung der Berylliumverbindungen
bildet der Beryll; zum Aufschließen dieses Minerals lassen sich mehrere
Methoden in Anwendung bringen.
Nach einer Methode^) wird das fein gepulverte Mineral mit Kohle innig
gemischt und das Gemenge zur Rotglut in einem Porzellanrohr im Chlor-
strom erhitzt. Vollständige Spaltung des Berylls tritt ein und es entstehen
daraus die Chloride von Be, AI, Si und Fe, welche sich im kälteren Teile
des Rohres aufsammeln. Eine partielle Trennung läßt sich durch die ver-
schiedene Flüchtigkeit der Chloride erzielen.
Das Aufschließen gelingt auch, wenn das Mineral mit Alkalicarbonat,
Ätzkalk, Bleioxyd, Mangandioxyd, Fluorkalium oder Fluorammonium geglüht
wird. Bei Gebrauch von kohlensaurem Kalium wird die abgeglühte Schmelze
mit Schwefelsäure behandelt, durch Erhitzen die Kieselsäure unlöslich ge-
macht und nach dem Verdünnen abfiltriert Beim Einengen scheidet sich
dann fast alles Aluminium als Kalialaun aus und auf Zusatz von Ammoniak
fällt Berylliumhydroxyd aus.
Zum Aufschließen des Leukophans^^j^ nach Rammeisberg Na2(BeCa)3
(CaF2)2 (5103)5, genügt einfach das Anrühien des zerkleinerten Minerals in
einer Platinschale mit Wasser und Versetzen mit konzentrierter Schwefelsäure,
wobei das im Mineral vorhandene Fluor entweicht. Durch Erhitzen wird
der größte Teil der Schwefelsäure verjagt und der Rückstand darauf der
gleichen Behandlung nochmals unterworfen. Der Schaleninhalt wird darauf
mehrmals mit Wasser ausgekocht;' die Lösung enthält fast alles Beryllium,
während die Kieselsäure und der größte Teil des Calciums als Sulfat ungelöst
zurückbleiben.
Beim Erhitzen von Beryll mit Kohle in einer Kohlenröhre im elektrischen
Ofen verliert es den größten Teil des vorhandenen Siliciums unter Zurück-
lassung einer aus den Catbiden von Be und AI, sowie Si bestehenden
Masse. Wenn diese mit Fluorwasserstoffsäure behandelt wird, so erhält man
solo eine ziemlich reine Lösung des im Wasser leicht löslichen Fluor-
beryiliums.1^) Diese Behandlung gelingt auch im technischen Maßstabe, wenn
der Beryll mit Calciumcarbonat gemischt wird. Beim Arbeiten im großen
wird die aus dem elektrischen Ofen erhaltene Masse der Luft ausgesetzt;
durch Einwirkung des Wasserdampfs werden die Carbide zersetzt und beim
Behandeln des Rückstandes mit wässrigem Fluorwasserstoff oder Ammonium-
carbonat geht das Beryllium in Lösung.
Das Produkt der beschriebenen Aufschließungsmethoden ist eine Lösung,
aus welcher durch Ammoniak nur unreines Berylliumhydroxyd gefällt wird.
Die fremden Bestandteile sind Aluminium und Eisen und zu deren Ent-
fernung und Darstellung der reinen Beryllerde sind mehrere Methoden vor-
geschlagen worden.
Nach einer von Berzelius empfohlenen Methode*') soll das unreine
Oxyd in Salzsäure aufgelöst und die Hydroxyde von Be, AI und Fe durch
Ammoniak* zusammen gefällt werden. Diese werden dann mit konzentrierter
Salmiaklösung lange Zeit unter fortwährendem Ersatz des verdampfenden
Wassers gekocht; dabei geht das Beryllium als Chlorberyllium in Lösung,
während die zwei andern Hydroxyde unlöslich zurückbleiben.
Nach einer zweiten Methode'^) **)^') werden die gefällten Hydroxyde mit
reiner Ammoniumcarbonat- Lösung digeriert In die abfiltrierte Lösung wird
dann ein starker Dampfstrom eingeleitet, wobei ein basisches Beryllium-
10 Dawson, Beryllium.
carbonat sich ausscheidet Der Niederschlag wird wieder in Salzsaure auf-
gelöst, durch Ammoniak gefällt und die beschriebene [3ehandlung mehrmals
wiederholt. Auf diese Weise erhält man einen schneeweißen Niederschlag
von basischem BerylHumcarbonat, das beim Glühen ein weißes voluminöses
Pulver von Berylliumoxyd hinterläßt. Dieser Methode zur Trennung Be von
AI und Fe darf wohl das meiste Zutrauen geschenkt werden. In theoretischer
Hinsicht hängt sie. von der Löslichkeit des B^rylliumcarbonats bez. -hydroxyds,
wohl wegen Bildung komplexer Be-Ionen, in Ammoniumcarbonat-Losung ab.
Durch den Wasserdampfstrom wird Ammoniak und Kohlensäure aus der Lösung
entfernt, wodurch die komplexen Be-Ionen gespalten werden und es scheidet sich
demzufolge das schwerlösliche Carbonat bez. basische Salz ab. Das so ge-
wonnene Oxyd, wenn auch fast vollständig rein, ergibt in den meisten
Fällen eine schwache grüngelbe Färbung ^^) beim Auflösen in konzentrierter
Salzsäure und zum Entfernen der Spuren Fremdsubstanzen (wahrscheinlich
Eisen und Zink), welche diese Färbung verursachen, muß das gefällte Hydroxyd
in Ammoniumcarbonat aufgelöst und mit Oberschuß von reinem Schwefel-
ammonium versetzt Die Lösung wird im verschlossenen Gefäß mehrere
Stunden aufbewahrt und danach auf go^ erwärmt; es scheiden sich dabei
schwarze Flocken in kleiner Menge aus, welche abfiltriert werden. Die
Lösung mit Dampfstrom behandelt und der Niederschlag geglüht ergibt das
vollständig reine Oxyd, das in konzentrierter HCl eine wasserhelle Lösung
liefert Andere Methoden J'-^), welche als geeignet zur Trennung von Be und
AI vorgeschlagen worden sind, beruhen auf dem verschiedenen Verhalten
gegen Schwefligsäure und Alkaliacetat Gegen Essigsäure verhält sich
Be(0H)2 wesentlich anders als AI(0H)3 und Fe(OH)3. Beim Abdampfen der
gemischten Hydroxyde mit Essigsäure bildet sich ein in Chloroform spielend
lösliches basisches Be-Acetat, welches aus dieser Lösung durch Wasser nicht
au^eschüttelt wird. Nach dieser Behandlungsweise läßt sich die Trennung
der Metalle leicht herbeiführen.-««)
Gewinnung des Metalls. Die Methoden zur Darstellung des Ele-
ments lassen sich folgendermaßen einteilen:
1. Reduktion der Berylliumhaloide bei hoher Temperatur durch Ein-
wirkung der Alkalimetalle. 2. Reduktion des Berylliumoxyds bei Weißglut
durch metallisches Magnesium. 3. Feuerflüssige Elektrolyse geschmolzener
Berylliumhaloide enthaltender Gemische.
Wohl er, der das freie Element zuerst erhalten hat, erhitzte Chlorberyllium
mit metallischem Kalium *-«*), wobei Reduktion unter heftiger Wärmeentwicklung
stattfindet Das nach dieser Methode gewonnene Produkt war aber sehr
unrein und stellte ein fein verteiltes, wenig charakteristisches Pulver dar. Der
Reduktion des Chlorberylliums durch Alkalimetall liegt auch die von Debray
beschriebene Methode*) zugrunde. Die Arbeitsweise war derart geändert,
daß das Chlorid und das Alkalimetall nicht zusammen, sondern getrennt er-
hitzt werden. In ein Glasrohr werden zwei aus einem Gemisch von
Tonerde und Kalk hergestellte, stark geglühte Schiffchen gebracht, von denen
das eine wasserfreies Chlorberyllium, das andere metallisches Natrium enthält
Durch das Rohr wird ein trockner Wasserstoffstrom geleitet und die Tempe-
ratur auf Rotglut erhöht Die durch den Wasserstoffstrom mitgeführten
BeClj-Dämpfe gelangen auf diese Weise über das stark erhitzte Natrium und
werden durch letzteres zu Metall reduziert. Das sich bildende schwärzliche
Gemenge von Chlornatrium und Beryllium gibt beim Umschmelzen mit mehr
Dawson, Beryllium. H
Chlomatrium Kfigelchen des Metalls, die sieb ^on NaQ durch Behandlung
mit Wasser leicht abtrennen lassen.
Ein vorteilhafteres Ausgangsmaterial als daj Chlorid bildet das Kalium*
berylliumfluorid KF • BeF.^^^), welches sich ziemlich leicht in reinem Zustande
erhalten läßt und bei relativ niedriger Temperatur zum Schmelzen gebracht
werden kann. Das Doppelfluorid wird mit der entsprechenden Menge
Natrium und überschüssigem Natriumchlorid in einem durch Eisendeckel
luftdicht verschließbaren Stahltiegel etwa eine halbe Stunde lang im Qasofen
erhitzt. Nach Behandlung mit Wasser erhält man einen zum Teil kristallini-
schen, zum Teil pulverförmigen Rückstand; die Kriställchen stellen das fast
reine Metall dar.
Wie die meisten Metalloxyde läßt sich die Beryllerde nach der oben
angegebenen zweiten Methode durch Einwirkung von metallischem Magne-
sium ^J) bei hoher Temperatur zu Metall reduzieren. Zu diesem Zweck wird
frisch geglühte Beryllerde mit fein verteiltem Magnesiumpulver entweder im
einseitig geschlossenen Olasrohr oder im Porzellanschiffchcn im Wasserstoff-
strom erhitzt Es bleibt eine graue Masse, in welcher sich metallisches
Beryllium vorfindet; nach dieser Methode dargestellt, ist es aber stark mit
Silicium verunreinigt >*)
Zur Darstellung gelangt man am bequemsten durch Anwendung des
elektrischen Stromes. Versuche, das freie Metall sowie ein Berylliumamalgam
durch Elektrolyse konzentrierter wässriger Lösungen zu gewinnen, führen
nicht zum Ziele; es scheidet sich nichts als das Hjrdroxyd<^) ab. Bccquerel
will das Metall durch Elektrolyse eisenhaltiger BeClj-Lösungen zwischen
Platinelektroden erhalten haben, — es ist aber zu zweifeln, daß dabei das
reine Metall auftritt Demgemäß wird man auf die Elektrolyse geschmolzener
Berylliumverbindungen verwiesen. In reinem Zustande leitet das geschmolzene
Chlorid, sowie das Fluorid den elektrischen Strom^*)^^) nur wenig, dureh Zu-
satz von Alkalihaloid werden aber dieselben sofort zu guten Leitern gemacht
Um eine gutleitende, leicht schmelzbare Masse zu erhalten 2<), verdampft man
Chlorberylliumlösung unter Zusatz von Alkali- oder Erdalkalichorid (Mg und
Ca ausgenommen) und Salmiak zur Trockne und elektrolysiert in einem aus
Schmiedeeisen hergestelHen SchmelztiegeL Die Einrichtung des Apparats ist
genau dieselbe, welche von Borchers zur Darstellung von Lithium und
Magnesium empfohlen wird. Lebeau^^ gebraucht zur Elektrolyse dieleicht
schmelzbaren Natrium-Doppelfluoride NaF BeFj und 2NaF . BeFj. Als
Gefäß dient ein Nickeltiegel, welcher gleichzeitig den negativen Elektroden
bildet; der positive Elektrode ist eine Qraphitstange. Beim Durchfliessen des
Stromes scheidet sich metallisches Betyllium auf der Tiegelwand aus. Nach
dem Versuch wird der Tiegelinhalt mit kochendem Wasser behandelt und es
bleiben zurück kleine unregelmäßige Kristalle vom reinen Metall. Patent-
angaben^*) gemäß kann man das Metall bequem aus dem Oxyd oder aus
Chrysoberyll erhalten, wenn* dieselben mit Fluoriden odcf Chloriden der
Alkali- oder Erdalkalimetalle im Flammenbogen zusammengeschmolzen und
bei Weißglut elektrolysiert werden.
Eigenschaften des Metalls. Das Beryllium stellt wohl das am
wenigsten bekannte und am mangelhaftesten studierte Glied in der Reihe der
sogenannten typischen Elemente dar. Die Ursache davon ist wohl in den
Schwierigkeiten zu suchen, welche früher mit der Bereitung des Metalls ver-
bunden waren. Die meisten Chemiker, die sich mit den Eigenschaften des
12 Dawson, Beryllium.
Berylliums beschäftigten, haben nur ein mehr oder weniger unreines Material
in den Händen gehabt Diese Tatsache erklärt den Mangel an Überein-
stimmung zwischen den Angaben verschiedener Autoren über die Eigen-
schaften des Metalls, und bei Besprechung der Eigenschaften muß dieser
Mangel in Erinnerung gebracht werden. Die stark ausgesprochene Reaktions-
fähigkeit des von Wohle r zuerst erhaltenen Metalls ist wohl einem Kalium-
gehalt zuzuschreiben.
In kompakter Form hat das Metall eine silberweiße, als Pulver eine
dunkelgraue Farbe; es läßt sich schmieden und zu Blech aushämmem.
Spez. Qew.an einem fast reinen Präparat bestimmt = 1,85 *J); Atomvolum = 4,9.
Bei gewöhnlicher Temperatur wird es an der Luft nicht verändert; beim Erhitzen
findet Oxydation statt und das Metall überzieht sich mit einer dünnen Schicht
von Oxyd, die seiner schweren Vergasbarkeit wegen die weitere Oxydation ver-
hindert. Es schmilzt unterhalb looo^ Pulverförmiges Beryllium verbrennt mit
brillanter Feuererscheinung. Auf Wasser») wirkt das Metall in reinem Zustande
bei gewöhnlicher Temperatur nicht ein; auch beim Kochen tritt Zersetzung nicht
ein. In verdünnten Säuren löst sich das pulverförmige Metall auf, während
das kompakte sich dem Aluminium sehr ähnlich verhält. Es löst sich ziem-
lich leicht in verdünnter Salzsäurg sowie Schwefelsäure auf; verdünnte sowie
konzentrierte Salpetersäure ist fast wirkungslos und selbst beim Erwärmen
wird das Metall nur wenig angegriffen. In wässrigen Lösungen der Ätzalkalien
löst es sich sehr leicht unter Wasserstoffentwickelung auf, in Ammoniaklösung
nicht Bei höherer Temperatur wird das Metall reaktionsfähiger; bei gelinder
Erwärmung verbindet es sich direkt mit Chlor, bei stärkerem Erhitzen auch
mit Brom und Jod. Trockener Chlorwasserstoff wird auch beim Erhitzen
zerlegt In Schwefeldampf«) bleibt es unverändert, reagiert aber leicht mit
Silicium unter Bildung eines harten spröden Körpers, der auch entsteht, falls
Beryllium in Porzellangefäßen dargestellt wird.
LAsuttgstension. Die Fähigkeit des Berylliums, aus sauren Lösungen
Wasserstoff zo entNß'ickeln, weist auf eine erhebliche Lösungstension des
Metalls hin. Wenn auch dieselbe nicht elektromotorisch gemessen worden
ist, so ist sie aus mehreren Gründen wahrscheinlich größer als beim
Zink 26), aber kleiner wie beim Magnesium. Für letzteres spricht die
größere Beständigkeit an der Luft und das Verhalten des Metalls gegen
Wasser. Daß das kompakte Metall von Salpetersäure nicht angegriffen wird,
läßt sich auf sekundäre Umstände (vielleicht Passivität) zurückführen, die bei
der Wirkung dieser Säure immer in Betracht zu ziehen sind. Die Ent-
wickelung von Wasserstoff aus den Lösungen der starken Alkalihydroxyd-
lösungen, trotzdem die Konzentration der H'-Ionen in solchen Lösungen sehr
klein i^t, läßt sich durch den kleinen osmotischen Gegendruck der einfachen
Be-Ionen infolge der Bildung von komplexen Anionen erklären.
lonenblldung. Beryllium bildet positiv geladene zweiwertige farblose
Ionen, welche durch einen auffallend süßen Geschmack charakterisiert werden,
eine Eigenschaft» welche die zuerst erteilte Bezeichnung des Elements veran-
laßt hat Diese Kationen bedingen die charakteristischen Reaktionen der ge-
wöhnlichen Berylliumsalzlösungen. Bezüglich der elektrischen Ladung der
Be-Ionen und damit der Wertigkeit des Elements darf hier auf die Fähigkeit
der Salze, kolloidale Lösungen auszufällen 2^, hingewiesen werden. Die
Ladung der lonep ist in erster Linie die Eigenschaft, von der die ausflockende
'Wirkung abhänet,^.und das Ausfällungsvermögen der Be-Salze weist deutlich
Dawson» Beryllium. 13
auf die Poppelladung der basischen Ionen hin. In den Lösungen der starken
Alkalten ist das Beryllium in and^-er Form nämlich als komplexe Anionen
HBe02 u"d BeOj'' enthalten;* dieselben treten als elektrolytische Dissoziations-
produkte der in Lösung vorhandenen Aikaliberyllate auf. Die Bildung solcher
Ionen entspricht der schon erwähnten Fähigkeit des Berylliumhyroxyds/ als
schwache zweibasische Säure, zu wirken. Ober die Leitfähigkeit der Be-Salz«
lösungen sowie über die damit zusammenhängende Beweglichkeit des Be-Ions
li^en nur wenige Angaben vor; dieselben werden bei Besprechung der ein-
zelnen Verbindungen mitgeteilt.
Komplexbildung. Der kleineren Elekiroaffinität gemäß ist wohl die
Tendenz des Be-Ions zur Komplexbildung größer als bei Magnesium und den
Elementen der CaIciumreihe. Wenn auch die Berylliumverbindungen nur
sehr ungenügend untersucht worden sind, so sieht man die Tendenz zur
Komplexbildung im Kristallwassergehalt der meisten Be-Salze, in der Bildung
mancher Doppelsalze mit den Alkalimetallen, und auch in der Löslichkeit des
Berylliumhydroxyds in vielen Be-Salzlösungen. Die Be- Salzlösungen lösen
nämlich alle große Mengen Be-Hydroxyd und -Carbonat auf, im letzteren
Falle unter COj-Entwickelung. Die aufgelösten Mengen sind in starken
Lösungen den Konzentrationen ungefähr proportional, was bei verdünnten
Lösungen nicht so deutlich hervortritt Die Löslichkeit hängt von dem
Säureradikal ab, doch kommen im allgemeinen drei Äquivalente Be auf ein
Säureradikal, nur bei Essigsäure etwa sechs. In neuerer Zeit sind ferner
mehrere Be-haltige organische Verbindungen dargestellt worden, in welchen
die besprochene Tendenz sehr klar hervorgeht Mit der Weinsäure, Wein-
säuremonomethylester, Apfelsäure tritt da*? Beryllium in Verbindung und es
sind mehrere komplexe Körper erhalten worden, in denen Hydroxylwasser-
stoffatome der Säuren durch Metall ersetzt werden. Es ist ferner eine Beryllium-
verbindung erhalten worden, welche der in der Fehlingschen Lösung vor-
handenen Kupferverbindung und der entsprechenden Bleiverbindung ganz
analog ist Gegen die Weinsäure verhält sich demgemäß das Beryllium wie
ein zweiwertiges Metall, da nur die zweiwertigen basenbildendeii Metalle mii
Wemsäure komplexe Verbindungen eingehen. Diese komplexen Be-Derivate
werden dadurch ausgezeichnet, daß sie ein abnorm hohes optisches Drehun^^^s-
vermögen im Vergleich mit den gewöhnlichen weinsauren Salzen besitzen.
Die einzelnen Werte für die Drehung dieser Körper werden später bei Be-
sprechung der weinsauren bez. äpfelsauren Salze angegeben. Gemäß dieser
Eigenschaft der kristallinischen komplexen Be- Verbindungen wirken wässerige
Lösungen der Berylliumsalze dtehungsvergrößemd auf Weinsäure- und Apfel-
säurelösungen und die Maxima der beobachteten spezifischen Drehungen
sind identisch mit den Drehungswerten der im festen Zustande erhaltenen
Verbindungen. Die optisch aktiven Körper, bei welchen das Beryllium diese
vergrößernde Wirkung ausübt, sind ausschließlich mehrbasische Oxysäuren
sowie deren Salze und Ester.
Hydrolyse und Reaktionen der Salze. Der schwach basischen
Natur des Berylliumhydroxyds entsprechend erieiden die Salze in wässeriger
Lösung eine deutliche hydrolytische Spaltung ^s); im Falle des Chlorids
wird diese
BeClj + 2H20 = Be(OH)2 + 2 HCL
Dementsprechend zeigen die Salze der stärkeren Säuren ausgeprägte saure
Reaktion und verhalten sich in mancher Beziehung anders wie Lösungen
14 Dawson, Beryllium.
anderer Metallsalze. In der bedeutenden Hydrolyse seiner Salze unterscheidet
sich Beryllium deutlich von dem anderen Metalle der zweiten Gruppe, da die
entsprechenden Salze dieser Metalle bei weitem nicht so stark hydrolytisch
gespalten sind. Der Orad der Hydrolyse wird bei den einzelnen Salzen an-
gegeben. Auf Grund der schwach sauren Natur des Berylliumhydroxyds
müssen die dieser Säure entsprechenden Alkaliberyllatc sehr stark hydrolysiert
werden und bei den Versuchen zur Darstellung dieser Körper in freiem Zu-
stand hat man es deswegen nötig gefunden, ganz besondere Maßregeln zu treffen,
um die Spaltungswirkung des Wassers aufzuheben.
Beim Zusammentreten von Be-Salzlösungen, also Be"-Ionen, mit OH'-
lonen, wie bei Zusatz von Lösungen der Alkali- und Erdalkalihydroxyde, so-
wie Ammoniak scheidet sich das wenig lösliche Be(OH)2 ab. Im über-
schüssigen KOH oder NaOH löst sich der Niederschlag leicht auf infolge
von Komplexbildung; in Ammoniak ist das Hydroxyd aber nur wenig löslich
und dementsprechend tritt Fällung wieder ein, wenn die Atzalkalilösung mit
Ammoniumsalz versetzt wird.
Infolge der Schwerlöslichkeit des Hydroxyds, oder, was damit gleichbe-
deutend ist, infolge des kleinen lonenlöslichkeitsprodukts Be-.OH'^ tritt
Fällung auf Zusatz von Ammoniak selbst bei Gegenwart von Ammoniunisalz
ein. In diesem Verhalten unterscheidet es sich von Magnesium. Enthalten
die Be-Salzlösungen gewisse organische Substanzen, welche alle durch das
Vorhandensein von Hydroxylgruppen gekennzeichnet werden, so wird die Fällung
wohl wegen Komplexbildung deutlich beeinflußt Bei Gegenwart von Wein-
säure gibt Ammoniak keine Fällung^»), und einen ähnlichen, wenn auch nicht
so großen Einfluß, üben Rohrzucker, Traubenzucker und Olyccrin aus. Treten
Be- mit CO3 "-Ionen zusammen, so scheidet sich nicht das normale Carbonat
aus, sondern infolge der hydrolytischen Spaltung der Carbonate und der
SchwerlösHchkeit des Hydroxyds ein basisches Carbonat, wohl ein Gemisch
von Carbonat und Hydroxyd in einem Verhältnis, welches von den äußeren
Bedingungen abhängt. Mit anderen Ionen, z. B. den Phosphorsäure-
und Bemsteinsäure-Anionen gibt Be- auch schwerlösliche Niederschläge
und ähnlich dem Mg--Ion reagiert es auch mit Am- und PO4'" unter Aus-
scheidung des schwerlöslichen Berylliumammoniumphosphats. Im Gange der
qualitativen Analyse wird das Beryllium dem soeben beschriebenen Verhalten
gemäß mit dem Aluminium ausgefällt Zum Nachweis desselben wird emp-
fohlen, den durch Versetzen mit überschüssigem Ammoniumphosphat ent-
stehenden Niederschlag in Salzsäure aufzulösen, Ammoniak bis zur neutralen
Reaktion in die Lösung zu geben und aufzukochen. Auf diese Weise scheidet
sich das BeAmPOi in leicht erkennbarer kristallinischer Form aus. Ober
Methoden zur Trennung von Be und AI ist schon bei der Reindarstellung
der Beryllerde die Rede* gewesen. Um das Be quantitativ zu bestimmen, wird
die Lösung mit Ammoniumcarbonat versetzt und der Niederschlag wiederholt
mit Am^CO^-Lösung digeriert; dabei geht das Be in Lösung, während AI
•in Form des Hydroxyds ungelöst zurückbleibt Um eine möglichst voll-
ständlge.Trennung29Ä) zu erreichen, inuß das Fällen und Digerieren drei oder
viermal vorgenommen werden. Die Be-haltige AI-freie Lösung wird darauf
gekocht, um das Ammoniumsalz zu vertreiben, der Berylliumniederschlag in
Salzsäure gelöst, mit Ammoniak gefällt und das entstehende Hydroxyd dann
g( trocknet, geglüht und als Berylliumoxyd gewogen. Eme weitere quantitative
Tiennungsmethode^ö) beruht auf dem verschiedenen Verhalten gegen Äthyl-
Dawson, Beryllium. 15
amin, in dessen wässriger (.ösung Be(0H)2 fast unlöslich, dagegen AI(OH)s
leicht lösRch ist Beim Arbeiten nach dieser Methode wird die Be und AI
enthaltende Lösung mit konzentrierter Äthylaminlauge behandelt und das sich
ausscheidende Be(OH)2 abfiltriert
Betylliumwasserstoff? Ob Beryllium sich mit Wasserstoff verbindet,
ist nicht mit Sicherheit festgestellt Beim Erhitzen eines Gemenges von
Beryllerde und Magnesiumpulver in einer Wasserstoffafmosphäre bei Rotglut
findet eine langsame Wasserstoffäbsorption statt und diese ist der Wirkung
des Gases auf das in Freiheit gesetzte metallische Beryllium zugeschrieben
worden.^*) Das erhaltene Produkt riecht unangenehm, entwickelt Wasserstoff
mit kochendem Wasser und beim Glühen bildet sich eine Wasserstoffflamme.
Be-Alkylverbindungen. Wenngleich die Existenz einer Wasserstoff*
Verbindung zweifelhaft erscheint, sind Alkylderivate in freiem ZustsTnde dar-
gestellt worden. Berylliumäthyl Be(C2'^5)2 '^) entsteht bei Einwirkung von
Metall in Form von dünnen Blättern auf Quecksilberäthyl bei etwa 130-— 140^^ C.
Es ist eine farblose, an der Luft rauchende und bei gelinder Erwärmung sich
entzündende Flüssigkeit, die bei 186^ siedet Durch Wasser sowie Alkohol
wird es lebhaft zersetzt Berylliumpropyl Be(C3H7)j^''^) wird aus Quecksilber-
propyl in genau dergleichen Weise erhalten. Es siedet bei 245^^ C und ist
an der Luft nicht selbstentzündlich.
Die Verdrängung des Hg aus seinen entsprechenden Verbindungen steht
im Einklang mit der viel größeren + Elektroaff inität des Be gegenüber dem
Hg, da man, wie aus der Hydrolyse ersichtlich ^3), das Alkyl als negativen Teil
der Molekel aufzufassen hat
Betylliumfluorid, Durch Auflösen von Berylliumhydroxyd in wässeriger
Fluorwasserstoffsäure, Abdampfen und Trocknen bei ioo<> C, erhält man eine
von Berzelius^^) als wasserfreies Berylliumfluorid beschriebene Verbindung
in Form einer gummiartigen Masse. Dieselbe enthält aber eine bedeutende
Menge Wasser und wenn sie auf Rotglut zum Entfernen desselben erhitzt
wird, entsteht das in Wasser leicht lösliche Oxyfluorid'*) sBeEj-aBeO. Um
das wasserfreie Fluorid BeFj darzustellen, muß das Abdampfen und Trocknen
im Fluorwasserstoffstrom ausgeführt oder das leicht darstellbare Ammonium-
berylliumfluorid 2NH4F-BeF2 im Kohlensäurestrom erhifcrt^ö) werden. Es
stellt eine glasartige hygroskopische Masse dar und zeichnet sich beim Ver-
gleich mit den Fluoriden der anderen Metalle der zweiten Gruppe durch
seine Leichtlöslichkeit in Wasser aus. In wasserfreiem Fluorwasserstoff ist es
im Gegenteil fast unlöslich. Beim Erhitzen an der Luft wird es in das schon
erwähnte Oxyfluorid verwandelt Bei Rotglut wird es von Kalium, Natrium,
Lithium und Magnesium zu Metall reduziert, denen sonach bei dieser Tem-
peratur das Beryllium an Elektroaffinität unteriegen ist
Doppelfluoride. Mit den Alkalimetallen bildet Be eine Reihe Doppel-
fluoride «) «5)36) vom Typus 2WF . BeFj. Dieselben gewinnt man, wenn Lösungen
der einfachen Salze in molaren Verhältnissen zusammengebracht und einge-
engt werden. Das Kaliumsalz 2KF-BeF2 kristallisiert in sechsseitigen rhom-
bischen Tafeln, ist leicht schmelzbar und löst sich in 50 Teilen Wasser bei
20<> C, in 19 Teilen bei ioo<» C auf. Wird Berylliumflorid im Oberschuß
den Lösungen obiger Doppelfluoride hinzugefügt, so scheiden sich Salze vom
Typus M'F.ßeFj aus. Das hierzu gehörende Kaliumsalz ist mehrfach zur
Darstellung des Metalls durch Einwirkung von Natrium gebraucht worden.
Betylliumchlorid. Da& wasserfreie Chlorid BeCl^ entsteht, wenn das
16 Dawson, Beryllium.
Metall im trockenen Chlor- oder besser Chlorwasserstoffstrome erhitztwird.*)*-*) "•)
Oleichfalls wirkt Chlor in der Hitze auf Beryllerde, wenn diese mjt fein ver-
teilter Kohle gemischt wird^*), und aus dem Jodid wird Jod durch Chlor in
Freiheit gesetzt^') Es bildet ein^ leicht schmelzbare und leicht flüchtige
schneeweiße Masse, die aus kleinen wasseranziehenden Kristallen besteht; an
feuchter Luft raucht es unter HCI-Entwickelung ebenso stark wie Phosphor-
pentachlorid. Beim Erhitzen an der Luft wird es zersetzt und- freies Chlor
tritt auf; in einer HCl- oder C02-Atmosphäre läßt es sich ohne Zerfall subli-
mieren.ö)*<>) Die letztere Angabe führt zu dem etwas zweifelhaften Schluß, daß
der Luftsauerstoff das Chlor aus uer Be-Bindung verdränge, da kaum anzu-
nehmen ist, daß ein Subchlorid oder metallisches Be durch Ci-Dissoziation
entsteht Allerdings wird die Massenwirkung des Chlors beim Erhitzen an
der Luft durch Fortdiffusion ständig verringert, während die Wirkung des
Sauerstoffs konstant bleibt. Die Verhältnisse bedürfen also noch näherer
Untersuchung. An der Luft in Glas- oder Porzellangefäßen erhitzt, greift
BeCl2 das Oefäßmaterial scheinbar staiüc an, indem sich auf dem Glas ein
festhaftender Oberzug von BeO ansetzt; falls Wasserdampf abwesend ist, tritt die
Wirkung natürlich nicht ein. In Wasser löst sich das Chlorid unter starker
Wärmeentwickelung, also jedenfalls unter Hydratbildung, leicht auf. In
mehreren organischen Lösungsmitteln ist es auch leicht löslich, wie z. B. in
Pyridin und Äther; mit letzterem verbindet es sich zu einem Komplex BeCl^
.2C4H10O. Aus wässsriger Lösung bei gewöhnlicher Temperatur kristallisiert
das Hydrat BeCl2'4H20^)5) in monoklinen zerfließlichen Tafeln aus, welche
bei 100^ Wasser und Salzsäure verlieren. Aus einem mit BeCl2 gesättigten
Gemisch gleicher Volumina HCl-gesättigten Wassers und HCl-gesättigten
Äthers kristallisieren beim Abkühlen ^'^) Nadeln einer Substanz, die BeCl,,
HCl, Äther und Wasser in noch nicht untersuchtem Verhältnis enthält. Beim
Glühen wird die Säure vollständig vertrieben und der Rückstand ist das
Oxyd. Die wässerige Lösung des Chlorids reagiert sauer wegen der hydro-
lytischen Spaltung; durch überschüssige Säure wird der Grad dieser Hydro-
lyse, sowie die Löslichkeit des Salzes vermindert und dementsprechend wirkt
Zusatz von freier Säure günstig auf die Kristallisation des Chlorids,
Hydrolyse der BeClj-Lösungea^S)
40^ 99,7^
Verdünnung (Liter pro Gr.-Äqu.) . . 12 20 40 64 128 256 512
Proz. Hydrolyse 2,1 2,2 2,2 5,18.6,30 7f90 11 »12.
Die angegebenen Eigenschaften, insbesondere die weitgehende Hydrolyse,
die Verbindung mit — und die Löslichkeit in — organischen Stoffen charak-
terisieren das BeClj als ein Chlorid, welches — ähnlich wie SnCl4 — auf
der Grenze der metallischen und metalloiden Chloride steht
Seiner Dampfdichte nach (s. 0. Wertigkeit) ist es schwach polymerisiert,
sofern die Abweichungen vom theoretischen Wert nicht Versuchsfehlem zur
Last fallen.. Die Bildungs wärme des wasserfreien BeClj beträgt 155000 cal.,
die Lösungswärme 44500 cal. Im wasserfreien Alkohol löst es sich unter
Entwicklung von 37400 cal. auf.'^)
Basische Chloride erhält man beim Eindampfen von Chloridlösungen
zur Trockne.
Betylliumbrofnidy BeBr,, läßt sich durch Erhitzen des Metalls zu schwacher
Rotglut im Bromdampf erhalten 2*); zur Reinigung wird es im Wasserstoff-
oder Kohlensäurestrom sublimiert^) Es verdampft ohne zu schmelzen bei
Dawson, Beryllium. 17
etwa 450® und geht leichter in Dampfform über als das Glilorid. In feuchter
Luft greifen die BeBr^-Dämpfe Glas und Porzellan heftig an; wie beim Chlorid
tritt diese Wirkung bei Abwesenheit von Feuchtigkeit nicht ein und ist
wohl ebenso zu deuten. Dampfdichtebestimmungen des Bromids im TMatin-
apparat und C02-Atmosphäre ausgeführt^ ergaben, wie BeCl2, schwache Ab-
weichungen im Sinne einer Polymerisation:
Temperatur 6o3" 630*^
Dampfdichte (Luft = 1) 6,49 6,28. Berechnet für BeBr^ 5,84.
In Wasser ist das Bromid sehr leicht löslich.
Berylliuinjodid, Bejj, entsteht beim Erhitzen des Metalls im Jod-
danipf. Man gewinnt es sehr leicht, falls fein gepulvertes Berylliumcarbid
BcjC im Jodwasserstoffstrom bei mäßiger Rotglut erhitzt wird.^*) Es bildet
kleine, ungeheuer hygroskopische Kristalle, schmilzt bei 51 o® und siedet bei
etwa 590® C Im Wasserstoff- oder Stickstoffstrom läßt es sich unzersetzt
destillieren. Durch Einwirkung von Brom, Chlor und Fluor wird das Jod
in Freiheit gesetzt und bei erhöhter Temperatur wirkt Cyan auch darauf ein
unter Bildung von Ber>'lliumcyanid. In Sauerstoff oder Schwefeldampf erhitzt,
wird es in das Oxyd bez. Sulfid verwandelt und wird leicht von den Alkali-
metallen reduziert. Bei Einwirkung von Anmioniak wird dieses leicht absor-
biert und es bildet sich die Verbin.dung Bejj -sNHj.'*') Mit vielen orga-
nischen Verbindungen reagiert es auch auf energische Weise.
Berylliumcyanidy Be(CN)2^'), bildet sich beim Erhitzen von Jod-
ber}'llium im Cyanstrom. In wässeriger Lösung ist es als Salz einer sehr
schwachen Base und sehr schwachen Säure beinahe vollständig hydrolytisch
gespalten und dementsprechend löst sich Be(OH)2 in wässriger Blausäure
nicht auf. Die durch Versetzen von Berylliumsulfat mit Bariumcyanid ent-
stehende Lösung enthält höchstens nur Spuren von Cyanberyllium.^'») Aus
den entsprechenden Bariumsalzen sind durch Wechselzersetzung mit HeS04
Ferrocyanid und Ferricyanid des Berylliums als grüne Massen erhalten
worden.
Berylliumhydroxyd, Be(OH).2. entsteht als weißer Niederschlag, wenn
Be- und OH'-lonen zusammentreffen. In Ätzalkalilösung löst sich das
Hydroxyd leicht auf, ein Verhalten, welches von der sauren Natur des Hydro-
xyds und Bildung der Alkaliberyllate bedingt wird. Bei längerem Stehen in
der Kälte scheiden die alkalischen Lösungen das Hydroxyd ab, beim Kochen
findet diese Abscheidung sehr schnell statt. Dieses Verhalten kann durch
folgende Betrachtungen erklärt werden. Die Lösungen der Alkaliberj'llate sind
weitgehend hydrolytisch gespalten und es befindet sich demgemäß eine be-
deutende Menge Be(OH)2 in gelöstem Zustande. Die lösliche Form des
Hydroxyds- wandelt sich aber langsam in eine viel weniger lösliche Modifi-
kation um, so daß Abscheidung des Hydroxyds erfolgt. Die besprochene Um-
wandlung geht nur langsam vor sich in der Kälte, bei erhöhter Temperatur
viel schneller. Seine Löslichkeit ist in hohem Grade von seiner Dar-
stellungsart und Behandlung abhängig*<^): in kalt- und frischgefällter
Form ist es voluminös, gallertartig, und zeigt eine erhebliche Löslichkeit
sowohl in Säuren, wie Alkalien und Alkali- oder Ammöniumcarbonat, in
letzteren unter Bildung von Beryllaten neben Ber>'lliumcarbonat. Durch Er-
hitzen unter Lösungen oder beim Trocknen altert es, besonders schnell in
heißer, verdünnter alkalischer Lösung, wobei seine Löslichkeit in verdünnter
Lauge auf den 25- bis 30-sten Teil der jungen Form sinkt. Durch starke
Abcgg, Handb. d. anorgan. Chemie 11. 2
18 Dawson, Beryllium.
lo-normale Lauge kann aber, namentlich in der Hitze, selbst die älteste in
Säuren sehr schwer lösliche Modifikation wieder in Lösung gebracht werden.
Die Un'.enntnis dieser Verhältnisse bedingte viele- Widersprüche in der älteren
Literatur. Folgende Zahlen charakterisieren die Löslichkeit einer möglichst
frischen Form-'O):
NaOH i,Q9 0,65 0,39 Mol /Liter
Be(0H).2 .... 0,66 0,144 0,06 n
Beilsla 1:2,9 1:4,5 1:6,5-
Die frische Form des Be(0H)2 bindet reichlich COj aus der Luft, die
stark gealterte Form nicht merklich. Be(OH)2 kann bei 100*^ C getrocknet
werden, bei stärkerem Erhitzen geht es in das Oxyd über. Hydroxyde mit
größerem Wassergehalt sind beschrieben worden; so entsteht beim Versetzen
einer Be-Salzlösung mit Ammoniak und Trocknen des Niederschlags an der
Luft ein Hydroxyd der Formel*') 3Be(OH)2 -yHjO, für dessen chemische
Individualität jedoch ein Beweis fehlt Die Reinigung des Be(0H)2 von bei-
gemengten Verbindungen, namentlich Eisen, erfolgt am besten auf dem Um-
wege über das chloroformlösliche Acetat (s. u.)
Be(0H)2 + H2SO4 aq = BeS04 »q + 16100 cal.^»»)
Thermochemisches. Be(OH)2 + 2 HCl aq = BeCl2 aq 4- 13650 »
Be(OH)2 + 2HF aq = BeFj aq + 1970 » *'b)
Berylliumoxyd. Beryllerde, Süßerde BeO bildet sich aus dem
Hydroxyd beim Erhitzen auf 440^ C als ein leichtes voluminöses Pulver von
der Dichte (20^4^) 2,964. Es entsteht femer durch Glühen verschiedener
Berylliumsalze, z. B. des Carbonats und Sulfats. Im Knallgasgebläse ist es
unschmelzbar; bei der Temperatur des elektrischen Ofens schmilzt es leicht
und geht in Dampfform über.^2) Durch anhaltendes Glühen mit Borsäure
oder starkes Erhitzen von BeS04 mit K2SO4 ist es in kristallinischer Form
erhalten worden. Beim starken Glühen für sich scheint es auch kristallinisch
zu werden und dementsprechend weichen die Eigenschaften des geglühten
Oxyds deutlich von denen des bei niedriger Temperatur dargestellten Oxyds
ab. Letzteres ist in verdünnten Säuren leicht löslich, das stark geglühte nicht,
sowie auch nicht in kohlensaurem Ammoniak. Im geglühten Zustande wird
es beim Kochen mit konzentrierter Salzsäure nur langsam angegriffen, löst
sich aber beim Erwärmen mit konz. Schwefelsäure. Im elektrischen Ofen
mit Kohlenstoff erhitzt, wird das Oxyd unter Bildung von Carbid reduziert^^;
unter denselben Umständen wirken Bor und Silicium^*) auch darauf ein und
es entsteht ein Borid resp. Silicid des Metalls. Bei weniger hoher Temperatur
findet Reduktion sehr schwer statt; dieselbe wird weder durch Kalium, Natrium
noch Kohlenstoff^*) bewirkt.
Kaliumbetyllat, Be(0K)2**), das als Kaliumsalz der Beryllsäure BeCOH).^
aufzufassen ist, entsteht, wenn frisch gefälltes Hydroxyd mit carbonatfreiem
in absoluten Alkohol aufgelöstem Ätzkali in einer COj-freien Atmosphäre
digeriert, und die abfiltrierte Lösung im Vakuum eingeengt wird. Es scheidet
sich als schneeweiße seideglänzende Masse aus, ist sehr hygroskopisch und
wird durch Wasser zersetzt; wegen der hydrolytischen Spaltung läßt es sich
aus wässeriger Lösung nicht erhalten. Auf ähnliche Weise ist das Natrium-
beryllat dargestellt worden. Leitfähigkeitsmessungen nach scheint jedoch
ungespaltenes Beryllat in reichlicher Menge in der Lösung vorhanden zu
sein.-* 5)
Dawson, Beryllium. 10
Binire Metalloidverbindungen. Von den Verbindungen des Beryl-
liums mit den anderen elektro-negativen Elementen ist im allgemeinen nicht
sehr viel bekannt. Mit Schwefel verbindet sich das Metall nicht unmittelbar,
wohl aber wirkt S auf BeJ, in der Hitze und es bildet sich das Sulfid. Mit
Selen oder Tellur zusammengeschmolzen, tritt es auch in Verbindung; die
Selenverbindung ist eine spröde kristallinische Masse, die vom Wasser lang-
sam aufgelöst wird, während die Tellurverbindung ein graues Pulver bildet,
welches mit Wasser Tellurwasserstoff entwickelt Ein Stickstoffberyllium ist
noch nicht erhalten worden, wohl aber die Verbindungen mit Q Si und B,
von welchen aber nur das Carbid einigermaßen untersucht worden ist
Berylliumcarbid Be^C*') wird durch Erhitzen eines Gemenges von
Betyllium und Zuckerkohle im elektrischen Ofen dargestellt Es bildet eine
rötliche, aus mikroskopischen hexagonalen Kristallen bestehende Masse, die
sich durch große Härte auszeichnet Im chemischen Verhalten erinnert es an
das Aluminiumcarbid, indem es durch Wasser und Säuren bei gewöhnlicher
Temperatur unter Bildung von Methan langsam zersetzt wird
BejC + 4H2O = 2Be(OH)2 + CH4.
Viel schneller geht diese Zersetzung vor sich, wenn das Carbid mit kon-
zentrierter Alkalilösung gekocht wird. Auch in anderer Beziehung ist das
Carbid sehr reaktionsfähig; beim Erhitzen wird es durch Cl, Br, O, HQ und
HF in die entsprechenden Berylliumverbindungen übergeführt
Ober die Salze der Sauerstoffhalogensiuren liegen noch wenige An-
gaben vor. Eine Lösung von Berylliumchlorat (Bromat, Jodat), welche durch
Eintragen von Be(OH)2 in die entsprechende wässrige Säure erhalten wird,
zersetzt sich beim Abdampfen.**) Berylliumperchlorat Be(C104)2 •
4H2O3«) stellt man dar durch Zusammenmischen von BeS04- und BaL{C10^)2'
Lösungen und Einengen der abfiltrierten Lösung. Es bildet zerfließliche
Nadeln, ist nicht beständig und schon bei 200^ entweichen Oberchlorsäure-
dämpfe. Beryllium per jodat Be3ÜÖ5)2 • iiHjO**) kristallisiert aus einer
mit Berylliumcarbonat digerierten Uberjodsäurelösung in rektangulären Tafeln.
BerylHumsulflt^BeSO,.*^ Zur Darstellung dieses Salzes der schwachen
Schwefligsäure ist es nötig, die hydrolytische Spaltwirkung des Wassers
zu verhindern. Es entsteht in Form von kleinen hexagonalen Tafeln, falls
eine Lösung von SO, in absolutem Alkohol mit frisch gefälltem getrockneten
Be(OH)2 zur Sättigung digeriert und darauf die Lösung im Vakuum einge-
trocknet wird. Mit Wasser wandelt es sich sofort in ein basisches Salz der
Formel BeO • BeSO, um. Dieses basische' Salz entsteht ebenfalls, wenn man
wässrige anstatt alkoholischer Schwefligsäure mit Be(OH)2 behandelt und die
Lösung einengt Es bildet ein farbloses äußerst zähes Qummi. Durch
Wechselzersetzung von BeCl, und Na^SO, in wässriger Lösung entsteht ein
sehr basischer Niederschlag der Zusammensetzung 2BeS03 •9Be(OH)2 .6H2O;
bei der Schwäche der Komponenten ist dies leichf erklärlich. Aus Alkali-
bisulfitlösungen, welche mit Be(0H)2 in der Wärme versetzt worden sind,
scheiden sich Alkaliberylliumsulfite ^»^ ab, wie z. B. KjSO, • 2BeS03 . 9H2O
und (NH|)2S03 • aBeSOj • 4H2O. Dieselben sind wirkfiche Doppelsalze und
sind den von Mg gebildeten Doppielsulfiten ganz analog.
Betylliumsulfat^ BeS04. Eine wässrige Lösung erhält man leicht
durch Auflösung des Oxyds oder Hydroxyds in verdünnter Schwefelsäure.
Beim Eindampfen der wegen der Hydrolyse mit Vorteil etwas angesäuerten
Lösung bei Zimmertemperatur scheiden sich große oictaedrische Kristalle der
20 Dawson, Beryllium.
Formel BeS04 •4H2OO*) aus. Diese sind an der Luft beständig, haben
bei 20^ eine Wasserdampftension von 20 mm OlivenöH®); bei 100 — 110^
verlieren sie 2H0O unter Bildung des Dihydrats. Das wasserfreie Sulfat läfit
sich durch Entfernung des Wassers aus dem Dihydrat, oder durch Behandlung
von Beryilinmoxyd mit konzentrierter Schwefelsäure erhalten. Die vollständige
Vertreibung des Wassers ohne Schwefelsäureverlust ist aber schwierig auszu-
führen. Das wasserfreie Sulfat wird von kaltem Wasser nur langsam angegriffen.
Bei Rotglut geht die Schwefelsäure größtenteils und bei Weißglut vollständig weg.
Diese Umwandlung ist zum Zwecke der 'Atomgewichtsbestimmung gebraucht
worden. Bei Zimmertemperatur löst sich das BeS04 • 4H2O in etwa dem
gleichen Gewicht Wasser; in verdünnter Schwefelsäure, also in einer gleich-
ionigen Lösung, ist es weniger löslich, und in absolutem Alkohol im Gegen-
satz zu den Haloiden fast unlöslich. Die wässrige Lösung nimmt bedeutende
Mengen des Oxyds beim Digerieren auf. Die Angabe >*), daß ein dem
Bittersalz analoges Heptahydrat aus ziemlich stark saurer Lösung sich aus-
scheidet, scheint nach neueren Untersuchungen *8) irrtümlich zu sein.
Hydrolyse der BeSO^ -Lösungen ^S) Liter pro g-Äqu. 4 12 20
bei 40 ö % Hydrolyse 0,52 0,58 0,68
Bei derselben Verdünnung ist die Hydrolyse des Sulfats deutlich geringer
als die des Chlorids.
Leitfähigkeit v == 32 64 128 256 512 1024
25<> Aqu..Leitf. = 66,4 77,0 88,7 99,4 112,6 124,4
Lösungswärme BeS04 . 4H2O = + 850 cal.»»)
Basische Sulfate entstehen, wenn Lösungen des normalen Sulfats mit
Be-Hydroxyd oder -Carbonat gesättigt und darauf eingedampft werden. Die
in der Literatur^ ^) als basische Sulfate beschriebenen Verbindungen sind wohl
keine besonderen chemischen Individuen. Die phasentheoretiscbe Unter-
suchung*^) derselben hat ergeben, daß man es hierbei nicht mit individuellen
Verbindungen, sondern wahrscheinlich mit festen Lösungen des Sulfats in
dem Hydroxyd zu tun hat Dieselben sind viel basischer, wenn Gleichge-
wicht mit der Mutterlauge eingetreten ist, als wenn sie frisch ausgefällt werden.
Doppelsulfate liefert das Be mit den Alkalimetallen. Aus einer Lösung,
welche Kalium und Berylliumsulfat in etwa gleichen Mengen enthält, kristal-
lisiert K2SO4 • BeSO^ .2H2O*) aus, und unter ^enau ähnlichen Umständen
entsteht ein analog zusammengesetztes Ammoniumdoppelsalz. Aus einer über-
schüssigen H2SO4 enthaltende KBe-Lösung ist das saure Salz K2SO4 . BeS04
. H2SO4 • 4H2O erhalten worden.
Berylliumthiosulfat*^) ist durch seinen Wassergehalt auffällig; es soll
die Formel BeS203 • 11H2O besitzen.
Berylliumnitrat läßt sich durch Behandlung einer BeS04.Lösung mit
der entsprechenden Menge Ba(N03)2 und langsames Einengen der Lösung
in Kristallen der Zusammensetzung Be(N03)2 • sHjO^^) erhalten. Es istzer-
fließlich und beim Erwärmen auf etwa 60^ schmilzt es im Kristallwasser voll-
ständig auf. Schon bei 100® verliert es Salpetersäure und bei anhaltendem
Erwärmen soll das basische Salz Be(N03)2 • Be(0H)2 • 2H20*<>) in Form eines
durchsichtigen in Wasser löslichen Gummis erhalten werden. Bei etwa 200^
geht alle Salpetersäure weg und es bleibt das Oxyd zurück.
Hydrolyse von Be(N03)2-Lösung28) Liter pro g-Äqu. 10 20 40
bei"4o®C % Hydrolyse 1,8 1,8 1,9.
Dawson, Beryllium. 21
Berylliumorthophosphat Be^CPO^), • öHsO^^ entsteht als ein
veiBes voluminöses Pulver, wenn Be- mit POj '"-Ionen zusammentreten, wie
wenn eine Be-Salzlösung mit Natriumorthophosphat versetzt wird. Löst man
das Phosphat in verdünnter Essigsäure und fügt der erwärmten Lösung einen
geringen Überschuß an Natriumphosphat hinzu, so scheidet sich das wasser-
innere Salz Be3(P04)2 • 4H20*ö) in mikroskopischen Kristallen ab. Das
saure Salz BeHPOi • aHjO*^) entsteht, falls eine Be-Salzlösung mit gewöhn-
lichem phosphorsaurem Natron versetzt wird — also bei Zusammentreffen
von Be- und HP04"-lonen.
Berylliumammoniumphosphat Wird Berylliumphosphat in Satz-
säure aufgelöst, Ammoniak bis zur neutralen Reaktion der Lösung zugegeben
und die Lösung darauf zum Kochen erhitzt, so scheidet sich in kristallinischer
Form BeAmPOj aus.*^ Die Bedingungen für seine Entstehung sind also
wesentlich das Zusammentreten von Be-, Am- und P04'"-lorien. In kaltem
Wasser ist es schwer löslich und in heißem löst sich auch nur wenig auf. Beim
Glühen verwandelt es sich in Berylliumpyrophosphat, das femer durch Versetzen
einer Be-Salzlösung mit Natriumpyrophosphat an Kristallwasser gebunden
als BejPjO; . sHjO erhalten wird.
Berylliumcarbonat In Anbetracht der Schwäche der Kohlensäure
und der Base ist es leicht verständlich, daß unter den Bedingungen, welche
gewöhnlich zur Bildung eines normalen Carbonats führen, der Einfluß der
Hydrolyse sich bemerkbar macht, so daß anstatt des normalen Salzes basische
Salze entstehen, deren Zusammmensetzung von den Versuchsbedingungen wie
Konzentration, Temperatur usw. abhängt. Wie allgemein der Fall, wird die
Hydrolyse des etwa gebildeten normalen Salzes beträchtlich vermindert, wenn
eins der Spaltprodukte in überschüssiger Konzentration in der Lösung vor-
handen ist Demgemäß läßt sich aus einer an COj-gesättigten Lösung da<^
normale Salz gewinnen. Zu diesem Zwecke wird durch Wasser, in dem sich
Be(OH)2 in Suspension befindet, ein COj-Strom geleitet Nach einiger Zeit
wird von der ungelösten Substanz abfiltriert und die klare Lösurj in COj-
Atmosphäre eingeengt. Kristalle der Zusammensetzung BeCOj • 4H20^'')
scheiden sich aus. Bei loo^ vertiert das Salz alles Wasser und bei nicht viel
höherer Temperatur entweicht Kohlensäure.
Mehrere basische Carbonate sind beschrieben worden. Beim Versetzen
einer Be-Salzlösung mit überschüssigem NajCO^ entsteht eine Verbindung
(oder Verbindungengemisch) BeCOj • 2BeO • HjO. Aus der Lösung, die
man durch Digerieren von Be(OH)2 mit Am-jCOj-Lösung erhäh, setzen sich
Niederschläge ab, welche an Beryllium und Kohlensäure je nach den Be-
dingungen einen sehr verschiedenen Prozentgehalt aufweisen. Dieselben
stellen "wohl Gemische von Hydroxyd und Carbonat oder basischen Carbo-
naten dar, und in Anbetracht der Verhältnisse dürfen alle beschriebenen Ver-
bindungen nicht ohne weiteres als chemische Individuen angesehen werden
Das normale Carbonat sowie die basischen Salze sind in Am^CO, -Lösung
löslich, weniger leicht in kohlensaurem Kalium oder Natrium. Doppei-
carbonate, welche ein Alkalimetall enthalten, lassen sich darstellen. Digeriert
man Be(0H)2 mit Pottaschelösung und fügt Alkohol hinzu, so scheidet sich
ein Kaliumberylliumcarbonat^) in kleinen Kristallen aus. Es ist in kaltem
Wasser löslich, beim Kochen fällt eine ba<?ische Verbindung aus.
Berylliumsllicat Das Be-Salz der Orthokieselsäure Be^SiOi findet
sich frei in der Natur in reinem Zustande vor. Es bildet durchsichtige rhom-
22 Dawson, Beryllium.
bocdrische Kristalle vom spez. Gew. 3,0, ist sehr schwer schmelzbar und wird
von Säuren nicht angegriffen. Die wichtigsten Be-Mineralien Beryll, Euklas
usw. sind auch als Beryllium-Aluminium-Silicate aufzufassen, und mehrere
Be-Alkali-Silicate sind synthetisch dargestellt worden.
Berylliumborat Beim Versetzen einer Be-Salzlösung mit kalt ge-
sättigter Boraxlösung entsteht ein basisches Borat der Zusammensetzung^
sBeO.RjOj.**) Es ist ein amorphes, sehr voluminöses Pulver, dessen spez.
Gew. nur 1,142 beträgt und ist in Wasser nicht, in Säuren aber leicht
löslich. Bei heftigem Glühen vertiert es alle Borsäure und Beryllerde
bleibt zurück. Ob es sich um ein chemisches Individuum handelt, ist
zweifelhaft
Betylliumacetat Das Hydroxyd löst sich in heißem Eisessig zu
einer in der Kälte in Oktaedern auskristallisierenden basischen Verbindung^')
BeO-3Be(C2H302)2 vom Schmelzpunkt 283— 284O und Siedepunkt 330— 331 <>.
Ihre Dampfdichte entspricht der Formel und ist für die Wahl des Atom-
gewichts (s. u.) von Bedeutung.
Da&^lz ist in absolutem Alkohol, Eisessig, Aceton, Benzaldehyd, POs,^
geschmolzener Monochloressigsäure, Malon- und Acetessig-Ester und wahr-
scheinlich vielen andern organischen Lösungsmitteln löslich; insbesondere ist
es in Chloroform*^) leicht löslich, aus dem es im Unterschied zu analogen
Ferriverbindungen durch Wasser nicht ausschüttelbar ist All diese Eigen-
schaften charakterisieren diese interessante Verbindung als sehr wenig;
ionisiert Dementsprechend fällt auch durch alkoholisches KOH in ab-
solut-alkoholischer Lösung kein Be(OH)2, jedoch bewirkt eine Spur von
Wasserzusa& quantitative Fällung. Da die Verbindung von wässrigen
Flüssigkeiten kaum benetzt wird, so kann man ihre Hydrolyse durch
Vermittlung eines wassermischbaren Lösungsmittels (Alkohol, Aceton) herbei-
führen.
Ameisensäure und einige höhere Glieder der Fettsäurereihe bilden dem
Acetat ganz analoge basische Berylliumverbindungen. *^>)
Oxalsäure Sälze.^^) Wird Oxalsäure mit Be(OH)2 in der Siedehitze
abgesättigt, so lösen sich 2,5—3 Mple auf ein Mol der Säure und beim
Einengen der Lösung nach Zusatz der gleichen Menge Oxalsäure kristalli-
siert das normale Beryllium Oxalat BeC204 -31120 in Nadehi oder
Tafeln aus. Bei Absäftigung der sauren Alkalioxalate auf dieselbe Weise erhält
man basische Verbindungen der Formel M2C2O4 • BeC204 - Be(0H)2 • XH2O
wo M ein Alkalimetall darstellt Das Kaliumsalz bildet glänzende Kristalle,
welche luftbestftndig sind, dagegen ist das Ammoniumsalz sehr hygroskopisch,
also löslicher. In ihren Lösungen treten die gewöhnlichen Reaktionen der
Oxalsäure und des Berylliums unverändert ein Fügt man der mit Be(OH)2 abge-
sättigten Lösung eine äquivalente Menge des Bioxalats hinzu, so scheiden sich
beim Kristallisieren neutrale Salze vom Typus MjCjOi •BeC204 -xHjO aus,-
welche nach ihrem Verhalten als echte Doppelsalze, d. h. kaum komplexe Verbin-
dungen aufzufassen sind. Im Einklang damit ist die Leitßhigkeit der neutralen
Doppelsalze bei einer Reihe von Verdünnungen gleich der Summe der Leitfähig-
keitswerte der Komponenten. Das neutrale AmmoniumpalE (NH4)2C2^4 * BeC204
eignet sich infolge seiner Fähigkeit, wohlausgebildefib Kristalle zu bilden, zur
Reindarstellung von Be- Verbindungen und wurde von Debray zur Atom-
gewichtsbestimmung (s. u.) benutzt
Dawson, Beryllium. 23
Molarlcitfähigkeit A von Oxalatlösungen. 25^.^*)
Liter pro Mol = 32 64 ; 128 '. 256 512 1024
BeC204-3H20 /i = — 2148 24,39 30. 1 4 38,64: 39 J4
K2C2O4 • BeC:204 . H2O 235,6242,4 257,2 266,6 269,6 .289,2
KaCjOi-B^CjOa-B^ (0*^)2 '^V-iHiO i96,4J2io,8 225,8 241,4 254,0 264,2
Weinsäure Salze,»*) Das normale Salz BeC4H406.3H20 wird durch
Auflösen von Be(OH).2 in der berechneten Menge siedender Weinsäurelösung
in mikroskopischen Kristallen erhalten. Größeres Interesse beanspruchen die
komplexen Verbindungen, welche durch Absättigung der sauren Tartrate mit
Be(OH)2 in der Siedehitze erhalten werden; dieselben klären die Natur des
Berylliums besonders auf. Beim Einengen der Lösungen kristallisieren wohl-
ausgebildete berylliumhaltige Salze aus, deren Zusammensetzung der Formel
M20-4BeO-2C4H405-xH.20 entspricht. Diese sogenannte Alkalidiberyl-
liumtartrate»^) zeigen mehrere anomale Reaktionen, welche für ihre komplexe
Natur sprechen; so wird durch KCl kein Weinstein ausgefällt und durch
CaCU-Lösung kein weinsaurer Kalk. In diesen komplexen Körpern hat man
aller Wahrscheinlichkeit nach Verbindungen, in denen nicht. nur die Carboxyl-
wasserstoffe, sondern auch die Hydroxyl Wasserstoffe der Weinsäure durch Metall-
atome ersetzt sind. Das Verhalten der Alkalidiberylliumtartrate läßt sich durch
die Formel (1) oder falls man, wie im Falle der ähnlichen Kupferverbindung»'),
die doppelte Molekularformel annimmt, durch (2) zum Ausdruck bringen:
COOM COOM MOOC
I I I
CHOv CHO. /OHC
\rp (o\ I \
a/
(1) I >Be (2) I >Be Be^
CHO^ CHQ/ ^OHC
i
I I
OOBeOH COOBe— 0-Be->OOC
Das optische Drehungsvermögen»^) dieser Salze ist sehr groß im Vergleich
2U den gewöhnlichen weinsauren Salzen; für das K, Na und Am-Salz beträgt
die Molekularrotation [M]d 225,3®, 225,1 ^ resp. 241,7". Schon in verhältnis-
mäßig konzentrierten Lösungen wird die elektrolytische Dissoziation ziemlich
groß, da die Werte für [M]d sich nur wenig ändern. Das komplexe Anion
scheint ferner sehr beständig und nur wenig hydrolytisch gespalten zu sein,
unterscheidet sich darin von den Boryl- und Arsenyltartrat-Ionen und tritt
dem Antimonyltartrat-Ion an die Seite. Die Änderung der Leitfähigkeit der
Diberylliumtartrate mit der Verdünnung spricht für die doppelte Formel (2),
da fitü24"~/'32 "^he gleich 20 gefunden wird.
Leitfähigkeit. 250.»«) ^IjqS*^^ 32 64 128 256 5^2 1024
Vj Kaliumdiberylliumtartrat. Aqu. Leitf. 46,6 50,0 53,7 56.2 61,1 68,4
V2 Natrium- „ „ 41,3 43;5 46,6 49.1 57» 1 63,4.
Alkalimonoberylliumtartrate der Formel M.20-2BeO-2C,H405xH_,0
tntstehen aus Alkalibitartrat-Lösungen, welche weniger Be(OH).2 auf<icl(>st
haben. Diese komplexen Verbindungen zeigen auch anomale Reaktionen und
besitzen abnorm hohes Drehungsvermögen; für das K und Am-Salz isi für
[M]d 124,7® resp. 125,8® gefunden worden und dieser Wert ist unabhängig
von der Konzentration. Die Monoberylliumtartrate sind somit ebenfalls Ver-
bindungen eines komplexen Anions, das in seiner Zusammensetzung der in
24 Dawsuii, Beo'llium.
der Fehlingschen Lösung vorhandenen Cu- Verbindung entspricht Dem-
gemäß ist die Konstitution derselben wahrscheinlich durch die Formel
COOM MOOC
I I
CHOH HOHC
CHOH HOHC
I I
COOBe— O—BeOOC gegeben.
Ähnliche Verbindungen 5«) liefert das Beryllium mit der Äpfelsäure; die
beiden Reihen von Mono- und Diberylliumalkalimalaten sind ebenfalls nach
ihrem V^erhalten komplexe Verbindungen; ihre Lösungen enthalten ein kom-
plexes Be-haltiges zweiwertiges Anion wie im Falle der schon besprochenen
Weinsäuresalze.
Berylliumacetylacetonat 11)38) ist eine salzartige Verbindung des Acetyl-
acetons, welches als einwertige Säure fungiert, und mit Be(OH)2 oder Car-
honat, jenes entsprechend der Formel Be(C5H;0.>)2 liefert Die Verbindung
ist farblos, in allen Lösungsmitteln löslich, z. B. In Benzol, Toluol, Naphta,
Benzin etc., Chloroform, Terpentin, Alkoholen, Aceton, Äther, Schwefelkohlen-
stoff, Estern, am wenigsten in kaltem Wasser, sie ist daher auch nicht hygro-
skopisch. jMan kann darnach vermuten, daß sie wenig ionisiert ist, immerhin
ist sie es genügend, um durch siedendes Wasser unter Abscheidung von
Be(OH)2 hydrolytisch gespalten zu werden. A fortiori wirken natürlich Säuren
zersetzend unter Bildung von freiem Acetylaceton. Sie schmilzt bei loS*'
und siedet bei 270*^ ohne Zersetzung. Ihr Dampfdruck ist schon unterhalb
100*^ genügend, um deutliche Sublimation zu bewirken. Die sublimierten
Kristalle ähneln Schneeflocken, aus Lösungen scheiden sich rhombische Platten
ab. Die Dichte des Acetylacetonats ist (20^/4^) 1,168.
1) Vergleiche Awdejew, Po^£r, Ann. 56, 11 S, i'84'2.
2) Füne Zusammenstellung der Be-Mineralien findet man Chem. News 8; 183, 1663.
3) Ann. de Chimie [i] 26, 155; 1798.
4) Lieb. Ann. 109; 144» iSSO-
5) Ann. de Chim. [3] 44, 5, 1S55.
(») Bcri. Ber. 11, 381, 1878.
7) Berl. Ber. U, 872, 1878.
S) Nilson und Pettersson, Berl. Ber. 13, 1451, 18S0.
c;) Proc. Roy. Soc. 39, i, 1S83; siehe auch Phil. Trans. Roy. See. Part. 2, f)Oi, 1883.
lü) Nilson und I*ottersson, Beri. Ber. 17, c)87, 1884.
1!) (.oml)cs. (.omptes Rendus 119, 1222. 1804.
12) Rosen heim und Woge, Zeit, anorjjan. Chemie 15, 310, 1897.
13) Wyrouboff, I5ull. Soc. tran^;. min. 19, 210, iS.p.
14) Traube. Zoit. anorgan. Chemie 8, 35; ^^J4-
15) Krüli und Moraht, l.ieb. Ann. 260, Un, i8(X>.
i(>) Lehcau Coniptes Rendus 121, 041, 1895; 126, 1202, i8()8.
17) Wecren, Pos^g. Ann. 92, loi, 1854. -- Klatzu, Journ. f. prakt. Chem. 106,
j>8, iS<)8. — Joy, Siil. Amer. Journ. (2I 36. 84, iS()3.
iS) Krül» und Moraht, Lieb. Ann. 262, 38, iS()i; siehe auch Haber und van
Oordt, Zeit. anor<;an. Chem. 38, 377, ujQ4.
u)) IJcrthier, Ann. de Chimie 50. 37» ; Ciniclin, Pogg. Ann. 50, 175 u. 183, 1840;
SchnMjjotscli. Poijg. Ann. 92, ()8, 1854.
2n) Hnber, Ztschr. anorgan. Chemie 40, 4^>5. hk)3.
2\) Po.u:g. Ann. 13, 577. 1828; vergi. auch Bussy, Schweig. Jouni. 54, 241; Rey-
nolds, Phil. Mai--. I3I 3, :vS 1877.
Dawson, Ber>'Hium. 25
22)^Winkler, Berl. Bcr. 28, i2«, 1890.
23) k'ebeau, Comptes Rendus IM, 744, i8g8.
24) Borchers, Zeit. f. Elektrochemie 2, 40, 1895.
25) Liebmann, Patent-Bl. 20, 193.
26) Abegg, Zischr. anorg. Chem. 39, 367, 1904.^
27) Freundlich, Zeit. f. physikal. Chem. 44, 129, 1903.
28) Ley, Zeit f. physikal. Chem. 30, 199, 1899.-* Bruner, Zeit. f. physikal. Chem.
32, 132, 1900.
29) Toczynsky, Zeit. f. Chemie 7, 276, 1871, vergl. dagegen Rosenheim und
Itzig, Berl. Bcr! 32, 34^4, 1899.
29a) Vergl. Joy, Chem. News 8, 198, 1863. .
30) Renz, Berl. Bcr. 38, 2751, 1903.
31) Winkler, Berl. Ber. 24, 1972, 1891.
32) Cahours Jahresbericht 520, 1873.
33) Ab egg, Ztschr. anorg. Chem. 39, 339, 1904.
34) Pogg- ^nn. 1, 22, 1824.
35) Lebeau, Cömptes Rendus 128, 1418, 1898.
36) Marignac, Ann. de Chimie (4) 30, 45» 1873.
37) Lebeau, Comptes Rend. 128, 1272, 1898.
38) Parsons Zeit, anoigan. Chem. 40, 410« 1903.
39) Polio k, Joum. Chem. Soc 85, 603, 1904.
40) Haber und van Oordt, Ztschr. anorg. Chem. 38, 377 und 40, 465 1904.
41) Atterberg, Sv. Vetensk. Akad. Handl. 12, Nr. 5, 1S73.
41a) Thomsen, Pogg. Ann. 143, 488, 1871.
41b) Petersen, Zeit. f. phys. Chem. 5, 259, 1890.
42) Lebeau, Comptes Rendus 123, 818, 1896.
43) Lebeau, Comptes Rendus 121, 496, 1895.
44) Lebeau, Comptes Rendus 123, 818, 1896.
45) Hantzsch, Zeit anorg. Chem. 30, 3^3» iQ^-
46) Krüß und Moraht, Berl. Ber. 23, 734^ 1890.
47) Seubert und Elten, Zeit, anorg. Chem. 4, 44» 1893.
48) Parsons, Z. anorg. Ch. 40, iog, 1904; 42, 250, 1904.
49) Faktor, Pharm. Post 34, 485. — Chem. Centralbl. 01, II, 878.
50) Sestini, Oazetta Ital. Chim. 20, 313, 1890.
51) Scheffer, Lieb. Ann. 109, 144» 1859.
52) Rößlcr, Zeit f. analyt. Chemie 17, 148, 1878.
53) Urbain und Lacombe, Compt. rend. 133, 874, 1901.
54) Haber und van Oordt, Ztschr. anorg. Ch. 40, 465» 1904«
54a) Lacombe, Compt. rend. 134, 772, 1902.
55) Rosenheim und Woge, Zeit, anorg. Chemie 15, 283, 1897.
56) Rosenheim und Itzig, Berl. Ber. 32, 3424» 1899.
57) Vergl. Kahlenberg, Zeit. f. physikal. Chemie 17, 577. 1895.
Chronologische Übersicht der Citatc.
1798 1 %
1820-1829: 21, 34.
1830-1839:
1840-1849: 1, iQ.
1850-1859: 4, 5. 17. ^9, 5i.
1860-1869: 2, 17, 29a.
1870—1879: 6, 7, 21, 29, 32, 36, 41, 41a, 52.
1880-1889: S, g, 10.
1890—1894: 11, 14, 15, 18, 22, 31, 4ib, 46, 47i 50.
1885-1899: 12, 13, 16, 23, 24, 28, 29, 35. 37, 42, 43» 44» 55i 561 57-
1900—1904: 18, 20, 26, 27, 28, 30, 33» 3S, 39» 40, 45, 48, 40. 53. 54, 54».
The University, Leeds, Dez. IQ04.
Atomgewicht des Berylliums.
Allgemeine Bemerkungen Ober Atomgewichte etc. Die Data, aus
welchen unsere jetzigen Atomgewichte der Elemente abgeleitet wurden, sind
mit einer Vollständigkeit, die nichts zu wünschen übrig läßt, von F. W. Clarke
in den zwei Auflagen seines ausgezeichneten Werkes: A Recalculation of the
Atomic Weights, New Edition, Washington 1897 zusammengestellt worden.
Wertvolle Dienste haben mir auch die Piönierwerkc von Strecker (1859) und
Becker (1880) geleistet Clarke benutzte die Literatur bis zum Ende des
Jahres 1896. Das auf die falsche BasisO »» 15,96 begründete ^erk von Lothar
Meyer und K. Seubert, Die Atomgewichte der Elemente, Leipzig 1883, enthält
die Literatur bis Herbst 1882. Die Atomgewichtsdata dieses Werkes sind heute
direkt unbrauchbar und müssen auf die Basis 0== 16 (oder auf 0= 15,88) erst
umgerechnet werden. Die Zusammenstellung, welche Ostwald in seinem
Ausführlichen Lehrbuch der allgemeinen Chemie, 2. Aufl., gegeben hat, geht
bis zum Oktober 1890. Als Vervollständigung des Werkes von Clarke
dienen die alljährlich von demselben im Namen der amerikanischen A. Q.
Komm, herausgegebenen Jahresberichte im Joum. Amer. Chcm. Soc.
Clarke führt in seinem Werke alle Einzelbestimmungen in der Form von
Verhältniszahlen an und behandelt die erhaltenen Mittel nach der Wahrschein^
lichkeitsrechnung. Obwohl sich die Anwendung der Wahrscheinlichkeits-
rechnung in Clarkes Händen in den meisten Fällen gut bewährt hat, so
ist doch gegen den Gebrauch derselben einzuwenden, daß sie sich im Prinzip
auf die Berechnung von Daten, welche aus meist komplizierten chemischen
Manipulationen und nachfolgenden Messungen und Wägungen abgeleitet
wurden, nicht eignet, da sie für dieselben zu fein ist und zu geringe
(wahrscheinliche) Fehler ergibt. Streng genommen ist sie ja nur auf direkte
astronomische oder physikalische Messungen anwendbar. Besser wäre es,
bei chemischen Versuchs^ihen die mittleren Abweichungen vom Durchschnitt
zu berücksichtigen, doch müssen die Mathematiker eine zweckentsprechende,
weniger feine Methode erst ausarbeiten.
L Meyer und Seubert, sowie Ostwald addieren alle Einzelbestimm-
ungen und berechnen aus der Summe das Atomgewicht Es ist zweifel-
haft ob dieses letztere Verfahren richtig ist, denn dann müßte eine Atom-
gewichtsbestimmung desto genauer sein, je mehr Substanz verwendet wurde, ohne
Rücksicht auf die Zahl der Versuche und die Fehler der benutzten Methode!
Indem ich denjenigen Chemikern, welche sich für diesen Gegenstand
interessieren, das Studium des Werkes von Clarke empfehle, will ich hier
über ältere Bestimmungen nur ganz kurz berichten und nur diejenigen, meist
mit modernen Mitteln ausgeführten Arbeiten hervorheben, aus welchen sich
unsere zuverlässigsten Zahlen ergeben. Es wird mir wohl erlaubt sein,
meine eigenen Erfahrungen auf diesem Gebiete zur kritischen Behandlung
Brauner, Beryllittm-Ajoingewicht. 27
des Gegenstandes heranzuziehen. Im Gegensatz zu Ciarke berechnete ich
alle aus den individuellen Bestimmiungsreihen sich ergebenden Atomgewichts-
zahlen.
Um den Grad der Zuverlässigkeit der als Endresultat erhaltenen Atom-
gewichtszahlen anzudeuten, setze ich hinter dieselben die Zahlen (1), (II)
oder (III). Mit (I) bezeichne ich die von Stas erhaltenen Zahlen, bei weichen
die zweite Dezimalstelle als sicher oder nur wenig von der Wahrheit ab-
weichend angesehen werden darf. Dasselbe gilt von den meisten von Th« W.
Richards und seinen Mitarbeitern erhaltenen Zahlen. Mit (II) bezeichne ich
Zahlen, welche etwas weniger zuverlässig sind als (I), d. i. bei denen gewöhn-
lich nur die erste Dezimalstelle sicher ist Alle weniger zuverlässigen 2^hlen
bezeichne ich mit (III). In zweifelhaften Fällen schreibe ich (I— II) usw.
Atomgewicht des Berylliumt, Be«» 9,10(0=16) (9,1 Intern. A.G.Komm4.0
A) Wahl des Atomgewichts.
Das H-Aquivalent des Berylliums ist von der Ordnung 4,5. Die Frage,
welches Multiplum dieses Äquivalents das wahre Atomgewicht des Berylliums
vorstellt, konnte lange Zeit nicht definitiv beantwortet werden. Es wurde
entweder das Doppelte des Äquivalents: 4,5 x 2 ^^ 9 (Be") oder das Drei-
fache: 4,5x3 = 13,5 (Be^ oder sogar das Vierfache: 4,5 x 4 =« 18 (Be*^
als das wahre Atomgewicht des Berylliums angenommen.
Berzelius betrachtete die Beryllerde mit ihrem Entdecker Vauquelin
anfangs als BeO resp. Be02» seit 1815 aber als ein Analogen der Tonerde,
zunächst als BeO), später als Be^Oj. Awdejeff (1842) betrachtete das
Oxyd als Analogon der Magnesia: BeO. Dem Trioxyd (BcjO^) entspricht
das Atomgewicht 13,5, dem Dioxyd (BeO) 9. Der Streit zwischen den Ver-
tretern dieser beiden Atomgewichte kam lange Zeit nicht zur Entscheidung. 1«)
Marignac fand (1873), ^^ ^^ Beryllium Doppelfluoride bildet und hält
die Zweiwertigkeit für wahrscheinlicher, doch sei die Entscheidung schwer,
da das Sulfat des Berylliums weder mit demjenigen des dreiwertigen
Aluminiums, noch mit den Sulfaten der zweiwertigen Elemente isomorph isti>>)
Im Jahre 1878 bestimmten Nilson und Pettersson*) die spezifische
Wärme des metallischen Berylliums und fanden dieselbe zwischen o® — loo^
zu 04079. Diese Zahl mit 9,2 (Be°) multipliziert, gibt 3,8, mit 13,8 (Be™)
multipliziert aber 5,7 und da nur die letztere der von der Dulong-Petit-
schen Regel verlangten Konstante sich nähert, so schlössen sie, daB das Beryl-
lium mit dem Atomgewicht Be <» 133 und dem Oxyd Be^O, der Aluminium-
gruppe angehört.
Ein Jahr früher wurde die spez. Wärme des metallischen Berylliums durch
Emerson-Reynolds') bestimmt und zu 0,642 gefunden (0,642x9,2 «115,9).
Es ist bisher unentschieden, ob diese höhere, für Be" sprechende Zahl davon
herrührt, daß das Reynoldsche metallische Beryllium amorph und dehnbar
war, während dasjenige von Nilson und Pettersson spröde und kristallisiert
war, oder, was wohl wahrscheinlicher ist, davon, daß es unrein war. Lothar
Meyer^) häH die Frage noch nicht für definitiv entschieden, hält aber die
Dreiwertigkeit des Berylliums nicht für ausgeschlossen. Dagegen tritt Brau-
ner*) mit voller Entschiedenheit gegen die von Nilson und Pettersson
gezogenen Schlüsse und für das Atomgewicht Be". «= 9,2 auf, indem er auf
die Stellung des Elements im periodischen System hinweist, nach welcher dem
28 Brauner, Beryllium-Atomgewicht.
Berylliummetall gleich wie einer Anzahl (ii) benachbarter Elementr mit kleinem
Atomgewicht, kleinere spezifische Wärmen zukommen, als sie die Regel von
Dulong-Petit verlangt Nur die Regel von Avogadro könne diese Frage
definitiv entscheiden. Er stand ^mit seiner Ansicht fast isoliert!
Im Jahre 1880 fanden l^Iilson und Pettersson*'), daß die Atomwärme
des metallischen Berylliums bei steigender Temperatur nicht in dem Maße
wächst, wie bei anderen Elementen, welche als Ausnahmen von der Dulong-
Petitschen Regel angesehen werden. Lothar Meyer') wendet sich gegen
die Schlüsse der schwedischen Forscher und spricht sich für die zuerst von
Brauner ausgesprochene Ansicht, wonach Be" = 9,i, aus. Auch Carnelley^)
verteidigt das zweiwertige Beryllium, indem er den Schmelzpunkt und den
Siedepuilkt des Chlorberylliums mit den analogen Eigenschaften der drei-
wertigen Elemente vergleicht
Zu derselben Zeit führten Nilson .und Pettersson 5) eine Neubestim-
mung des Atomgewichts des Berylliums aus. Nach ihrer Ansicht sollte das
Atomgewicht des zweiwertigen Berylliums nur 8 betragen, da die. Differenz
zwischen den Atomgewichten der benachbarten Elemente der 2. und 3. Reihe
des periodischen Systems regelmäßig 16 beträgt: Li 7 -f 16 = 23 Na, (Be8
4- 16 = 24 Mg), B 1 1 + 16 «= 27 AI, C 12 + 16 == 28 Si usw. Sie finden
aber das H-Äquivalcnt = 4,55 und die doppelte Zahl = 9,1 spricht gegen
das zweiwertige Beryllium. Dieselben Forscher führten ferner eine ver-
gleichende Untersuchung der Verbindungen des Berylliums und der seltenen
Erden aus. Sie kamen zu dem Schlüsse, daß die Beryllerde Be203 eine
seltene Erde ist, und das Beryllium Be"i = 13,65 betrachten sie als das erste
Glied der Gruppe Her Elemente der seltenen Erden im abgeänderten perio-
dischen System der Elemente. Gegen diese Schlüsse trat zum zweitenmal
Brauner»®) auf und indem er die Eigenschaften der genannten Verbindungen
als periodische Funktionen der in ihnen enthaltenen Atomgewichte zusammen-
stellte, führte er auf Grund des periodischen Systems den Nachweis, daß die
Eigenschaften des Berylliums und seiner Verbindungen Funktionen des Atom-
gewichtes Be" = 9,1 sind, trotzdem, daß die Diskussion von Nilson und
Pettersson iJ) als zugunsten des Atomgewichts Be'"= 13,65 endgültig
erledigt erklärt wurde.
Im Jahre 1883 schloß Hartley»^) aus der Untersuchung des Funken-
spektrums des Berylliums, daß dasselbe mit den Spektren des Calciums,
Strontiums und Bariums «eine große Analogie besitzt, daß also das zweiwertige
Beryllium Bc" = 9,1 als das erste Glied der Gruppe der homologen Ele-
mente: Be, Ca, Sr, Ba angesehen werden muß. Humpidge'^) schließt aus
der von ihm gefundenen spez. Wärme des metallischen Berylliums, welche
übrigens mit der von Nilson und Pettersson gefundenen übereinstimmt,
daß das Atomgewicht des Berylliums Be = 9,1 beträgt
Im Jahre 1884 gelangte die Frage, betreffend das wahre Atomgewicht des
Berylliums zu ihrer endgültigen Entscheidung. Nilson und Pettersson**)
bestimmten die Dampfdichte des Berylliumchlorids, nachdem V. Meyer dieser
Versuch infolge der Anwesenheit einer Spur von Feuchtigkeit in seinem
Apparat mißlungen war. Sie fanden bei 686 — 812^ eine Dampfdichte, welche
mit der Molekularformel BeClj im Einklänge steht (Mol.-Qew. gefunden:
82,4—84,5, berechnet 800). Bei niederer Temperatur (520 •) assoziieren sich
die Moleküle zu BcjCi;!
Damit wurde endgültig entschieden, daß das wahre Atomgewicht
Brauner, Beiylliuin-Atomgewicht. 29
des Berylliums Be" = 9,i beträgt, in Obereinstimmung mit den An-
forderungen des periodischen Gesetzes.
Dies wurde noch später anderweitig bestätigt. So fand Humpidge^^)
1886 für das Chlorid und Bromid Dichten, welche den Formeln BeClj und
BeBrj (Be" = 9,i) entsprechen.
Mendelejeff ^) führt in seiner »Faraday Lecture« ein neues ArgU|hent
zugunsten des zweiwertigen Berylliums an. Er findet, daB beim Auflösen
eines Mol Chlorid RCln in 200 Mol Wasser die Dichte der erhaltenen Lö-
sung proportional dem Molekulargewicht wächst Ist BeQj ^=^ 80, so muß
seine Lösung ein höheres spez. Oew. besitzen als die des KCl =^ 74,5, aber
ein kleineres als die des MgClj =95. Nun ist d 15^/4^ einer Lösung von
KCl + 200 HoO = 1,0121
BeClj + 200 H2O =1,0138
MgCl2 + 200 HjO =: 1,0203.
»Es wird demnach die Zweiwertigkeit des Berylliums sowohl bei dem
gelösten als auch beim gasförmigen Chlorid bestätigt« (Mendelejeff.)
Combes*'^ findet, daß die Dampfdichte des von ihm dargestellten Ace-
tylacetonats des Berylliums der Formel Be"(C5H702)2 entspricht (Be" =9,1).
Rosenheim und Woge^^) fanden nach der ebuUioskopischen Methode
für die Molekularformel des in Pyridin gelösten Berylliumchlorids Werte,
welche mit BeClj in Einklang stehen.
In neuester Zeit trachtet Tanatar**), alle für das zweiwertige Beryllium
angeführten Argumente umzustoßen. Urbain und Lacombe^^) entdeckten
neue flüchtige Verbindungen des Berylliums mit Sauerstoff und den Radikalen
organischer Säuren. Die Essigsäureverbindung ist Be^ 0(^11302)5 und diese
Molekularformel wurde durch eine Dampfdichtebestimmung sowie nach der
kryoskopischen Methode bestätigt irDas Beryllium kann demnach nicht Be"i
= i3i5 sein, sondern es liegt ein neues Argument zugunsten des Be" = 9
vor.« Tanatar bestätigt die Molekularformel, nimmt in der Verbindung aber
zwei Atome vierwertiges Ber>'llium an, Be'V-= 18,2, da sich nach seiner
Ansicht die Konstitution nur durch RgBe^v — O — Be>vR3 erklären läßt.
Die Chemiker werden aber wohl kaum geneigt sein, die schwer erkämpften
wichtigen Argumente für Be" = 9 und mit diesem Atomgewicht das ganze
periodische System über Bord zu werferi^ denn es liegt hier offenbar eine
Verbindung vor, deren Konstitution noch nicht aufgeklärt ist Es ist frag-
lich, ob nicht Essigsaure- oder Acetylverbindungen existieren, auf die sich
unsere Konstitutionsformeln nicht anwenden lassen. Als Beispiel führe ich
das saure Kaliumacetat an. Daß auch bei Verbindungen der letztgenannten
Art die Assoziation der Molekeln eine Rolle spielt, beweisen die neuesten
interessanten Untersuchungen von W. Biltz.^*) Er findet, daß die Acetyl-
acetonate der seltenen Erden in konzentrierter Lösung bimolekular sind.
Beim Berylliumsulfat nähert sich der von Ley^^) gefundene Wert der
Äquivalentleitfähigkeitsdifferenz von V32" zu Vioii^-^^^ung J = 54,2 den
Werten J «« 54 — 56, welche, wie in meinem Laboratorium ausgeführte Versuche
zeigen, das Leitfähigkeitsgefälle von Sulfaten dreiwertiger Elemente repräsen-
tieren, so daß daraus irrtümlicherweise auf die Dreiwertigkeit des Berylliums
geschlossen werden könnte. Die zu große Zunahme der Äquivalentleitfähig-
keit erklärt sich jedoch durch die Hydrolyse.
Wir bleiben also beim zweiwertigen Beryllium Be" = 9.
30 Brauner, Betxllium-Atomgewicht
B) Bestimmung des Atomgewichtes.
1. Die erste, wohl nur historisch interessante Bestimmung des Atom-
gewichtes des Berylliums verdanken wir Berzelius.^') Sie wurde schon 1815
ausgeführt Er bestimmte einerseits die Betyllerde und das Qilor im Beryl-
liumchlorid, andererseits die Erde und die Schwefelsäure im Sulfat Seine
Zahl Be = 68,26 (O = 100) ergibt, auf O = 16 umgerechnet, Be = 10,6.
2. Awdejeff^^), Weeren^*) und Klatzo»«) bestimmten das Verhältnis
von BeO : SO3 im Sulfat Zuerst wurde die Schwefelsäure als BaSO« gefällt,
aus dem Filtrat das Baryum entfernt und die Beryllerde mit Ammoniak ge-
fällt Awdejeff führte 4 Versuche aiis, Weeren ebenfalls 4 Versuche,
Klatzo 5* Versuche aus. Die Mengen 'der erhaltenen Beryherde schwankten
zwischen 0,2—0,5 Si Awdejeff gibt nur die Verhältniszahlen an. Die Me-
thode ist, wegen der Eigenschaft des BaSOi, fremde Stoffe mitzureißen, als
mangelhaft zu bezeichnen. Es folgt aus den Versuchen von Awdejeff:
Be = 9,34, Weeren: Bes=9,42 und Klatzo: Be=»9,29.
Der Mittelwert der drei Reihen ist Be = 9,32.
3. Debray^') verbrannte das Doppeloxalat (NH4)2BeC408 (angewandt
0|6 g, je 3 und 3 Versuche). Aus dem Verhältnis 11433 BeO: 79423 COj
ergibt sich Be = 9,34.
4. Sehr exakt, was die Reinheit des Materials und die Ausführung anbe-
langt, sind die Bestimmungen von Nilson und Pettersson.28) Es wurde
das Sulfat BeS04 • 4H2O stark geglüht (angewandt 2,6--4,3 gi 4 Ver-
suche) und in BeO umgewandelt Atomgewicht: Be»» 9,112.
5. Krüß und Moraht^») verwendeten Berylliumpräparate verschiedenen
Ursprungs, reinigten dieselben sehr gewissenhaft, stellten das Sulfat-Tetra-
hydrat dar, welches sie von freier Schwefelsäure befreiten und wiederholt um-
kristallisierten. Das Salz wurde durch Qlühen, zuletzt zur Weißglut, in das
Oxyd umgewandelt, wobei durch spezielle Anordnungen jeder Verlust ver-
mieden wurde. Es wurden 16 Versuche ausgeführt, wobei zwischen 4,9619 g
und 22,5044 g betragende Mengen angewandt wurden. Gefunden im Mittel
i4i 144^/0 BeO (Minimum 14,130, Maximum 14,160). Das Atomgewicht ergibt
sich zu Be «» 9,060.
Die benutzte Methode ist nicht einwandsfrei, da die Kristalle des Sulfats
sowohl kleine Mengen der Mutterlauge als auch, was sich infolge der Hydro-
lyse der wässrigen Lösung des Sulfats der Kontrolle entzieht, kleine Mengen
freier Schwefelsäure eingeschlossen haben konnten. Überdies ist das Verhält-
nis BeO: SO, -41120=14,144:85,856 ein recht ungünstiges.
6. Während der Drucklegung des vorliegenden Artikels publizierte Par-
8ons'<^) die Resultate seiner mit modernen Mitteln ausgeführten Atomge-
wichisbestimiiiung des Berylliums. Das verwendete Berylliummaterial wurde
sorgfältig gepeinigt und die letzten Spuren Aluminium wurden bei der Dar-
stellung und dem Umkristallisieren der unten angeführten organischen Ver-
bindungen des Be entfernt Verfasser kritisiert die in 4. und 5. (s. oben)
verwendete Sulfatmethode und zeigt, daß sie fehlerhaft ist, da er nach der-
selben Be = 9. 18 bis 9. 36 erhielt Er verwendete für die endgültige Be-
stimmung:
a) Betylliumacetylacetonat, Be(C5H702)2. Dasselbe wurde gewogen, durch
(^Ipetersäure zerstört und vorsichtig zum Oxyd BeO geglüht Das Oxyd
enthält 0,35 cm> okkludierte Oase per Gramm oder 0,00047 g. Alle Wägungen
Brauner, Beryllium-Atomgewicht 31
sind auf das Vakuum reduziert. In 7 Versuchen wurde 1,39714— 3,28037 g
Bc (€511702)2 verwendet und 0,16905— 0,39757 g BeO, oder 12,099—12,125,
im Mittel 12,1124 Proz, BeO erhalten. Verfasser berechnet die Resultate mit
den nicht ganz richtigen Atomgewichten H== 1,008 und C=-- 12,01 uijd er-
hält Be=«9,ii3. Mit -H= 1,00762 und C=- 12,00 umgerechnet, resultiert
Bc = 9,098 . (9,066—9, 1 27).
b) Basisches Berylliumacetat, Be40(C2H302)o* Die umsublimierte Ver-
bindung wurde, gleich wie das Acetylacetonat, in das Oxyd übergeführt
Letzteres erfuhr ebenfalls eine Korrektion von 0,00047 g pcr Gramm BeO für
okkludierte Oase. In 9 Versuchen wurde 1,09012—3,11534 g Be40 (€2^1302)0
angewandt und 0,26911—0,76930 g BeO, oder 24,686—24,717, im Mittel
24,6984 Proz. BeO erhalten. Verfasser berechnet hieraus Be=9,ii3. Mit
richtigen Atomgewichten berechne ich Be = 9,io3 (9,087—9,129).
Das erhaltene Oxyd wurde in beiden Fällen spektroskopisch rein und
frei von jeder Spur AI gefunden.
Als Mittel beider Versuchsreihen ergibt sich Be = 9,1005.
Übersicht.
Autor
Jahr
Verhältnis
Atomgev. Be
Berzelius
1815
BeO:BaSO^
10,6
Awdejcff
1842
n
9,34
Weeren
1854
n
942
Klatzo
1869
n
9,29
Debray
1855
BeO:4C02
9,34
Nilson u. Pettersson
1880
BeS04.4H20:BeO
9,Jt
KrüB u. Morath
1891
n
9,06
Parsons
1904
Be(QH,Oj)j:BeO
9,10
Be,0(C,H30j)6:4BeO
9,10
Das Atomgewicht des Berylliums ist
Be = 9,10 (II),
mit einer geringen Unsicherheit in der zweiten Dezimalstelle.
Auf Qrund der Arbeit von Parsons drückt die von uns angenommene
Zahl Be = 9,io eine größere Qenauigkeit aus als die internationale Zahl
Be = Q,i.
1) Zahl, empfohlen von der internationalen Atomgewichts-Kommission der Deut-
schen chemischen Gesellschaft. Die Franzosen nennen das Element stets ,,01ucinium"
— Gl, die Engländer und Amerikaner taten dies früher ebenfalls, jetzt nicht mehr
ausschließlich.
la) Man findet eine sehr gute historische Übersicht dieses Streites in der unter 2)
zitierten ausführlicheren Abhandlung, auch in Nova Acta Reg. Soc Ups. Ser. III (1878).
' ib) Wir wissen jetzt, daß die Metalle: Be, Mg, Zn und Cd, die Oxyde BeO und
ZnO sowie die Silicate BejSiO« und Zn2Si04 untereinander isomorph sind.
2) Nilson und Pettersson^ Berichte 11, 381; Ann. Phys. (2) 4, 554—585.
3) Emerson-Reynolds, Phil. Mag. [5] 3, 38, 1877.
4) Lothar Meyer, Berichte 11, 576.
5) Brauner, Berichte 11, 872--874, 1878.
6) Nilson und Pettersson, Berichte 13, 1451, 1880.
7) Lothar Meyer, Berichte 13, 1780.
8) Carnelley, Phil. Mag. fe] 8, 305, 368, 461.
9) Nilson und Pettersson, Berichte 13, 1451 und 1459.
10) Brauner, Berichte 14, 53-58, i8öi. — Phil. Mag. [5] 11, 65—72.
32 Brauner, Beryllium-Atomgewicht
ii) Nilson und Pettersson, Berichte '13, 1451 und 2035.
12) Hartley, Chem. Soc. Joum. Trans. 1883, 3, 6.
13) Humpidge, Proc. Roy.. Soc 38, 188—191, 1885.
14) Nilson und Pettersson,, Berichte 17, 987—995, 1884 und C. R. 88, 988.
15) Humpidge, Proc Roy. Soc. 39, 1—19.
16) Mendelejeff, Joum. Chem. Sogi Jrans. 1889, 650.
17) Combes, Compt. rend. 119, 1211—1223, 1894.
18) Rosenheim und Woge, Zeitschr. anorg. Chem. 16, 310—316, 1897.
19) Tanatar, Journ. Russ. Phys. Chem. Ges. 38, 82-86, 1904. (Vorlauf. Mittig.)
2C) Urbain und Lacombe, Compt. rend. 133, 874; 184, 772.
21) Wilh. Blitz, Ueb. Ann. 331, 334—358-
22) Ley, Zeitschr. physik. Chem. 30, 245.
23) Pogg. Ann. 8, 187, 1826.
24) Awdejeff, Pogg. Ann. S8, 106, 1842.
25) Weeren, Pogg. Ann. 98, 124, 1854.
26) KUtzo, Zeitschr. anal. Chem. 8, 523, 1869.
27) Deöray, Ann. chim. phys. [3] 44, 37, 1855.
28) Nilson und Pettersson, Berichte 13, 1451, 1880.
29) Kri1ß und Moraht, Lieb. Ann. 262, 38, 1891.
30) Parsons, Zeitschr. anorg. Chem. 40, 400—422, 1904; auch Joum. Amer. Chem.
Soc. 26, Nr. 7.
Brauner.
Magnesium. Mg.
Vorkommen. Das Magnesium stellt eins der am weitesten verbreiteten
Elemente, dar; es begleitet sehr oft das Calcium in dessen Verbindungen,
Es findet sich als Bestandteil vieler in großer Ablagerung vorkommenden
Mineralien, sowie im Meereswasser, in vielen Mineralquellen, namentlich den
»Bitterwässern« und im Ackerboden vor. Im Tier- und Pflanzenreich ist es
auch vorhanden, insbesondere in dem Samen, im Blut, in der Milch und in
den Knochen. Die enormen Salzablagerungen bei StaBfurt bilden eine reich-
liche Quelle für Magnesiumsalze. Solche in der Natur vorkommende Ver-
bindungen sind die Chloride Bischoffit MgCla-öHjO. Camallit KCIMgCI^
öHjO, Tachhydrit CaClj •2MgCi2- 12H2O, von denen Camallit in sehr
großen Mengen auftritt ' An Schwefelsäure gebunden, tritt es bei Staßfurt in
mächtigen Schichten als Kieserit MgS04 • HjO und Kainit KCl . MgS04 -31^20
auf; ebendort vorkommend sind ferner zu erwähnen: Schönit K2SO4 • MgS04 -
6H2O, Leonit K2SO4 .MgS04 .4H0O, Langbeinit K2S04.2MgS04, Astra-
kanit Na2SO4.MgSO4.4H2O, Loewelt Na2S04 .MgS04 aHjO, Polyhalit
K2S04.2CaS04.MgS04 i2H20 usw. Sein kohlensaures Salz kommt als
Magnesit oder Talkspat MgCO» und als der mächtige Gebirgszüge bildende
Dolomit CaCOj . MgCO, vor. Als positiver Bestandteil verschiedenartiger
Kieselsäure-Verbindungen tritt es auch auf. Solche Silicate sind der Olivin
Mg2Si04, Enstatit Mg2Si03, Talk und Steatit Mg^HjCSiOa),, Serpentin
MgiSi207.2H30, Meerschaum Mg2Si308.2HoO und Asbest, und in vielen
andern Doppelsilicaten bildet das Magnesium einen jedenfalls sehr wesent-
lichen Bestandteil. Noch zu erwähnen sind Periklas — eisenhaltiges MgO,
Brucit Mg(OH)2. Spinell MgO.Al20j^, Magnoferrit MgO-Fe^Oj, Struvit
NH4MgP04.6H20, Wagncrit Mg3(PÖ4)2 + MgFj und Boracit, ein chlor-
haltiges Magnesiumborat der Formel 2Mg3B90i5 -MgClj.
Geschichtliches. Die Geschichte des Magnesiums geht bis auf das
17. Jahrhundert zurück. 1695 wurde vom Londoner Mediziner Nehemiah
Orew ein eigenartiges Salz beschrieben, das er. in der Mineralquelle zu Epsom
entdeckt hatte. Dieses in England als Epsomsalz, auf dem Koiitinent als
englisches Salz bekannte Produkt, erlangte bald seiner medizinischen Wirk-
ungen wegen eine große Bedeutung, und im Jahre 1700 fing man an, in der
Nähe von London, das Salz fabrikmäßig darzustellen. Etwas später wurde
dasselbe Salz von Hoy aus den Mutterlaugen des Meereswassers erhalten und
von Hoff mann in der Seidlitzer Mineralquelle vorgefunden. Fast gleich-
zeitig mit der Entdeckung des Epsomsalzes wurde eine zweite, physiologisch
wichtige Magnesiumverbindung aufgefunden, welche von Rom aus als Heil-
mittel in den Handel kam. Einige Zeit lang blieb die Darstellungsmethode
Ab egg, Handb. d. uorgu. Chemie II. 3
34 Dawson, Ma^esium.
dieser neuen als Magnesia alba bekannten Verbindung geheim. 1707 ent-
deckte aber Valentin! in Qießen, daß sie durch Verdampfung der bei der
Salpeterfabrikation zurückbleibenden Mutterlaugen und Erhitzen des festen
Rückstandes sich erhalten ließ, und zwei Jahre später wurde sie von SIevogt
aus diesen Laugen durch Fällen mit Pottasche gewonnen. Die Natur der
Magnesia alba wurde erst durch die Untersuchung von Hoffmann, Berg-
mann und ganz besonders Black ans Licht gestellt Lange Zeit wurde die-
selbe mit dem Kalk fast immer verwechselt; durch die erwähnten Unter-
suchungen wurde aber bewiesen, daß sie als eine Verbindung von fixierter
Luft (Kohlensäure) mit einer neuen Erde aufzufassen war.
Untersuchungen von Davy zeigten, daß diese Erde das Oxyd eines neuen
Metalls darstellt und dem aus der Erde von ihm erhaltenen Metall gab er
den Namen Magnium, da schon das in Pyrolusit vorhandene Metall Mag-
nesium oder Manganesium bezeichnet wurde. Diese Nomenklatur verursachte,
wie leicht verständlich, große Verwirrung und im Laufe der Zeit' ging die
ältere von Davy herrührende Bezeichnung in Magnesium über.
Darstellung des Metalles. Die Methoden, welche zur Darstellung
des metallischen Magnesiums führen, lassen sich in rein chemische und elektro-
chemische teilen.
Bei Betrachtung der rein chemischen Methoden soll vor allem hervor-
gehoben werden, daß die Sauerstoff salze, infolge der schweren Reduzier-
barkeit des Oxyds, als Ausgangsmaterial nur geringe Bedeutung besitzen. Es
ist zwar möglich, das Oxyd bei sehr starker Glühhitze mittels Kaliumdämpfen
zu Metall zu reduzieren, und in der Tat wurde von Davy durch Erwärmen
des Rückstandes mit Quecksilber und Abdestillieren desselben, das Magnesium,
wenn auch nur in unreinem Zustande, zum ersten Male auf diesem Wege
erhalten; als praktische Darstellungsmethode hat dieses Verfahren keinen Wert
Nach Patentangaben soll die Reduktion des Oxyds technisch möglich sein,
falls Magnesit in inniger Mischung mit Kohle und Eisenoxyd i) bei starker
Weißglut erhitzt wird, und nach andern läßt sich Schwefelmagnesium auch
durch Glühen mit Eisend) oder im Kohlenwasserstoffstrom zu Metall redu-
zieren. Als Ausgangsmaterial sind die Haloidverbindungen von viel größerer
Wichtigkeit. Aus diesen läßt sich das Metall durch Einwirkung der stark
tiektropositiven Alkalimetalle bei hoher Temperatur ziemlich leicht erhalten.
Auf diese Weise wurde es 2um ersten Male in einigermaßen reinem Zustande
von Bussy') in 1830 durch Erhitzen des wasserfreien Chlorids mit Kalium
dargestellt. Anstatt dabei das reine Chlormagnesium zu gebrauchen, ist es
vorteilhafter, wasserfreie Gemenge desselben mit den Alkalichloriden im ge-
schmolzenen Zustande mit dem Alkalimetall zu behandeln. Von Deville
und Caron^) wurde das von Wöhler vorgeschlagene Chlormagnesium-
Chlomatrium-Gemisch mit gutem Erfolge angewandt; auch wurde das durch
Entwässerung von Staßfurter Camallit leicht darstellbare MgCl^ + KQ-
Gemisch als sehr zweckmäßig empfohlen.*) Bei Anwendung des ent-
wässerten Carnallits ist darauf acht zu geben, daß es keinen Kieserit enthält,
da dasselbe die Bildung größerer Magnesiumkügelchen verhindert Darum
empfiehlt es sich, in das aufgeschmolzene Gemisch Sägespäne einzutragen, und
mit einer Kohlenstange bei dunkler Rotglut herumzurühren, wobei der Kieserit
reduziert wird. Nach Absitzenlassen kann die Schmelze direkt zur Metall-
gewinnung angewandt werden. Bei dem modifizierten Verfahren wird die um-
ständliche Darstellung des wasserfreien Chlormagnesiums vermieden. Eine
Dawson, Magnesium. 35
weitere Verbesserung besteht im Zusatz von Flußspat als Flußmittel, wodurch
das nassigwerden erleichtert und die Reduktion bei niedrigerer Temperatur
ermöglicht wird. Nach Einwirkung des Natriums werden die kleinen zer-
streuten Metallmassen durch Umrühren mit eiserner Stange vereinigt und die
Schmelze auf eine Eisenplatte abgegossen; aus der zerschlagenen Masse lassen
sich die Magnesiumkügelchen leicht herauslesen.
Die ersten Versuche, welche das Metall mit Hilfe des elektrischen Stromes
zu gewinnen bezweckten, rühren von Davy her, der unter Anwendung von
schwach befeuchteter schwefelsaurer Bittererde mit Quecksilberkathode ein
Magnesiumamalgam erhielt. Weitere Versuche zur Gewinnung des Metalls
durch Elektrolyse wässeriger Lösungen machte Becquerel^^), der fand, daß
das Metall aus konzentrierter MgClj-Lösung in grauen unter dem Polierstahl
Metallglanz annehmenden Tuberkeln sich ausschied. Die Elektrolyse wässeriger
Mg-Salzlösungen hat sich aber bis jetzt nicht als praktisch erwiesen, wenn-
auch die Zersetzung von Magnesium-Ammonium-Sulfatlösungen bei 70— loo®
als zweckmäßig vorgeschlagen') worden ist
In größerer Menge wurde das Magnesium erst 1852 von Bunsen^
durch Elektrolyse von wasserfreiem MgCls gewonnen. Nach der von ihm
beschriebenen Methode wird das wasserfreie Chlorid im Porzellantiegel zum
Schmelzen gebracht Durch eine nicht ganz bis zum Boden hinabgehende
Porzellanwand wird der Tiegel in einen Anoden- und Kathodenraum geteilt,
und durch einen zweimal durchbohrten Porzellandeckel verschlossen. Durch
die Löcher des Deckels führen die aus Kohle bestehenden Pole, den Strom
in die geschmolzene Masse hinein. Damit das an der Kathode sich ab-
scheidende leichte Metall nicht an die Oberfläche hinaufsteigen und ver-
brennen kann, hat die Kathodenkohle eine etwas gekrümmte Gestalt und auf
ihrer konkaven Seite sägenförmige Einschnitte, in welchen sich das Metall
ansammelt Anstatt des reinen MgCl, ist es bequemer, wie bei der rein che-
mischen Methode, Gemenge «) desselben mit den Alkalichloriden zu verwenden,
und die jetzige technische Darstellung beruht auf der feuerflfissigen Elektro-
lyse des entwässerten Carnallits bei schwacher Rotglut In einem Ofen stehen
eine Anzahl eiserner Schmelztiegel, welche gleichzeitig als Kathoden dienen;
durch ein zentrales Loch im Deckel führt ein die Kohlenanode umhüllendes
Porzellanrohr, und zwecks der Zu- lind Ableitung reduzierender Gase wird
der Deckel mit zwei weiteren Löchern versehen, i**) Nach Borchers >') ist
die Anwendung solcher Gase überflüssig. Der Carnallit wird bereits ge-
schmolzen in die Tiegel eingetragen, welch letztere nicht zu tief im Feuer
stehen dürfen, sonst werden die oberen Teile der Wandungen durch die
Feuergase außen, und die heißen sauren Gase innen, sehr schnell angegriffen.
Beim Durchleiten des Stromes scheidet sich Magnesium in wachsenden Kugeln
an den Tiegelwänden ab. Nach vollzogener Elektrolyse wird die Schmelze aus-
gegossen, nach dem Erkalten zerschlagen und die Metallkugeln herausgelesen;
die größeren werden direkt im Graphittiegel zusammengeschmolzen, die kleineren
unreinen Kugeln im Eisentiegel mit Carnallit aufgeschmolzen, mit einem
Stempel zusammengedrückt, und nach Steigerung der Temperatur mit sieb-
artigen Löffeln herausgeschöpft
Es sind Vorschläge gemacht worden, das Magnesium durch Elektrolyse
geschmolzener Alkalimagnesiumsulfide zu gewinnen. ^^ .Zur Herstellung des
anzuwendenden Elektrolyts wird ein fein verriebenes Gemenge von vorher
zusammengeschmolzenen Alkalicarbonat und Magnesia in einer Schwefelkohlen-
3*
36 Dawson, Magnesium.
Stoffatmosphäre erhitzt Wegen der geringen Luftbeständlgkeit des so ge-
wonnenen Doppelsulfids wird empfohlen, die Elektrolyse im Herstellungs-
apparat unter Luftabschluß vorzunehmen. Als Elektrolysiergefäß dient ein
innen mit Qraphit ausgekleideter, aus feuerfestem Material hergestellter Tiegel^ der
gleichzeitig die Kathode bildet; die Anode besteht aus reiner Kohle. Der
Spannungsbedarf bei diesem Verfahren ist gering.
Das auf die eine oder andere Weise erhaltene Metall ist nicht vollständig rein;
zur teilweisen Reinigung führt das Umschmelzen ^ i) mit Alk^limagnesiumchlorid,
aber vollkommen rein läßt es sich nur durch Destillieren^) erhalten. Zu
diesem Zwecke wird das rohe Metall in einen eisernen Tiegel gebracht, durch
dessen Boden ein bis nahe zu dem Tiegeldeckel reichendes Rohr eingelassen
wird. Nach dem Einfüllen wird der Deckel dicht aufgeschraubt und die Luft
durch Wasserstoff oder Leuchtgas ersetzt Beim Erhitcen destilliert das Metall,
die Dämpfe werden durch das vertikale Rohr von oben nach unten geführt,
kondensiert, und in einem darunter gelegten Kasten aufgesammelt Im Handel
tritt ei gewöhnlich in Pulver- oder Bandform auf; lefcrtere wird durch Aus-
ziehen des halbflüssigen Magnesiums zu Draht von ^gewünschtem Durch-
messer und Auswalzen des Drahtes erhalten.
Physikalische Eigenschaften des Metalls. Das Magnesium stellt ein
silberweißes hämmerbares Metall dar; -spez. Gew. 1,75; Atomvolum 13^;
Härte 3; Schmelzpunkt ^5) unterhalb 800^; Siedepunkt ca. iioo^^^); spez.
Wärme 15) bei 0^ = 0,2456, bei 50^ = 0,2519; elektrische Leitfähigkeit <^) be-
zogen auf Hg von o<>, bei o^t= 22,84, bei 100^= 16,34; absolute Wärme-
leitfähigkeit < 5) (o—ioo<>)«» 37,60; Atomrefraktion 6,9.
Es ist an trockener Luft bei gewöhnlicher Temperatur beständig, an
feuchter Luft oxydiert es langsam. Beim Erhitzen auf die Schmelztemperatur
verbrennt es an der Luft mit glänzender bläulichweißer Flamme, deren hohe
Lichtintensität mit der großen Wärmeent^ckelung und der NichtflQchtigkeit
des dabei gebildeten und ins Glühen versetzten Oxyds in nahem Zusammenr
hang steht
Die erwähnte intensive Lichtentwickelung beim Verbrennen des Magne-
siums ist sehr charakteristisch und hat zu seiner Verwendung für Signal-
feuer geführt Nach den Untersuchungen von Bunsen und Roscoe*«) gibt
ein Draht von 0,297 mm Durchmesser beim Verbrennen an der Luft ebenso
viel Licht wie 74 Stearinkerzen, von welchen zehn Stück ein Kilo wiegen.
Während einer Minute wird von diesem Draht 97,8 cm == 0,120 Gramm ab-
gebrannt; um diese 74 Kerzen starke Lichtentwickelung zehn Stunden lang
zu erhalten, braucht man zehn Kilo Stearin, aber nur 72,2 Gramm Magne-
sium. Diese Zahlen zeigen in auffallender Weise den Wert des Metalls als
eine hervorragend starke Lichtquelle. Eine weitere wichtige Eigenschaft des
Lichtes ist der Reichtum an den brechbareren Strahlen des Spektrums,
welcher zu seiner Verwendung in der Photographie geführt hat In dieser
Beziehung steht es von allen künstlichen Lichtquellen dem Tageslicht am
nächsten. Dies ist um so überraschender, als die Temperatur des brennenden
Magnesiums keineswegs eine besonders hohe ist; mittels des Thermolements
ist dieselbe auf 1340^ bestimmt worden. Es wird gerechnet!^, daß etwa
10 Proz. der Gesamtenergie als Licht wirksam wird und daß der photo-
metrische Nutzeffekt des Mg-Lichtes ungefilhr 5o~6onial so groß ist als der
des Gaslichtes.
Chemische Eigenschaften des Metalls. Wegen seiner großen Afß-
Dawson, Magnesium. 37
nität für Sauerstoff vermag das Mg beim Erhitzen viele Sauerstoffverbindungen
zu zerlegen. Es wei;den z. B. Wasserdampf, CO, CO^, SO.^, NO und NOj
durch glühendes Mg zerlegt i"*) und die vier letzten Oase vermögen sogar die
Verbrennung des vorher angezündeten Metalls zu unterhalten. Dieser Affinität
zufolge werden die Metalloxyde ^^ bezw. Cärbonate, selbst die der Alkali- und
Erdalkalimetalle durch starkes Glühen mit Mg-Pulver zu Metall reduziert und
die Schwermetalloxyde werden mit besonderer Leichtigkeit reduziert Aller^
dings bleibt noch fraglich, ob die Reduktion im Fall der Alkali- und Alkali-
crdoxyde durch Mg vollständig ist und nicht vielmehr zu Gleichgewichten führt
Erhitztes Magnesium verbrennt im Schwefeldampf, und es verbindet sich
mit den stark elektronegativen Halogenen auch unmittelbar. Bei starkem
Erhitzen absorbiert es Stickstoff unter Bildung des Nitrids MgjNj und mit
Phosphor und Arsen tritt es auch in direkte Verbindung. Es wirkt auf kaltes
Wasser praktisch nicht ein, aus kochendem wird Wasserstoff langsam ent-
wickelt Bei 200® (unter Druck) reagiert es mit Methylalkohol unter Bildung
von Magnesiummethylat^^^) Mg(OCH3)2. In sauren Lösungen löst es sich
leicht unter H2-Entwickelung auf, von alkalischen- Lösungen wird es nicht
merklich angegriffen. In Berührung mit vielen Salzlösungen'^^), z. B. Salzen
der Alkali- und Erdalkalimetalle und selbst Mg-Salzen tritt auch Hj-Entwickelung
ein, was wohl dadurch zu erklären ist, daß hier die schützende Schicht von
MgO, die in reinem Wasser den Angriff mechanisch hemmt, unter Bildung
basischer Salze aufgelöst wird, oder daß der Salzzusatz fördernd wirkt, indem
er den inneren Widerstand der Miniaturelemente verringert, als deren Effekt
die w Lokalaktion ft anzusehen ist^^) Aus neutralen Lösungen der Schwcr-
metalle werden diese durch Mg ausgefällt'-^); es findet dies z. B. bei Cu, Ag,
Au, Zn, Gd, Tl, Sn, Pb, Mn, Fe, Co, Ni, Pd und Pt statt Die theoretische
Betrachtung dieses Verhaltens gegen Lösungen wird später erfolgen. Bei An-
wendung von Magnesium als Anode in alkalischen Flüssigkeiten verhält es
sich dem Aluminium ^^) analog. Beim Stromdurchgang steigt die Polarisation
auf abnorm hohe Werte, und beträgt mehrere Volt Wegen dieses Verhaltens
ist es möglich, eine Mg-Elektrode zur Verwandlung von Wechselstrom in
Gleichstrom zu gebrauchen.
Praktische Anwendung findet Mg als Lichtquelle in der Photographie;
ferner in der Feuerwerkerei, beim toxikologischem Nachweis von Arsen an
Stelle von Zink 2*), bei der Bestimmung von Niirit und Nitrat im Gebrauchs-
wasser, in der organischen Chemie als Reduktionsmittel und zum synthe-
tischen Aufbau, speziell unter Anwendung der Grignardschen Reaktion.
Lösungstension. Das schon erwähnte Verhalten des Metalls gegen
Salzlösungen, die Leichtlöslichkeit in Säuren, die Unangreifbarkeit vom kalten
Wasser und alkalischen Lösungen, und die Ausscheidung der Schwermetalle
läßt steh im großen und ganzen durch den Wert seiner elektrolytischen
Lösungstension erklären. Während seine Affinität zum Elektron die der
Sdiwermetalle bei weitem übertrifft, ist sie doch kleiner als die der Erdalkali-
metalle und es vermag deswegen nicht wie diese kaltes Wasser zu zerlegen,
wenn auch der Grund dafür wahrscheinlich vorwiegend in dem mechanischen
Schutz liegt, den das im Vergleich zu den anderen Erdalkalihydroxyden viel
schwerer lösliche Mg(OH)j ausübt Das Bestreben des Magnesiums zur
lonenbildung wird zahlenmäßig durch den Potentialunterschied zwischen dem
Metall und einer Normal-Mg-Ionenlösung ausgedrückt Die absoluten Poten-
tialunterschiede zwischen dem Metall in seinen Normalsalzlösungen (bezogen
38 Dawson, Magnesium.
auf Hg/HgÖl/inKa — —0,560 Volt) betragen»«) Mg/MgSO, = 1,239, Mg/MgCI,
— 1,231, Mg/Mg(N05), — 1,060, Mg/MgCCjHjOj)^ = 1,240 Volt
Reduziert man die Werte auf normale lonenkonzentration und bezieht man
dieselbta auf die normale Wasserstoffelektrode -b o, so wird für den Poten-
tialunterschied bei Sulfat, Chlorid, Acetat 1,49 Volt, bei Nitrat 1,31 Volt er-
halten. Der letztere Wert ist als der dem wahren elektrolytischen Potential
Mg/inMg*- nächstliegende zu betrachten, da allgemein die Nitrate in normaler
Weise dissoziieren, während die anderen Salze sicherlich selbstkomplex sind;
der Sinn des Unterschiedes Hegt in der Tat in dem Sinne, als wenn jene
Salze erheblich weniger an eingehen Mg^-Ionen enthielten. Wegen der H,-
Entwickelung beim Eintauchen des Metalls in den Lösungen ist der Wert
etwas unsicher. Aus der Bildungswärme der gesättigten MgClj-Lösung unter
der nur ^nnähernd richtigen Annahme, daß die Wärmelösung ein Maß für
die elektromotorische Kraft ist, berechnet »^ sich die el^ktrolytische Lösungs-
tension gleich 2,54 Volt Kommt der größere Wert dem Magnesium zu, so
steht es sehr nahe an den Erdalkalimetallen; bei Annahme des kleineren
Wertes nähert es sich dem Aluminium. Wird der unmittelbar gefundene Wert
in die Nernstsche Qleichung für den Potentialunterschied eingesetzt, so be-
rechnet sich die elektrolytische Tension ungefähr gleich Hj vom Druck 10^*
Atmosphären.
lonenbllduni^ Die von Magnesium gelieferten Ionen sind farblos,
zweiwertig und besitzen bitteren Geschmack. Ihrer Stellung nach in der Reihe
der Ionen, nach dem Werte der Elektroaffinität angeordnet, also zwischen den
Erdalkalimetallen einerseits und Aluminium andererseits, gehören die Mg-*-
lonen nicht zu den alierstärksten. Der Wert der Elektroaffinität ist jedoch
so groß, daß die Neigung zur Bildung von Komplexionen hinter derjenigen
der zur selben Gruppe angehörenden Zn, Cd und Hg wesentlich zurücksteht
Es sind aber Zeichen dieser Komplexbildungstendenz vielfach vorhanden, wie
z. B. in der großen Anzahl kristallwasserhaltigen Salze und Doppelsalze. Be-
sonders mit den Alkalimetallen, mit Ammonium und organischen Derivaten^^
des letzten liefert Mg Doppelverbindungen. Wahrscheinlich bilden sich auch
komplexe Metallammoniak-Ionen in Lösung und ein Ammoniakat MgClj • 4NH1
läßt sich in festem Zustande durch Erhitzen von MgClj in einer NHj-Atmo-
sphäre auf looo® CSind Verdichten der sich bildenden Dämpfe erhalten.*-*)
Die Eigenschaften der nicht zu verdünnten Mg-Salzlösungen, wie dieselben
sich aus dem Leitvermögen, Gefrierpunktsemiedrigung, loiienüberführung usw.
ergeben, lassen sich nur dadurch erklären, daß die Bildung von selbst-
komplexen Ionen angenommen wird. Die Mg-Salze mehrwertiger organischer
Säuren zeigen z.B. deutliche Abweichungen '<>) von der Ostwaldschen Regel
in der Zunahme der Leitfähigkeit mit der Verdünnung; der Wert der Über-
fOhrungszahl für das Mg**Tlon in MgS04 und MCI2 ändert sich ziemlich stark
mit der Verdünnung; femer weist der Einfluß, welcher von Mg-Salzen auf die
Löslichkeit anderer Salze mit gleichem Anion ausgeübt wird ^ >), gleichfalls auf die
Bildung von Kpmplexionen hin. Schon Hittorf ^ hat auf die starke Ver-
änderung der Oberführungszahlen der mehrwertigen Salze des Magnesiums
mit der Verdünnung hingewiesen und die Meinung ausgesprochen, daß diese
seinen Grund in chemischen Veränderungen der Konstitution der gelösten
Elektrolyte habe. Nach Bredig*®) ist es wahrscheinlich, daß die Mg-Salze
der mehrwertigen Säuren stufenweise dissoziieren. Bedeutet A das Radikal,
einer zweibasischen Säure, so hat man auf der ersten Stufe der lonisienmg
Dawson, Magnesium. 3Q
nebeneinander die vier lonenarten Mg-, MgAj", MgjA", A" während bei der
vollständigen zweiten Stufe der Ionisierung nur die Ionen Mg-* und A''
existieren würden. Wenngleich über die Natur, solcher Lösungen wenig fest-
gestellt worden ist, so findet doch in der Annahme, daß in den Lösungen
solcher Mg-Salze eine erhebliche Menge nur erststufig ionisierter komplexer
Ionen oder polymerisierter Molekeln vorhanden sind, das abnorme Verhalten
eine mit allen bekannten Tatsachen gut vereinbare Erklärung. Die Komplex-
ionen des Mg sind jedenfalls so weitgehend in ihre Komponenten dissoziiert,
daß sie keine anomalen Reaktionen verursachen.
Die relative Wanderungsgeschwindigkeit der Mg"-Ionen, welche durch
die Oberführungszahl gegeben wird, ist sowohl durch direkte Messungen so-
wie nach der Hittorf sehen Methode bestimmt worden. Durch indirekte Be-
stimmungen'S) der Konzentrationsänderungen sind für die Oberführungszahl
des Mg**-Ions folgende Werte erhalten worden:
Qrammäq. pro Liter o^ 0,2 0,5 1,0
V2 MgCl, • . . . 0,37 öi32 031 0^29
V2 MgS04 ... 0,40 0,34 0,30 0,26.
Die sich aus direkten Messungen'^) ergebenden Zahlen sind:
Grammäq. pro Liter 0,5 1,0 2,0
% MgClj . . . . 0.315 0,303
Vj MgS04 .... 0,320 0,302 0,283.
Die Abnahme der Oberführungszahl bei zunehmender Konzentration ent-
spricht wohl der zunehmenden Bildung von Komplexionen ^^) und diese ver-
mögen speziell bei der Hittorf sehen Methode einen enormen Einfluß auf
den Wert der Oberführung auszuüben. Der Einfluß solcher Komplexionen
auf die Ergebnisse der direkten Methode ist nicht bekannt, doch ist er Wohl
kleiner als bei der andern.
Die elektrische Leitfähigkeit der verschiedenen Salze wird bei Besprechung
dieser später angeführt Entsprechend der Zweiwertigkeit des Magnesiums
sind di^ Salze selbst bei sehr großen Verdünnungen nicht vollständtg disso-
ziiert und der maximale Wert der Leitfähigkeit läßt sich nur durch Extra-
polation erhalten. In Anbetracht dieser Tatsache sowie der Inkonstanz der
Oberführungzahi läßt sich eine Zahl, welche mit einigem Recht als Maß der
Beweglichkeit des Mg" Ions gelten kann, nur durch Extrapolation gewinnen.
Bei unendlicher Verdünnung und 18^ C ergibt sich aus dem Chlorid der
Wert 49, aus dem Sulfat 48.
Die Magnesiumsalze starker Säuren sind in ihren Lösungen nur sehr
wenig hydrolytisch^^ zerfallen, so daß sie neutral reagieren. Auch daraus
geht hervor, daß die Magnesia eine ziemlich starke Base ist
Analytisches Verhalten und lonenreaktlonen. Trifft das Mg-
Ion in wässriger Lösung mit gewissen Anionen, z. B. F, OH', C2O4"' HPO4",
PO4'" und CO5" zusammen, so entsteht ein wenig löslicher Niederschlag; das
Produkt der Konzentration der genannten Ionen mit der des Mg- hat im Maximb
nur einen kleinen Wert und beim Erreichen dieses Wertes tritt Fällung ein.
Kommt Mg- Ion gleichzeitig mit NH^- und PO4'"- bez, As04"'-Ionen zu-
sammen, so fällt (bs wenig lösliche MagnesiumammoniumpHosphat bez. -ar-
senat aus.
Folgende Tabelle >>) enthält die Löslichkeitswerte für die wichtigsten Mgr
40 Dawson, Masfnesium.
Salze bei i8<^ im Molen pro Liter; darin werden die Salze nach der Größen-
ordnung der Löslichkeit geordnet
Mol/Ut Mol/Ut Mo!/Ut
MgClj.öHiO 5,1 MgS04.7HaO 2,8 MgCj04.2H,O 1,2. lO-«
Mg(aQ8)2.6H,0 4,7 Mg(BrO,),.6H,0 1,5 M& (PO4), . tHjO S.io-^
MgBr, . 6HaO \Jb Mg ÖQi)« . 4HaO 2,6 . io-> MgNH^PO« . 6H,0 (i5«) 5,5 . 10-*
MgCr04.7HiO 4,3 MgHP04.i4HiO 2,6. 10-» Mg(OH)j 2,0.10-*
.MgI,,8HjO 4ii MgC0,.3H,0 9,3- lO:"»
Mg (NO3), . 6HaO 4,0 MgF, 1,3 . 10-»
Spezifische Leitfähigkeit von gesättigten Lösungen i8<>'^)
*.io« x.io«
MgCO,.3HiO 794 MgFj 224
MgCiO|.2HjO*) 200 ^ Mg (OH), ca. 70
*) Kohlrausch und Mylius haben bei Obersättigung bis 0,1 Mol/Lit. Leitfähig-
keit gemessen.
In dieser Tabelle kommt das Wesentliche für den analytischen Nachweis
und quantitative Bestimmung des Magnesiums zum Ausdruck. Auf Zusatz
von Alkali- oder Erdalkalihydroxyd, also OH'-Lösungen, wird das Magnesium
fast vollständig als Mg(0H)2 ausgefällt Wird dagegen Ammoniaklösung
hinzugefügt, so ist die Fällung sehr unvollständig, nimmt aber auf vermehrten
Ammoniakzusatz deutlich zu. Bei Gegenwart von Ammoniumsalzen tritt ge-
wöhnlich überhaupt keine Fällung ein, aber selbst in Lösungen, welche be-
trächtliche Mengen Ammoniumsalz enthalten, und die beim Zusatz von wenig
Ammonialc klar bleiben, kann häufig durch genügende Ammoniakzugabe ein
Niederschlag erzeugt werden. Diese Verhältnisse werden durch die schwache
OH'-Konzentration des Ammoniaks und ihre Zurückdrängung durch Zusatz
von gleichionigen Ammoniumsalzen erklärt Gibt man Ammoniak zu einer
Magnesiumsalzlösung, so wird die Fällung von Mg(OH)2 von dem Produkt
der Mg* * und OH'-Konzentration in der zunächst entstehenden Lösung ab-
hängen. Bei einer gewissen Mg"-Konzentration muB die OH'- Konzentration
einen gewissen Betrag erreichen, bevor f^llung eintritt Die OH'-Konzen-
tration ist aber unter sonst gleichen Verhältnissen um so geringer, je mehr
NHi'-Ionen zugegen sind, und es ist also möglich durch Zusatz von Ammo-
niumsalz die Dissoziation des schwachen Ammoniaks derari zu vermindern,
daß die Menge der freien OH'-lonen nicht mehr genügt, um Mg(0H)2 aus-
zuscheiden. Unter gewissen vereinfachenden Annahmen (Setzen der Am- und
Mg" '-Konzentration gleich derjenigen der Salze und Vernachlässigen der disso-
ziierten Ammoniakmenge neben der undissoziierten) läßt sich das Gleich-
gewicht in ammoniakalischen Mg-Salzlösungen in einfacher Weise mathematisch
behandeln.^')
Für das Gleichgewicht des Ammoniaks mit NH4 und OH' gilt
NH4- X OH' t=, k . NH3 (1)
Für das Gleichgewicht zwischen Mg(OH)2 und ii^endeiner daran ge-
sättigten Lösung gilt Mg- x (OH')» = K (2)
Bezeichnet nun C die Konzentration von Mg(OH)2 in einer daran ge-
sättigten reinwässrigen Lösung, so ist bei sogut wie vollständiger Dissoziation
auch C die Konzentration der Mg- --Ionen und 2C diejenige der OH'-Ionen.
Es muß nun das lonenprodukt den gleichen Wert wie vorher haben, also
Cx(2C)» = K (3)
Aus (2) und (3) folgt Mg- x (OH')2 — 4 C» (4)
und durch Elimination von OH' zwischen (1) und (4) und Auflösung in be-
zug auf C erhält man
NH,
Cx 1O4
0,0189
3.46
0,0193
3,65
0,0414
3,89
0,0394
3»26
0,2209
3.74
0,0662
3,64
0,0658
3,52
Öawson, Magnesium. 41
eine Qleichung, welche die Konzentration von Magnesiumsalz, Ammonittmsalz
und Ammoniak mit der Löslichkeit von Mg(OH)2 in reinem Wasser verbindet.
In folgender Tabelle werden Zahlen von Lov^n angeführt, welche die
Konstanz von C erweisen. Die Lovdnsche Arbeitsmethode bestand im Zu-
sammenbringen von Mg-Salzlösungen und Ammoniak von wechselnden Konzen-
trationen. Unter Mg-, NHi* resp. NH3 steht die Konzentration von Magnesium-
chlorid, Ammoniumchlorid und freiem Ammoniak in Molen pro Liter.
Mg- NH4
0,03762 0,00655
0,03746 0,00615
0,02336 0,0095
Temp. 10^ 0,0219 0,0115
. 0,01865 0,0479
0,00849 0,0101
0,008415 0,0105
Bei höheren Konzentrationen treten Abweichungen auf, welche wohl durch
die nur annähernde Gültigkeit der gemachten Annahmen hauptsächlich bedingt
werden. Es ist auch möglich, daß in solchen Lösungen die Bildung von
Metallammoniakionen bereits eine Rolle spielt. Bei der Untersuchung des
Oleichgewichts HgClj + 2NH4OH ^Zl Mg(OH)^ + 2NH4CI durch Zu-
sammenbringen von Mg(OH)2 mit NH^Cl-Lösungen sind ebenfalls Resultate
Im Einklang mit obiger Theorie erhalten worden. ^8)
Treten Mg-* und SH'-Ionen, wie beim Zusatz einer AIkali,sulfidlösung,
zusammen, so wird Mg(0H)2 gefällt. Der Grund dafür ist in det Hydrolyse
der Sulfide zu suchen, indem durch die Umsetzung SH' + HjO 7 — ^ HjS + OH'
in wässrigen Sulfidlösungen stets OH'-Ionen vorhanden sind, die wegen der
Schwerlöslichkeit des Hydroxyds die Fällung hervorrufen. Beim Zusammen-
treten mit CGj^'-Ionen (Zusatz von Alkalicarbonat) wird aus analogem Grunde
nicht nur Carbonat, sondern ein Gemisch von Carbonat und Hydroxyd gefällt
Bei Gegenwart von Ammoniumsalzen bleibt diese Fällung aus, da infoige
der verstärkten Hydrolyse nicht genügend CO3 ''-Ionen für die Fällung des
ziemlich löslichen MgCO, (s. Tab. vor. S) vorhanden bleiben. Diesen An-
gaben gemäß wird Magnesium bei der Analyse durch die Gruppenreagenti^
nicht geßült, sondern findet sich am Schluß mit den Alkalimetallen in Lösung.
Aus der ammonjakalischen Lösung aber scheidet es sich auf Zusatz von
Aikaliphosphat als schwerlösliches Magnesiumammoniumphosphat aus. Auf
trocknem Wege läßt sich das Magnesium durch die Bildung einer rosenrot
gefärbten Masse, falls die Salze stark geglüht werden und der Rückstand nach
Befeuchten mit Kobaltlösung vor dem Lötrohr erhitzt wird, nachweisen.
Zum Zwecke der quantitativen Bestimmung und zur Trennung von den
Alkalimetallen wird Magnesium fast immer als NH4MgP04-6H20 gefällt
Die Lösung wird mit Ammoniumsalz und Ammoniak versetzt und darauf
unter heftigem Umrühren mit Natriumphosphat gefällt Der Niederschlag soll
etwa zwölf Stunden in Berührung mit der Lösung stehen, damit vollständige
Fällung gesichert wird, — vermutlich hält sich sonst ein merklicher Teil durch
Obersättigung in Lösung oder seine Löslichkeit sinkt infolge Zunahme der
42 Dawsoür Magnesium.
Kristallkorngröße — darnach vird abfiltriert und mit Ammoniakwasser ausge-
waschen. Im wässrigen Ammoniak ist nämlich der Niederschlag weniger lös-
lich wie in reinem Wasser, was sich nach bekannten Prinzipien durch das
Vorhandensein des gemeinsamen lops NH4- und Verminderung der Hydrolyse
erklären läßt Der Niederschlag wifd bei 100^ C getrocknet und diirch Er-
hitzen im Platintiegel in das zum Wägen geeignete Pyrophosphat verwandelt
Eine weitere Methode zum Trennen des Magnesiums von den Alkalime-
tallen besteht im Fällen desselben als Mg(OH)2 durch Kalk, Baryt oder Queck-
silberoxyd, Bei diesen Methoden geht aber ein wenig Magnesium verioren;
am genauesten ist der Gebrauch von Quecksilberoxyd. Die Lösung darf nur
Cr-lonen enthalten und NH4' muB durch Abdampfen und Qlühen entfernt
werden. Die Theorie (Ab egg) der Methode ist von Interesse, da hier schein-
bar ein Oxyd von größerem Löslichkeitsprodukt, das Mg(0H)2, durch ein
solches, HgO, von viel kleinerem ausgefällt wird. Die Fällung wird jedoch
dadurch herbeigeföhrt, daß HgO} sehr wenig dissoziiert ist, denn es bestehen
die Gleichgewichte :
1) (Hr)(0H')2-LHg
2)(Mr)(0HV<LMg,
wo LHf das Löslichkeitsprodukt des HgO ist (1,5- lo-^^ und Lmc das Lös-
lichkdteprodukt (ca. 1,7. 10-^«) des Mg(OHl,.
Aus 1) und 2) folgt nun, daß (Mg-)< .**• . (Hg-), d. h. beim Ausschei-
den von Mg(OH)2 die Konzentration der Mg*--ionen — > ca. io><^ mal der
Konzentration der Hg--Ionen. Diese letztere wird jedoch in Cl'-haltigen
Lösungen wegen geringer Dissoziation und Komplexbildung so ungeheuer
klein, daß in der Tat die in der Lösung verbleibende Konzentration (Mg^)
gering genug ist, um eine praktisch quantitative Ausfällung zu bedingen. Aus
dieser Überlegung ersieht man daher auch die Notwendigkeit des Vorhanden-
seins von viel cr, wodurch die Hg^-Konzenträtion zurückgedrängt werden
muß. Die quantitative Prüfung dieser Verhältnisse steht noch aus, obgleich
man auch über den Zusammenhang der Konzentrationen von Hg^ und Cr
(s. unter HgCl2) Bescheid weiß.
Die Salzsäurelösung des Rückstandes digeriert man unter Umrühren mit
feuchtem Quecksilberoxyd etwa eine Stunde; -darauf wird zum Trocknen ein-
gedampft und zum Entfernen des Quecksilberchlorids geglüht Durch Be-
handlung mit Wasser entfernt man die Alkalichloride und nach dem Trocknen
wird der Rückstand geglüht und als Magnesiumoxyd gewogen.
Die Trennung des Chlormagnesiums von den Alkalichloriden läßt sich
femer mittels Amylalkohol quantitativ ausführen.
Als Ammonium-Doppelcarbonat (NH4)2 CO» • MgCO, • 4H)0 kann das
Magnesium auch fast vollständig ausgefällte^ werden. Dazu wird die neutrale
Lösung mit Ammoniak und Ammoniumcarbonat versetzt und 24 Stunden
stehen gelassen. Da der Niederschlag in reinem Wasser unter Spaltung sich
auflöst, wird dasselbe mit einer Lösung seiner Spaltungsprodukte Ammoniak
und AmjCO) gewaschen; darauf erhitzt man das Doppelsalz und wägt als
Oxyd. Enthält die Lösung Kalium, so geht dies zum Teil auch in den
Niederschlag über, infolge der Bildung eines ähnlichen Kaliumdoppelsalzes,
und das Cbcyd muß daher mit Wasser behandelt werden, um vorhandenes
K2CO3 zu entfernen.
Magnesium läßt sich femer vollständig als Mg(0H)2 niederschlagen bei
Dawson. Magnesium. 43
Anwendung einer wässrigen Lösung von gewissen organischen Basen, wie
Dimethylamin oder Quanidin^^^) als Fällungsmittel, die stärker als Ammoniak
dissoziieren und daher auch bei Anwesenheit ihier Salze noch genügend OH-
lonen produzieren können.
Beziehungen zu anderen Elementen. Im allgemeinen entspricht
das chemische Verhalten sowie die Summe der physikalischen Eigenschaften
des Magnesiums der Stellung, welche es in der periodischen Anordnung der
Elemente einnimmt Als zweites Qlied der zweiten Gruppe kommt beim
Magnesium eine doppelte Analogie deutlich zum Vorschein; einerseits tritt es
in mancher Beziehung an die Seite der Erdalkalimetalle Ca, Sr und Ba, anderer-
seits zeigt es sich den Elementen der zweiten Subgruppe Zn, Cd und Hg
ähnlich, und von allen Elementen dürfte es wohl in seinem analytischen Ver-
halten und den Löslichkeitsverhältnissen seiner Salze dem Zink am nächsten
stehen. Wenn man die Reihe Ba, Sr, Ca, Mg nach abnehmendem Atomge-
wicht in Betracht zieht, so zeigt sich, entsprechend dem abnehmend positiven
Charakter, wie derselbe in der Elektroaffinität zum Ausdruck kommt, eine
stufenweise Abänderung mancher Eigenschaften der Elemente sowie deren
Verbindungen. Die Luftbeständigkeit der Metalle und die Löslichkeit der Sul-
fate nimmt zu, das Wasserzersetzungsvermögen der Metalle, die Feuerbestän-
digkeit der Carbonate und die Löslichkeit der Hydroxyde nimmt ab. Vergleicht
man das Magnesium mit den Qliedem der zweiten Nebengruppe, so findet
man ebenfalls, entsprechend der abnehmenden Elektroaffinität nach der Reihe
Mg, Zn, Cd, Hg, eine stufenweise Änderung in mancher Beziehung. Mit dem
benachbarten Zink ist es gewiß eng verwandt, dasselbe drückt sich vielfach
in der Isomorphie entsprechender Sabe und Doppelverbindungen und ihrer
gleichen Hydratisierungsstufe aus.
Es ist ein vereinfachender Umstand bei Betrachtung der Magnesium- Ver-
bindungen, daS man nur mit einer einzelnen Wertigkeitsstufe zu tun hat
In den einfachen Verbindungen treten nur die zwei positiven Normalvalenzen
in Wirkung; bei den vielen Doppelsalzen dagegen machen sich vielleicht
Kontravalenzen geltend.
Magnedumwasserttoff? Für die Existenz einer Verbindung von Mag-
nesium und Wasserstoff läßt sich nur die Beobachtung^ <) anführen, daß beim
Erhitzen eines Gemenges von Magnesiumoxyd und Magnesiümpulver in einer
Wasserstoffatmosphäre Gasabsorption stattfindet Die entstehende hellfarbige
Masse entwickelt unangenehm riechenden Wasserstoff auf Zusatz von Wasser,
und beim Glühen bildet sich eine Wasserstoffflamme.
Magneslumalkylverblndangen.^2) Dagegen sind die Verbindungen von
Magnesium mit organischen Radikalen wohlbekannt Von solchen sind nicht
nur die Magnesiumalkyle Mg(CH3)2, Mg(C2H5)2 usw., sondern auch aroma-
tische Derivate, wie Magnesiumdiphenyl Mg(QH5)2, dargestellt worden. Femer
sind Verbindungen, in denen das Metall zugleich an einen Kohlenwasserstoff-
rest und einem Halogenatom gebunden wird, wie MgCjHjI, MgQH^Br, er-
halten worden.
Magnesiumdimethyi MgCCH,)}, sowie die analogen MgCCsH^)^,
MglC^Hf)) lassen sich durch Erhitzen von Mg-Feile mit den entsprechenden
Quecksilberverbindungen im luftfreien verschlossenen Rohre erhalten. Auch
durch unmittelbare Einwirkung des Metalls auf Äthyl bez. Propyljodid bei er-
höhter Temperatur im zugeschmolzenen Rohre entstehen die Diäthyl- bez.
Dipropyl-Maignesiumverbindungen. unter denselben Umständen verhält sich
44 Dawson. Mignenum.
das Methyljodid äußerst indifferent dem Magnesium gegenfiben Die Ein-
wirkung des Metalls auf die Jodderivate wird bedeutend erleichtert durch
Zusatz von Essigäther oder bei Anwendung von Mg-Amalgam an Stelle von
reinem Metall. Die so entstehenden Mg-Ali^le sind merkwürdigerweise feste,
nicht flüssige Substanzen.
MagnesiumdiphenyH') wird durch Erwärmen von Mg-Feilspänen mit
Quecksilberdiphenyl erhalten; bei 200® tritt vollständiger Umsatz ein, dessen
Ergebnis eine voluminöse weiße Masse ist ,
Diese Organomägnesium-Verbindungen stehen in ihren physikalischen
Eigenschaften einander sehr nahe und sind durch ihre Reaktionsfähigkeit aus*
gezeichnet An der Luft sind sie selbstentzündlich und werden von Wasser
unter Bildung von Kohlenwasserstoffen lebhaft zersetzt, so daß das organische
Radikal hier den negativen Teil der Verbindung darstellt:
MgCCjHj), + 2H20=Mg(OH)2 -f 2C,He
MgCQHs), + 2H,0«=Mg(0H)j + 2QHe.
Sie unterscheiden sich von den entsprechenden Zink- und Quecksilber-
Verbindungen durch ihre Unschmelzbarkeit und Nichtflüchtigkeit und durch
ihre Unlöslichkeit in. den gewöhnlichen Lösungshiitteln.
.. Die schon erwähnten Magnesiumalkylhaloide^^^ bez. Magneisiumaryl-
haloide entstehen bei weniger vollständiger Umsetzung durch Einwirkung von
M?-Pulver auf die organischen Haloidverbindungen in ätherischer Lösung:
Mg + C2HJ = Mg<^j"*-
Sie sind in Äther leicht löslich und daraus lassen sich kristallisierte Ver-
bindungen vom Typus RMgX • (€2115)20 erhalten. Die in Lösung befind-
lichen Magnesiumalkyl (aryl) -haloide sind sehr reaktionsfähig^^) und ^rerden
jetzt vielfach zum synthetischen Aufbau angewendet Ihre größere Reaktions-
fähigkeit im Vergleich mit den entsprechenden Zn- Verbindungen ist wohl auf
den mehr ausgeprägten elektropositiven Charakter des Mg zurückzuführen.
Durch Wasser werden sie unter Bildung von Kohlenwasserstoffen zer-
setzt wie z. B. 2MgCH8J + 2H2O = 2CH4 + Mgjj + Mg (OH)2. Kohlensäure
reagiert darauf und die entstehenden Verbindungen liefern bei dej Behandlung
mitt Wasser, Fett- bez. aromatische Säuren:
aMgQHsJ + 2H2O + 2CO2 - Mg(QH5C02)2 + MgJ2 + 2H2O
2MgC^HJ + 2H2O + 2CO2 = Mg(C2H.CX)2)2 + Mgjj + 2H2O.
Auf Aldehyde, Ketone, Ester und Säurechloride wirken sie ein, und die da-
durch entstehenden Produkte werden von Wasser unter Bildung von sekun-
dären oder tertiären Alkoholen bez. Ketonen zersetzt Wichtig für das präpa-
rative Arbeiten sind die bei Anwendung dieser Orignardschen Reaktion sehr
gut ausfallenden Ausbeuten.
Magnesiutnfluorid MgFj, spez. Qew. 2,472, unterscheidet sich von den
anderea Haloidverbindungen des Magnesiums durch seine Schwerlöslichkeit Es
zeigt sich also ein ähnliches Verhältnis wie bei den Haloiden von Ca, Sr und Ba.
Man erhält das Fluormagnesium, wenn Magnesiumoxyd mit Fluorwasserstoffsäure
behandelt wird oder durch Fällung einer Mg-Lösung mit Alkalifluorid. Zu-
sammentreten von Mg*' und F-Ionen ist damit die Bedingung für seine Ent-
stehung. Es ist in reinem Wasser nur sehr wenig löslich, nach Kohlrausch***)
bei 18*^ 1,4 Millimol «» 7,6 mg/Liter, in ammoniakhaltigem löst es sich leichter auf.
Bei starkem Erhitzen schmilzt es und kristallisiert beim Erstarren. Mit Natrium-
chlorid umgeschmolzen, wird es in Form kleiner tetragonaler Kristalle er-
Dawson, Magnesium. 45
halten^*), welche dem natfirlich vorkommenden Sellalt sehr ähnlich sind. Die
kristallinische Modifikation wird von den meisten Säuren, Schwefelsäure aus-
genommen, nur schwer angc^iffen. Dieses Verhalten erinnert an das des
fnuorcaldums und auch in anderer Beziehung tritt die Ahnlidikeit zutage. Das
kristallisierte MgF, zeigt nämlich beim Erhitzen die Erscheinung der Fluores-
zierens und besitzt außerdem violette Phosphoreszenz nach starker Beleuchtung.
Mit anderen Fluoriden bildet es eine Reihe Doppelverbindungen, in denen
es als Neutralteil eines Komplexes zu betrachten ist; diejenigen mit den Alkali-
metallen sind vom Typus MF • MgFj und 2MF • MgF,. Wird gebrannte Magnesia
in kleinen Portionen in geschmolzenes Fluorkalium eingetragen, so bleibt nach
dem AbkQhlen und Behandeln mit Wasser die Verbindung KF -MgFj ^^ in quadra-
tischen Prismen zurück. Das zweite Kaliumsalz entsteht auf ähnliche Welse. Die
Natriumverbindung^^ entsteht beim Kochen von Magnesia mit Natriumfluorid-
lösung sowie beim Schmelzen von MgClj mit flberschlissigem NaF undNäCl.^^)
Macnesiumchlorid MgO, tritt als Bischoffit im Staßfurter Lager auf.
Die wasserfreie Verbindung entsteht unmittelbar aus den Elementen, wenn
das Metall im Chlorstrom erhitzt wird. Ebenso wirkt Chlor auf das stark
geglühte' Oxyd^^, viel leichter aber, wenn dasselbe mit Kohle innig gemischt
wird.^^') Eine zur Darstellung bequemere Methode besteht darin, daß man das
Ammoniummagnesiumchlorid NH4CI • MgClj -öH^O zuerst darstellt und dieses
erhitzt^i); dabei entweicht das Wasser und bei höherer Temperatur das Chlor-
ammonium, und wasserfreie MgQ, bleibt zurück. Es bildet glänzende Kristall-
blätter, Schm.-Pkt 708* spez. Qew. 2,177, welche beim Erhitzen an der Luft Zer-
setzung erleiden. Dieser Zerfall ist auf die Wirkung des in der Luft vorhandenen
Wasserdampfes zurückzuführen, im Qrenzfalle nach der Gleichung einwirkt:
MgQa + H,0 «= MgO + 2Ha
In trockener Luft erieidet es selbst bei Rotglut keine Zersetzung und
das Chlorid kann im Wasserstoffstrome destilliert werden. Auf der eben
erwähnteif Wirkung des Wasserdampfes auf das erhitzte Chlormagnesium be-
ruht die zur Darstellung der Salzsäure technisch verwertete Methode. ^^ In
Wasser löst es sich unter großer Wärmeentwicklung auf. Daß diese von
einer Hydratatton herrührt, beweist die Existenz der kristallisierten Hydrate.
Die Löslichkeit in Essigäther und Amylalkohol ist für die Elektroaffihität des
Mg charakteristisch (vgl. die Qruppenübersicht S. 3.)
Aus einer Chlormagnesium-Lösüng kristallisiert das Salz gewöhnlich als
Hexahydrat MgClj • 6 HjO. In der Technik wird es durch Eindampfen der
bei der Fabrikation des Chlorkaliums aus dem Staßfurter Camallit erhaltenen
Mutterlaugen gewohnen (siehe unter Camallit). Die an MgO, reiche Lauge
wird eingeengt und beim Kristallisieren scheidet sich MgCI^-öHjO aus.
Als Nebenprodukt bei der Chlorfabrikation tritt es auf, wenn die durch Ein-
wirkung von Salzsäure auf Pyrolusit entstehende Lösung nach dem Wel-
donschen Verfahren mit Magnesia anstatt Kalk behandelt wird.^') Nach Ent-
fernung des durch vorangehende Oxydation erhaltenen Weldonschlanunes
bleibt eine an MgCl2 reiche Lauge zurück. Femer, wenn bei der Soda-
fabrikation nach dem Solvayverfahren, zur Vertreibung des Ammoniaks Magnesia
verwendet wird, tritt es ebenfalls als Nebenprodukt auf. Das MgGj • 6 H2O
bildet zerfließliche Kristalle des monokhnen Systems. Sie schmecken bitter.
Spez. Oew. «» 1,56. Durch Erhitzen kann das Wasser nicht vollständig ohne
gleichzeitige Hydrolyse entfemt werden, da schon bei Temperaturen, welche
nur wenig über 100^ liegen, bedeutende Mengen Salzsäure entweichen.
46
Oawson, Magnenam.
Außer dem Hexahydrat sind mehrere kristallwasserhaltige Formen des
Chlormagnesiums bekannt Unter Anwendung der neueren Arbeitsmethoden
sind diese einer systematischen Untersuchung^^) unterzogen worden; wodurch
die zwischen den verschiedenen Hydraten bestehenden Beziehungen sehr klar
ans Licht treten.
Oberhalb o« C sind die Hydrate MgCl^öH^O, MgCl^ 4H-1O und
MgCl)-2H20 existenzßlhig. Beim Erhitzen des ersten tritt bei etwa 117*
eine fast vollständige Schmelzung i^in, indem MgCl2-4H20 und eine daran
gesättigte Lösung entsteht Diese Umwandlung wird durch die Gleichung
»
Figur 1,
MgCl2.6HjO;Zi:to,o83MgClj.4H20 + o,9i7(MgClj, öiSHjO) zum
Ausdruck gebracht, worin der in () stehende Ausdruck die Lösung be-
deutet^ Die Umwandlungstemperatur läfit sich sehr genau nach der Gefrier-
methode bestimmen und ergibt 116,670 C Gerade wie ein einfacher Schmelz-
punkt wird die Temperatur durch fremde der Lösung zugesetzte Substanzen
erniedrigt und zwar beträgt die auf 100 g Lösung t)ezogene molekulare Er-
niedrigung 76.»*)
Zwischen 1 17 0 und 182 0 ist MgCI, • 4 M^O die in Berührung mit Lösung
Dawson, M^hesium. 47
besOndige Form des Chlormagnesiums. Bei letztgenannter Temperatur tritt
wiederum eine Schmelzung ein unjl aus dem Tetrahydrat bildet sich MgQ] •
2H]0; dabei entweichen aber bedeutende Mengen von Salzsäure. Um das
Tetrahydrat zu gewinnen, empfiehlt es sich, MgQ2^6H20 zu schmelzen
und die Schmelze durch einen Luftstrom bei etwa 130^^ teilweise zu ent-
wässern, bis etwa eine Zusammensetzung MgCI, • 5 HjO erreicht wird; lang-
sames Abkühlen bis oberhalb ii7<^ und AbflieB^lassen der Mutterlauge bei
allmählich bis 150^^ ansteigender Temperatur gibt dann ein gut kristallisiertes
Produkt Das Dihydrat wird erhalten, wenn ein HCl -Strom durch eine
erwärmte konzentrierte MgCl2-Lösung geleitet wird ^^ oder man fübrt trockene
Salzsäure über das auf 140^ erhitzte MgQ2-4H20.
Unterhalb o<^ C scheiden sich aus MgCl2-L(ysung je n^ch den Be-
dingungen die Hydrate MgCl2- 1 2 H2O, aMga2 • 8 Hjü und j9MgCl2-8H20 ab.»^)
Ansteigend von der kryohydratischen Temperatur (— 33,6^, bei welcher MgClj-
LAsung vollständig zu Eis und MgCl2-i2H20 erstarrt, bis —i6fi\ ist das
MgCl2:i2H20 die in Berührung mit Lösung beständige Form. Bei letzterer
Temperatur verwandelt es sich in das a-Oktohydrat, welches bei noch höherer
Temperatur (—3,4^ in Mga2 6H20 übergeht Das j9MgCl2 • 8 HjO stellt
bei allen Temperaturen eine labile Modifikation dar und läßt sich nur aus
Lösungen erhalten, die in bezug auf ein anderes Hydrat übersättigt sind.
Nebenstehende Figur bringt die eben besprochenen Verhältnisse zum
Ausdruck; sie gibt gleichzeitig die Bedingungen für die Existenz der ver-
schiedenen Hydrate neben Lösung an, indem die Zusammensetzung der ge-
sättigten Lösung (Mole MgCl, auf 100 Mole H2O) an der Ordinate auf-
getragen wird. Die Kurve AB stellt die Oefrierpunktskurve von Wasser bei
ansteigendem MgClf-Gehalt dar, die Kurven BE, EJ, JK, KL und LM die
Löslichkeitskurven von MgCl2 • 12H2O, aMgCl2 -SHjO, MgCl2-6H20, MgClj
4H2O resp. MgCl2-2H20. Die Punkte B, E, J, K und L geben die Be-
dingungen für die Existenz von Eis und Salzhydrat, resp. zwei Salzhydraten
neben Lösung an. Dasselbe gilt für die Punkte C, 0, F und H, nur sind
die diesbezüglichen Systeme labil. D ist der Schmelzpunkt des Dodeka-
hydrats. Folgende Zahlen drücken die Löslichkeitswerte aus; sie stellen die
Anzahl Mote H^O pro Mol MgC^ dar.»^)
MgCl2.i2H20 — 33.6ö(B) —22,4« — 18,8» — i64^(D) — i6,80(E)
20,3 15,6 14,0 12,0 11,43
«MgCl2.8H20 -i6,8«(E) - 3,40(1) ^MgC^ 8H2O - 17,4(F) — 9,6(H)
11,43 10,1 11,1 10,3
Mga2-6H20 —1940 0® 22^ 62» 79,70 u6fi7%K)
10,6 10,0 9i6 8,64 8,J 6,18
Mga2-4H20 152,60 i8i,50(L) MgCl2.2H20 186«
&5 4.2 4.15
Leitfähigkeit von MgC^-Lösungen.'^ Die spez. Leitf. zeigt in konz.
Lösungen ein Maximum:
Gewichtsprozent 5 10 20 30 34
18OC spez. Leitf. 10*«= 683 1128 1402 1061 768
Äq. Leitf. A= 62,4 49,5 28,37 13,18 8,14
2^0 c Liter pro Orammäquiv. 32 54 128 256 512 1024
^ Aq. Leitf. A 108,2 113,5 118,0 121,6 124,6 1274
Innere Reibung 250 1 0,5 0,25 0,125 normal
(Wasser = i)io^) if20i5 1,0940 1,0445 1,0206
48 Dawson, Magnesium.
Qefrierpunkte^*^)
0,0508 0,1525 0,2541 0,5082 0,6099 normal
—0,2800 —0,771^ —1,335^ —2,7620 —3,4720
Thermochemisches.
Mg + Clj = MgClj + 151000 cal.
MgClj + 6H2O — MgCl4.6H20 + 32970 cal.
Lösungswärme MgCIj^HjO = + 2937 cal.
Cartiailit KCMgOs^HsO. Mit anderen Metallen liefert Mag-
nesium eine Reihe zum Teil sehr wichtiger Doppelchloride. Ein solches
ist der von Rose*') nach von Camall benannte Camallit, welcher den
Hauptbestandteil der Abraumsalze des StaBfurter Lagers bildet In reinem
Zustande bildet er farblose, an der Luft zerfließliche, rhombische Kristalle,
spez. Qew. 1,16. Das Mineral wird aber gewöhnlich durch einen Eisen-
gehalt rötlich gefärbt und das Kalium wird auch zu kleinem Teile durch
andere Alkalimetalle (Natrium) ersetzt.
In Berührung mit wenig Wasser wird der Camallit teilweise ^eriegt,
indem unter Abscheidung von KCl eine Anhäufung von MgCI, in der Lösung
vor sich geht, bis dieselbe bei z. B. 25 OQ einer Zusammensetzung looHjO
7 27MgCl2i 15KQ entsprichi^f) Dieser Zerfall wird demnach quantitativ
durch folgende Oleichung zum Ausdmck gebracht
KQ . MgOj . 6H,0 -t 7 • SHjO = 0 • 84KCI + (MgQj, o . 16 KQ, 13 • 8 H,ü).
Daraus erhellt, daB bei 25 0 etwa 85% des im Camallit vorhandenen
KCl zur Ausscheidung kommt. Dieser Zerfall des Camallits findet bei allen
Temperaturen statt, nur wird natürlich bei anderen Temperaturen die Zu-
sammensetzung der gebildeten Lösung eine andere sein. Es befindet sich
somit der Carnallit bei allen Temperaturen^ bei welchen er noch existenzföhig
ist, im Umwandlungsintervall, und dementsprechend ist eine gesättigte wässerige
Lösung des Camallits, in der die Komponenten in äquimolarem Verhältnis
vorhanden sind, nicht möglich. Bei niederer Temperatur ergibt sich femer
eine Grenze ( — 21 0 Q, unterhalb welcher Camallit in Berühmng mit Lösung
überhaupt nicht existieren kann.
Es ist dies die Temperatur, bei der CamalUt und Wasser aufeinander
wirken unter Bildung von KQ und MgCl2*i2H20, eine reversible Umwand-
lung, welche sich durch *^
—21"
KCl + MgClj. 12H2Ü 7 ^ Ka.MgCIj.6HjO + 6HjO
ausdrücken läBt Umgekehrt wandelt sich das linksstehende System bei — 21 <^
unter teilweiser Verflüssigung um, und es scheidet sich dabei KQ in festem
Zustande aus, unter Bildung einer Lösung von der Zusammensetzung looHjO,
ö'öiMgClj, 0-49KCI. Als obere Grenze für die Existenz des Camallits
ergibt sich 167,5® C. Wird trockener Camallit im zugeschmolzenen Rohre
auf diese Temperatur erhitzt, so zerfällt er vollständig unter Abscheidung von
75 Proz. des KQ und Bildung einer Schmelze (MgClj, 0 • 25KCI, öHjO), die
man als ein , unter KCl-Zusatz geschmolzenes Hexäydrat auffassen kann.
Bei Zusatz von wasserfreiem MgQj oder, was gleichbedeutend ist, bei Ent-
wässemng der Schmelze kann man diese Temperatur unterschreiten, bis man
zu i52,5<> kommt, woselbst die Lösung dann an MgClj 4H2O Sättigung
erreicht und die Zusammensetzung (MgQj, 012KO, 5H2O) besitzt Bei
Gegenwart von MgCl2-4H20 tritt somit Zersetzung von Camallit schon bei
Dawson, Magnesium. 49
152,5® ein. Diese Umvtandlungstemperaturen begrenzen das Existenzgebiet
des Carnallits.
Ein übersichtliches Bild dieser Verhältnisse gewinnt man durch eine
graphische Darstellung. Dafür kann man von der Zusammensetzung oder
irgendeiner anderen mit der Temperatur variablen Eigenschaft der gesättigten
Lösung Gebrauch machen. In der Figur (2) ist als Abszisse die Temperatur,
als Ordinate der Wert der gewählten Eigenschaft F(t) z, B. Dampfdruck, Leit-
fähigkeit usw. aufgetragen. Die Kurve AB stellt die Löslichkeit von
MgClj- 12H2O + KCl dar; sie erstreckt sich vom kryohydratischen Punkte
bis zum Punkte B (— 21®) — der Bildungstemperatur des Carnallits. Dort ent-
r(n
MffnitZH.o*Ka B
^m's
^
/Cr
/ ♦
y^^
/ ö
1%
^'^^'^^^^^^^
Thnptratur
Figur 2.
Stehen zwei Löslichkeitskurven, von denen die eine BQ den gesättigten Lö-
sungen von Camallit -f MgClj-Hydrat, die andere, BD, den gesättigten
Lösungen von Camallit -h KCl entspricht Der Wassergehalt des als Boden-
körper entlang BC vorhandenen MgC^-Hydrats hängt natürlich von der
Temperatur ab. Diese Kurve endigt bei 152,5®; von dort ab wird die an
MgClj . 4H2O + KCl gesättigte Lösung existenzfähig." Die Kurve BD er-
streckt sich bis 167,5®, ^0 die gesättigte Lösung MgClj und HjO im selben
Verhältnis wie im Camallit enthält; von dort ab haben die an Camallit 4- KCl
gesättigten Lösungen (Kurve DC) einen geringeren Wassergehalt als der
Formel des Doppelsalzes entspricht Die umschlossene Fläche BCD stellt
Abegs, Handb. d. anorgan. Chemie H. 4
50
Dawson, Magnesium.
mithin die Existenzmöglicl^keit des Camallits für sich neben Lösung. Ver-
mittels einer solchen graphischen Darstellung läßt sich die Gesamtheit der
Bildungsweisen überblicken und das Treffen ehier geeigneten Wahl für die
Darstellung wird erleichtert Am übersichtlichsten werden die Verhältnisse
bei räumlicher Darstellung wie diese durch die Modelle (Fig. 9) ermöglicht
wird. In dieser wird die Darstellung durch drei zueinander senkrechte Achsen
durchgeführt, eine horizontale Querachse für die Temperatur, eine nach vom
dient zum Auftragen der KCI-Konzentration und eine nach oben zum Auf-
tragen der MgCl2-Konzentration. Die an einem Bodenkörper gesättigten
Lösungen werden dann durch Flächen dargestellt, die an zwei Boden-
körpern durch Linien und die an drei durch Schnittpunkte dieser Linien.
Die Carnallitfläche ist allseitig begrenzt und nur zwischen —21^ und i67,5<^
liegt die Möglichkeit das reine Doppelsalz ohne Beimengung zu gewinnen.
Die dab^i inne zu haltenden Bedingungen sind aber je nach der Temperatur
Figur 3.
verschieden; in jedem Falle aber ergeben sich dieselben aus den Löslichkeits-
daten, von welchen einige angeführt werden:
Sättigung an Carnallit Sättigung an Camallit
Temp. und KCl Temp. und MgCljxHjO
0« looHjOöyiMgCljOyaKCI 25« looHjO io.5MgCl2 0*2Ka
25* w 7-27 w 1-15 » ti5,7^ » 16.2 I» 0-4 I»
61O I» 8-o6 w 1-74 n 152,5<^ I» 20 » 2-4 »
154,5^ " 12.4 n 3-4 "
i67,5<> w 16.67 » 4-17 »»
Die linksstehenden Lösungen liefern schon Camallit neben KCl, während
die rechtsstehenden gleichzeitig Camallit und ein Chlormagnesiumhydrat aus-
scheiden. Zwischen diesen beiden Grenzen hat man eine Reihe von Lösungen,
welche nur in bezug auf Camallit (unvollständiges Gleichgewicht) gesättigt
sind. Hat man bei gegebener Temperatur eine solche Lösung vom Gewicht
a Gramm und wird dazu eine Lösung von b Gramm einer der Zusammensetzung
KClMgCl^* 6H2O entsprechenden Mischung hingegeben, so wird beim Ein-
engen, bis das Gewicht a -f- b beträgt, fast reiner Camallit sich ausscheiden.
Genau wie die Darstellungsweisen des Camallits sich derart ergeben, lassen
sich ebenfalls die Spaltungsweispn ableiten. Die möglichen Methoden gründen
Dawson, Magnesium. 51
sich auf die Löslichkeitsverhältnisse — darauf beruht ja die gewöhnliche tech-
nische Verarbeitung — oder auf die oben besprochenen Umwandlungser-
scheinungen bei 167,5® resp. 152,5®.
Wie man sieht, kann Carnallit nur neben einer Lösung bestehen, in der
seine eine oder andere Komponente in erheblichem Überschuß über das
Formelverhältnis vorhanden ist Nimmt man, wie wahrscheinlich, an, daß die
Ionen des Camallits K' und das komplexe Anion MgCl^' sind, so ist dies
Verhalten erklärlich (Abegg); denn die Abscheidung von Carnallit erfordert
dann die Erreichung seines Löslichkeitsprodukts (K*) • (MgCl,*) innerhalb der
Lösung. Dies wird jedoch offenbar nicht erreicht, wenn KCl und MgQ2 in äqui-
valentem Verhältnis vorhanden sind, weil hier aus den Cr des KG und aus dem
MgOj noch zu wenig der Camallitanionen MgQj' entstehen. Ihre Konzentration
kann man aber nach dem Prinzip der Massenwirkung steigern, wenn man
die Lösung an MgCl2 oder Cl' anreichert
An dieser Stelle mag erwähnt werden, daß viele ältere Angaben über
Löslichkeit von Doppelsalzen nur wenig Wert besitzen. Die Ursache dafür
ist im früheren Mangel an Erkenntnis bezüglich ihrer Natur und Verhalten
sowie der Bedingungen für das Eintreten vollständigen Gleichgewichts zu
finden.
Ammonlttnimagnesluiiichlorid, NH4CIMgCl2-6H20^^, kristallisiert
aus dem Lösungsgemisch der einfachen Salze in farblosen Würfeln oder Säulen,
spez. Gew. 1,456. Es ist in Wasser leicht löslich, zerfließt an der Luft, beim
Erhitzen verliert es Wasser und Chlorammonium und dient zur Darstellung
von wasserfreiem Chlormagnesium.
Tachhydrit, CaCI^- 2 MgClj- 12 HjO, erinnert in seiner Zusammensetzung
sofort an den Carnallit Vom letzteren leitet er sich ab, indem das Kalium
durch die äquivalente Menge Calcium ersetzt wird; er enthält offenbar das
Komplexanion des Camallits. Der Tachhydrit bildet durchscheinende, sehr
hygroskopische Massen, durch Beimengungen gelb gefärbt, welche im dichten
Anhydrit im Staßfurter Lager liegen. Wegen seiner großen Löslichkeit
bildet er wohl eine der letzten Stufen ozeanischer Salzausscheidungen. Aus
einer die beiden Chloride (200 g CaCl2 auf 150 g Mfi:Cl2) enthaltenden
Lösung läßt sich durch Einengen das Doppelsalz gewinnen, falls die Temperatur
nidit unterhalb 22,4 <>C sinkt ^^ Unterhalb 22,4^ kristallisieren die einfachen
Salze nebeneinander aus. Demgemäß tritt eine partielle Schmelzung ein, wenn
ein Gemisch der einfachen Chloridhydrate auf diese Temperatur erwärmt wird
und es bildet sich Tachhydrit nach der Gleichung
aa2.6H20 + 2MgCl2.6H20 •; ^ Caei2-2MgCl2. 12H2O + 6H2O.
Unterhalb 224 ^ hai man demgemäß Lösungen, welche gleichzeitig an beiden
einfachen Salzen gesättigt sind, oberhalb an Tachhydrit und je einem Einzel-
salz; die diesbezüglichen Löslichk.eitszahlen sind folgende (Mole Salz auf
100 Mole Wasser)»»)
Sättigung an Temp. MgC]2 CaCI,
MgCl2'6H20; aa2.6H20 16,7« 5,9 6,7
MgCl2 . 6 HjO; Caa2 • 6 HjO und Tachhydrit 22,4 4,9 9,3
MgCl) -61^20, Tachhydrit 28,2 54 8,8
CaClj'-öHjO, Tachhydrit 24,9 3,4 11,9
Durch zunehmenden Druck wird die Bildungstemperatur des Tachhydrits
erhöht und zwar für den Oberdruck einer Atmosphäre um 0,017 »C^') Es
4*
52 Dawson, Magnesium.-
kann demnach betreffs der natürlichen Salzausscheidung behauptet werden,
daß 22,4 ^ C die untere Grenze für das Auftreten von Tachhydrit ist Bei
hoher Temperatur, etwa 170 ^ tritt Spaltung des Tachhydrits ein.
Basische Chloride. Nach verschiedenen Methoden läßt sich eine Reihe
basischer Chloride erhalten; dieselben sind aber jedenfalls in einigen Fällen
keine wohldefinierten Verbindungen.
Reim Erhitzen von MgCIj-öHjO an der Luft verliert es HCl und es
bleibt eine Chlor- und Sauerstoff enthaltende Masse zurück, deren Zusammen-
setzung variabel und von den Versuchsumständen abhängig ist; dieselbe findet
zur Chlordarstellung nach dem Weldon-Pechiney- Verfahren Anwendung.
Trägt man stark geglühte Magnesia in eine konzentrierte MgCl2-Lösung,
so erstarrt das System nach einigen Stunden zu einer sehr harten polierbaren
Masse.6^) Es wird davon Gebrauch gemacht beim Fabrizieren von Kork-
ziegeln. Beim Verbleiben an der Luft nimmt dieselbe CO2 auf und nach
langem Stehen soll die Masse aus einem Gemisch von Magnesiumcarbonat
und einem Oxychlorid der Zusammensetzung MgC^ • 5 MgO • 17 H^O bestehen.
Auf die chemische Individualität, einer solchen Verbindung zu schließen,
reichen aber analytische Daten nicht aus; es müssen bei der weiteren Unter-
suchung die Hilfsmittel der physikalischen Chemie, insbesondere die Phasen-
lehre, herangezogen werden. Bei wiederholtem Kochen mit Wasser läßt sich
alles MgCl2 herausziehen und der Rückstand hat die Zusammensetzung
2Mg0.3H20*'*)
Aus „Magnesia"-Lösung sollen Kristalle der Zusammensetzung <^^) MgClj*
5 MgO- 13H2O sich ausscheiden und durch Behandlung von MgClj-Lösungen
mit frisch geglühtem MgO die Verbindungen MgC^- 10 MgO- hHjO**} und
MgCl2-MgO-i6H20ß«) auftreten. Auch deren Individualität muß vorläufig
als unbewiesen gelten.
Magnesiumbromid, MgBrj, läßt sich nach den analogen Methoden
erhalten, welche zum .wasserfreien Chlorid führen. Es bildet kleine weiße
Kristalle, die bei Ro^lut schmelzen; beim Erhitzen an der Luft tritt Zersetzung
unter HBr-Abgabe ein, und der Grund dafür ist derselbe wie im Falle des
Chlorids. In Wasser Idst es sich unter großer Wärmeentwickelung auf, und
aus der Lösung beim Kristallisieren scheidet sich gewöhnlich MgBr2-6H20
in zerfließlichen Kristallen aus. Diese finden sich in kleiner Menge in der
Abraumschicht des Staßfurter Lagers vor. Das Hexahydrat verhält sich dem
MgClj-öHjO sehr ähnlich; sie sind miteinander isomorph und bilden leicht
feste Lösungen,*^) Bei niederer Temperatur scheidet sich das Bromid als
MgBrj ioH2O^'0 aus; dasselbe schmilzt schon bei 12<^ und spaltet Wasser ab.
Leitvermögen^^
^ P Liter pro Qrammäqu. 32 64 128 256 512 1024
^5 ^ Aqu. Leitf. ^= 109,3 ii4i7 ii9i2 122,7 125,7 128,5
Gefrierpunkte*^)
0,0517 0,103 0,207 0,414 0,517 molar
— o,277<> —0^531^ — 1,088« —2,347« — 3,022« C
Kaliummagnesiumbromid. KBr MgBrj* 6 H2O läßt sich unter ähn-
lichen Bedingungen erhalten, wie zur Darstellung des analogen Camallits ge-
eignet sind. Die Löslichkeitsverhältnisse sowie die Spaltungs- und Bildungs-
erscheinungen sind nicht genau untersucht worden; demnach sind die zur
Darstellung angegebenen Vorschriften empirischer Art, wie bei so vielen
Dawson, Magnesium. 53
andern Doppelverbindungen. Soviel läßt sich aber sagen, daß in den das
Doppelsalz abscheidenden Lösungen MgBrj im großen Oberschuß dem KBr
gegenüber vorhanden sein muß. Dementsprechend gelingt seine Darstellung,
wenn eine an MgBrj-öHjO gesättigte Lösung mit fein verteiltem KBr be-
bandelt und das sich abscheidende Salz abgesaugt wird.
Magneslumjodid, Mgj,, entsteht beim Erhitzen des Metalls in Joddampf
und bildet sehr zerfließliche Kristalle. Beim Erhitzen wird unter Mitwirkung
der Luftfeuchtigkeit Jod in Freiheit gesetzt und es bildet sich Magnesiumoxyd.
Aus wässriger Lösung kristallisiert bei gewöhnlicher Temperatur das Oktohydrat
MgJ2-8H206'), bei niederer Temperatur MgJjioHjO.
Magneslumhydroxyd, Mg(OH)2, kommt in der Natur als Brucit vor.
Es fällt aus Lösungen beim Zusammentreten von Mg" und OH' als weißer
Niederschlag. Beim Anrühren mit Wasser wandelt sich das Oxyd femer in
Hydroxyd *8) um. Die Natur des auf letzterem Wege erhaltenen Hydroxyds
hängt in nicht erklärter Weise von der Herkunft des gebrauchten Oxyds*') ab.
Wird dieses durch Erhitzen des Nitrats oder möglichst schwaches Glühen
des natürlichen Magnesits dargestellt, so bildet sich ein hartes, dichtes kri-
stallinisches Oxyd. Aus der Magnesia alba des Handels gewonnen, geht das
Oxyd in ein voluminöses weiches Hydroxyd von ganz anderem Aussehen über.
Es kann bei loo ^ ohne Wasserverlust getrocknet werden, bei
schwacher Rotglut bildet sich Oxyd. An der Luft zieht es Kohlensäure
an. In reinem Wasser ist es nur sehr wenig löslich, obgleich die Lösung
alkalisch reagiert Alteren Angaben nach beträgt die Löslichkeit des Hydröxyds
3—4 . io~* Mole pro Liter; der elektrischen Leitfähigkeit'^ gemäß ist die
Löslichkeit 1,5 . lo-* bei i8*>, während aus Versuchen über das Oleich-
gewicht
Mg(OH)2 + 2NH4CI ;Z± MgClj + 2NH4OH
3,5- 10-* '') bei lo*» und 2,3 • 10-* ^^) bei 20<> sich berechnen lassen.
Möglicherweise hat man es bei Mg(OH)2 wie bei den meisten Mg-Salzen mit
einer abnormen Dissoziation zu tun, und in der gesättigten Lösung könnten
nicht nur Mg~ und OH'-lonen vorhanden sein, sondern auch MgOH'-Ionen,
in welchem Falle diese indirekten Methoden den wahren Löslichkeitswert
nkrht ergeben können; unmittelbare Messungen der Löslichkeit wären dann
vorzuziehen.
in Lösungen der Alkaiisalze ist die Löslichkeit eine größere und bei An-
wesenheit von Ammoniiimsalzen löst es sich leicht auf (s. 0.). Wird eine
konzentrierte MgClj -Lösung mit dem Hydroxyd angerührt, so erstarrt es zu
einer kompakten Masse, die von Wasser schwer angegriffen wird. In der
Technik wird das Hydroxyd bei dem Melasse-Entzuckerungsbetrieb ange-
wandt; es bildet sich ein kristallinisches, schwerlösliches Mg-Saccharat, welches
bei Behandlung mit Kohlensäure reinen Zucker liefert
Thermochemisches.
MgO + H^O =Mg(OH)-j + 5000 cal.
Mg(OH)j + 2 HCl aq. = MgCU aq + 27800 cal.
Mg(OH)2 + 2 HNO3 aq. = Mg(Nb3)2 aq. + 27600 cal.
Mg(OH), -t- H2SO4 aq. = MgSO^ aq. + 3 1 400 cal.
Mg(OH)j + 2 HF aq. = MgF^ + 30400 cal.
Magnesiumoxyd, MgO (Bitterde, Talkerde), findet sich in der Natur in
eisenhaltigen, dunkelgrünen Oktaedern als Periklas vor. Es entsteht beim
54 Dawson, Magncsiuin.
Verbrennen des Metalls an der Luft und beim Olühen der bei höherer
Temperatur zersetzbaren Sauerstoffsalze, z. B. Carbonat und Nitrat; bei sehr
starkem Glühen wird auch das Sulfat in Oxyd verwandelt im großen
wird es durch schwaches anhaltendes Glühen des natürlichen Carbonats oder
durch Erhitzung des gefällten Hydroxyds gewonnen. Die in Staßfurt bei der
Verarbeitung des Camallits auftretende MgClj-Lauge wird jetzt öfters zum
Gewinnen des Oxyds verwertet^') Nach einer Methode wird die von etwa
vorhandener Schwefelsäure befreite Lauge mit Kalkmilch behandelt und das
gefällte Hydroxyd geglüht Nach einer zweiten Methode behandelt man die
mit Chlorammonium und Ammoniak versetzte Lauge mit einem Kohlensäure-
strom, wodurch Ammoniummagnesiumcarbonat sich ausscheidet, welches dann
durch Glühen in Oxyd verwandelt wird. Das auskristallisierte MgClj • 6 H^O
läßt sich auch durch Schmelzen und Behandlung mit Wasserdampf in Oxyd
überführen.
Das durch Glühen des Carbonats entstehende Oxyd ist ein sehr lockeres,
daher leieht scheinendes Pulver, und ist unter dem Namen Magnesia usta oder
gebrannte Magnesia bekannt Bei anhaltendem starken ürhitzen nimr.i . die
Dichte des Oxyds bedeutend''^ zu; nach dem Erhitzen auf 350^ beträgt diese
3,19, auf Weißglut 3,57. Es ist sehr schwer schmelzbar'*), im elektrischen
Ofen ist es aber flüchtig'^) und scheidet sich in kristallinischer Form ab.
Ebenfalls in kristallinischer Form erhält man es beim Glühen im HCI-Strom
und beim Schmelzen von borsaurem Magnesium mit Kalk. Je nach der Be-
handlung des Oxyds sind die physikalischen Eigenschaften verschieden.
Das pulverförmige ist in Säuren leicht löslich, durch Wasser wird es in
das Hydroxyd übergeführt und nimmt CO2 auf, das kristallisierte wird von
Wasser und Säuren viel schwerer angegriffen.**)
Anwendung findet das Oxyd in der Medizin, in der Technik zur Er-
zeugung von feuerfesten Tiegeln, Ziegelsteinen, Sorelschen Magnesiazement
als Glühstift des Nemstlichts usw. Es bildet ein zur Anfertigung von Ge-
fäßen für Dampfdichtebestimmungen bei sehr hohen Temperaturen geeig-
netes Material.
Thermochemisches. Mg + O -= MgO + 144000 cal.
Macnesiumperoxyd'^^) soll sich bei der Elektrolyse von konzoitrierter
MgCl2 -Lösung in einer mit Scheidewand versehenen Zelle bilden, wenn in die
Kathodenabteilung Wasserstoffsuperoxyd gegeben wird. Es scheidet sich
angeblich als Hydroperoxyd fAg{OH)^ ab, loinn aber nur in unreinem Zu-
stande erhalten werden („Vitafer"); von anderen wird seine Existenz bestritten.
Magnetiumsttlfid, MgS, bildet sich beim Oberieiten von Sdiwefel-
dämpfen über das zur Rotglut erhitete Metall. '7^) Es entsteht auch, wenn H^S
auf erhitztes Magnesiumnitrid ^^ einwirkt
MgsN, + 3H2S — 3MgS + 2NH,.
Es stellt eine gelbgraue poröse Schlacke dar, ist schwer scnmelzbar und
beim Glühen an der Luft geht es in das Oxyd über. An feuchter Luft und
im Wasser bleibt es nicht unverändert, da das Wasser darauf einwirkt nach
der Gleichung 2MgS + 2H2b — MgCHS), + MgCOH),.
Beim ErhitEen des amorphen Sulfids in einer Kohleröhre im elektrischen
Ofen erhält man es in kristallinischer Form.^^ Die Kristalle entstehen auch
bei Einwirkung von Zinnsulfür auf Chlormagnesium im elektrischen Ofen.
Wie beim Oxyd zeigt sich das kr^tallisierte Sulfid viel beständiger gegen
Reagenzien als das amorphe.
Dawson, Magnesium. 55
Eine an Schwefel reichere Verbindung MgfS^^^ soll als rötliche amorphe
Masse erhalten werden, wenn Magnesia zu i^o^lut in CSj-Dampf erhitzt wird.
Thermochemisches. Mg + S =« MgS + 77600 cal.
Magneslumhydrosttifld, Mg(HS)2, entsteht bei Einwirkung von Wasser
auf MgS, beim Leiten von H^S durch Wasser in dem Mg(0H)2 suspendiert
wird'*), sowie bei Behandlung einer MgS04-Lösung mit BariumhydrosuIfid.^<^
In fester Form ist es nicht erhalten worden und daher nur in wässriger
Lösung bekannt In Anbetracht der schwach sauren Natur des Schwefel-
wasserstoffs ist das Hydrosulfid in der Lösung merklich hydrolytisch ge-
spalten; demnach entweicht H^S aus der Lösung und beim Einengen tritt
Zersetzung ein. Eine konzentrierte Lösung auf etwa 60 <^ erwärmt, eignet sich
sogar vorzüglich zur Erzeugung eines regelmäßigen Schwefelwasserstoffstromes
für Laboratoriumszwecke. Beim Erwärmen der Lösung mit Schwefel löst
sich dieses auf unter Bildung einer dunkelgelben Magnesiumpolysulfide ent-
haltenden Flüssigkeit auf. Beim Stehen zersetzt sich die Lösung unter Ab-
scheidung von Mg(OH)2 und Schwefel, während H^S entweicht.
Magnesitttnselenid entsteht als fleischroter Niederschlag, wenn eine
Mg-Salzlösung mit Kaliumselenid versetzt wird.
Magnetiumiiitrid, MgsNj. Die Bildung des Stickstoffmagnesiums ist
zuerst von Deville und Caron^) beobachtet worden bei der Destillation
des Rohmagnesiums. Es entsteht durch unmittelbare Vereinigung des Metalls
mit Stickstoff bei erhöhter Temperatur. Von dieser Affinitätsäußerung wird
bei der Trennung des Argons vom atmosphärischen Stickstoff Gebrauch ge-
macht Leichter entsteht es, wenn das Metall im Ammoniakstrom erhitzt
wird'^; unter diesen Umständen kann das Magnesium vollständig aufgebraucht
werden. Es stellt ein grünlich graues Pulver dar, das beim Erhitzen an der
Luft unter Bildung des Oxyds lan|;sam verbrennt In Sauerstoff findet die
Reaktion mit starker Lichtentwicklung statt Wasser sowie Säuren zersetzen
es sofort unter großer Wärmeentwidklung nach der Gleichung
MgjNj + 6H,0 = 3Mg(OH), + 2NH3
resp. MfoNj + 8H- = 3Mg- + 2NH4-.
Auch Methylalkohol wirkt lebhaft darauf ein unter Bildung von Ammoniak
und TrimeUiylamin:
M&N, -f 6CH3OH «= 3Mg<g2H3 + NHs + N(CH3),.
In trockener Luft ist es bei gewöhnlicher Temperatur beständig; die
Halogene wirken nur bei Rotglut unter Bildung der Magnesiumhaloide. Beim
schwachen Glühen wirkt HjS darauf ein unter Bildung von MgS und
Ammoniumsulfid, und in der Glühhitze wirken CO und CO2 nach den Glei-
chungen''^
MgaNj + 3CO — 3MgO + 2CN + C
2A/te|Nj + 3CO2 — 6MgO + 2CN -f Nj + C
Beim Erwärmen wirkt es auf viele wasserfreie Metallchloride wie die von Ni,
Fe, Co, Cr, Ag, Cu, Pb und Hg ein, und es bilden sich die entsprechenden
Metallnitride^^), indem diese schwächer positiven Metalle sich mit dem in den
Nitriden schwach negativ wirkenden N verbinden, und so die Kombi-
nation der beiden stark zur lonenbildung neigenden Elemente Mg und Q
herbeiführen.
Magnetittmphosphid, Mg^Pj, bildet sich beim Erhitzen von Mg-
Puhrer mit rotem Phosphor ^^ oder mit gewissen wasserfreien phosphor-
56 Dawson, Magnesium.
haltigen Verbindungen.^^») Es bildet kleine dunkel grüngraue Kristalle**), die
sich nur im zugeschmolzenen Rohr aufbewahren lassen, da sie vom Wasser
nach der Gleichung
MgjPj + 6H2O - 3Mg(OH)j + 2PH,
zersetzt werden. In trockener Luft ist es bei gewöhnlicher Temperatur be-
ständig; beim Erhitzen wird es zu Magnesiumphosphat oxydiert Die Halo-
gene wirken darauf ein in der Hitze analog wie auf Nitrid.
Magnesiumareenidy MgsAs,, ist dem Nitrid und Phosphid analog und
bildet sich beim Glühen von Mg-Pulver und Arsen im Wasserstoffstrom.^^j Es
stellt eine bräunliche Masse von metallischem Glanz dar, welche durch Wasser
und verdünnte Säuren unter Bildung von AsHj zersetzt wird.
Magneslumcarbld entsteht beim vorsichtigen Erwärmen von Mg-Pulver
im Acetylenstrom.^*) Nach Moissan*^ findet die Bildung im elektrischen
Ofen nicht statt, weil die Zersetzungstemperatur ziemlich niedrig, etwa bei
Rotglut, liegt.
Magnesiumsliicid wurde von Wöhler^^ als Nebenprodukt bei der
Darstellung des Metalles erhalten, indem das zu erhitzende Gemenge von
MgCl2 und Natrium mit Kieselfluornatrium gemischt wurde. Beim Glühen
wird wohl Mg zuerst in Freiheit gesetzt, das dann weiter mit dem Silico-
fluorid weiter reagiert. Demgemäß kann man von Metall selbst ausgehen,
indem dieses mit Chlomatrium und Kieselfluomatrium stark erhitzt wird.
Die abgekühlte Masse behandelt man mit NH4CI- Lösung, wodurch noch
zurückbleibendes Magnesium herausgelöst wird, während das Silicid zum
größten Teil unverändert zurückbleibt
Auf diesem letzten Wege erhalten, besteht das Produkt aus metall-ähn-
lichen Kristallen, welche der Formel Mg5Si3^^) entsprechen. Wahrscheinlich
stellt dasselbe ein Gemisch von MgjSi und MgSi dar, weil bei Behandlung mit
Salzsäure, Wasserstoff, Siliciumwasserstoff und das Anhydrid der Silicium-
Ameisensäure (SiOH)2b gebildet werden. Die Entstehung dieser Körper läßt
sich unter dieser Annahme leicht erklären:
Mg^Si + 4 HCl -= 2 MgClj + SiH^
2 MgSi + 4 HCl + 3 HjO «. 2 MgCii + HjSijO, + 4 H,.
Die Reduktion der Kieselerde bei sehr starkem Glühen mit überschüssigem
Mg-Pulver führt auch zur Bildung des Silicids®')
4 Mg + SiOj = Mg^Si + 2MgO.
Magnesiumborid, MgsBj, entsteht beim starken Erhitzen von Bortrioxyd
mit Mg-Pulver im Oberschuß ^^)
BjOa +6Mg=Mg3Bj + sMgO.
Auch beim Erhitzen von Magnesium mit amorphem Bor im Wasserstoff-
strom oder für sich im Borchloriddampf bildet sich das Borid**)
6Mg + 2BCI3 -«MgjBj + sMgClj.
Die entstehende Masse entwickelt BH3 neben viel Hj bei Einwirkung von
Säuren.
Salze der HalosenoxysAuren.
Magnesiumhypochlorit und -hypobromit werden wahrscheinlich
bei der Einwirkung der freien Halogene auf im Wasser suspendiertes Magne-
siumhydroxyd gebildet; die entstehenden Lösungen haben bleichende Eigen-
schaften»*-), sind aber unbeständig und erleiden Zersetzung bei gewöhn-
licher Temperatur. Eine das Hypochlorit enthaltende Lösung wird ebenfalls
durch Auflösung von Mg(OH)2 in wässriger Unterchlorigsäure, sowie durch
Dawson, Magnesium. 57
Versetzen, von Chlorkalklösung mit Bittersalz und Absetzenlassen des wenig
löslichen Caiciumsulfats erhalten.
Die Magnesiumsalze der Chlor-, Brom- bezw. Jqd^ure werden durch
AufUysung von Oxyd oder Carbonat in der wässrigen Säurelösung oder durch
Wechselzersetzung zwischen Magnesiumsulfat-Lösyng und der berechneten
Menge des betreffenden Bariumsalzes erhalten.*^) Auch durch Behandlung
einer kochenden Lösung des oxyhalogensauren Kaliums mit Kieselfluor-
magnesium erhält man eine das betreffende Magn^iumsalz enthaltende Lösung.
Das Chlont, Mg(C103)5.6HjO, bildet Kristalle, welche bei 40« C im
Kristallwasser schmelzen und schon bei 120<' zersetzt werden. Es ist zer-
flieBlich, demgemäss sehr leicht löslidi.
Das Bromat, MgCBrOsy^-dH^O»^), kristallisiert in Oktaedern, welche an
der Luft verwittern, es ist aber bei höherer Temperatur bedeutend bestän-
diger als das Chlorat Beim Erwärmen schmilzt es im Kristallwasser, wird
wasserfrei bei 200 <> und erst oberhalb dieser Temperatur wird Brom und
Sauerstoff abgegeben. Es löst sich ein Teil Salz in 14 Teilen kalten Wassers.
Das Jodat» MgG03)2 -41120, ist dem Bromat sehr ähnlich; es verliert
das Kristallwasser bei 200 ^ und zersetzt sich beim stärkeren Erhitzen.
Leitvermögen 25*^
J/i MgOO,)^ 32 64 128 256 512 1024 Liter 35)
Aqu.-Leitf. -4 71,6 77,0 81,7 85,6 89,4 92,5
Die Löslichkeitsreihenfolge von Chlorat, Bromat, Jodat ist offenbar durch
die Elektroaffinität der Anionen bedingt.
Monomi^eslumpefjodat, Mg(J04)2 * loH^O.^O Dieses der Oberjod-
säure entsprechende leichtlösliche Salz erhält man beim Auflösen von
Magnesium in überschüssiger Säure und Einengen der Lösung. Enthält die
Lösung keine freie Säure, so entsteht das der Diüberjodsäure entsprechende
Dimagnesiumperjodat Beim Einengen der Lösung scheiden sich Kristalle,
welchen die Formel MgjJ^Og -121-120 bez. MgjJjOg- 15H2O zukommt
Aus schwach saurer Lösung tritt neben dem Monomagnesiumperjodat
das Tetramagnesiumperjodat Mg|J20,| -öHsO auf. Es läßt sich vom ersten,
das im Wasser sehr löslich ist, durch Kochen mit Wasser trennen.
Salze der SchwefeloxysAuren.
Magnesiumsulflt» MgSO, -ölijO, entsteht bei Behandlung von Magnesia
mit wässriger Schwefligsäure und Einengen der Lösung. Das Metall selbst
löst sich auch in einer Schwefligsäure-Lösung unter Bildung des Sulfits.^^)
Die hexagonalen Kristalle sind unbeständig an der Luft und werden langsam
zu Sulfat oxydiert Beim Erhitzen auf 260* verliert es das Kristallwasser und
bei noch höherer Temperatur geht es vollständig in MgO über. Ein Teil
des Sulfits löst sich in 80 Teilen kalten Wassers.
Magneslumsulfat» MgSOi, tritt in mehreren wasserhaltigen Formen auf,
in denen auf ein Mol Salz 1, 4, 5, 6, 7 bezw. 12 Mole Wasser kommen.
Das Heptahydrat — Bittersalz, Epspmsalz — kommt in der Natur als
Residuum des Austrocknens inländischer Seen, z. B. in Toledo, als Efflorenz
auf den Steppen Sibiriens und auf manchen Gesteinen vor. Das Mono-
hydrat — Kies er it tritt in großer Ablagerung bei Staßfurt auf. Ferner tritt
das Sulfat als Bestandteil mancher bei Staßfurt vorkommenden Doppel-
salze, von denen die wichtigsten schon S. 33 erwähnt worden sind, in be-
deutender Menge auf, und in gelöstem Zustande kommt es in vielen Bitter-
wässern und Bittersalz.seen vor.
58 Dawson, Magnesium.
Das wasserfreie Sulfat MgSOi, spez. Qew. 2,65, entsteht aus den ver-
schiedenen Hydraten I wenn diese auf 200^ C erhitzt werden. Es ist bei
mäßiger Glühhitze beständig^ beim Weißglühen verliert es Säure und geht
in das Oxyd über. In glühendem Zustande wird es von Reduktionsmitteln
wie H21 Q CO angegriffen. Es nimmt beim Stehen an der Luft Hydratwasser auf.
In Wasser löst es sich langsam unter Wärmeentwicklung; die.kleine Ge-
schwindigkeit, mit welcher die Auflösung stattfindet, ebenso wie die Wärme-
tonung, sind jedenfalls auf Hyj^tisierung zurückzuführen.
Aus einer auf etwa o^' C abgekühlten konzentrierten MgSO«- Losung
scheidet sich das Dodekahydrat 1VlgS04-i2H20*^ in großen Kristallen aus.
Das' Existenzgebiet desselben in Berührung mit Wasser ist ziemlich eng be-
grenzt, da der kryohydratische Punkt vom Hydrat bei -"3,9* liegt, und
bei +ifi^ spaltet es schon Wasser ab unter Bildung des Heptahydrats.
Das Heptahydrat, Bittersalz, MgS04-7H20 kristallisiert aus Lösung bei
gewöhnlicher Temperatur in vierseitigen rhombischen Prismen, spez. Gew. 1,68.
Auf diesem W^e wurde es schon im Jahre 1695 von Grew aus der
Mineralquelle zu Epsom erhalten. Zur technischen Darstellung^^ des Bitter-
salzes bilden die Staßfurter Salze die hauptsächlichste Bezugsquelle- Dazu
werden z. B. die bei der Verarbeitung des Camallits entstehenden MgCl^-
Laugen mit Kalkmilch, und das gefällte Mg(0H)2 mit Schwefelsäure behan-
delt Nach einer zweiten Methode wird der lohe Kieserit in Sieben mit
fließendem Wasser behandelt, wodurch etwa vorhandene^ Chlormagnesium
und Chlornatrium aufgelöst wird, während der Kieserit zu feinem Pulver
zerfällt und unten aufgesammelt wird. Etwa vorhandene größere Stücke von
Steinsalz, Anhydrit usw. bleiben auf den Sieben zurück. Der Kieseritschlamm
wird dann in Holzgefäßen stehen gelassen, wobei ein Teil des Kieserits sich
hydratisiert und dadurch den Schlamm in eine harte zementartige Masse,
den sogenannten Kieseritstein, verwandelt. Den Kieseritstein behandelt man
darauf mit heißem Wasser und Wasserdampf und bringt die entstehende
Lösung durch Einengen in- flachen eisernen Schalen zum Kristallisieren.
Das Bittersalz hat einen unangenehmen bitteren Geschmack. Es hat bei
gewöhnlicher Temperatur eine Dampftension, etwa wie der mittlere HjO-Partial«
druck in der Luft, denn es verwittert an trockner Luft, wählend es an feuchter
Luft unverändert bleibt Das Handelspräparat enthält gewöhnlich Chlor-
magneisium und zieht demzufolge Wasser an.
Wasserdampftension von MgS04-7H20W)
i4r95® 25,75» 30,75*
4,93 12,29 18,34 mmHg.
Aus einer bei höherer Temperatur hergestellten und abgekühlten MgS04«
Lösung scheidet sich das Bittersalz, wenn selbst die Lösung an diesem stark
übersättigt ist, nicht immer aus. Wird, der Eintritt von Salzkeimen verhin-
dert, so läßt sich eine solche Lösung anscheinend beliebig lange Zeit im
übersättigten Zustande aufbewahren.
In bezug auf Kristallform ist., das Bittersalz deti Sulfaten von Zn, Fe"^
Co uitt|* Ni sehr ähnlich. Aus Schwefelsäure-Lösungen, welche Mg und
Zn (Fe", Co, Ni) erhalten, scheiden sich Mischkristalle ab.
In der Technik dient das Bittersalz zur Appretur baumwollener Gewebe,
zum Entfirben der Rübensäfte, zum Färben von Wolle, bei Anwendung von
Anilinfarben usw.; in der Medizin wird es als Abführmittel verwendet
Löslichkeit von Bittersalz. — Teile MgSOi auf. 100 Teile Wasser
Dawson, Ma|j[nesium. * 59
0»
5»
10«
15»
hp»
25«
30»
35»
40«
26,9
29,3
3»,5
33,8.
36,2
38,5
40,9
43,3
45,6
Entsprechend der allgemeinen Erfahrung, daB das in Berührung mit
Wasser beständige Salzhydrat weniger Kristallwasser enthält, je höher die
Temperatur, kristallisiert aus einer etwa 60 — 70^ ^warmen Lösung das Sulfat
als Hexahydrat MgS04 • 6HjO in monoklinen Formen aus. Der Umwand-
lungspunkt von Bittersalz in Hexahydrat liegt bei 48,3<>; die Umwandlung
erfolgt unter Wasserabspaltung und Volumänderung. Manchmal scheidet sieh
das Hexahydrat aus konzentrierter Lösung sogar noch unterhalb Zimmer-
temperatur— also weil unterhalb der Umwandlungstemperatur*^) ab; das so
entstehende System ist natürlich kein beständiges, sondern beim Zusatz einer
Spur Bittersalz wandelt sich das Hexahydrat in dieses um. Nach^ewel**)
scheidet sich femer aus einer solchen an Bittersalz übersättigten Lösung öfters
eine zweite Form des Heptahydrats MgSO^ -yHjOCb) aus. Audi beim Stehen-
lassen des Hexahydrats in Berührung mit der Mutterlauge bei o<^— io<^ be-
merkt man öfters ein Undurchsichtigwerden desselben und es bildet sich
MgS04-7H20(b). Das neue System wandelt sich dann nach kürzerer oder
längerer Zeit in das stabile um, bei dem Bittersalz am Boden der Lösung
sich befindet Folgende Zahlen sind die Loewelschen Angaben für die Lös-
lichkdt dieser Hydrate — Teile MgSOi auf 100 Teile Wasser
Bittersalz
MgS04.7HjO(b)
MgS04-6H,0
0«
26,0
34,67
40,75
10«
30,9
38,71
42,23
20»
35,6
42,84
43,87
Das Auftreten dieser unbeständigen Hydrate beim Abkühlen der konzen-
trierten MgS04-Lösung bietet einen besonderen Fall eines allgemeinen Ge-
setzes ^o<0, demzufolge bei allen Vorgängen nicht gleich der stabile Zustand er-
reicht wird, sondern zuerst der nächstliegende oder der unter den möglichen
Zuständen wenigst beständige. Von diesen aus werden stufenweise die be-
ständigeren Zustände erreicht, bis die Umwandlung schließlich bei dem be-
ständigsten Halt macht
Eine zweite Form des Hexahydrats^<>^, bestehend aus tetragonalen Okta-
edern, bildet sich, wenn eine konzentrierte MgS04-Lösung mit den tetrago-
nalen Kristallen eines Oemisches von Kupfer- und Zinksulfat geimpft wird.
Diese Form ist sehr unbeständig und wandelt sich beim Aufbewahren in
der Mutterlauge spontan in das andere Hexahydrat um.
Bei etwa 77,50 verwandelt sich das Hexahydrat in Pentahydrat um und
bei fast genau derselben Temperatur bildet sich aus letzterem das Tetrahydrat
pemgemäß wären diese niederen Hydrate aus rein wässriger Lösung bei
höherer Temperatur zu erhalten. Bei Anwesenheit von fremden löslichen Sub-
stanzen (z. B. Chlormagnesium), welche einen erniedrigenden Einfluß auf
die Bildungstemperatur dieser wasserärmeren Hydrate ausüben; beobachtet man
jedoch selbst bei 25^ deren Auftreten. Wird eine solche Chlormagnesium ent-
haltende MgSO« -Lösung im Thermostat bei 25OC über Schwefelsäure einge-
engt, so tritt zunächst das Bittersalz auf; bei einer gewissen MgCl^-Konzen-
tration entstehen Hexahydratnadeln und weiteres Einengen hat nunmehr Ver-
schwinden des Bittersalzes unter Bildung des neuen Salzes zur Folge. Bei
weiterem Steigen des MgCl^-Qehaits treten in ähnlicher Weise sukzessiv wohl-
ansgebildete monosymmetrische Kristalle des Pentahydrats und sechsseitige
60 Dawson, Magnesium.
Tafeln des Tetrahydrats, welche letztere dano am Boden der Lösung bleiben,
bis der MsiClj-Oehalt sein Maximum erreicht L^^t^®^ Daraus ist nicht zu
schlieBen, daB unter den beschriebenen Umständen ein noch niederes Hydrat
sich nicAt ausscheiden kann, da Obersättigungserscheinungen sich leicht ein-
stellen können. Die Erfahrung zeigt ja, daß diese ganz besonders bei Salzen
mit mehrwertigen Ionen auftreten. Das Vorkommen des Kiesecits im Staß-
furter Lager und die wohlbegründete Vorstellung, daß di^e Salzausscheidungen
maritimen Ursprungs und auf das Auskristallisieren der im Meereswasser ge-
lösten Salze zurückzuführen seien, laßt ja schlieBen, daß der Kieserit bei keiner
hohen Temperatur aus solcher Meereslauge bei ungemein langsamem Ein-
engen sich doch ausscheidet In Obereinstimmung damit haben weitere La-
boratoriumsversuche gezeigt, daß das Penta- und Tetrahydrat bei allen Tem-
peraturen instabil sind. Schon bei niederer Temperatur 68^ C wird ja das
Hexahydrat in Kieserit verwandelt.^^^^) Oberhalb 6&^ ist,^uf einem größeren
Temperaturintervalle, der Kieserit die beständige Form des Magnesiumsulfats;
für dessen Existenz ist bis jetzt eine obere Grenze nicht festgestellt worden.
Bei Gegenwart löslicher Fremdsubstanzen erfolgt Entwässerung der höheren
Hydrate bis zum Kieserit bei noch niedriger Temperatur, wie Versuche bei
25^ C unmittelbar beweisen. Per natürliche Kieserit stellt gewöhnlich eine
körnige Masse dar und zeigt nur selten ein kristallinisches Gefüge. Er ist im
Wasser für sich fast. unlöslich, wird aber von diesem bei gewöhnlicher Tem-
peratur, in das HeptaKydrat verwandelt
Das Leitvermögen 33) von MgS04-Lösungen zeigt bei hohen Kon-
zcrntrationen ein Maximum:
v=
r 32
Ö4 128
256
512 1024
25" Äqu.-Leitf.
73,0
83,0 92,6
101,8
110,1 116,9
%MgS04 =
= 5
10 15
20
25
18^ spez.Leitf. io*x=
= 263
414 480
476
415
Thermochemisches:
Mg + S + 4O =« MgSOi + 302 300 cal
Innere Reibung,*®^)
1
0,5
0,25
0,125 g-Aqu
25« C
1,3673
1,1639
1,0784
1,0320
Gefrierpunkte.!«»*)
0,1276
0,318
0,796
1,326
0,165«
-0,366« -
-0,802«
-1,303« c
Dichtc(i8ö/i80).«ö6)
0,01015
0,05093
0,19773
0,48671 w
1,000639 1,003117
1,012035
1,029101
Das aus der Dichte der Lösungen berechnete Molekular-Volumen des
gelösten Magnesiumsulfats hat einen negativen Wert in verdünnten Lösungen,
wird gleich Null in etwa 0,3 äquivalenter und nimmt dann einen steigenden
positiven Wert an, wenn die Konzentration vermehrt wird.
Lösungswärme:
MgSO^ = 20300 cal;MgS04 .H2O«=i3300 cal; MgSO^ .7H2O — — 38oocaL
Magnesiumhydrosulfatt Mg (HS04)2, entsteht beim Auflösen von Magne-
sjumsulfat in heißer Schwefelsäure und bildet sechsseitige Tafeln oder prisma-
tische Säulen. Ein saufes Sab, kHMg(S04)2 •2H2O, entsteht beim Einengen
einer stark sauren Kaliummagnesiumsulfatlösung. Dieses wird vom Wasser
unter Bildung von Schönit sofort zersetzt
Kaliummasnesiumsulfat, K2SO4 • MgS04 • öHjO , tritt als Schönit
im Staßfurtcr Lager und ferner als Pikromerit in vulkanischen Produkten auf.
Es kristallisiert aus einem Lösungsgemisch bei gewöhnlicher Temperatur in
wohläusgebiideten durchsichtig monoklinen Kristallen. Wird das Doppelsalz
Dawson, Magnesium. 61
in Berührung mit wenig Wasser abgekühlt, so erstarrt es zu einer festen
Masse von Bittersalz und Kaliumsulfat Geht plan von diesem Salzgemisch
bei niedriger Temperatur aus, so findet bei — >3^ C Wasserabspaltung und
Bildung des Doppelsalzes statt ^^^ Man hat es bei dieser Temperatur mit einer
reversiblen Umwandlung zu tun nach der Gleichung:
KjSO^ + MgS04 • 7H20 1 — ^ K2SO4 - MgS04 . 6H2O + HjO.
Das bei absteigender Temperatur bei. — 3^C sich bildende System ist in
Wirklichkeit ein labiles, da das Bittersalz schon bei + 1,8? C sich in
MgS04 • 12H2O verwandelt. Die stabile Spaltung von Schönit in MgSD4 • 12H2O
und IC2SO4 muß nach den Gleichgewichtsgesetzen tiefer als — 3^C liegen;
da aber der kryohydratische Punkt von MgS04 • 12H2O bei -- 3,9® C liegt, und
bei Gegenwart von Schönit nicht wesentlich herabgedrückt werden dürfte, so
ersdieint es fraglich, ob sich bei niederer Temperatur der Schönit überhaupt
stabil spaltet Bei 47,5^ spaltet der Schönit Wasser ab^^^) und es bildet sich
der Leonit K2S04MgS04.4H20. Den Löslichkeitsverhältnissen entsprechend,
scheidet sich bei dieser Umwandlung Kaliumsulfat in festem Zustande aus.
Bei Anwesenheit von festem Magnesiumsulfat bildet sich der Leonit bei 41 <^,
und falls andere lösliche Fremdsubstanzen vorhanden sind, noch niedriger, und
bei ozeanischer Salzausscheidung schon unterhalb 20^ C
Langbeinitt K2SO4 .2MgS04, tritt in den Bergwerken Wilhelmshall und
Westeregeln bei StaBfurt auf. Er entsteht bei der Spaltung des Leonits, dessen
Umwandlung bei 89® C nach der Gleichung^^^^) erfolgt:
2 (K2SO4 • MgS04 ^HaO) :^ K2SO4 • 2MgS04 + K2SO4 + 8H2O.
Die Langbeinitbildung zeigt sich im Dilatometer durch ein£ Volumzu-
nahme, läßt sich aber wegen der Langsamkeit und des mitunter völligen Aus-
bleibens der Reaktion nicht leicht beobachten. Bei Gegenwart von Magnesium-
sulfat, welches bei dieser Temperatur als Hexahydrat auftritt, findet die Bil-
dung des Langbeinits schon bei 61^ statt, und bei der natürlichen Ausschei-
dung, also bei Gegenwart von fremden löslichen Substanzen, tritt der Lang-
beinit schon bei 37^ auf. Entsprechend den bei den Umwandlungstempera-
turen gefundenen Löslichkeitsdaten:
6i,5<> 1000 HjO 83 MgS04 7 K2SO4
88,5<> 1000 HjO 41 MgS04 27 K2SO4
kann von etwa 85^ an aufwärts eine Lösung bestehen, welche bei Sättigung
an Langbeinit auch die einzelnen Sulfate im ungefähren Verhältnis wie im
Langbeinit enthält Eine derartige Lösung kann also beim Einengen oberhalb
85<^ den Langbeinit ohne weiteres liefern. Das Doppelsalz läßt sich femer
durch einfaches Zusammenschmelzen der Sulfate^^^) in wohlausgebildeten
Kristallen, sowie durch Erhitzen von Kainit mit MgCls-Lösung erhalten.«^ ^i)
Ammoniummagnesiumsulfatt (NH4)^S04 • MgS04 • 6H2O, kommt als
Cerbolit in einigen Borsäurequellen vor.*»-) Es scheidet sich aus einem
Lösungsgemisch der einfachen Salze in durchsichtigen monoklinen Säulen vom
spez. Gew. 1,725 aus, welche mit dem Schönit isomorph sind. Bezüglich
der Existenzbedingungen des Doppelsalzes sind bis jetzt keine sachgemäßen
Untersuchungen durchgeführt worden.
Natriummagnesiumsulfat, Na2S04MgS04 ^HjO, kommt in Form
von weißen oder gelblichen durchscheinenden Kristallen als Astrakanit (Blödit)
und in monoklinen Kristallen oder steinsalzartigen Massen als Simonyt vor.
Aus einem Lösungsgemisch läßt sich das Doppelsalz bequem durch Einengen
62
Dawson, Magnesium.
bei etwa 30— 60® C erhaltend**) Unterhalb 22^ sowie oberhalb 71 • scheidet
sich das Doppelsalz beim KristaUisieren nicht aus. Bei der ersteren Temperatur
bildet sich nämlich der Astrakanit aus den einfachen Salzen nach der
Gleichung
Na2S04 . loHjO + MgS04 ' 7H2O "^ — ^ NajS04 . MgSO^ • 4H2O + 13H,0
oder, falls man die ZusammehsetzQng der bei 22<^C gebildeten Lösung in
Betracht zieht,
MgS04 . tHjO + 0,78Na2SO4 . loHjO ^=*: 0,39 NajS04 • MgS04 • 4^20
+ 0.132 (100 HjO; 4.6 MgS04; 2,9Na2S04).
In Berührung mit wenig Wasser bei gewöhnlicher Temperatur erstarrt
es zu einem festen Gemisch von Olauber- und Bittersalz. Die Existenzbe-
dingungen des Doppelsalzes neben Lösung oberhalb 22^0 werden durch die Lös-
lichkeitsverhältnisse bedingt Die an je einem Einzelsalz, sowie Doppelsalz ge-
sattigten Lösungen haben Zusammensetzungen, welche in folgender Tabelle zum
Ausdruck kommen: die Zahlen stellen Mole Salz pro 100 Mole Wasser dar.
'Fomn
Natrium- , Magnesium-
sulfat "•" Sulfat
Na,S04 MgSO«
Astra- ,
kanit "+■
Natrium-
Astra- ,
kanit "T*
Magnesium-
1 emp.
sulfat
Sulfat
NajSO«
MgSO«
Na,SO«
MgSO,
18,5<'
2,16 4.57
(2.25)
(6.21)
3.41
4,27
aa«
2,95 4r70
Astrakanit
2,95
4,70
2.85
4,63
24.5*
3.45 3.68
3,45
3.62
2,69
4,76
30«
3,60 3.60
4,58
3,91
2,30
5,3»
35«
3.72 3,72
4.30
2,76
1.73
5,88-
Bei 22ÖC sind die Werte für die Zusammensetzung der verschiedenen
Lösungen identisch. Das Doppelsalz geht als solches nur oberhalb .25^^ in
Lösung, bei 22-^25^ befindet sich dasselbe im Umwandlungsintervall.
Bei 7i<^C spaltet der Astrakanit zwei Moleküle Wasser ab und es bildet
sich LoeweTt^i^), der auch, obwohl sehr selten, in der Natur auftritt Die untere
Grenze für die Bildung von Loeweft bei ozeanischer Salzausscheidung liegt
bei 43^C. Nach Kubierschky * >*) kommt dem Loewelt die Formel 2Na2S04 •
2MgS04 • sHjO zu.
Vanthoffit, 3Na2SQ4-MgS04ii^), kommt im Bergwerk Wilhelmshall bei
Staßfurt vor. Es läBt sich künstlich erhalten, indem man ein^ etwa äqui-
molare Mengen der einfachen Sulfaten enthaltende Lösung langsam ein-
engt, bis Ausscheidung von Astrakanit eingetreten ist Das System wird dar-
auf bei 80—90^ stehen gelassen, wobei schließlich anhydrische Kristalle von
Vanthoffit entstehen. Es bildet demgemäß das Kristallisationsprodukt bei
Temperaturen unweit 100^ C
Kaliumcalciummasnesiumsultat, K2SO4 • 2CaS04 - MgSO« • 2H2O,
fmdet sich als Polyhalit und Krugit gewöhnlich in Form von faserigen, röt-
lich gefärbten Massen vor. Es wird durch Wasser unter Abscheidung von
CaldumsulFat zersetzt
Kainit, KQ MgS04-3H20, bildet gelbliche, graue, kömige Massen,
welche in sehr großen Mengen in der Staßfurter Abraumsalzschicht und im
Steinsalz von Kalusz in Galizien vorkommen. Vom theoretischen Standpunkt
betrachtet, ist dies ein tetragenes, d. h. ein, abgesehen vom Kristallwasser, aus
vier verschiedenen Ionen zusammengesetztes Salz.^'^) Es sind für dasselbe
zweierlei Formeln in Gebrauch, nämlich KCl • MgS04 • 3H2O und K2S04»
Dawson, Magnesium. 63
MgSO« • MgCl) • 6H)0. Solange man über die innere Konstitution solcher
Sdze nichts weiß, ist dem Verhalten gegen Wasser gemäß die erste Schreib-
weise als die einzig berechtigte anzusehen, da der Kainit nur mit MgS04-]tH)0
und KQ als Komponenten bei allen Temperaturen neben Lösung existenz-
fähig ist Ein solches tetragenes Doppelsalz zeigt ein doppeltes Gesicht, in-
dem es auf der einen Seite ein Doppelsalz dai^tellt; auf der anderen den für
die reziproken Salzpaare gültigen Sätzen folgen muß. Dementsprechend sind
die Verhältnisse, welche bei der Bildung und Spaltung eines solcjien Salzes
herrschen, von viel komplizierterem Charakter als diejenigen beL einem drei-
ionigen Doppelsalz. Diese Verhältnisse sind zwar beim Kainit noch nicht
völlig aufgeklärt worden, doch sind manche wichtige Tatsachen bekannt ^ ^ ^ Nach
oben wird die Existenz des Kainits durch zwei Spaltungstemperaturen bei
85® resp. 76^^ begrenzt Oemäß dem Umstände, daß Kainit plus Wasser ein
aus vier Komponenten bestehendes System djirstellt, verlangt da^ vollständige
Oleichgewicht das Zusammentreten von fünf Phasen, und bei den Umwand-
lungspunkten hat man gleichzeitige Existenz von sechs Phasen. Bei 85^ sind
Kainii KQ, Kieserit und Langbeinit neben Lösung und Dampt im Qleich-
gewidit, während als feste Phasen bei 76<> Kainit, KQ, Kieserit und Camallit
vorhanden sind. Ober die untere Orenze für das Auftreten von Kainit
läßt sich nur sagen, daß derselbe neben zwei anderen Bodenkörpem und
Lösung von 85^ bez. 76® bis unterhalb o^C wahrscheinlich Existenzfähig ist
Die Bildungsart des Kaihits im Salzlager ist zurzeit noch nicht bekannt;
die praktischen Methoden zur Verarbeitung derselben lassen sich aber im
Prinzip an der Hand des schon gewonnenen genau verfolgen.
Nach dem Prechtschen Verfahren "») wird Kainit bei 120— 150^ mit Wasser
oder Salzlösungen erhitzt; dadurch zerfällt es in Langbeinit, der als feines
Kristallmehl ausfällt, während das den Kainit begleitende Chlomatrium un-
verändert zurückbleibt Zu Westeregeln wird der Kainit mit soproz. MgCl,-
Lösung gekocht; die MgCl^-Lauge löst relativ mehr KQ als MgSOi auf und
durch sukzessive Behandlung mit frischer Lauge wird der Kainit in ein dem
Kieserit ähnlich zusammengesetztes Salz überführt
Magncsittinfhiosttlftit^ MgSsOi-öHjO, läßt sich durch anhaltendes
Kochen einer konzentrierten MgSOj-Lösung mit Schwefel ^1^, sowie durch Be-
handlung einer Lösung von Magnesiumhydrosulfid mit Schwefligsäure' und
danoiSolgendes Einengen über Schwefelsäure erhalten. Es kristallisiert in
rhombischen Prismen, ist an der Luft beständig und im Wasser leicht löslich.
VsMgS^Os 32 64 128 256 512 1024 Liter'*)
25<^ Aqu.-Leitf. 94,1 105,1 113,9 122,2 128,8 135,2
Kaliummagnesiumthiosulfat, KsSsOs-MgSsOa-öHsOi^s), kristal-
lisiert aus einem Lösungsgemisch beim Einengen bei niederer Temperatür.
Es ist hygroskopisch, schmilzt im Kristallwasser beim Erhitzen auf et«ra 100® C,
wobei Schwefel abgeschieden wird. Das analoge Ammoniumsalz ist diesem
sehr ähnlich.
Magneriumtelenat^ MgSeO«, kristallisiert aus derselben Lösung je
nach der Temperatur mit 6 und 7 Molekülen Wasser; dieselben sind den
entsprechenden Sulfathydraten sehr ähnlich. Doppelselenate vom Typus
Mi^SeOf • MgSe04 • 6HjO, welche mit den Doppelsulfaten isomorph sind,
lassen sich leicht darstellen.
VfMgSeO« 32 64 128 256 512 1024 Liter M)
25* Aqu.-Lcitf. 72,8 82,0 91,1 98,9 105,8 112,7
64 Dawson, Magnesium.
Magnesiumnitrat^ Mg(N03)26H20, scheidet sich aus wässriger Lösung' ^^
bei gewöhnlicher Temperatur in rhombischen Säulen und Nadeln ab. Die
Kristalle zerfließen an feuchter Luft, an trockener geben sie Wässer ab, sie
haben also einen HjO-Dampfdruck, der bei gewöhnlicher Temperatur etwa
dem mittleren Feuchtigkeitsgebalt der Luft gleichkommt Das Hydrat schmilzt
im Kristallwasser bei 90® und gibt beim Versuch, durch Eindunsten eine
wasserärmere Modifikation zu erhalten, einen Brei, welcher bereits schwer
lösliches basisches Salz enthält. Mit zunehmender Temperatur nimmt der da-
durch angezeigte Salpetersäure-Verlust zu, es wird aber diese, sowie das
Wasser, nur beim Glühen vollständig entfernt Die Schmelzung des Hcxa-
hydrats bei go^ ist eine vollständige, und unterhalb dieser Temperatur ist das
Salz daher imstande, zwei Reihen von gesättigten Lösungen zu liefern, von
welchen die eine Reihe weniger, die andere mehr Wasser enthält, als das am
Boden liegende Hexahydrat Beim Abkühlen einer konzentrierten Mg(N05)2-
Lösung auf —20® scheidet sich Mg(N03)2-9H20 aus; dasselbe geht schon
bei — 17^ wieder in das Hexahydrat über.
LösIichkeitsdatenJ
2") Mole Wasser auf
ein
Mol Salz.
—23«
— 20
,5« -
-i8<»
Mg(N0,)^-9H,0
15,02
«4,50 1
13.43
— 18"
0«
18«
40"
80» 90«
77,5»
67"
Mg(N0,),.6H,0
13.43
12,38
H,23
9,73
7,11 6,0
4.3»
3,95
Leitvermögen 25»
i/jMg(NO,),:
32
64
128
256
5»2
1024 1
Liter'»)
Aqu. Leitf.
104,6
111,0
«15,7
119,0
122,9
125,6.
Innere Reibung (Wasser==
■ 1) 25»
1U4^
1
•
0,5
0,25
0,
125
g-äq./Liter
1,1706 1,0824
1,0396
1,0198
Thermochemisches.
Mg(OH)j + 2HNO3 aq. — Mg(NO:,)2 aq. 4-27600 cal.
Lösungswärme Mg(N03)2 • ÖH^O = —4200 cal.
Magnesiumnitrii läßt sich durch Umsetzen von Ba(N03)2 mit MgS04
in Lösung erhalten; beim Einengen im Wasserstoffstrom scheiden sich blättrige
Kristalle MgCNOa)^ • 3H2O ab.121)
Magnesiumhypophosphii Mg(H2P02)2-6H20, wird aus dem ent-
sprechenden Bariumsalz beim Versetzen mit MgS04 -Lösung und Einengen
der entstehenden Lösung erhalten. ^^2) £§ hMti glänzende Oktaeder, die an
der Luft schnell verwittern und beim Erhitzen unter Bildung von Phosphor-
wasserstoff, Magnesiumpyro- und -metaphosphat sich zersetzen. Es entsteht
hier also aus einer mittleren Oxydationsstufe eine niedrigere und eine höhere
von selbst (vgl. Allgemeiner Band: Oxydation).
Magnesiumphosphit entsteht in Form von kristallinischen Krusten,
wenn Magnesna mit verdünnter Phosphorigsäure aufgekocht und die Lösung
über Schwefelsäure eingetrocknet wird. »^^ Das Produkt enthält viel Wasser
und beim Erhitzen zerfällt es unter Bildung von Wasserstoff, Phosphorwassfcr- '
Stoff und Magnesiumpyrophosphat mit Feuererscheinung.
Magnesiumorthophosphatt Mg3(P04)2, kommt in der Pflanzen- und
Tierwelt öfters vor, wie in den Cerealien, Knochen, im Harn usw. In Ver-
bindung mit Fluormagnesium tritt es als seltenes Mineral Wagnerit oder
Pleuroklas auf. Im allgemeinen sind die Bedingungen für die Bildung des
Dawson, Magnesium. 65
normalen Phosphats durch das Zusammentreten von Mg-- und P04'"-Ionen
gegeben, etwa beim Vermischen von MgS04-Lösung mit Trinatriumphosphat.
Aus verdünnten Lösungen, welche durch Auflösen von MgS04 . 7H2O»
Na2HP04 • 12H2O und NaHCOj (etwa im Molenverhältnis 3 : 2 : 2) im Wasser
hergestellt worden sind, scheiden sich bei 10^ Kristalle der Zusammensetzung
Mg3(P04)2-22H20 vom spezifischen Gewicht 1,640 aus. Bei 20— 250 und
noch größerer Verdünnung erhält man monokline Kristalle von Mg3(P04)2 •
SHjO, spez. Gew. 2,195. Bei loo« verliert Mg3(P04)2 -221120 18 Moleküle
Wasser, dagegen soll das Oktohydrat bei dieser Temperatur sein Kristall-
wasser festhalten. ^ 2^)
Bei wiederholtem Kochen des sauren Salzes MgHP04-7H20 mit Wasser
soll ein normales Salz der Zusammensetzung '2*) Mg3(P04)2-7H20 erhalten
werden. Das normi^le Phosphat ist in Wasser schwer löslich, in den starken
Sauren leicht; die Löslichkeit in Säurelösungen ist durch die Bildung der
schwach dissoziierten Phosphorsäure aus den P04'"-Ionen des Salzes und den
H--lonen der starken Säure bedingt
Das Monohydroorthophosphaty MgHP04, vermag mit sehr ver-
schiedenem Wassergehalt aufzutreten, je nach den Entstehungsumständen. Beim
Vermischen von verdünnten MgS04- und Na3P04-Lösungen und Stehenlassen
bez. Einengen unterhalb 36", kristallisiert die Verbindung MgHPOj- 14H2O '^tJ)
in verwitternden sechsseitigen Säulen. Beim Kristallisieren oberhalb 36^ ent-
stehen Nadeln der Zusammensetzung MgHP04-6H.>0>^'); dieses wird auch
beim Aufbewahren des wasserreicheren Hydrats gebildet Beim Fällen einer
Mg-Lösung mit gewöhnlichem Natriumphosphat Na2HP04 hat der Nieder-
schlag der Zusammensetzung MgHP04- 7 HjO.'-^^) Die zwischen diesen und
anderen Hydraten bestehenden Beziehungen sind zurzeit nicht bekannt Die
Bildung des sauren Phosphats bei Zusatz von Na2HP04-Lösung, also einer
durch das HP04"-Ion charakterisierten Lösung, ist leicht ersichtlich; das Ent-
stehen desselben bei Anwendung des normalen Trinatriumphosphats ist eben
durch dieselbe Wirkung bedingt, da in dessen Lösung infolge Hydrolyse
neben PO4'" auch HPO4" in beträchtlicher Menge vorhanden sind.
Das Dihydrporthophosphat, Mg(H2P04)2*2H20t29)^ entsteht beim
Auflösen von Magnesia in heißer konzentrierter überschüssiger Phosphorsäure
und Abkühlen der Lösung. Die sich abscheidenden Kristalle sind im Wasser
sehr leicht löslich.
Ammoniummagnesiumphosphatt NH4MgP04-6H20, kommt in Form
von rhombischen Kristallen in einigen Guanoarten vor. Es bildet sich
beim Faulen des Harns und ist zuweilen die Veranlassung zur Bildung von
Harnsteinen; Bedingungen für seine Entstehung sind das Zusammentreten von
NHi', Mg- und PO4 '"-Ionen wie beim Versetzen ammoniakalischer Mg-Lösung
mit löslichem Orthophosphat. Es ist in Wasser schwer löslich, in NH4 -Ionen
enthaltendem NH^-Wasser noch weniger, da NH^- die Löslichkeit isohydrisch
herabdrückt und NH3 die Hydrolyse verhindert. Die zur Lösung eines Teils
nötigen Mengen Wasser bez. NH^- Wasser sind bei 15" folgende:' *")
PpiniK; Wacw '3 Vol. Wasser ji Vol. Wasser |i Vol. Wasser
neines wasser ^^ ^^j ^^^^ NHj-Lösg. Ii Vol. NH^-Lösg. l3V0l.NH3.Losg.
13500 36800 43100 52400.
Die Bildung des Phosphats dient zur quantitativen Bestimmung von
Magnesium sowie Phosphorsäure; dazu muß die Lösung biisisch sein, da das
Phosphat selbst in Lösungen der schwachen Kohlensäure oder Schwefligsäure
Abegg, Handb. d. anorgui. Chemie U 5
66 Dawson, Magnesium.
ziemlich leicht löslich ist Bei loo^ verliert das Salz 5 Moleküle Wasser;
beim Glühen wird es in Magnesiumpyrophosphat verwandelt Ein analoges
Kaliummagnesiumphosphat, KMgPO4*6H)O*'0' "^'^^^ beim Auflösen von
Magnesia in saurem Kaliumphosphat in kleinen rhombischen Sftulen erhalten.
.Magnesiumpyrophosphat^ Mg2P207, bildet sich beim Glühen des
sauren Orthophosphats oder des eben besprochenen NH4MgP04. Es kann
bei sehr starker Glühhitze zum Schmelzen gebracht werden, ist aber bei dieser
hohen Temperatur beständig. Wegen dieser Beständigkeit ist es von großer
Bedeutung bei der Bestimmung von Mg und H3PO4. Auf Zusatz von
Natriumpyrophosphat zu Magnesiumsalzlösungen sdieidet sich das Salz in
kristallinischer Form als Mg2Pt|07 • sH^O aus. In den starken Säuren löst
sich das Pyrophosphat auf und wandelt sich dabei zum Teil in das Ortho-
phosphat um. Demgemäß bewirkt Ammoniakzusatz eine Fällung von
NH4MgP04, aber die als Pyrophosphat vorhandene Phosphorsäure wird dabei
nicht vollständig niedergeschlagen.
Die Mg-Salze der Metaphosphorsäure und der Polymetaphoq>horsäuren
entstehen im allgemeinen beim Versetzen einer Mg^-Lösung mit *den ent-
sprechenden Alkalisalzen. Das hierüber Bekannte ist nur aus älteren Unter-
suchungeti zu entnehmen und die beschrid>enen Verbindungen haben in
vielen Fällen eine ziemlich komplizierte Zusammensetzung; an dieser Stelle
wird es genügen, auf die einfacheren Salze hinzuweisen.
Magnniummetaphosphat, Mg(P03)2 • 4H2O, wird beim Versetzen
einer Mg-Lösung mit Ammoniummetaphosphat und Zusatz von Alkohol ^'>) er-
halten. Femer entsteht es als unlösliches wasserfreies Pulver, wenn Magnesia
mit überschüssiger Phosphorsäure auf 300® erhitzt wird.!'*) Das Dimeta-
phosphat MgPjOn-QHjO^'^) kristallisiert aus einer mit Ammoniumdimeta-
phosphat versetzten Mg-Lösung beim Stehenlassen; Zusatz von Weingeist be-
schleunigt die Kristallisation. Es ist im Wasser nur wenig löslich. Ein
Trimetaphosphat läßt sich auch auf solchem Wege erhalten.
Mf^gncslttmorthoanenat fällt als weißer, schwer löslicher Niederschlag
beim Versetzen einer Mg^-Lösung mit Trinatriumarsenat (ASO4 '"-Ionen) au&
Die zwei wasserhaltigen Formen Mig^(As04)2 • SHjO und Mg3(/üi04)2 • ai^HjO
sind den entsprechenden Phosphaten ganz analog. Bei 100^ verliert letzteres
17H2O, dagegen ist das Oktohydrat beständig. Das Hydroarsenat MgHAs04
• 5H2O kristallisiert aus schwach saurer Lösung 1*^), wie dieselbe z. B. durch
Auflösung von MgNH4As04 in Essigsäure erhalten wird.
Ammoniummasnesiumartenat, NH4 • MgAs04 • öHjO, ist dem taU
sprechenden Phosphat sehr ähnlicfi und entsteht unter genau ähnlichen Be-
dingungen. Es ist im Wasser nur wenig löslich (ein Teil auf 600 Teile
Wasser) und in NHj-Wasser noch weniger. Die Bildung desselben dient
manchmal in der Analyse zur quantifatfven Abscheidung der Arsensäure; dabei
wird es durch Erhitzen in das zur Wägung geeignete Magnesiumpyroarsenat
MgjAsjOY verwanddt
Magnesiummetaantlmonat, Mg(SbO3)2-i3H20i'^, kristallisiert aas
einer Mg-Lösung, welche mit Natriummetaantimonat versetzt worden ist, beim
Einengen und Stehenlassen iti der Kälte.
Magnesiumcarbonat^ MgCO), findet sich in der Natur als Magnesit,
das ferner als Bitterspat oder Talkspat bekannt ist, in Rhomboedem, sowie
in derben Massen vor. In Verbindung mit Calciumcarbonat bildet es Dolo-
mit und kommt auch in isomorpher Mischung mit dem Calciumsalz öfters
Dawson, Masnesfum. 67
vor. Die großen natürlichen Ablagerungen sind unzweifelhaft in vielen FUlen
auf die Abscheidung der Carbonate aus CO)-haltigem Wasser durch lang*
sames Entweichen der Kohlensäure zurückzufahren; die sedimentilre Natur
der Schichten weist deutlich auf diese Bildungsweise hin.
Bei der Darstellung des wasserfreien Carbonats auf nassem Wege hat
man die Tendenz desselben, in wasserhaltigen Formen aufzutreten, sowie die-
jenige zur Hydrolyse unter Abspaltung von CO3 zu berücksichtigen. Die-
selbe gelingt <'^, falls eine COj-haltige Lösung des Carbonats in einem mit
porösen Stopfen versehenen O^B auf etwa 150^1 oder Magnesiumsulfat mit
kohlensaurem Natrium im zugeschmolzenen Rohr erhitzt wird; bei dieser
Arbeitsweise werden die sonstigen COj-Verluste zum Teil oder völlig ver-
hindert Das Carbonat verliert COj leicht beim Erhitzen, die Reaktion ist
bei gegebener Temperatur eine reversible und zu |eder Temperatur gehört
eine gewisse CO^-Dissoziationsspannung und beim Überschreiten dieses CO^-
Druckes findet COj-Absorption statt Bei g^[ebener Temperatur ist diese
Spannung bedeutend größer wie beim analogen Calciumcarbonat und schon
bei 200® läßt sich MgCO, praktisch vollständig in das Oxyd überführen,
obgleich in manchen Fällen wohl wegen mechanischer Einschlüsse noch bei
Rotglut etwas Kohlensäure festgehalten wird. In reinem Wasser ist es nur
wenig löslich, in COj-haltigem wegen Bildung von Hydrocurbonat Mg(HC03)2
viel leichter (s. u.). Beim Kochen mit Wasser wird das hydrolytisch abge-
spaltene CO2 langsam abgegeben<^^, wenn es fortdiffundieren und deshalb den
Dissoziationsdruck nicht erreichen kann. Li MgSOi-Lösung ist es aufflUliger-
weise viel löslicher als in reinem Wasser, vielleicht weil dadurch ein löslicheres
niedrigeres Hydrat des Bodenkörpers erzeugt wird. Möglicherweise ist der
Grund dafür auch in der Bildung von Komplex-Ionen bez. -Molekülen zu suc!«en.
Aus wässriger Lösung bei nicht zu hoher Temperatur kristMlisiert das
Carbonat je nach den Umständen mit mehr oder weniger Wasser. Bei Tem-
peraturen unterhalb etwa i6<^ scheidet sich das Pentahydrat MgCO^ •
SH^O^'^ in durchsichtigen monoklinen Kristallen aus. Zur Darstellung wird
eine COj-haltige Lösung des Carbonats an der Luft stehen gelassen oder eine
MgCO) enthaltende MgS04-Lösung bei niedriger Temperatur eingeengt In
der Mutterlauge aufbewahrt, bleiben die Kristalle unterhalb 16^ unverändert;
oberhalb dieser Orenze tritt Umwandlung ein und es bildet sich das Tri-
hydrat Das Pentahydrat verwittert an der Luft; bei etwa 5^^ löst sich ein
Teil Salz in c Teilen. Wasser auf; es ist viel leichter löslich in COj-Wasser
wegen Hydrocarbonatbildung, in MgS04 (s. o.), in Alkalicarbonat oder Alkali-
bicaitonatlösung wegen Doppelsalzbildung.
Das Trihydrat, MgCO, -sHjO, scheidet sich aus Lösung beim Kristalli-
sieren oberhalb Zimmertemperatur ab. Zur Darstellung^'^ desselben wird eine
Mg-Lösung mit Natriumbicarbonat versetzt und die erhaltene Lösung stehen
gelassen, cder beim Versetzen mit Natriumcarbonat wird der amorphe Nieder-
schlag einige Tage mit der Mutterlauge in Berührung gelassen, wonach riiom-
bische Nadeln von Trihydrat auftreten. Zusatz von Alkohol zu einer Lösung
des Hydrocarbonats bewirid auch die. Abscheidung eines zunächst flockigen,
bald kristallinisch werdenden Niederschlags von lAgCOy ^li^OM^) Diese
lassen sich mit Wasser nur kurze Zeit ohne erhebliche Zerseteung auswaschen,
bei längerer Einwirkung bildet sich Hydroxyd. Ganz genaue Daten für die
Löslichkeit von MgCOj-sHjO in CO^-freiem Wasser sind nicht zu ermitteln,
weil das . Hydrat und Wässer kein stabiles System bilden. Die hydrolytische
5*
68 Dawson, Magnesium.
Zersetzung tritt aber nur langsam ein, und es gelingt in der Tat, Lösungqi
herzustellen, welche an MgCOs-aH^O praktisch gesättigt sind.^
In Molen pro Liter i^^) beträgt die Löslichkeit bei
150 25" 35®
0,0095 0,0087 0,0071
Aus der mit steigender Temperatur abnehmenden Löslichkeit folgt, daß
das Trihydrat unter Wärmeentwicklung sich auflösen muß. An der Luft ist
das Hydrat beständig, im trocknen Räume tritt Wasservertust ein.
Aus denselben Lösungen, welche das Penta- bez. Trihydrat liefern, kri-
stallisiert bei höherer Temperatur das Monohydrat MgC03*H20^3^; auch
zwei andere Hydrate mit 2 resp. 4 Molekülen Wasser sind beschrieben
worden, deren Entstehungs- und Existenzbedingungen jedoch nicht genau fest-
gestelh sind.
Basische Carbonate. Das Magnesium liefert ferner eine Reihe von
»basischen Carbonaten«, welche im allgemeinen beim Versetzen einer Mg-
Lösung mit Alkalicarbonat gebildet werden. Es ist aber nichts weniger als
sicher gestellt, daß es sich nicht vielmehr um bloße Gemische von Hydroxyd
und Carbonat handelt; denn es treten nicht nur Mg-- und CO;/'-Ionen in
Wirkung, sondern das in der Carbonatlösung durch Hydrolyse vorhandene
OH'-Ion nimmt auch an der Fällung teil, da das. Löslichkeitsprodukt des
Hydroxyds noch kleiner als das des Carbonats ist Die Zusammensetzung
der basischen Verbindung ist nicht konstant sondern hängt von den äußeren
Umständen wie Temperatur und Konzentration der Lösungen ab. Je höher
die Temperatur und je größer die Verdünnung, desto mehr tritt der Einfluß
der OH'-Ionen hervor und desto größer ist der Hydroxydgehalt des sich aus-
scheidenden Carbonats. Mindestens zum Teil also hängt die Bildung eines
basischen Carbonats von der Schwäche der Kohlensäure und der dadurch
bedingten hydrolytischen Spaltung ab. Daß unter einigermaßen konstanten
Bedingungen die Zusammensetzung des Niederschlags ziemlich konstant ist^
beweist natürlich nichts für eine etwaige chemische Individualität, die erst auf
Grund phasentheoretischer Studien ermittelt werden könnte.
Miq(nesia alba, das wohl bekannte basische Salz, findet sich gelegent-
lich in der Natur als Hydromagnesit in monoklinen Kristallen vor, z. B. am
Vesuv und zu Hoboken in New Jersey, Das synthetische Produkt findet
vielfache Verwendung, so in der Medizin, in der Zahn- und Putzpulver-Technik
und zur Darstellung des Oxyds und anderer Mg-Salze«
Die Zusammensetzung ändert sich nach der Darstellungsmethode, wird
aber annähernd durch die Formel aMgCO, •Mg(OH)2 -sH^O oder 4MgCOs •
Mg(OH)2 • 4 H2O zum Ausdruck gebracht
Das basische Salz bildet sich wie schon erwähnt, und desgleichen, wenn
das normale Salz MgCO, -sHjO mit Wasser bezw. eine Lösung des Carbonats
in C02-Wasser zum Sieden erhitct wird. Der entstehende Niederschlag wird
mit neuen Mengen Wasser ausgekocht und darauf getrocknet i'^)
Zur technischen Gewinnung i^'^) dienen als Rohmaterial Mineralwässer und
Mutterlaugen des Meerwassers. Nach Entfernung des etwa vorhandenen
Calciums wird die Meereslauge eingeengt und das Chlormagnesium aus-
kristallisiert Letzteres wird dann im Wasser aufgelöst, von Eisen befreit und
unter heftigem Umrühren, um Klumpenbüdung zu verhindern, mit Soda-
lösung vermischt Nach eintägigem Stehenlassen wird der abgesetzte Nieder-
schlag mehrere Male gewaschen, zusammengepreßt und darauf in kupfernen
Dawson, Magnesium. 69
Pfannen erhitzt Das Produkt wird darauf durch Liegenlassen an der Luft
oder in besonderen Kammern getrocknet. Dolomit dient ebenfalls als Aus-
gangsmaterial. Er vird dazu geglüht und mit Wasser und Kohlensäure unter
Druck behandelt**') Die entstehende Lösung enthält neben Mg nur wenig
Ca und nach dem Absetzenlassen des ungelösten Calciumcarbonats wird die
Lösung zum Kochen erhitzt oder mit Wasserdampf behandelt, wobei sich
die basische Verbindung ausscheidet
Die Magnesia alba ist ein weiBes Pulver, das leicht beim Erhitzen seine
Kohlensäure verliert, in reinem Wasser wenig, in vielen Salzlösungen leichter
löslich und besonders leicht in COj-Wasser und Ammoniumsalzlösungen aus
mehrfach oben erörterten Gründen.
Viele andere basische Verbindungen findet man in der Literatur beschrie-
ben; von einer chemischen Individualität der meisten kann aber sicherlich
nicht die Rede sein. Ein basischeres Produkt der Zusammensetzung
2MgC03.Mg(OH).2-2H20 entsteht, wenn Mg- Lösung mit großem Ober-
schuß von Alkalicarbonat gefällt wird, der Niederschlag mit der Lösung und
darauf mit reinem Wasser aufgekocht wird.'^s)
Magnesiumhydrocarbonatt Mg(HCO:,)2, existiert in kohlensauren
Lösungen des Carbonats. Dadurch erklärti^^) sich die erhöhte Löslichkeit des
Carbonats, indem die CO", unter Bildung von HCO'3- Ionen aufgebraucht
werden; dadurch ^ird das dem Sättigungszustande entsprechende Oleich-
gewicht gestört und es geht weiteres Magnesiumcarbonat in Lösung, bis end-
lich der maximale Wert des lonenprodukts Mg-xCO^j, das Löslichkeits-
produkt 25,7.10^, erreicht wird. Folgende Zahlen i^*) geben die Löslichkeit
des dreifach gewässerten Carbonats MgCO, -sHjO bei Sättigung der Lösung
mit CO2 unter verschiedenem Druck und bei einer Temperatur von 12<>.
COj-Druck in Atmosphären 0,5 1 ii5 2 2,5 3 4 6
Mole MgCO, pro Liter 0,255 0,325 0,379 0,416 0444 0,465 0,518 0,612
Für COj-Druck gleich einer Atmosphäre und verschiedener Temperatur
sind die Werte
Temperatur 3,5^ 12^ 18 • 30® 40^ 50^
Mole MgCO) pro Liter 0,422 0,314 0,262 0,187 0,143 0,112
Unter Benutzung der Engeischen Zahlen für die Löslichkeit von
MgCOj^HjO in CO^-haltigem Wasser hat ßodländeri««) diese Lösungen
einer Uieoretischen Behandlung unterworfen und die Abhängigkeit des Mg-
Oebalts vom CO^-Druck aus bekannten Grössen berechnet
Bei Sättigung von MgCO^ -31^20 muß die Oleichung gelten:
Mg-.COj"=kj.
Durch Einleiten von COj wächst die Mg*--Konzentiation und gleichzeitig
verringert sich die CO^^-Konzentration. Letzteres geschieht dadurch, daß
dje Kohlensäure durch elektrorytische Dissoziation H--Ionen abspaltet und
dass diese sich weitgehend mit den CGj^-Ionen zu HCO3 '-Ionen vereinigen.
Es gelten dabei folgende Oleichungeni
kjHjCOs — H-HCOs'
k3.HCO/=H-.CÖ3 .
Aus den beiden letzten erhält man
kj . HjCO, . CO," — ka(HCO,')»
und die Kombination mit der ersten Gleichung tfpbt
K'^' H2CO3 — k3(HCO,')i . Mr.
Nach dem Henry sehen Gesetz hat man femer
70 Dawson, Magnesium.
HjCO, — ki-CO,,
wo die Formel CO2 dessen Partialdruck in Atmosphären bedeutet; daraus folgt:
k, kjk^ . CO, = k,(HC03')» . Mg-,
und da annähernd jedem Mg* -Ion zwei HCOs'-Ionen entsprechen
2k|l^k^ .COj =k,(HC05')«.
Durch Einsetzung der bekannten Werte für kj, k, und k4 (resp. 3,04 • lo-^
1,295- 10- *i und 4,92.10-*) erhält man
>^k.= 0,0756 *J^°»'
eine Gleichung, in welcher die Konzentration der HCO^'-Ionen (und demnach
der ihnen äquivalente Mg-OehaH) in den Lösungen mit dem CO^-Druck ver-
bunden wird.
3
Nachstehende Tabelle enthält die berechneten Werte von ylq für ver-
schiedenen CO^-Druck (Kolonne 1). Bei Berechnung der Konzentration der
HCO|'-Ionen aus den Oesamtlöslichkeiten (Kolonne 2) ist die konstant blei-
bende Menge des undissoziierten MgCO) (0,0050 Mole) abzuziehen und der
Rest mit dem entsprechenden Werte der elektrolytischen Dissoziation (Ko-
lonne 3) zu multiplizieren. Dadurch sind die unter Mg** und HCO3' stehen-
den Zahlen erhalten worden.
K
0,0295
0,0295
0,0291
0,0286
0,0279
0,0270
0,0270
0,0263
In Anbetracht der möglichen Fehlerquellen zeigen die Werte für y k|
eine befriedigende Obereinstimmung, weisen aber einen Oang auf, der wohl
auf die unvollkommene Kenntnis der elektrolytischen Dissoziation und die
Nichtgflldgkeit des Henry sehen Oesetzes bei den höheren Drucken zurück-
zuführen ist Unter Benutzung der ZMm der Versuche 1—4 erhält man
für dias Löslichkeitsprodukt Mg*- . CO," den Wert 25 . 10-«
Mit den Alkalimetallen liefert das Magnesium eine Reihe von Doppel-
carbonaten; mit Kalium und Ammonium sind Salze vom Typus
MIHCO3 . MgCOs . 4H2O sowie MJaCO, • MgCO^ . 4 HjÖ
erhalten worden, während diesen analoge Na-Salze sich nicht darstellen lassen.
Kaliumhydrofnasncsiumcarbonat, KHCO3 • MgCOj^HjO, bean-
sprucht ein erhöhtes Interesse wegen des in Aufnahme gekommenen Magnesia-
Pottasche-Verfahrens^^^, nach welchem K2CO3 unmittelbar aus dem Stafifurter
KCl erzeugt wird. Wird dreifiich gewässertes Magnesiumcarbonat in ge-
sättigter KCl -Lösung suspendiert und CO, eingeleitet, so scheidet sich das
Doppelsalz in kristallinischer Form aus nach
sMgCO, .3H2O + 2KCI + COj — 2KHCO3 . MgCO, . 4HjO + MgCI,.
CO,-Drudc
MgCO,
MoI/UL
Mg"
g-lon/Lit
HCO,'
(AtmospI4re)
0
g-Ion/Ut
0,5
0,255
0^62
0,155
0,310
1,0
0,325
0,61
0,195
0,390
1,5
0,379
0,59
0,221
0,442
3,0
0,416
0^58
0,238
0,476
2,5
0,444
0,57
0,250
0,500
3
0465
0,56
0,258
0,516
4
0,51.8
0,55
0,284
0,568
6
0,61a
0,52
0,316
Ok632
Dawson, Magnesium. 71
Durch Erhitzen mit Wasser unter Druck bei etwa 140^ oder durch ein-
faches Glühen wird das Doppelsalz unter Bildung von Kaliumcarbonat zersetzt
Das Doppelsalz entsteht femer, falls eine Mg-Lösung mit überschüssigem
Kaliumbicarbonat behandelt wird^^^ etwa nach der Gleichung:
MgOj + 3KHCO5 + 3H2O = KHCO3 . MgCO, . 4H,0 + 2KCI + CO2.
In Berührung mit kaltem Wasser geht das Doppelsalz zunächst als
soldies in Lösung, es tritt aber bald Zersetzung ein und MgCO^ * sH^O (bezw.
MgC03-5H20) fällt aus:
KHCOs . MgCOa • 4 HjO ; ^ MgCOj • 3 HjO + KHCO3 + HjO.
Wie durch die Pfeile angedeutet, ist diese Umwandlung eine reversible;
bei der Einwirkung von Kaliumbicarbonat auf MgCGs-sH^O wird umge-
gekehrt das Doppelsajz erhalten.
Die Bedingungen für die Existenz des Doppelsalzes neben Lösung er*
geben sich zum Teil aus Löslichkeitsbestimmungen von Atterbach.i^O ^^^
Mg-Gehalt von an MgCO, • 3H2G gesättigten KHCOs-Lösungen steigt zuerst
mit dem K-Gehalt proportional. Bei einer bestimmten, von der Temperatur
abhängigen Konzentration wird die Lösung gleichzeitig an MgCOs • 3H2G
und Doppelsalz gesättigt und bei wetterer Zunahme der KHCO|-Konzen-
tration verschwindet das MgCO, • 3H2O und die erhaltenen Lösungen sind
an Doppelsalz allein gesättigt Der Mg-Gehalt der an Doppelsalz gesättigten
Lösungen sinkt dann beständig, wenn die KHCGj-Konzentration vergrößert
wird. Bei graphischer Darstellung hat man zwei sich schneidende Kurven-
äste und im Schnittpunkt liegt Sättigung an MgCO| • 3H2G und Doppelsalz
vor. Die Zusammensetzung der an beiden gesättigten Lösungen ist
K-Gehalt Mg-Gehalt
15^ 0,2681 Mol/Liter 0,0192 Mol/Liter
25* 0,3906 „ 0,0196 m
35* 0,5088 „ 0,0184 0
Molekulartheoretisch betrachtet hat man in den Lösungen mit einem
Gleichgewicht nach dem Schema
MgCO, + KHCOa ^ MgCO, • KHCO,
oder
Mg- + COa" + HCO3' ^It MgCOs . HCO/ zu tun.
Die unter dieser Annahme aus den Löslichkeitsdaten berechneten Werte
der Komplexkonstante k «= '"Ih^^o^" urc) ^^ ' stimmen gut miteinander
überein. Bei 25^^ erhält man im Mittel k-B2,6 • lo'^
KAliumniagncsiumearbonat, K2C03-MgC05«4H20, läßt sich eben-
falls durch Digerieren von MgCO, -31120 mit Kaliumbicarbonat- Lösung bei
60—70^ in Form von rhombischen Prismen erhalten. Femer entsteht es>*®)
beim Behandeln von MgC^-Lösung mit überschüssiger konzentrierter K2CÖ3-
Lösung. Durch Wasser wird es leicht zersetzt und ist daher nur bei Anwendung
konzentrierter Lösung zu erhalten. Mit Wasser aufgekocht bildet es Magnesia alba.
Die analogen Ammoniumsalze entstehen auf ähnliche Weise. Das
saure Salz läfit sich nicht so leicht erhalten, wird durch Wasser sofort zersetzt
und beim Liegen an der Luft geht es bald unter Abgabe von NH,, CO2
und H^O in MgC03.3H20 übe-.»*») Aus Mg enthaltenden Ammoniumcar-
bonat-Lösungen scheidet sich im allgemeinen das beständigst« (NH4)2CO«
MgCOf 4HjO»^«)ab.
72 Dawson, Magnesium.
Natriummagnesiumcarbonatt Na^CO, • MgCO,, läßt sich durch an-
haltendes Digerieren von Magnesiaalba mit Natriumbicarbonat- oder von
MgCO^ • 3H2O mit überschüssiger Natriumsesquicarbonat-Lösung bei 60—70^
erhalten. 1^^ Es bildet kleine tetragonale Kristalle, die durch kaltes Wasser nur
wenig angegriffen werden. Kochendes Wasser wirkt darauf ein, aber immer-
hin gehen bei 100^ und nicht zu langer Einwirkung nur ganz kleine
Mengen NajCOs in Lösung. Bei niederer Temperatur ist das Salz mit
15 Molekülen Wasser durch Auskristallisieren erhaJten worden.
Calciummagnesiumcarbonat, CaCO^-MgCOs, kommt als Dolomit
in der Natur in hexagonalen Rhomboedem vor. Es wurde früher nicht als
definierte Verbindung, sondern als isomorphe Mischung der Komponenten
angesehen. Die konstante Zusammensetzung und die nahe Übereinstimmung
mit dem äquimolaren Verhältnis spricht jedoch gegen diese Ansicht, und
femer ist jetzt bekannt, daß der Dolomit mit den einfachen Carbonaten nicht
isomorph ist, sondern einer anderen Gruppe des trigonalen Systems ange-
hört Die Dichte des Dolomits stimmt auch mit dem aus den Dichten der
Komponenten berechneten Mittel nicht überein und dasselbe gilt auch für
andere Eigenschaften. Es gibt jedoch verschiedene Arten von Kalkspat,
welche relativ kleine Mengen von MgCO^ in wirklicher isomorpher Mischung
enthalten. In solchen aber beträgt der Gehalt an MgCÖg höchstens einige
Prozente.
Im Laboratorium läßt sich die Doppelverbindung durch Erhitzen von
CaCOj mit Bittersalz im zugeschmolzenen Glasrohr bei 200 ^ oder durch
mehrstündiges Glühen von CaCO) und MgClj im verschlossenen Eisengefäß 1^^,
wobei CO2 nicht zu entweichen vermag, darstellen. Beim Glühen verliert
der Dolomit Kohlensäure; durch Wasser sowie kalte verdünnte Säuren wird
er kaum merklich verändert; allerdings zeigt die Formation der Dolomitalpen,
daß merkliche Wasserlöslichkeit vorhanden ist Auf 400® erhitzt und
nach Abkühlen mit Wasser in Berührung gebracht, bildet sich eine harte,
zementartige Masse.
Magnesiumsilicate. Unter den>im Mineralreiche vorkommenden Kiesel-
säureverbindungen sind die meisten als Derivate der Polykieselsäuren an-
zusehen, doch finden sich Salze der Ortho- und Metakieselsäure vor.
Obgleich die eigentliche Konstitution dieser Mineralsilicate nicht bekannt
ist, ist es gelungen, einige derselben im Laboratorium darzustellen. Die in
wässriger Lösung der Alkalisilicate auf Zusatz von Mg-Lösung sich bilden-
den gallertartigen Niederschläge sind wohl Magnesiumsilicate, und es soll auf
diese Weise die Verbindung MgSijOj -21120 sowie das normale Metasilicat
MgSiOj-xHjO erhalten werden. Diese sind aber den natürlichen Silicaten
gegenüber von geringem Interesse.
Olivin MgjSiOi und Enstatit MgSiOj sind als die normalen Mg-Salze
der Ortho- bezw. Metakieselsäure anzusehen. Ersteres bildet rhombische
Kristalle oder derbe Massen, die öfters durch Beimengungen schön gefärbt
sind und als Edelsteine Verwendung finden. Der Olivin ist durch Erhitzen
einer Mischung von Magnesia, Kieselsäure und Borsäure, oder durch Zu-
sammenschmelzen von den zwei ersten mit Chlormagnesium, und der Enstatit
auf ähnliche Weise synthetisch dargestellt worden.
Talk und Steatit (Speckstein) haben dieselbe prozentische Zusammen-
setzung und unterscheiden sich nur im physikalischen Habitus voneinander.
Chemisch sind sie als das saure Salz der Metakieselsäure von der Formel
Dawson, Magnesium. 73
Mg|H2(SiO,)4 aufzufassen. In reinem Zustand bildet der Talk ein schnee-
weißes sdir weiches Material, das eine deutlich^ kristallinische Steiiktur- auf-
weist Es findet vielfache Anwendung z. B. als Schmier- und PoUermittel
bei der Papierfabrikation, zum Zeichnen auf Olfls, Tuch usw.
Steatit ist eine dichte, massive, weniger deutlich kristallinische Modifi-
kation des Talkes und dient außerdem zu Skulpturarbeiten, zur Herstellung
von Schachtofengestellen, Herdmauem usw.
Serpentin ist wesentlich ein Magnesiumsilicat, welches in reinem Zu-
stande der Formel sMgO-aSiO^'aHjO entspri.cht Seinem chemischen Ver-
halten nach kann .es als ein basisches Orthosilicat aufgefaßt und durch die
Fomiel Mg2(MgOH)H3(Si04)2 dargestellt werden. Als Mineral ist es ge-
wöhnlich durch fremde Mebdle /(Eisen) dunkelgrün oder rötlich gefirbt und
verschiedenartig gesprenkelt; es. findet zur Herstellung von Kuns^[^[enstättden
vielfache Anwendung. An frischer Bruchfläche ist es ziemlich weich, erhftrtet
aber beim Liegen an der Luft Femer dient es zur Darstellung von Mg-
Salzen und wegen seiner Beständigkeit bei hoher Temperatur wird es zum
Aufbau von Ofenmauem verwendet
Meerschaum (Sepiolit) ist in reinem Zustand ein Silicat der Zusammen-
setzung 2MgO-3Si02-2H20. Es kommt in kompakten Massen von weißer
oder grauweißer Farbe vor, und wird öfters von Magnesit begleitet Es ist
dn leichtes (spez. Oew. 0,99—1,28) und ziemlich weiches Mineral (Härte
2— 2,5) und dient zu Schnitzereien, zur Herstellung von Pfeifenköpfen und
Zigarrenspitzen, als Zusatz bei der Porzellanfabrikation usw.
Asbest (Amianth), eine Art Amphiböl, ist in chemischer Hinskht ein
Silicat, in dem Mg und Ca die wesentlichen basischen Bestandteile bilden. In
sehr reiner Form kommt es als Bostonit^^^) in Kanada vor. Er wird vielfach
zur Fabrikation feuerbeständiger Materialien gebraucht
Magnesiumborate. An Borsäure gebunden tritt Magnesium in der
Natur in mehreren, manchmal ziemlich komplizierten Verbindungsformen auf,
so z. B. als Pinnoit MgB204 • sH^O, Kaliborit KMgjBiiOig • 9H2O und Boracit
^M|^B90i5-MgCl2, die alle im Staßfurter Lager vorkommen. Das Ortho-
borat 3MgO-B203 ist ebenso wie das Pyroborat 2MgO-B203 auf pyro-
chemischem Wege^^i«) erhalten worden, auf nassem Wege lassen sich das
Metaborat sowie verschiedene Polyborate synthetisch darstellen.
Das Salz MgO-3B20, •7H20i«^ erhält man durch Absättigen einer Bor-
säure-Lösung mit Magnesia in der Wärme und Einengen der Lösung bei
60—70®.
Das Metaborat MgO • BjO, • 8H20i&>) scheidet sich als weißer amorpher
j^iederschlag ab, wenn eine Mg-4^ung in der Wärme mit der äquivalenten
Menge Borax versetzt, wird.
Wird diese Verbindung in Berührung mit wasseranziehenden Mitteln,
etwa konzentrierter MgCl2-Lösung, längere Zeit auf dem Wasserbade behan-
delt, so wandelt sich dieselbe in ifeine Nadeln von Pinnoit MgO-B20,-
3H20i^^ um. Um Verzögerungen auszuschließen, gibt man zu Anfang eine
Spur Pinnoit in die Lösung. Längeres Erhitzen des Oktohydrats für sich
allein bei 100 <^ führt auch zum Pinnoit
Kaliborit tritt im Salzlager neben Pinnoit und Kainit auf, und diese
Tatsadie führt zu der Ansicht, daß derselbe als Umwandlungsprodukt des
Pinnoits unter dem Einfluß einer an Kainit gesättigten Lösung aufzufassen
ist Dementsprechend ist gefunden worden, daA Pinnoit, Chlorkalium und
74 Dawson, Magncsittm.
Borsäure bei ioo<^ aufeinander unter Bildung von Kaliborit wirken. Dieser
Beobachtung gemäß wird iur Darstellung eine Kaliumborat und Chlor-
magnesium enthaltende Lösung auf loo^ erwärmt, und Borsäure und Chlor-
kalium in berechneten Mengen hinzugegeben i^^); nach tagdangem anhaltenden
Erwärmen wandelt sich das am Boden befindliche Salz in Ksdiborit um. Die
konsequente Ausarbeitung solcher Darstellungsmethoden unter sachgemäßer
Anwendung der Hilfstnittef der Oleichgewichtslehre bildet ein schönes Bei-
spiel von der Möglichkeit der Laboratoriumsdarstellung vieler in der Natur
vorhandenen komplexen Körper.
Boracit tritt in der Camallitregion im StaBfurter Lager auf. Derselbe
ist künstlich dargestellt worden, erstens auf trockenem Wege durch Zusammen-
schmelzen von Magnesia, Borsäure, MgQ, und NaQ, und zweitens auf
nassem Wege'^^) durch ^hitzen. von Borax mit Chlormagnesium und wenig
Wasser im verschlossenen Rohri bei 270—280^ C
Diese Entstehungsweisen sind bei der natüriichen Bildung im Salzlager
ausgeschlossen und die kanstliche Nachbildung des Naturprozesses ist noch
nicht gelungen.
Beim Erhitzen untertiegt der Boracit einer eigentümlichen Umwandlung,
indem die rhombischen Kristalle bei etwa 260^ plötzlich regulär werden. 1^^)
Die Umwandlung zeigt sich sehr scharf vermittels des Polarisationsmikroskops
und gibt sich auch durch eine Wärmeabsorption zu erkennen. Versuche mit
dem Dilatometer haben gezeigt, daß die Temperatur der Umwandlung bei
266® liegt und von einer Volumabnahme begleitet wird.^^*)
Masnesiumförmiat^ Mg(HC02)2 • 2H2O, ^^'^^^ rhombische Prismen
und Oktaeder, welche sich in ca. 13 Teilen Wasser auflösen; im Alkohol
sind sie weniger löslich.
Leitvermögen vb>32 64 128 256 512 1024'^)
25^ Aqu.-Leitf. 85,5 91,0 95,6 99,1 101,3 103,9
Mfl^cslumaoetet^ Mg(CH3C02)2 -4^120, scheidet sich in monoklinen
Kristallen beim Einengen einer Lösung ab. Die wässrige Lösung ist im-
stande, erhebliche Mengen Magnesia aufeunehmen. Möglicherweise bildet
sich ein dem Berylliumsalz ähnliches basisches Acetat, welches in der Lösung
nur wenig imistert wird oder komplexe Ionen liefert
Die basische Lösung wirkt stark antiseptisch und wird unter dem Namen
nSinodor« in deo Handel gebracht
Leitvermögen v«i32 64 128 256 512 1024'^)
25<> Aqu.-Leitf. 71,5 77,1 81,5 85,0 87,6 90,0
Magnesiumoxalat^ MgC204 • 2H2O, ist in Wasser nur wenig löslich,
bei i8<> im Liter 2,7 Millimol «= 300 mg (anhydr.)^*»); in den starken Säuren
löst es sich aber leicht auf, da die freie lösliche Oxalsäure nur mäßig dissoziiert ist
Durch Eintragen von aufgeschlämmtem Mg(0H)2 in eine Oxalsäurelösung
bis zur Sättigung lassen sich etwa zehnprozentige Lösungen des Oxalats er-
halten; dieses bedeutet eine etwa 300 malige Obersättigung. ^^^ Aus solchen
Qbersättigten Lösungen fällt das Oxalat nur sehr langsam und allmählich aus.
Leitvermögen i8<>C
v-=4,78 12,0 29,9 74J 187 467**')
Aqu.-Leitf. 9,89 13,54 18,88 26,60 37,17 50,6
Das Äquivalent-Leitvermögen nimmt bei zunehmender Konzentration
abnorm schnell ab. Während das Lfcitvermögeh von 0,2 normalem MgSO|
gleich 0,38 vom maximalen Wert gefunden wird, bttrSg^ das Verhältnis im
Dawson, Magnesium. 75
Falle von 0,2 normalem MgC^Oi nur 0,09. Abnorm grofi ist auch die
Änderung des Temperaturkoeffizienten mit der Konzentration. Diese Eigen-
schaften finden wohl ihre Erklärung in der besonderen Konstitution der
Lösungen; es bilden sich selbstkomplexe (polymerisierte) Moleküle, deren ZM
mit zunehmender Konzentration des als Neutralteil fungierenden MgCjO« schnell
ansteigt Vielleicht ist aber auch ein Teil des Salzes in kolloider Form in
Lösung.
AUgnetiumtartrat^ MgCiHiOe^HjO, scheidet sich aus konzentrieVter
Mg-Lösung auf Zusatz von Alkalitartrat ab. Bei 15,6^^ löst sich ein Teil Salz
in 124 Teilen Wasser. Das saure Salz Mg(C4H50e)2 ist ebenfalls nur mäfiig
löslich, bei 15,6^ sind dazu 52 Teile Wasser nötig. Mehrere Doppeltartrate
sind bekannt, z. B.
kjC4H40,.MgC4H40e-8H20 und NajC4H40eMgC4H40,.ioH,0.
Leitvermögen va«32 64 128 256 512 1024'*)
25« Aqu.-Leitf. 54,9 64,1 74,0 82,6 90,1 95,9
MagnMiumeitnit, Mg3(QH^07)2 • 14H2O, erhält man als Kristallkruste
durch Auflösen von Magnesia in der äquivalenten Menge Zitronensäure und
Einengen der Lösung bei etwa 50 ^ Es ist in Wasser sehr löslich und
findet Anwendung in der Medizin.
Leitvermögen 25^^.
v«b32 64 128 256 512 1024*')
Aqu..Uitf. 214 234 25,2 27,5 30,1 34»!
Die Zunahme der äquivalenten Leitfihigkeit mit zunehmender Verdünnung
ist viel kleiner als nach der Ostwal d-Waldenschen Regel zu erwarten wäre,
und man hat es wohl hier mit einem komplexen lonisierungsfall zu tun.^*^
The University, Leeds. Dezember 1904.
Uteratur.
i) Pttettner, D.ItP. Nr. 31319.
a) Petitjei^n, Dinglers Journ. 148, 371, 1858.
3) Jour. Gh. mM. 6, 141, 1830, siehe auch Liebig, Pogg. Ann. 19, 137, 1830.
4) Comptes Rendus 44, 394, 1857; Lieb. Ann. 101, 35g, 1857, siehe auch Ann.
Chim. Phys. (3] 87, 340, 1803.
5) Vergl. Dinglers Jour. 170, 115, 1863.
6) Ann. Chim. Ph^. [2] 48, 344, 1831.
7) Gerhard, Engl. Pat Nr. 16691
8) Lieb. Ann. 88, 137, 1852. Pogg. Ann. 98, 648, 1854.
9) Wergl Matthiessen, Jour. Chem. Soc 8, 107, 1855.
10) Oräzel, D.R.P. Nr. 26962.
11) Veigl. Borchers, Elektrometallurgie, x AuÜtig^, 1895, S. 15.
12) Jännigen, D.RP. 80944. — Zeit f. angewan. Chem. 817, 1895.
13) Meyer, Berl. Ber. 80, 497, 1887.
14) Ditte, Comptes Rendus 78, 108, 1871.
15) Lorenz, Wied. Ann. 18, 422 u. 582, 1881.
16) Pogg. Ann. 108, a66, 1859. — Phil. Trans. 140, 020, 1859; siehe auch Troost
Cosmos, Vol I, 503, 1865
17) Rogers, Sill. Jour. [3] 48, 301, 1892.
18) Kessler, Berl. Ber. 8, 369, 1869. — Wartha, BerL Ber. 4, 94, 1871. — Uhl,
Berl. Ber. 88, 2154, 1890.
19) Winkler, Berl. Ber. 88, 44 u. 120, 1890.
20) Szarvasy, Berl. Ber. 80, 305 u. 806, 1897.
21) Lemoine, Comptes Rendus 180, 291, 1899. — Kahlenbe/g, Jour. Amer.
Chem. Soc. 85, 380, 1903.
22) Ericson-Aur6n \t. Palmaer, Zeit. phys. Chem. 80, 1, 1902; 48, 182, 1903.
23) Phipson, Proc. Roy. Soc 18, 217, 1864; siehe auch Dammer, Handbuch II,
8, 411.
24) Campetti, Nuovo Cimento [5] 8, 268.
25) Warren, Chem. News 80, 187, 1889.
26) Neumann, Zeit. phys. Chem. 14, 229, 1894.
27) Wilsmore, Zeit. phys. Chem. 85, 291, 1900.
28) Plncussohn, Zeit, anorg. Chem. 14, 387, 1897.
29) Clark, Lieb. Ann. 78, 3^» 1851; Isambert, Comptes Rend. 80, 1259, 1868.
30) Bredig, Zeit. phys. Chem. 18, 191, 1894.
31) Noyes, Zeit phys. Chem. 0, 618, 1892.
32) Pogg. Ann. 108, 3B5, 1895.
33) Vergl. Kohlrausch und Holborn, Leitvermögen der Qektrolyte, 1898.
34) Denison, Zeit phys. Chem. 44, 575, 1903; siehe auch Steele, Phil. Trans.
108 A, 105, 1902 oder Ostw. Ztschr. 40, 689, 190a und Masson, Zeit phys. Chem. 80,
501, 1899.
35) Kflmmell, Ztschr. f. Elektrodtem. 0, 975# 19Q3-
36) Ley, Zeit phys. Chem. 80, 199, 1899.
36a) Kohlrausch, Zeit phys. Chem. 44, 197, 190^
37) Lov^n, Zeitg. anorg. Chem. U, 404, 1896^- vci|:l. auch Treadwell, Zdt
87, 326, 1904.
Dtwson, Magnesfum. 77
38) Herz und Muhs, Zeit, anorg. Chem. 38, 138, 1904.
39) S(;htffgotsch, Pogg. Ann. 104, 482, 1858; 106, 294, 1859.
40) Herz u. Drucker, Z. anprg* Chem. 26, 347, 1901.
41) Winkler, Berl. Ber. 64, 1966, 1891.
42) Löhr, Lieb. Ann. 661, 72, 1891.
43) Fleck, Lieb. Ann. 676, 129, 1893.
44) Orignard, Comptes Rend. 180, 1322, 1900; 132, 558, 1901; Grignard u.
Tissier, Comptes Rend. 186, 683, 1901 ; Orignard, Ann. Chim. Phys. (7) 64, 433, 1901.
44a) Kohlrausch, Z. pbysik. Chem. 80, 356, 1904.
45) Röder, Dissertation Oöttingen 1863; Dammer, Handbuch II, 2, 423.
46) Dttboin, Comptes Rend. 160, 678, 1895.
47) Tissier, Comptes Rend. 86, 848, 1863.
48) Oeuther, Jahresbericht 178, i96^
49) Oay-Lussac u. Th^nard, Recherches 6, 143.
50) Bussy, J. eh. mdd. 6, 142, 1830.
51) Döbereiner, Schw. Jour. 68, 90, 1820; Liebig, Pogg. Ann. 16, 137, 1830.
52) Solvay, D. R.-P. Nr. 51084.
53) Reychler, D. R.-P. Nr. 5M50.
54) van't Hoff u. Meyerhoffer, Zeit phys. Chem. 67, 75, 1898.
55) van't Hoff u. Dawson, Zeit. phys. Chem. 66, 598, 1897.
56) Ditte, Ann. Chim. Phys. [5] 66, 560, 1881.
56a) Jones, Amer. Chem. Joum. 68, 89, 1900.
57) Pogg. Ann. 68, 161, 1856.
58) van't Hoff und Meyerhoffer, Zeit. phys. Chem. 30, 64, 1899.
59) Fourcroy, vgf. Omelin, Handbuch, 5. Aufl. 2. Bd., S. 2^; v. Hauer, Jour.
f. prakt Chem. 63, 434, 1854.
60) van't Hoff u. Kenrick, Sitzungsber. Berl. Akad. 508, 1897.
61) van't Hoff u. Dawson, Zeit phys.. Chem. 86, 27, 1902.
62) Sorel, Comptes Rend. 68, 102, 1^.
6s) Bender, Lieb. Ann. 186, 341, 1871.
64) Davis, Chem. News 68, 258, 1872.
65) Krause, Lieb. Ann. 168, 38, 1873.
66) Andr^, Comptes Rend. 64, 1441 1882.
67) Panfilow, Jour. russ. phys.-chem. Oes. 66, 231, 1894.
68) Rose, Pogg. Ann. 88, 450, 1851.
69) veiigl. Deville, Comptes Rend. 81, 975/ 1865; Ditte, Comptes Rend. 73,
191, 1871.
70) Kohlrausch u. Rose, Wied. Ann. 83, 14, 1894.
71) veiigl. Dammer, Handbuch II, 6, 414.
72) Ditte, Comptes Rend. 73, 270, 1861; Moissan, Comptes Rend. 118, 506, 1894.
73) Caron, Comptes Rend. 88, 850, 1868.
74) Moissan, Comptes Rend. 118, 1031, 1892.
74A) Hinz, D.R.P. Nr. 151129.
75) Reichet, Journ. f. prakt Chemie 16, 55, 1875.
76) Briegleb u. Oeuther, Lieb. Ann. 168, 236, 1862.
77) Mourlot, Comptes Rend. 167, 180, 1898.
78) Fr6my, Ann. Chim. Phys. [3] 88, 3^4/ 1853.
79) Pelouze, Ann. Chim. Phys. [4] 7, 172, 1866.
80) Thomsen, Pogg. Ann. 140, 526, 1870.
8i) Smits Rec Trav. Pays-Bas. 18, 135. »ÖQÖ.
8a) Parkinson, Journ. Chem. Soc 60, 127 u. 309, 18O7.
03) Bunsen, Lieb. Ann. 188, 292, 1866.
8j0 Qautier, Comptes Rend. 168, 1167, 1899.
85) Berthelot, Ann. Chim. Phys. [6] 6, 385* 1886.
86) Comptes Rend. 166, 302, 18^.
87) Lieb. Ann. 107, 113, 1858.
88) Oeuther, Journ. prakt Chem. 65, 424* 1865.
89) Oattermann, Beri. Ber. 66, 186, 1889.
90) Jones, Joum. Chem. Soc 88, 42, 1879.
91) Jones tt. Taylor, Journ. Chem. Soc 36, 213, 1881.
78 Dawson, Magnesium.
92) Bolley, journ. prakt Chem. N, 329, 1866.
03) Vcrgl Wächter, Journ. pnkt Chem. SO, 325, 1843.
94) Rammeisberg, Pogg. Ann. 52, 89, 1841.
95) Schweizer, Amer. Chem. Joum. 1, 296, 1871.
96) Pritsche, Pogg. Ann. 4S, 577,- 1837.
97) VergL Dammer, Handbuch II, 8, 428.
98) Frowein, Zeit, physikal. Chem. 1, 13^ 1887.
99) Loewel, Ann. Chim. Phys. |^ 48, 405, 1^5.
100) Vgl. Ostwald, Orundlinten der Anoiganischen Chemie £ 215.
101) Boisbaudran, Ann. (him. Phys. M IS, 260, 1869.
102) van't Hoff und -Estr/^i eher, Sitzungsbcr. Bat. Akad. Sl 487, 1898.
103) van't Hoff, Meyerhoffer u. Smith, Sitzungsber. Bert. Akad. S. 1034, 1901.
104) Wagner, Zeit phys. Chem. 5, 31, 1890.
105) Arrhenius, Zeit phys. Chem. 8, 461, 1888.
to6) Kohlrausch u. Hallwachs, Wied. Ann. U, 14, 1894.
107) vaii der Heide, Zeit phys. Chem. 18, 416, 1893.
108) van't Hoff u. Williams, Sitzungsber. Berl. Akid. & 808, 1898^
109) van't Hoff, Meyerhoffer u. Cottrell, Sitzungsber. Berl. Akad. S.276, 1902.
110) Mallet, Min. Mag. 18, 159, {899.
111) Precht, Chemische Industrie 8, 418, 1880.
112) Schmidt, Lieb. Ann. 98, 273, 1^.
113) van Deventer, Zeit phys. Chem. 1, 16s 1887; Roozeboom, Zeit phys.
Chem. 8, 5^3, i388.
114) van't Hoff u.'0'Farelly, Sitzungsber. Berl. Akad. Sl 370, 1902.
115) Kubierschky u. van't Hoff, Sitzungsber. Berl. Akad. S. 404, 1902.
116) Meyerhoffer, Zeit anorg. Chem. 8i 145, 1903.
117) Rammeisberg, Pögg. Ann. 56, 303, 18^.
118) KeBler, Pogg. Ann. 74, 282, 1848.
. 119) Oraham, Schweig. Joum. 55, 1^.
120) Funk, Berl Ber. 88, 96, 1899.
121) Vogel, Zeit anoig. Chem. 88, 385, 1903.
122) Rose, Pogg. Ann. 9, 28, 1827.
12^ Vergl. Dammer, Handbuch II, 8,436.
124) de Schulten, Bull. Söc Chim. 8, 724» 1OO3-
125) Debray, Ann. Chim. Phys. (3) 81, 430, 186a
126} Schaffner, Lieb. Ann. 50, 145, 1844.
127) Reischauer, Jahresber. 175, 1865.
128} Vergl. Laden bürg, Handwörterbuch 7, 23.
129) Stoklasa, Zeit anorg. Chem. 1, 307, 1892.
130) Eberaiayer, Jour. prakt Chem. 60, 4t, 1853.
131) Schröcker und Violet, Lieb. Ann. liO, 229, 1866.
132) Ladenburg, Handwörterbuch 7, 20.
133) Maddrell, Lieb. Ann. 61, 62, 1847.
134) Fleitmann, Pogg. Ann. 78, 259, 1849.
135) Schiefer, Ueb. Ann. 118, 88, 1859.
136) VeigL Dammer, Handbuch II, 8, 444.
137) S6narmont, Lieb. Ann. 86, 215, 1850.
138) Fritsche, Pögg. Ann. 87, 306, 1836. — Nörgaard, siehe Dammer, Hand-
budi II, 8, 444*
139) Nörgaard, loc dt — Knorre, Zeit anofg. Chem. 8i 260, 1903.
140) Monhaupt, Chem. Zeit 7i 868, 1904.
141) Auerbach, Zeit f. Elektrochemie 16, 161, 1904.
142) VeigL.Muspratt, Handbuch der technisdien Chemie, 4, 1071.
143) Pattinson, Dinglers Polytech. Joum. 806, 4Ö7, 1873.
144) Bodlinder, Zeit phys. Chem. 85, 23, 1900.
14^ Veigi. Engel, Comptes Rend. 100, 144, 1885.
146) C R. Engel, D. R.-P. 15218.
147) Berzelius, Ann. Chim. Phys. [2] 14, 370, 1829; Knorre, Zeit anorg. Cheni.
8i 260, 1903.
148) Deville, Ann. Chim. Phys. [3] 88, 87, 1851.
Dawson, Migiiesiiim. 79
140) Favre, AnA. Chim. Phys. ^ 10, 474, 1844; Schtffgotsch, Pogg. Ann. 104,
4Bai, 185JB.
190) Vergl. Durocher, Comptes Rend. SS, 64, 1851.
151) VetgL Thorpe u. Mutr, Dictionary of Applied Chemistiy.
151a) Ouertler, Ztachr. uiorg. Chem. 40, 236 u. 354, 1904.*
153) van't Hoff u. Bruni, Sitrungsber. Beit Akad. S. 8b5, 190a; veigl. auch
WOhler, Pogg. Ann. SO, 525, 1833.
15^ van*t Hoff, Sitningaber. Beil. Akad. S. 1008^ 1902.«
154) de Oranont, Comptes Rend. Ul, 43, 1890.
155) Mallard, Joum. de Physique (2] 11, 261, 1883.
156) Meyerhoffer, Zeit phys. Chem. SS, 661. 1899.
157) Kohlrausch u. Mvlius, Sitzber. Berl. Akad. S. 1223, 1904.
15^ Waiden, Ztschr. pnyslk. Chem. 1, 529^ 1887.
Magnoolttin
Chronologische Obersicht der Zitate.
1820—1829: 51» i^^t i47-
1830—1839: 3» 6, 50, 51, 96, 138, 152.
1840—1849: 93. 94f ii7f nS, 126, 133, 134, 149.
18M— 1854: 8, 29, 59, 68, 78, 130, 135, i37, 148, 150.
1856—1858: 2, 4, 9, 16, 32, 39» 57, 87, 99. n«, 149.
1860—1864: 4, 5, 23, 29, 45, 47, 72, 76, 125.
1866—1868: 16, 18, 48, 62, 69, 73, 79, 82, 83, 88^ 92, loi, 127, 131.
1870—1874: 14, 18, 63, 64, 65, 69, 80, 95, US-
1875—1879: 7S 90.
1880—1884: 15, 56, ö6, 91, 111, 155.
1885—1888: 13, 25, 85, 89^ 98, 105, 113, 145, 158.
1800—1884: 17, 18, 19, 26, 30, 31, 41; 42, 41 67, 72, 74» 104, iö6, 107,
129, 154.
1895-1899: n, 12, 20, 21, 28, 33, 34, 36, 37, 46, 54i 55, 58, 60, 77, 81, 84,
86, 102, 108, 110, 120, 156.
1900: 27, 44, 56a, 144.
1901: 40, 44, 103.
1902: 22, 24, 34, 61, 109, *14, 115, 152, 153-
1903: 21, 22, 34, 35, 36a, 37, n6, 121, 124, 139.
1904: 38, 44a, 74a, 140, 141, 151a. 157.
Atomg^wlclit des MMgmMuifi%% Mg— 24,36 (O— 16) (I. A. O. K).
A) Wahl des Atomgewichts.
Das H-Aquivalent des Magnesiums ist von der Ordnung 12.
Berzelius nahm zunächst die Existenz der sog. Sesquioxyde R^Oj nicht
an, sondern gab ihnen die Formel RO3. Deshalb mußten unsere Oxyde RO
durch die Formel RO, ausgedrückt weiden. Unter der Annahme von MgO,
würde das Atomgewicht Mg>»48 betragen. Als jedoch Berzelius die
Existenz der Oxyde R2O3 zuließ, wurde die Formel der Magnesia MgO.
Seit der zweiten Dekade des ig. Jahrhunderts zweifelte niemand an dieser
Formel. Damach war das „Äquivalent" des Magnesiums im Sinne 0 melius
=s 12. Was das Atomgewicht anbelangt, so gab es noch zu Anfang der öoer
Jahre Chemiker, welche das Oxyd MgjO schrieben und lAg^i2 (O— 16)
annahmen. Seit etwa Mitte der teer Jahre wird das Atomgewicht allgemein zu
Mg sa 24 angenommen. Dieses Atomgewicht befindet sich in Obereinstimmung
1. mit dem Qesetze von Avogadro, resp. der Ausdehnung desselben durch
van't Hoff auf Lösungen. Einige Magnesiumverbindungen zeigen in
Lösungen ein abnormes Verhalten, welches wahrscheinlich auf einer
Komplexbildung beruht Siehe darüber z. B. Ostwald II, 1,667. I^ür die
gegenwärtige Filage ist der Umstand maßgebend, daß nach Waiden
das Leitfähigkeitsgefälle der äquivalenten Lösung des MgSO« zwischen
V32 n und V1024 n ^1— 4i|0 beträgt Diese Zahl dividiert durch das
Produkt der Valenzen gibt 10,25, d. h. den normalen Wert der Ostwald-
schen Valenzregel. Daraus folgt, daß die Magnesiumionen zweiwertig
sind, aber weder einwertig, noch dreiwertig;
2. mit der Regel von Du long- Petit Die Atom wärme des Magnesium-
metalls ist s» 6,0;
3. mit der Lehre vomIsQmorphismus; Mg ist isomorph mit Fe",Zn",Mn"etc
4. mit dem periodischen Gesetz; denn die Eigenschaften des Magnesiums
und seiner Verbindungen entsprechen der Stellung desselben: II— 3
(II. Gruppe, 3. Reihe), sie sind periodische Funktionen des Atomgewichts
Mg — 24.
B) Bestimmung des Atomgewichts.
Da nur die zwei zuletzt angeführten Atomgewichtsbestimmungen des
Magnesiums (Marignac, Richards und Parker) zu unserer jetzigen
genauen Zahl' führten, so können wir die mehr ein historisches Interesse be-
sitsenden früheren Bestimmungen des Atomgewichts nur kurz anführen. Die
Zahl der Bestimmungen ist, mit Rücksicht darauf, daß die genaue Kenntnis
Brauner, Magne$ium-Atomgevicht 81
de& Atomgewichts des Magnesiums von praktischer Bedeutung ist» eine ver-
hältnismäßig . große.
1. Berzelius^) analysierte, wie in einer Anzahl anderer ähnlicher Fälle,
das Sulfat, indem er die Schwefelsäure (SO,) als Bariumsulfat fällte und
erhielt Mg ==: 25,24. Er führte auch eine Synthese des Sulfats aus dem
Oxyd aus und erhielt Mg = 24,20. Er nimmt an Mg «= 25,24 (1814), Mg =
25.33 (1818) und später findet er Mg::== 25,28. Qay-Lussac^) findet durch
Analyse des Bittersalzes Mg = 2346 (23,62 nach Richards).
2. Scheerer*) bestimmte den SOj-Qehalt im wasserfreien Magnesium-
sulfat als Bariumsulfat Er gibt nur Verhältniszahlen an, aus denen sich
Mg =:= 24,16 ergibt Als er von Berzelius darauf aufmerksam gemacht
wurde, daß das Bariumsulfat Magnesiumsulfat „mitreißt", führte er^) eine
Korrektion ein, welche das Atomgewicht auf Mg === 24,20 erhöhte.
3. Jacquelain<) stellte zunächst neutrales, wasserfreies Magnesiumsulfat
dar. Dasselbe wog 1,466 und hinterließ nach intensivem Glühen 0,492 g MgO.
Dieses wurde in das wasserfreie Sulfat zurückverwandelt und dasselbe wog
ir466 g. Daraus berechnet sich die ziemlich genaue 2^hl Mg«» 2444, doch
ist zu bedauern, daß nur ein einziger Versuch vorliegt Jacquelain erhielt
femer aus 1,464 g MgSOi = 2,838 g BaSOi = 0,9731 g SO3 und 0,4909 g
MgO. Daraus ergibt sich Mg = 24,39 oder nach Einführung der Scheerer-
schen Korrektion, Mg = 24,43. Die erstere Zahl liegt unserer genauen Zahl
merkwürdig nahe.
4. Macdonell') bestimmt zunächst den Wassergehalt des Magnesium-
sulfat-Heptahydrats (6 Versuche, die zwischen 51,13—51,29 Proz. schwanken).
Femer bestimmt er, mittels der Bariumsulfatmethode, den Schwefelsäuregehalt
des „wasserfreien" Salzes (5 Versuche, SO3 == 66,64—66,73 Proz). Es werden
noch andere Data in Orains angeführt Aus den angegebenen Daten ergibt
sich Mg = 24,30.
5. Svanberg und Nordenfeldt^) stellten durch Trocknen des Magne-
siumoxalats bei 100^105 <^ das Dihydrat MgQOi -21120 dar und dasselbe
hinterließ bei starkem Glühen Magnesiumoxyd. Es wurden 4 Versuche aus-
geführt, in denen 6,2216—7,2634 g Oxalat angewandt und 1,7027—1,9872 g
MgO erhalten wurde. MgO = 27,359—27,375 Proz., im Mittel 27,6635 Proz.
Daraus Mg = 24,72.
In drei Versuchen wurde das erhaltene MgO in MgSO.j umgewandelt,
und es wurden im Mittel aus 100 MgO. 296,671 MgSOi erhalten. Daraus
ergibt sich die ebenfalls zu hohe Zahl Mg =: 24,71.
6. Bahr^) führte eine aus dem Ölivin eines sibirischen Meteoriten er-
haltene Magnesia in das Sulfat über. Er führte 3 Versuche mit 1,0784 bis
2,0459 g MgO aus und erhielt 3,1925—5,0157 g MgS04 oder aus 100 MgO
== 296,20 MgSOi. Daraus ergibt sich Mg = 24,77.
7. Eine sehr ausgedehnte und eingehende Untersuchung wurde 1850 von
Marchand und Scheerer'<^) veröffentlicht Ihr Plan ging darauf hinaus, im
Magnesit den Magnesiagehalt, also das Verhältnis MgCO., : MgO zu bestimmen.
Es wurden Magnesite von Snarum und von Frankenstein zur Untersuchung
gewählt Da dieselben nicht nur Kieselsäure, sondern auch Eisen enthielten,
so wurden diese Bestandteile möglichst genau bestimmt und als Si02, FeCOj
in Abzug gebracht
Zur Atomgewichtsbestimmung wurde das gewogene Mineral bei 300 ^
Abegc, Handb. d. tnorsan* Chemie II. 6
82 Brauner, Magnesium-Atomgewicht.
getrocknet und da es dabei geringe Mengen CO2 verlor, so wurden dieselben
genau bestimmt. Dagegen hielt das Mineral noch Spuren von Wasser zurQdc
Das Mineral wurde dann durch Erhitzen zur Weißglut in das Oxyd über-
geführt, doch ergab sich, daB das letztere noch geringe Mengen CO, zurück-
hält, welche ebenfalls genau bestimmt werden mußten.
In der ersten Reihe wurden vier Versuche ausgeführt, wobei 15,2—17,8 g
betragende Mengen Magnesit verwendet wurden. Das korrigierte Verhältnis
ist 100 MgCOj: 47,681 MgO. — Die zweite Reihe enthält 7 Versuche, wobei
6,8195—38,8912 g MgCOj verwendet wurden. Die Prozente MgO schwanken
zwischen 47,599—471675 und betragen im Mittel 47,650. Die dritte Reihe
bezieht sich auf ein sehr reines Material. In vier Versuchen wurde 4,2913
bis 27,8286 g Magnesit verwendet und 2,0436— 13,2539 g MgO erhalten. In
Prozenten: 47,622-47,648 MgO =» 47,642 im Mittel. Daraus Mg »=» 24,04.
Im Jahre 1858 entdeckte Scheerer»*), daß in den früheren Versuchen in
den angewandten Magnesiten ein geringer, als Oxalat nicht nachzuweisender
Katkgehalt übersehen wurde. Derselbe beträgt in dem Mineral von Snarum
0,430 Proz., in dem von Frankenstein 0,225 Pi'oz. Nach Anbringung dieser
Korrekturen ergibt sich das Verhältnis 100 MgCO, : 47,627 MgO. Daraus
berechnet sich Mg == 24,01.
8. Im Jahre 1859 führte Dumas ''^ eine eingehende Untersuchung aus, die
jedoch ein wenig genaues Resultat ergab. Magnesiumchlorid wurde im Chlor-
wasserstrome erhitzt und der überschüssige Chlorwasserstoff durch Erhitzen
im Kohlensäurestrome entfernt Das gewogene Chlorid wurde in Wasser
gelöst und der Chlorgehalt der Lösung durch Titrieren mit einer Lösung von
Silbernitrat von genau bekanntem Silbergehalt bestimmt. Dumas führte
11 Versuche aus, bei denen das Gewicht von MgClj zwischen 1,342-— 3,994 g,
das Gewicht des Silbers zwischen 3,031 — 9,012 g schwankte. Das Verhältnis
ist im Mittel 100 Agj 144,261 MgC^ (Min. 44,154, Max. 44,408). Das aus den
Versuchen berechnete Atomgewicht des Magnesiums schwankt zwischen
Mg = 24,40—24,94 und beträgt im Mittel Mg = 24,63 und diese Schwankungen
erklären sich wohl durch einen schwankenden Gehalt der erhaltenen Magnesium-
chloridpräparate an Magnesiumoxychlorid. Ober die Fehler der von Dumas
benutzten Silbermethode siehe bei den Elementen Ca und Ba,
9. Die beste und zuverlässigste von allen Untersuchungen über das
Atomgewicht von Magnesium, welche bis zu jener Zeit ausgeführt worden
sind, ist die Arbeit von Marignac*') aus dem Jahre 1883.
Marignac unterwirft zunächst die Arbeiten seiner Vorgänger, besonders
die Arbeit von Marchand und Scheerer, welche die bis dahin allgemein
angenommene zu kleine Zahl Mg = 24,0 ergeben hatte, einer eingehenden
Kritik und weist besonders darauf hin, daß der natürliche, von den genannten
Chemikern benutzte Magnesit, kaum frei von etwas Bicarbonat und von den
Carbonaten der Alkalien war. Durch ihre Gegenwart und besonders die
Flüchtigkeit der letzteren bei Weißglut würde sich die erhaltene zu kleine
Zahl erklären. Marignac wendete sehr große Sorgfalt bei der Reinigung
seiner Magnesiumpräparate an. Seine Methode beruht auf der Ermittelung
des Verhältnisses MgO : SO., im wasserfreien Sulfat In der Versuchsreihe A
wurde die Magnesia in das Sulfat umgewandelt (Synthese): Die ersten zwei
Kolonnen sind Gewichte in g, die dritte gibt die 100 Teilen MgO entsprechende
Menge des erhaltenen MgS04.
A)
MgO
MgSO^
1
1.5635
4,6620
2
14087
4,2025
3
«59« 7
4,7480
4
«.4705
4.3855
5
«.4778
4.4060
6
1,6267
4.8530
7
1.3654
4,0740
8
«.9575
5.8390
9
1.6965
5,0600
lO
1.8680
5,57» 5
Brauner, Magnesium-Atomgewicht. 83
100 MgO =- Atomgewicht
298,17 MgSOi 24,40
298.32 24,37
298,30 24,35
298,23 24,39
298,15 24,40
298.33 24,37
298,37 24,36
298,29 24,37
298,26 24,38
298,26 24,38
Mittel 298,27 24,379
Zu den Versuchen 1—5 diente eine Magnesia, dargestellt durch Glühen
des Nitrats, daß so lange fortgesetzt wurde, bis in dem erhaltenen Oxyd keine
Spur von Stickstoffverbindungen mehr nachgewiesen werden konnte. Leider
konnte damals nicht die erst viel später von Richards und Rogers *^) ent-
deckte Eigenschaft der aus dem Nitrat dargestellten Magnesia, Oase zu okklu-
dieren, berücksichtigt werden. Dieser Umstand wirkt, wenn auch nicht sehr
bedeutend, in dem Sinne, daß das Atomgewicht erhöht wird. Dies scheint
bestätigt zu werden, wenn wir mit den Resultaten der Versuche 1—5 die-
jenigen von 6, 7 und 8 vergleichen, welche mit einer Magnesia erhalten
wurden, die aus dem Sulfat dargestellt wurde und die kaum irgendwelche
Gase ükkludiert hatte. Die Magnesia 9, 10 war aus dem Carbonat dargestellt
Noch weit bessere Resultate, als die Reihe A, lieferte die Reihe B, aus-
geführt durch Analyse — Glühen des wasserfreien Sulfats. Ich mache darauf
aufmerksam, daß diese Methode unter allen Methoden der Atomgewichts-
bestimmung im Prinzip die einfachste ist, denn bei Anwendung der-
selben wird die Substanz keiner chemischen Operation, wie Lösung, Fällung
untenx'orfen, ja sie wird überhaupt aus dem Tiegel, in welchem sie geglüht
wird, nicht herausgenommen, noch wird etwas hinzugefügt Es ist nur da-
rauf zu achten, daß kein -mechanischer Verlust oder kein Wägungsfehler
stattfindet.
B)
.M«SO,
MgO
100 MgO =
=
Atomgewicht:
1
3,7705
1,2642
298,25 MgSO«
24,38
2
4.7396
1,5884
298,39
24,35
3
3.3830
>,»345
298,19
24,39
4
4,7 «54
1,5806
298,33
24.37
5
4,5662
1.5302
298,43
24,35
6
4.5640
»,5300
298,30
24,37
17
3.2733
1,0979
298,14
244«!
S
4.8856
1,6378
298,30
24,37
9
5,0092
1,6792
298,3«
24,37
10
5.3396
1,7898
298,33
24,37
11
5. «775
«,7352
298,38
24.36
12
5,0126
1,6807
298,24
24.38
»3
5,0398
1,6894
298,34
24.37
Die
Versuche i-
-6 wurden mit
aufeinander folgenden
Kristallisations-
Produkten
1 aus wässriger Lösung angestellt Nr. 13
war aus
saurer Lösung
auskristallisiert. Die
Versuche 7—
12 waren mit
aufeinander
6*
folgenden
84 Brauner, Magnesium-Atomgewicht.
Fällungen mit Alkohol angestellt Das Resultat des Versuches 7 muB, wie es
auch Marignrc tut, verworfen werden, da offenbar eine Verunreinigung,
bestehend wahrscheinlich aus Spuren von Kalk, mitgefällt wurde. Das Mittel
der 12 übrigen Bestimmungen ist das Verhältnis 100 MgO: 298,314 MgSOi,
woraus Mg = 24,370.
Die Resultate der ausgezeichneten Arbeit Marignacs müssen der Re-
duktion auf den luftleeren Raum unterworfen werden, was weder von Ma-
ri gnac selbst, noch von einem anderen Chemiker bisher ausgeführt wurde.
Nimmt man dMgO — 3,65 und dMgS04 = 2,706 an, ^ ergibt sich, daß
beim Wägen in der Luft 1 g MgO 0,000326 g und 1 g MgS04 0,00044 g
veriiert Die Vakuumkorrektion des Atomgewichts beträgt — 0,007. Wir
erhalten also die korrigierten Zahlen für Reihe A) Mg = 24,372, B) Mg =»
24,363. Der letzten 2Iahl muß unbedingt der Vorzug vor der ersteren ge-
geben werden.
10. Burton und Vorce'^) destillierten metallisches Magnesium im Sprengel-
Vakuum, losten gewogene Mengen in Salpetersäure auf und führten das Nitrat
durch Glühen, zuletzt bei Weißglut, in das Oxyd über. Oxyde des Stickstoffs
wurden zwar nicht gefunden, dafür konnte aber die von Richards und
Rogers erst drei Jahre später beobachtete Okklusion von Oasen nicht be-
rücksichtigt werden. Es wurden 10 Versuche ausgeführt, bei denen 0,26058
bis 0,36457 g betragende Mengen Mg verwendet und 0,43221—0,60475 g
betragende Mengen MgO erhalten wurden. Der Prozentgehalt des Mg im
MgO betrug im Mittel 60,2845 und schwankte zwischen 60,262—60,304.
Aus den Versuchen folgt, infolge der Nichtberücksichtigung der Okklusion,
die zu niedrige Zahl Mg = 24,287.
11. Die letzte Bestimmung des Atomgewichts des Magnesiums wurde
1896 von Richards und Parker*«) veröffentlicht. Sie ist einOlied der langen
Reihe von Atomgewichtsbestimmungen, welche die WissenschaftTh.W. Richards
und seinen Mitarbeitern verdankt und deren Resultate, was Genauigkeit an-
belangt, den klassischen Bestimmungen von Stas kaum nachstehen. Auch
bei dieser Arbeit wurden die neuesten Fortschritte der Wissenschaft und der
Experimentaltechnik in Anwendunjg gebracht
Die Autoren verwendeten auf die Reindarstellung des Materials die
größte Sorgfalt Sie stellten durch Erhitzen eines Gemenges von Magnesium-
chlorid und Salmiak im Strome von vollkommen trockenem Chlorwasserstoff
reines, von jeder Spur von Oxychlorid freies wasserfreies Chlormagnesium dar,
in welchem sich auch keine Spur fremder Elemente, besonders auch — spektral-
analytisch — der Alkalimetalle, nachweisen ließ. Alle Wägungen sind auf
den luftleeren Raum reduziert Die I. Bestimmungsreihe hatte den Zweck,
das Verhältnis von Chlormagnesium zum Chlorsilber zu bestimmen.
1 MgCl^ AgQ **^H!^^i^' Atomgewicht Mg
1 «,33550 4»oi952 300,975 24,368
2 1,51601 4,56369 301,033 24,350
3 1,32413 3,98528 300,974 24,369
4 1,40664 4,23297 300,928 24,386
5 1,25487 3,77670 300,963 24,373
Mittel 24,373
Die Verfasser halten das Resultat eher für zu hoch, da auf das Trocknen
9
1,99276
4.51554
10
1,78870
4.05256
11
2,13832
4.82174
la
. 2,51483
5.69714
13
2,40672
5.45294
14
1,95005
4.4 «747
Brauner, Adagnesinm-Atomsewicht. 85
der Silzsfture noch nicht die größte Mühe verwendet wurde. Die IL, III. und
IV. Bestimmungsreihe ging auf die Bestimmung des Verhältnisses zwischen
dem Qilormagnesium und dem metalh'schen Silber hinaus, wobei bei der
Endtitration das angewendete Nephelometer die höchste Genauigkeit zu er-
reichen gestattete.
II MgQt Ag '^^/^o^x^ Atomgewicht Mg
6 2,78284 6,30284 226,4go 24,395
7 2,29360 5.19560 226,526 24,379
8 2,36579 5i35989 226,558 24^366
Mittel 24,380
Auch diese Resultate halten die Verfasser nicht für einwandfrei. Die
dritte Reihe wurde mit verbessertem Trockenapparat ausgeführt
III MgClj Ag ^£^loo^.x^ Atomgewicht Mg
226,597 24,349
226.565 24,363
226,551 24,368
226,542 24,372
226,571 24,360
226,531 „24,377 __
Mittel "24,365 "
Die IV. Bestimmungsreihe, bei welcher alle früher erprobten Vorsichts-
nuüiregeln beobachtet wurden, gab die genauesten Resultate.
IV MgCU Ag ^^ioo?x^^ Atomgewicht Mg
226,573 24,360
226,562 24,364
226.566 24,362
226,568 24,362
226,565 24,363
226,564 _24,363
Mittel 24,362
Ich gebe noch die mittlere Abweichung vom Mittel: + 0,001.
Dies halte ich für die größte Genauigkeit, die bei einer derartigen Be-
stimmung zu erreichen sein dürfte.
Name Jahr
Berzelius 1812
Gay-Lussac 1819
Berzelius 1826
Scheerer 1846
Korrigiert 1847
Jacquelain 1851
»5
2,03402
4.60855
16
1.91048
4.32841
»7
2,09932
4.75635
18
1,82041
4.12417
»9
1,92065
4.3515'
20
1.11172
2,51876
Übersicht
Verhältnis
Atomgew. Mg
MgSO« : RaSO^
25.24
MgO : MgSO«
24,20
MgSO, : BaSO«
23,62
MgO : MgSO«
25,28
MgSO, : BaSO«
24,16
,1
24,20
MgSO« : MgO
2444
MgO : MgSO«
2444
MgSO« : BaSO«
24.43
86 Brauner, Magnesium-Atomgewicht.
Name Jahr Verhältnis Atomgew. Mg =
Svanberg u. Nordenfeldt 1848 MgCj04 • 2H5O : MgO 24,72
MgO:MgS04 24.71
Macdonell 1852 MgSOi • 7H2O ; MgO
und MgSO^ : BaSOi 24,30
Bahr 1852 MgO:MgS04 24,77
Marchand und Scheerer 1850 MgCOj : MgO ^»04
Korrigiert 1858 „ 24,01
Dumas 1859 . MgClj : 2Ag 24,63
Marignac 1883 MgO,:MgS04 24,372
MgSO^iMgO 24,363
Burton und Vorce . . 1890 Mg:MgO 24,29
Richards und Parker . 1896 MgQ] : 2Aga 24i373
MgCij : 2Ag 24,362
Schlußfolgerung. Bei der endgültigen Berechnung des Atomgewichts
des Magnesiums sind, außer dem Resultate der. IV. Reihe von Richards und
Parker, von allen übrigen Bestimmungen nur die Resultate der einwands-
freien zweiten (B) Reihe von Marignac zu berücksichtigen. Es ergibt sich
dabei, daß die von mir angebrachte Vakuumkorrektion die Resultate Marignacs
an diejenigen von Richards und Parker näher gebracht hat. Wir haben:
Marignac It Reihe (Vakuum) Mg= 24,363
Richards und Parker IV. Reihe (Vakuum) Mg =24,362
Beide Zahlen sind identisch und da dieselben nach zwei voneinander
verschiedenen Methoden erhalten worden sind, so kann die zweite Dezimal-
stelle als verbürgt und das Atomgewicht des Magnesiums als eines der t>est-
bestimmten Atomgewichte angesehen werden.
Es ist Mg = 24,36 (I).
Die Internationale Atomgewichtskommission empfiehlt dieselbe Zahl.
1) Allgemeine Bemerkungen über Atomgewichte s. bei Beryllium S. 26.
2) Berzelius, Afhandl. V, 138. Gilb. Ahn. 40, 256, 1812. Vgl. seine Aiom-
gcwichtstabellen aus den Jahren 1814 und 1818, sowie sein Lehrbuch. Ferner Erd-
manns Joum. prakt. Chem. 50, 392, 1850.
3) Oay-Lussac, Ann. chim. phys. 13, 308, 1819.
4) Scheerer, Pogg. Ann. N, 535, 1846.
5) Scheerer, Pogg. Ann. 70, 407, 1847.
6) Jacquelain, Ann. chim.-phys. (3) 82, 195, 1851.
7) Macdonell, Proc. R. Irish Acad. 5, 503, 1852.
8) Svanberg und Nordenfeldt, Joum. prakt. Chem. 4S, 473, 1848.
9) Bahr, Joum. prakt. Chem. U, 310, 1852.
10) Marchand und Scheerer, Joum. prakt. Chem. 50, 385.
11) Scheerer, Lieb. Ann. UO, 237.
12) Dumas, Ann. chim. phys. (3) 55, 129.
13) Marignac, Ardiives Sc. ph. nat. (3) 10, 206. Besser zugänglich in Oeuvres
Completes 11, Vol. 742—745.
14) Richards und Rogers, Amer. Chem. Joum. 15, 567» 1^
15) Burton und Vorce, Amer. Chem. Joum. 12, 219, 1890.
16) Richards und Parker, Zeitschr. anorg. Chem. 13, 81—100, 1896.
Brauner.
l
Calcium. Ca.
Vorkommen. Das Calcium gehört zu den in der Natur verbreitetsten
Metallen. Es kommt jedoch nie in reinem Zustande, sondern stets in Form
seiner Salze vor, besonders häufig als Carbonat (Kalkstein, Marmor, Kreide,
Tropfstein), Sulfat (Qips), Fluorid (Flußspat), Silicat und Phosphat
Femer bilden Carbonat oder Phosphat die Qerüstsubstanz sehr vieler Lebe-
wesen. Ab Ausgangsmaterial zur technischen Darstellung der nicht in der
Natur vorkommenden Calciumverbindungen dient meist das Carbonat, welches
durch Brennen in das Oxyd verwandelt wird.
Geschichte. Die Verwendbarkeit des Kalkes zum Bauen war schon im
Altertum bekannt Dioskorides und Plinius beschrieben im i. Jahr-
hundert n. Chr. seine Herstellung aus Kalkstein, Marmor oder Muschelschalen,
femer die Erscheinungen beim Behandeln des gebrannten Kalkes mit Wasser,
das „Löschen". Um 300 n. Chr. macht Theophrast in der Schrift jtcQi Xl߀ov
Ang^aben über die Natur und die Anwendungen des Gipses.
Am Ende des 17. Jahrhunderts zeigte Boyle, daß Kalkerde aus sauren
Losungen durch Schwefelsäure gefällt werde, und 1 00 Jahre später fand man
als schärferes Reagens die Kleesäure (Oxalsäure). Um dieselbe Zeit lehrte
man auch die Kalkerde von sonderen Erden unterscheiden. Daß Kalk kein
Element, sondern eine Verbindung sei, wurde zuerst von Lavoisier vermutet,
jedoch erst durch Davy bewiesen.
Darstellung von reinem Calcium. Das Calcium wurde zuerst von
Davy') durch Elektrolyse des Hydroxyds dargestellt Auf ein als Anode
dienendes Platinblech wurde ein aus Ca (OH), geformter Klotz gestellt, der in
einer Höhlung das als Kathode dienende Quecksilber enthielt. Das durch
die Elektrolyse entstandene Ca-Amalgam wurde im Wasserstoffstrom destilliert,
der Rückstand bestand jedoch nicht aus reinem Ca, sondern enthielt stets
Quecksilber. Alle späteren Versuche zur Reindarstellung des Metalles zer-
fallen in elektrolytische und rein chemische.- Durch Elektrolyse gewonnen
wurde es nach Davy von Hare*-^), Bunsen und Matthiessen'), Frey*),
Moissan*), Borchers und Stockem«), Ruff und Plato'), Arndt^),
Poulenc Fr^res^, Redlich und Suter'«) und Qoodwin.") Hare
elektrolysierte geschmolzenes CaCl2, Bunsen und Matthiessen, die es
zum ersten Male in größeren Mengen erhielten, ein Gemisch von CaClj
und SrClj, das ja einen niedrigeren Schmelzpunkt haben muß als reines
Caa2, und Moissan geschmolzenes Cajj. Doch sind ihre Methoden zur Rein-
daistellung im großen wohl nicht geeignet; dieselbe scheint erst ermöglicht
zu werden durch die gleichzeitig und unabhängig ausgearbeiteten Verfahren
der neueren Forscher.
88 Sackur, Calcium.
Borchers und Stockem eiektroiysieren in einem als Anode dienenden
Kohletiegel reines CaClj bei hoher Stromdichte an der Kathode. Dieselbe
wird erreicht durch Verwendung eines dünnen Eisendrahtes. Die Temperatur
ist zwischen dem Schmelzpunkte des CaCl2 und dem des Metalles zu wählen.
Die an der Kathode sich bildende schwammige Masse preftt man mit einer
eisernen Zange aus und bringt sie rasch unter Steinöl. Die so erhaltene^ zu etwa
90 Proz. aus reinem Ca bestehende Masse läßt sich bei Luftabschluß zu weiterer
Reinigung umschmelzen. Ruff und Plato erhielten reines Ca durch Elektro-
lyse eines Gemisches von Ca-Salzen. Sie benutzen so den schon von Mat-
thiessen angegebenen Vorteil eines niedrig schmelzenden Salzgemisches, ohne
durch das Hineinbringen von Sr das ausgeschiedene Metall zu verunreinigen!
Bei Anwendung z. B. eines Gemisches von 100 Teilen CaClj und 16,5 Teilen
CaFj (Schmelzpunkt 660^, erhalten sie an der ebenfalls aus einem dünnen
Eisendraht bestehenden Kathode oberhalb des Schmelzpunktes des Ca
kleine Kügelchen von reinem Ca, die sich leicht mit einer Drahtöse aus
der Schmelze herausnehmen lassen. Es ist notwendig, nur solche Schmelzen
zu verwenden, deren Dichte größer ist als die des reinen Metalles. Das er-
haltene Metall enthielt 99,2—99,3 Proz. Ca. Arndt elektrolysiert reines CaClj
bei hoher Temperatur und gewinnt das Metall durch Auslesen aus der nach
dem Erkalten zerschlagenen Schmelze. Für den technischen Bedarf scheint
von diesen die Methode von Borchers und Stockem die brauchbarste zu
sein, danach ihrer Angabe'^ nur bei Temperaturen unterhalb des Schmelz-
punktes des Ca die Oxydation desselben zu Subchlorid gering ist
Auch Poulenc Freres und Maur. Meslans, Suter und Redlich und
Goodwin halten eine Erniedrigung des Schmelzpunktes des zu elektro-*
lysierenden CaClj durch einen fremden Zusatz für unnötig. Goodwin er-
zielte gute Ausbeute mit einem eigens von ihm konstruierten Schmelzofen;
Poulenc Freres verwenden als Kathode geschmolzenes Aluminium, das
sich sehr leicht mit Ca legiert und erhalten auf diesem Wege Legierungen
bis zu 97 Proz. Ca. Suter und Redlich vermeiden eine sekundäre Oxy-
dation des kathodisch abgeschiedenen Calciums dadurch, daß sie die Kathode
stetig aus der flüssigen Schmelze herausziehen und immer nur ihre Ober-
fläche in Kontakt mit dem Elektrolyten lassen. Auf diese Weise erhält man
das metallische Ca in Stangenform in den Elektrochemischen Werken Bitter-
feld. E. H. Paken^3) erhielt bei der Elektrolyse von CaClj in einem
Wassermethylalkoholgemisch bei Stromdichten von über 0,1 Amp, qcm an der
Kathode einen Überzug von metallischem Calcium, außerdem entwickelte sich
jedoch Wasserstoff.
Die chemischen Methoden zur Reindarstellung des Ca beruhen, abgesehen
von einem vergeblichen Versuch von Hare mit Wasserstoff, auf der Reduk-
tion der Ca-Salze durch metallisches Na oder Mg. Lies-Bodart und Jodin ^*)
glühten CaJ^, Sonstad '^) ein Gemisch von KCl und CaClj bei Rotglut in einem
eisernen Tiegel mit Natrium. Derselbe muß durch einen Deckel verschlossen
sein, weil nach Dumas'®) die Reduktion nur unter Druck vor sich geht
Die Ausbeute war aber nur gering; offenbar geht die Reaktion Cajj +
2Na "^ — ^ 2NaJ + Ca nur bis zu einem gewissen Gleichgewicht vor sich. Zur
Verbesserung der Ausbeute ist es notwendig, das chemische Potential des Na
möglichst groß und das des entstehenden Ca möglichst klein zu machen. So ist
es zu erklären, daß Caron '^) bedeutend bessere Resultate durch Anwendung
eines großen Überschusses von Na oder den Zusatz von Zn erzielte. Hier-
Sackur, Qildum. 80
bei bildet sich etiie Legierung von Ca mit Na bez. Zn, aus der das Ca durch
Abdestillieren des Na und Zn erhalten werden kann. Der große Nachteil
dieser theoretisch idealen Methode besteht jedoch darin, daß man durch
Destillation nie völlig reines Ca darstellen kann. Diesen Obelstand vermeidet
Moissan (1- ^)f d^i* ebenfalls CaJ, mit überschüssigem Na^erhitzte, durch
wiederholte Behandlung der CaNa- Legierung mit wasserfreiem Alkohol, in
welchem sich nur das Natrium unter Wasserstoffentwicklung löst Auf diese
Weise erhielt er 99 prozentiges Ca. Doch steht diese Methode in technischer Be-
ziehung der elektrolytischen nach, weil sie als Ausgangsmaterialien große Mengen
absoluten Alkohols und metallischen Natriums voraussetzt, das seinerseits erst
durch Elektrolyse dargestellt werden muß.
Cl. Winkler *^) erhitzte Calciumoxyd mit Magnesium im offenen Tiegel.
Nach Beendigung der unter mäßiger Wärmeentwicklung vor sich gehenden
Reaktion konnte im Reaktionsgemisch metallisches Ca durch lebhafte Wasser-
2ersetzung nachgewiesen werden; doch wurde eine Trennung d^r Metalle und
somit eine nähere Untersuchung des eingetretenen Gleichgewichtszustandes
flicht versucht
Eigenschaften des reinen Calciums: Ober die Eigenschaften des
reinen Ca liegen in der Literatur sehr verschiedene, einander zum Teil wider-
sprechende Angaben vor, weil die älteren Autoren durchweg mehr oder we-
niger unreines Metall in Händen gehabt haben. Eingehend sind die Eigen-
schaften des Ca in physikalischer wie chemischer Beziehung von Moissan '^
untersucht worden. Vereuche mit dem nach den neueren elektrolytischen
Methoden gewonnenen Metall sind soeben von Arndt ^^a) publiziert
worden.
Nach Moissan bildet das kristallinischeCahexagonaleoderrhoraboedrische
Täfelchen. Es läßt sich mit dem Messer schneiden, ist an der Schnittfläche
silberweiß und läuft an der Luft unter Nitridbildung gelb an. Es ist härter
als Blei, weicher als Kalkspat Sein spez. Gewicht beträgt für das reinste
destillierte Metall nach Arndt 1,52; sein Schmelzpunkt ist 8oo^ Es zersetzt
Wasser träge und verdünnte Säuren heftig unter Wasserstoffentwicklung. In
rauchender Schwefelsäure (HjSOi + SO;,) löst es sich unter Abscheidung
von S (wonach der Schwefel hier die Rolle eines positiven Elements spielt),
und Entwicklung von SOj, in konzentrierter Schwefelsäure (H2SO4) auch
unter Entwicklung von HjS.
Es reagiert bei hohen Temperaturen mit den Halogenen unter Feuer-
erscheinung, verbrennt beim Erhitzen an der Luft, auch unter Bildung einer
Stickstoffverbindung (das Verbrennungsprodukt entwickelt mit Wasser Ammo-
niak), vereinigt sich mit S, Se, Te, P, As, Sb, mit C zu Ca Cj, reduziert bei Rot-
glut Chloride und Fluoride der Alkalien, aber nicht die Jodide, ferner SO3
(in der rauchenden Schwefelsäure), SOj, NUj, P2O5, letzteres unter Explosion,
B.^O;;, SiO.2. Mit CO2 reagiert es bei raschem Erhitzen unter Bildung von
CaO und CaCa, mit CO nur unvollständig. Es reagiert lebhaft mit HCl, HjS,
mit NH3 bildet es nur in der Wärme das Hydrür und Stickstoff; bei — 40^^
entsteht eine feste Verbindung, Calciumammonium. Mit Acetylen, Äthylen
und Methan reagiert es bei Rotglut heftig unter Bildung von C, CaQ und CaHj.
Das Refraktionsäquivalent des Calciums für die A-Linie beträgt nach
Kannonikow^o) Ra==9,05.
Calciumion. Das Calcium bildet nur eine einzige Art Ionen, nämlich
das zweiwertige Ion Ca •. Die Bildungswärme desselben aus dem Metall be-
90 Sackur, Caldum.
trägt 1 14700 cal/^i) Die Haftintensitat des Caldumions ist nicbt genau bekannt,
da sie aus Mangel an einer für das Kation reversiblen Elektrode nicht meBbar
ist Wiismore berechnet sie %u ch^^ + ^iSÖ V. Jedenfadls geht aus der Stellung
des Calciums im periodischen System hervor, daß seine Elektroaffinitit ge-
ringer ist als die der homologen Erdalkalien, Ba und Si; jedoch größer als
die des Mg und der Erdmetalle. Daher ist seine Komplexbildungstendenz
relativ klein. Immerhin ist aber die Existenz von komplexen Caldumionen
z. B. aus der Abhängigkdt der OberfQhrungszahlen in konzentrierten Caldum-
salzlösungen von der Verdünnung (Steele^*)), der LAslidikdtserhöhttng
schwer löslicher Caldumsalze durch gewisse Zusätze,, der Bildung von Doppel-
salzen, Hydraten und Ammoniakaten mit Sicherheit zu folgern.
Die Hydratationstendenz des Ca** ist größer als die der anderen Erd-
alkaliionen. Dies geht sowohl aus dem Kristallwassergehalt seiner Salze, wie
aus den erheblichen Abweichungen, seiner Lösungen von den einfachen
Lösungsgesetzen hervor (d. bescmders die zahlreichen Messungen von Jones
und seinen Mitarbeitern).
Sehr auffällig ist es, daß bei hoher Temperatur Cahdum unedler wird als
Natrium (Stocke m 2')). Aus schmelzendem CaCL| kann man nämlich das Ca
durch met Na nicht niederschlagen; dementsprechend wird beim Erwärmen
von NaCl und Ca auf 8oo<> met Na und CaQ, gebildet
Das Caldumion ist ferblos; daher bilden alle Caldumsalze, sofern sie
nicht dn gciärbtes Anion enthalten, farblose Lösungen. Die lonenbeweglich-
keit des Caldums ist nach Hulett*^) bei 18^ u=53, sdn Temperaturi(oeffi-
zient 0,0238; Steele und Denison^*) fonden u-»52,o; Kohlrausch und
QrQneisen^^) nahmen neuerdings den Wert 52,06 als den richtigsten an.
Löslichkeit der Calclumsalze. Infolge der großen Elektroaffinität
des Calciums sind seine Salze zum großen Tdl in Wasser leicht löslich, be-
sonders die Salze der Halogene, mit Ausnahme des Fluorids, und die der
Halogensauerstoffsäuren, femer alle sauren Salze. Schwer löslich sind nur das
Fluorid, die neutralen Phosphate und Arsenate, das Sulfat, Silicat, Carbonat
und Oxalat Die Löslichkeit der letzten beiden Salze ist sehr klein, so daß
die Ionen COji'' und C2O4'' in neutraler oder alkalischer Lösung ein sehr
empfindliches Reagens auf Calciumionen bilden. In organischen FlQssigkdten,
auch Alkohol, sind Calciumsake, mit Ausnahme der Haloide, schwer löslich.
Quantitative Bestimmung dea Calciums. Aus Lösungen, die außer
Calcium nur Metalle der Alkaligruppe u • Mg enthalten, wird dasselbe durch
Ammoniumcarbonat oder Oxalat bei Gegenwart von freiem Ammoniak (um
die Hydrolyse der Fällungsmittel zurückzuhalten), gefällt und nach dem Glühen
als Oxyd gewogen. Stolberg^^ empfiehlt neuerdmgs die Fällung als Sulfat
nach Zusate von Alkohol, da diese Bestimmung wenigerzeitraubend ist als die ältere.
Die volumetrische Bestimmung des Calciums in solchen Lösungen kann
ebenfalls nach zwei Methoden vorgenommen werden; entweder man fällt es
wie oben als Carbonat, wäscht den Niederschlag gut aus, löst ihn in über-
schüssiger Salzsäure und titriert ihren Überschuß mit Alkali zurück; oder
man fällt es als Oxalat. Das ausgewaschene Calciumoxalat behandelt man
mit Schwefelsaure oder löst es in Salzsäure und titriert die Oxalsäure mit
Kaliumpermanganat Im letzteren Falle ist der Zusatz von Manganosalzen
vor der Titration erforderiich (Mohr'^s), Peters^»), Ruppund BergdolP^)).
Riegler*') empfiehlt eine gasanalytische Bestimmung mittels Hydrazinsulfat
Das schwerlösliche jpdat setzt sich nämlich mit diesem um nach der Gleichung
Sackur, Calcium. Ol
CaOO,)^ + 3N2H4 . H2SO4 = aS04 + 2h] + 6H2O + 3N2.
Aus dem entwickelten Stickstoff kann der Gehalt an Ca berechnet werden.
Die Trennung des Calciums von den Schwermetallen und den Erden er-
folgt durch Ausfallung der letzteren durch Schwefelwasserstoff und Schwefel-
ammonium, die Trennung von den Alkalimetallen und Magnesium durch Fällung
als Carbonat bei Gegenwart von Ammoniumsalzen. Zur Trennung von Barium
und Strontium können folgende Methoden angewandt werden.
1. Von Barium allein:
dasselbe wird in schwach-essigsaurer Lösung als Chromat gefällt
und im Filtrat das Calcium bestimmt.
2. Von Strontium allein:
durch eine konzentrierte Lösung von Kaliumoxalat und -carbonat
flUlt bei Siedetemperatur Strontiumcarbonat und Calciumoxalat Der
ausgewaschene Niederschlag wird mit verdünnter Essigsäure be-
handelt, die nur das Sr-Salz der schwächeren Kohlensäure zu lösen
vermag, während sie Calciumoxalat zurückläßt (Mohr^^). Durch kon-
zentrierte Ammoniumsulfatlösung wird nur SrSO^ gefällt (Robin'^».
3. Von Barium und Strontium:
a) die 3 Metalle werden als Carbonate gefällt, dureh Auflösen in
verdünnter Salpetersäure und Eindampfen in die Nitrate ver-
wandelt In einem Gemisch von gleichen Teilen Alkohol und
Äther ist dann nur Calciumnitrat löslich (Fresenius ^^));
b) das nach a) erhaltene Nitratgemisch wird mit Salpetersäure von
spez. Gew. 1,42 behandelt; es löst sich nur Calciumnitrat
(Rawson^s));
c) die gemeinsame Lösung der drei Metalle wird mit Schwefelsäure
versetzt und eingedampft Beim Behandeln des Sulfatgemenges
mit weinsaurem Alkali wird bei Gegenwart von Ammoniumsulfat
nur CaS04 in Tartrat verwandelt, und dieses ist in Mineralsäuren
löslich (Dupasquier^^)).
Eine elektrolytische Trennung des Ca von Ba und Sr ist von Coehn
und KettembeiP^ angegeben worden. Die drei Erdalkalien können zwar
im allgemeinen nicht aus ihren wässrigen Lösungen ausgeschieden werden,
weil ihre Lösungsdrucke größer sind als der des Wasserstoffs. Verwendet
man jedoch Quecksilber als Kathode, so erhält man elektrolytisch ihre Amal-
game, weil durch die Legierung mit dem Hg die Lösungsdrucke des Ca, Sr,
Ba herabgedrückt werden. Bei der Wahl geeigneter Stromdichten gelingt die
quantitative Abscheidung des betreffenden Metalls als Amalgam, wenn nämlich
die Bildung des Amalgams rascher verläuft als die nachherige Zersetzung
durch das Wasser. Es hat sich nun herausgestellt, daß die Zersetzungs-
spannungen, hei denen die Amalgambildung eintritt, beim Ca um 0,25 über
der des Sr und 0,45 über der des Ba liegt. Hält man daher die Spannung
innerhalb dieser Intervalle konstant, so gelingt die quantitative Trennung
der Erdalkalien auf elektrolytischem Wege.
Calciumhydrid CaHj wurde von v. LengyeP^) durch Einwirkung
von Wasserstoff auf metallisches Calcium bei gewöhnlicher Temperatur,
und von Moissan^^) bei Dunkelrotglut erhalten. Nach letzterem ist es
weiß, zeigt nach dem Schmelzen kristallinischen Bruch und die Dichte 1.7.
Mit Wasser und verdünnten Säuren entwickelt es lebhaft Wasserstoff, von kon-
92 Sackur, Calcium.
zentrierten Säuren wird es in der Kälte nicht angegriffen. Durch Chlor vird
es erst in der Hitze zersetzt, lebhafter durch Brom und Jod. Mit Kohlen-
dioxyd bildet es Calciumformiat. Es leitet den elektrischen Strom nicht, ist
daher nicht als Legierung aufzufassen. Wasserstoff kann es im Qegensatz zu
Strontium- und Bariumhydrid nicht absorbieren (Qautier*<>)).
Es setzt sich mit N.^ in ein Gleichgewicht, da die Reaktion
aaHj+Nj^ZZrCa^Nj + sHj
umkehrbar ist (Moissan^^)).
Galciuttif luorid. CaF^. MoL-Qew. «» 78, i .
Das Calciumfluorid kommt in der Natur ziemlich häufig als Flußspat,
Fluorit vor, schön kristallisiert, in Form von Würfeln oder Oktaedern. Es
ist oft schön gefärbt und phosphoresziert nach gelindem Erwärmen. Von
dieser Erscheinung rührt der Name »Fluoreszenz« her. Sein spez. Qew. ist
3*183 *2)^ seine spez. Wärme zwischen 21 und 50® 0,209 nach Kopp^*), nach
Regnault^^) zwischen 15 und gg^ 0,21541, seine Bildungswärme aus den
Elementen 108500 cal. (Guntz)**); es ist sehr durchlässig für ultraviolettes Licht,
sein Brechungsexponnent für gelbes Licht (D-Linie) ist nach verschiedenen Au-
toren (Fizeau, Sarasin, Stefan *^)= 1,4339. Der Flußspat ist die verbreitetste
aller Fluorverbindungen und dient daher zu ihrer technischen Darstellung.
Kristallinisches Fluorcalcium wird dargestellt durch Neutralisation von
Calciumcarbonat mit Flußsäure. Beim Vermischen einer Caiciumsalzlösung
mit einem neutralen Fluorid fällt das Fluorcalcium gallertartig aus und kann
erst durch andauerndes Erhitzen mit Salzsäure auf 250^ in die kristallinische
Modifikation umgewandelt werden (Scheerer und DrechseH^). Kolloidale
Lösungen von CaFj sind ziemlich haltbar (Paterno und Mazzucchelli^^)).
Kristallinisch entsteht es auch durch längeres Erhitzen von Kieselfluorcalcium
mit Chlorcalciumlösung unter Bildung von Kieselsäure und Salzsäure, und
durch Schmelzen von Fluomatrium oder Fluormangan mit Chlorcalcium
(Röder*«), Defacqz»«)).
Es schmilzt ohne merkliche Zersetzung, nach Ruff**) bei 1330^ die
Dichte der Schmelze beträgt 3,16. Erhitzt man es vor dem Lötrohr, so schmilzt
es zunächst, zersetzt sich jedoch bald unter Bildung von Fluorwasserstoff und
festem Caiciumoxyd, jedenfalls weil durch das Blasen der Partialdruck der sich
bildenden FluBsäure rein mechanisch unterhalb ihres Dissoziationsdruckes
erniedrigt wird. Duich Wasserdampf wird Fluorcalcium bei Rotglut zer-
setzt, auch dul'ch ^Sauerstoff, und zwar unter Bildung eines Glas angreifenden
Qases, im ersteren Falle von HF, im letzteren wahrscheinlich von Fluor
(Frimy*^); da hierbei die Platintiegel zerstört wurden, konnten die Versuche
nicht fortgesetzt werden. Durch Chlor wird es ebenfalls zersetzt, doch nur
bis zu einem bestimmten Gleichgewicht, das jedenfalls von den Versuchsbe-
dingungen abhängig ist (Frimy, 1. c).
In reinem Wasser ist Fluorcalcium sehr schwer löslich. Kohlrausch
und Rose*^) bestimmten die Löslichkeit durch die Messung der Leitfähigkeit
der gesättigten Lösung bei 18^ zu 0,00042 n (V2CaF2), d. h. 16 mg im
Liter; für natürlichen Flußspat etwas geringer (15 mg). Im Widerspruch
hierzu steht eine ältere Angabe von Wilson^*), der bei 15® 0,37 gim Liter,
d. h. eine Löslichkeit von 0,0095 n fand; doch ist jedenfalls die erste die
richtige. Die Löslichkeit ist größer bei Gegenwart von CO2» NH, und
NH4 '-Salzen, wohl wegen Komplexbildung; femer in konzentrierten Lösungen
Sackur^ Caldum. 93
von HO, H2SO4, HNO3, ^ <li^se Säuren die viel schwächere HjFs ver-
drängen. Die Lösitchkeitserhöhung durch FluBsäure ist jedenfalls durch Korn-
pIcxDildung des F,'" veranlaßt, da (ks entsprechende saure Salz von Fr^my (l.c)
in festem Zustande dargestellt wurde. Es hat die Formel CaF, • 2HF « 6H2O.
Die Bildungswärme aus Ca(OH)2 und HjFj ist von Quntz**) zu
18600 caL, aus den Elementen zu 108500 cai. bestimmt worden.
Oüdamchlorid. CaQ,. M.-Q. »> 1 1 1 ,0.
Vorkommen. Das Caiciumchlorid kommt im Tachhydrit (2MgCl2 •
Cadj • 12H2O), in der Natur vor, femer im Meerwasser, verschiedenen
Mineralquellen und in der Ackererde.
Bildung und Darstellung. Metallische Ca vereinigt sich mit Cl unter
Feuererscheinung (Moissan^^^)), ebenso CaO, unter Freiwerden des Sauer-
stoffe (Oay-Lussac und Thinard"), Weber*»)). CaO und HCl ergeben
CaCl), audi bei' Abwesenheit von HjO, jedoch nicht mit flüssigem HCl.
Die wässrige Lösung erhält man durch Auflösen von CaO und CaCO, in
Satesäure. Zur technischen Darstellung neutralisiert man die Rückstände aus
der Ammoniakfabrikation (bestehend aus CaC^ und Ca(OH)2) mit HCl und
dampft zur Trockne ein. Chemisch reines CaClj erhält man nach Kirch-
hoff und Bunsen*^) durch Auflösen von Marmor in Salzsäure und Fällen
der Lösung mit Ammoniumcarbonat in zwei Portionen. Die zweite Hälfte
des Niederschlags wird in das Nitrat übergeführt und dieses in Alkohol ge-
löst Nach Abdampfen des Alkohols und Lösen des Rückstandes in HjO
wird nochmals mit Ammoniumcarbonat gefällt Die Lösung dieses Nieder-
schlages in HCl ist reines Caiciumchlorid.
Gleichgewicht zwischen den Hydraten; Löslichkeit Das Chlor-
calcium kristallisiert mit 6, 4, 2, 1, o Molekülen Kristallwasser. Am längsten
bekannt ist das Hexahydrat, welches bei Zimmertemperatur durch Verdunsten
der gesättigten Lösung entsteht Je ein Tetrahydrat wurde von Lefibre«^^
und Hamm er 1^1) entdeckt Dieselben sind jedoch nicht identisch, wie
Roozeboom*^ nachgewiesen hat, und werden daher von diesem mit a und ß
bezeichnet Das Dihydrat wurde von Graham c') und Ditte*^) dargestellt
das Monohydrat von Lescoeur^^) wahrscheinlich gemacht, seine Existenz
jedoch erst von Roozeboom (I. c.) bewiesen.
Das Entstehen und die Existenzbedingungen der einzelnen Hydrate sind
von Roozeboom (L c) vom Standpunkte der Phasenlehre aufgeklärt worden. 1
Roozeboom geht von der Tatsache aus, daß die Löslichkeit eines festen Körpers
eine kontinuierliche und stetige Funktion der Temperatur ist Treten nun in der
Löslichkeitstemperaturkurve eines Stoffes Knickpunkte auf, so beweist das, daß '
die Lösungen zu beiden Seiten des Knickpunktes nicht an demselben Stoffe i
gesättigt sind, bez. mit ihm im Gleichgewicht stehen, sondern mit verschiedenen
Modifikationen. Die Lösungen enthalten dann verschiedene Bodenkörper
(Hydrate), die bei dem Knickpunkte sich ineinander umwandeln. Die Punkte,
bei denen die Hydrate mit ihrer gesättigten Lösung im Gleichgewicht
stehen, kann man auch auffassen als die Schmelzpunkte eines Systems von
HjO und CaClj, in welchem das Wasser der gelöste Stoff und das betreffende
Hydrat das auskristallisierende Lösungsmittel ist Um das Bild von den
Gleichgewichtsverhältnissen zwischen CaClj und H^O zu vervollständigen, hat
Roozeboom daher auch die Schmelzpunkte der wasserreicheren Systeme,
bei denen dieses als Lösungsmittel (Eis) auskristallisiert, d. h. die Ge-
frierpunktsemiedrigung verdünnter Chlorcaiciumlösungen bestimmt Diese
94
Sackur, Calcium.
Schmelzpunktskurve ist identisch mit der Löslichkeitskurve von Eis in Chlor-
caldumhydrat
Nebenstehende Kurven stellen die von Roozeboom erhaltenen Werte
dar. Für die Löslichkeiten von CaCl, . 6HjO zwischen — 55 und + lo* C
sind die Bestimmungen von Hanimerl (I. c) benutzt Als Abszissen sind
die Gewichtsteile CaClj, die in der Lösung auf 100 HjO enthalten sind, als
Ordinatcn die Temperaturen aufgetragen.
Fig. 1 zeigt zunächst die Oefrier-
punktskurve von verdünnten Chlorcalcium-
lösungen. Der Gefrierpunkt nimmt ab
bis — 55^, dem kryohydratischen Punkt,
bei dem Eis und Hexahydrat auskristallisieren.
Der Prozentgehalt der Lösung beträgt 42,5.
Aus den konzentrierteren Lösungen kristal-
lisiert Hexahydrat aus, die Abszissen geben
daher die Löslichkeiten desselben in Wasser
bei der Temperatur der Ordinate an. Die
Löslichkeit steigt kontinuierlich bis zum
Punkte A (Fig. 2), dem Prozentgehalte
102,7 und der Temperatur von 30,2". An
diesem Punkte ist die Zusammensetzung der
flüssigen Phase gleich der der festen, nämlich CaClj + öHjG; er stellt also
den Schmelzpunkt des reinen Hexahydrats dar. (Altere Autoren hatten einen
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Fig. 2.
etwas niedrigeren Schmelzpunkt angegeben: Person ••) 28,5<>, Kopp*') ig*,
Tilden •«) 28^ Hammerl«')'29,5^.) Auf den Punkt A folgt kontinuierlidi
der allerdings kurze, aber sehr bemerkenswerte Ast AB der Gleichgewichtskurve
Sackur, Caföum.
95
bis zur Temperatur 29,2^ und der Konzentration 112.8 Proz. Seine Existenz
beweist zum ersten Male die von Roozeboom schon theoretisch voraus-
ges9jEte Tatsache, daß ein Hydrat (CaQ^-ölijO) bei derselben Temperatur mit
zwei verschieden konzentrierten Lösungen im Gleichgewicht bestehen kann,
nlmlich sowohl mit Lösungen von HjO in ihm als Lösungsmittel, d. h.
wasserreicheren als das feste Hydrat — die Kurve links von A, — wie mit
Lösungen eines niederen Hydrats in ihm, d. h. saizreicheren als das feste
Hydrat — * der absteigende Ast AB — , die natürlich einen niederen Gefrier-
punkt haben müssen, als das reine Lösungsmittel (CaCI^-öH^O bei 3q(2<^.
Am Punkte B (Temperatur 29,2^ Konzentration 112,8) scheiden sich platten-
förmige Kristalle ab, von der Zusammensetzung CaCl2*4H20, die schon von
Lefibre beschrieben und von Roozeboom mit ß bezeichnet wurden. Die
Löslichkeit dieses Hydrats steigt kontinuierlich längs BE. In diesem Ge-
biete sind Kristalle O1CI2 • öHjO nicht existenzfähig; dagegen läßt sich die
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9
Fig. 3.
Kurve unterhalb B bis F verfolgen, da die Bildung der Hexahydratkristallc
eine Verzögerung erleidet. Die Lösungen längs BF sind für Tetrahydrat ß
gesättigt, für Hexahydrat übersättigt Erwärmt man das Tetrahydrat ß in
Gegenwart seiner gesättigten Lösung über 38,4® (E), sb wandelt es sich in
das Dihydrat CaCl22H20 um, kühlt man es unter 20^ (F) ab, so verwandelt
es sich in eine stabilere Modifikation CaCl24H20a um. Diese Umwandlung
tritt freiwillig nicht oberhalb 20^ ein,' kann aber durch Reiben oder durch
Impfung mit einem a-Kristall im ganzen Existenzbereich des j9-Hydrats her-
vorgerufen werden. Da das a-Hydrat, das schon von Hammerl erhalten
wurde, unter allen Umständen das beständigere ist, so muß es eine geringere
Löslichkeit besitzen, als die ^-Form. Seine Löslichkeitskurve veriäuft dem-
gemäß längs CHD. Längs CH (H «» 29,8^) sind die Lösungen daher an
Tetrahydrat a gesättigt, an Hexahydrat übersättigt Bei D (45,3^ wandelt
sich das Tetrahydrat a unter allen Umständen in das Dihydrat um. * Die
96 Sacknr, Calditm.
Lösungen Ungs DE sind daher an Dihydrat gesättigt, an Tetrahydrat a über-
sättigt Die Löslichkeitskurve des Dihydrats steigt kontinuierlich bis] (175,5^
Fig. 3; bei dieser Temperatur wandelt es sich in das Monohydrat CaCljH^O
um, dessen Löslichkeit unter erhöhtem Druck bis 26o<^ verfolgt wurde
(Kurve j^K). Bei dieser Temperatur ungefähr scheidet sich wasserfreies Salz
aus der Lösung ab. Theoretisch müßte die Löslichkeitskurve der reinen
CaClj kontinuierlich bis zu dessen Schmelzpunkt, 723^ verlaufen. Doch
konnte sie aus experimentellen Gründen nicht weiter untersucht werden.
Das Gebiet der stabilen Existenz jedes einzelnen Hydrats ist vollständig
bestimmt durch die Knickpunkte der Löslichkeitskurven. die sich als Schnitt-
punkte der den verschiedenen Hydraten zukommenden Kurven darstellen.
An jedem solchen Schnittpunkte, der zugleich ein Umwandlungspunkt für
die Hydrate ist, die zu den sich schneidenden Linien gehören, bestehen 4 Phasen
nebeneinander (2 Hydrate, Lösung, Dampf). Da das System CaClj + HjO
aus zwei unabhängigen Bestandteilen besteht, «so ist an diesen vierfachen
Punkten die Anzahl der Freiheiten Null. Jede Änderung der Temperatur
muß also zum Verschwinden einer Phase führen. Die Phasen, die an den
einzelnen Schnittpunkten miteinander im Gleichgewicht stehen, sind folgende
Dampfdruck
I. — 55^ Eis, CaajöHjO, Lösung, Dampf o mm Hg
(H) + 29,8« CaCIjöHiO, CaCl24H20a » » 6,80 » „
(B) + 29,2« CaCIjöHjO, CaCl24H20/J » » 5,6? « »
(E) + 38,4^ CaCl24Hi Oft aCl22H20 w » 7,88 n n
(D) -f 45»3^ CaCl24H20a, CaCl22H20 w » 11,77 „ „
(J) + 175,5^ Caa22H20, CaCljHjO w » 842 • ^
(K) ca. 260^ CaCljHjO, CaC^ » » mehrere Atmosphären.
'Die letzte Reihe gibt die Dampfdrucke an, unter denen die betreffenden
Systeme stehen. Es ist selbstverständlich, daß an diesen vierfachen Punkten
die Dampfdrucke der einzelnen Hydrate und der Lösung gleich werden.
Die Dampfdruckkurven der gesättigten Lösungen scimeiden sich also in den-
selben Punkten wie die Löslichkeitskurven.
Der Punkt A (Schmelzpunkt des Hexahydrats) ist nach Roozeboom
kein Knickpunkt, ^sondern ein Maximum, an dem die Tangente zur Lös-
lichkeitskurve parallel wird. Dagegen hatte Le Chatelier^^) aus theoretischen
Gründen Einspruch erhoben und gezeigt, daß die Versuche Roozebooms
sich sehr wohl damit vereinbaren ließen, daß im Punkt A sich die Kurventeile
DA und AB in einem Winkel schnitten, so daß der Differentialquotient der
Löslichkeit nach der Temperatur nicht = o, sondern unbestimmt würde-
Hiergegen hatte Roozeboom'*) geltend gemacht, daß, da A kein Umwand-
lungspunkt zwischen zwei festen Hydraten ist, das System CaCl2 -f- H2O nach
der Phasenregel noch eine Freiheit hätte und somit eine kontinuierliche
Änderung der Löslichkeit mit der Temperatur wahrscheinlich sei. Eine
experimentelle Entscheidung versuchte Lidbury'^ herbeizuführen durch
genaue Schmelzpunktsbestimmungen von CaCl2 + (6±a)H20, wobei a eine
kleine 2^hl war.
Die erhaltene Schmelzpunktskurve hatte beistehende Form (Fig. 4); sie
besaß keinen Knick, sondern ein Maximum, bestätigte also die Roozeboom-
sehe Ansicht Bedeutet x das Molenverhältnis HjO : CaClj, so ergeben sich für
die Oleichgewichtspunkte folgende Temperaturen:
Sackur, Caldum.
dt
X
t
dx
5.54
29,312»
1,51
5,745
29,714*
0,86
5.88
29,866»
0,60
5,955
29,911»
0,20
5,99
29,918»
0,07
6,02
29,920»
— 0,15
6,065
29,913»
-0,91
6,i6
29,854«
— 1.53
644
29,530»
97
Küster hat (Hamburger Natf.- Vers. 1901; cf. auchKremann, Wien.Akad.
Ber. Juli 1904) darauf aufmerksam gemacht, daß solche Kurvenpunkte dann
Maxima sein müssen, wenn es sich um den Schmelzpunkt einer Verbindung
(hier CaClj-öHjO) handelt, die mit erheblichen Mengen ihrer Kompo-
nenten (CaCl^ und H^O) im homogenen Dissoziationsgieichgewicht sich
sot
29.5
iS^9
y
^
"^
/
/^
/
/
S,
5 S.
9 S.
T S.
t 4
9
0 9.
f 9.
l
Fig. 4.
befindet Das Maximum wird dagegen um so mehr zu einem scharfen
Schnittpunkt, je weniger die Schmelze der Verbindung in die Komponenten
dissoziiert
Zur Kenntnis der einzelnen Hydrate ist folgendes zu bemerken:
Das Hexahydrat, CaCl2 •6H2O, kristallisiert in hexagonalen, oft ge-
streiften sechsseitigen Säulen. Sein spez. Qew. ist nach Clarke'^) 1,61 — 1,68,
nach Schröder'^) 1,654.
Das Tetrahydrat a, CaCl2 •4H2O, gehört dem rhombischen System an;
es ist von Hammer! bei wiederholtem Schmelzen von CaCijöHjO erhalten
worden.
Das Tetrahydrat j9, CaCl2-4H20, ist gegenüber dem a-Hydrat unbe-
ständig. Es entsteht durch Abkühlen einer Lösung, die mehr als 1 Mol. CaCl2
auf 6 Mol. HjO enthält
Das Dihydrat, CaQ2-2H20, wurde von Graham durch Erhitzen des
Hexahydrats im Vakuum und von Mitscherlich beim Erhitzen über 200^
Abegg, Hftndb. d. inorguu Chemie II. 7
98 Sackur, Calcium.
erhalten. Über seine Kristallform liegen keine Angaben vor, ebensowenig
wie über die des Monohydrats CaCI^H^O, das bis jetzt nur von Rooze-
boom dargestellt wurde.
Das wasserfreie Chlorcalcium CaCij entsteht bei starkem Erhitzen
jedes Hydrats (über 260^). Sein spez. Gew. ist 2,20 — 2,24 (Schröder^*));
es schmilzt nach Carnelley'«) bei 719", nach Ruff") bei 780".
nach M. Crae'®) bei 802**. Die höchste Zahl ist die wahrscheinlichste. Die
Dichte des geschmolzenen beträgt beim Schmelzpunkt 2,26 (Ruff), nach
Quincke'*^) 2,12. In der Weißglühhitze ist es flüchtig (Mitscherlich^«)).
Das geschmolzene Chlorcalcium erleidet offenbar mit in der Luft vorhan-
denen Flüssigkeitsspuren eine geringe hydrolytische Dissoziation in CaO
und 2HCI, da es nach dem Schmelzen alkalisch reagiert. Dies wird verhin-
dert durch den Zusatz von Chlorammonium beim Schmelzen. Infolge der
starken Zersetzung dieses Salzes wird der Partialdruck des freien Chlorwasser-
stoffs vergrößert und die ohnehin schwache Dissoziation des CaClj zurück-
gedrängt Durch Wasserdampf wird dieselbe naturgemäß vermehrt.
Das wasserfreie Chlorcalcium bindet mit großer Heftigkeit Wasser; es
wird daher in der Technik und im Laboratorium als Trockenmittel verwendet,
natürlich nur für Oase und Rüssigkeiten, mit denen es nicht reagiert (z. B. nicht
für NH.)). DieS; sowie die Wärmeentwicklung beim Lösen, sprechen dafür,
daß dabei zugleich eine chemische Bindung des Wassers erfolgt, deren Pro-
dukte unter Umständen als Kristallhydrate auftreten.
Zur quantitativen Bestimmung von Wasser wird es z. B. in der orga-
nischen Elementaranalyse gebraucht.
Thermochemie des Chlorcalciums. Die molekulare Biidungswärme
des wasserfreien CaQj beträgt bei Zimmertemperatur -j- 169820 cal.
(Thomsen^i)), die des Hexahydrats + 191 980 cal., also die Hydratations-
wärme + 22160 cal.
Die Lösungwärme des wasserfreien Salzes beträgt -f- 17410 cal. (in
300 Mol. HjO), die des Hexahydrats — 4310 cal. (in 400 Mol. HjO);
die Schmelzwärme des Hexahydrats 11417 cal (Pickering^*^)). Bei der Auf-
lösung des Hexahydrats tritt also eine starke Abkühlung ein; daher, und
wegen seiner großen Gefrierpunktserniedrigung (s. u.) wird das wasserhaltige
Salz seit längerer Zeit zu Kältemischungen verwendet.
Hammerl (1. c.) fand das Temperaturminimum beim Vermischen von
1 Mol CaClj-öHoO und 8,45 Mol HjO (als Schnee) zu —54,9^. Es ist
die Temperatur des kryohydratischen Punktes (s. 0.).
Die Verdünnungswärmen von CaClj -Lösungen sind von Pickering^^j
untersucht worden. Für 18® ist dieselbe Qx> (bis zu unendlicher Verdünnung)
für 1 Mol CaClj + xH^O.
X Qgo
6 6662
7
5472
8
4446
9
37"
10
3079
»5
1768
20
1414
50
9»7
i
Sackur, Calcium. 99
X
Q~ .
100
772
200
690
1500
344
3500
189
Thomsen hatte etwas höhere Werte erhalten.
Pickering bestimmte auch die spez.
Wärmen wässriger CaCl^-LAsungen
und erhielt bei 18 0 folgende Werte»»):
Proz. CaCla
C
39,06
0,6253
22,66
0,7683
12,39
0,8841
6,51
0,9370
2,34
0,9707 ■
1,62
0,9860
0,43
0,9994-
Die Lösungen des Chlorcaiciums. Die Eigenschaften derwässrigen
Chlorcalciumlösungen bieten ein besonderes Interesse zur Entscheidung der
Frage nach der Existenz von Hydraten in Lösungen, infolge des hohen
Krislallwassergehaltes des festen Salzes. Die Literatur über die Eigenschaften
der CaCl^-Lösungen ist daher eine sehr große.
Die Löslichkeit des CaClj ist von Kremers84),Mulderö*), Poggiale»»)
Hammerl (La), ttard»") und Roozeboom (1. c.) bestimmt worden. Die
Angaben des letzteren sind die neuesten und wohl zuverlässigsten; sie sind
in den oben stehenden Kurven aufgezeichnet
Nach £tard gilt fQr die in 100 g Lösung enthaltene Menge CaQj (c)
zwischen — 18^ u. + 6^ die Gleichung
c=32 + 0,2148t, zwischen 50® u. 170^
0=54,5 + 0,0755 0— 50).
Doch sind diese Beziehungen, wie der Vergleich mit den Roozeboom-
schcn Kurven zeigt, sicher nicht streng richtig.
In Salzsäure ist die Löslichkeit, wie in allen gleichionigen Elektrolyten,
infolge des Rückganges der elektrolytischen Dissoziation, geringer. Bei 12<*
lösen sich in gesättigter Salzsäure 27 Proz. CaCI^ (Ditte^^). Es findet daher
jedenfalls keine beträchtliche Komplexbildung statt Aus dieser Lösung kri-
stallisiert das Dihydrat aus.
Das spezifische Oewicht von CalciumchloridlösungeQ ist ebenfalls
von mehreren Forschem bestimmt worden (Schiff®^, Kremers*®), 0er-
lach»'), F. Kohlrausch *2), Bremer*'), Zepernik u. TamTOann**) und
Pickering*^)). Die Angaben der einzelnen Autoren weichen nicht unerheb-
lich voneinander ab; die Werte von Bremer sind die höchsten. Dieser
untersuchte hauptsächlich die Volumenausdehnung mit der Temperatur und
fand, besonders für höhere Konzentrationen, für die Dichte der Lösungen das
Gesetz bestätigt
d = do(i-at— bt2).
do, a und b sind nur von der Konzentration, nicht von der Temperatur iit>-
hängig. Für diese beiden letzteren gilt die Beziehung
a— c + xp + yp*
b— c-gp-iyp»
V
100 Sackur, Ctldum.
wenn p der Prozentgehalt der Lösung bedeutet; c, x, y, ^, 9 sind konstant,
und zwar ist femer - «= <^.
Die neuesten und woni auch zuverUssigsten Bestimmungen der Dichte
verschieden konzentrierter Lösungen bd konstanter Temperatur rühren von
Pickering (Lc) her. Er fand bei 17,9*5*
g CaCl^ in 100 g Lösung s.
51 »Ol 1,51784
46»97 M7300
43,61 143583
40,14 1,39649
35,91 1,34857
30,70 1,29032
25,00 1,22946
19,99 1,17905
15,06 1,13123
10,21 1,08659
5,34 1,04381
3,34 »,02679
1,696 1,01292
0,854 1,00583.
Der groBe Ausdehnungskoeffizient der Chiorcalciumlösungen mit der
Temperatur macht dieselben sehr geeignet zur Herstellung von Thermo-
regulatoren.
Die Erniedrigung der l'emperatur des Dichtemaximums von Wasser
durch Zusatz von CaCI^ ist nach de Coppet^^ ungefähr proportional dessen
Konzentration
Mol im Liter t
0,0431 3,208"
0,0744 2,645«
0,1500 1,234*^
Dampfdruck der festen Hydrate und der Lösungen. Der Dampf-
druck der festen Hydrate ist zuerst von Lescoeur*') gemessen worden zum
Zweck einer Charakterisierung der einzelnen Hydrate. Entwässert man ntoi-
lich allmählich ein System von CaCI, + HjO bei konstanter Temperatur, so
sinkt der Dampfdruck stetig, bis die Zusammensetzung des Systems die eines
festen Hydrats nur wenig unterschritten hat Dann bleibt er konstant, bis
die Zusammensetzung des nächst niedrigeren Hydrats erreicht ist, um dort
plötzlich wieder auf einen konstanten Wert zu sinken. Ein System aus zwei
festen Hydraten besteht nämlich aus 3 Phasen und 2 unabhängigen Bestand-
teilen und hat mithin nur eine Freiheit. Bei konstanter Temperatur muB
daher der Dampfdruck unabhängig von der Menge der Hydrate sein. So
sank bei 100^ der Dampfdruck stetig bis 132 mm (Zusammensetzung CaClj +
4H2O), blieb dann konstant und sank plötzlich bei einer Zusammensetzung
CaClj + 2H2O auf 6b mm. Bei der Zusammensetzung CaCl2 +, HjO sinkt
die Spannung plötzlich auf einen sehr kleinen Wert, so daB auc^ die Exi-
stenz des Monohydrats wahrscheinlich wird (später von Roozeboom dar-
gestellt). Die Abhängigkeit des Dampfdrucks der festen Hydrate von der
Temperatur zeigt folgende Tabelle:
dt
dt
''m
0,776«
18,00
1,337"
»7,97
2,748»
»8,31
101
p CaO, . 2H2O
mit CaCljHjO
4 mm
13 •
24 »
66 M
175 "
MüIlcr-Erzbach^S) hat den Dampfdruck der festen Hydrate bei niedeicr
Temperatur bestimmt, ebenso Roozeboom in Gegenwart der gesättigten
LAsung. Ist p der Dampfdruck des Hydrats/ P der des reinen Wassers, so
ist die relative Dampfspannung p für die einzelnen Hydrate
Sackur, Calcium.
1.
pCaa2.4HtO
mit aCl,-2H,0
30,5 ••
8,5 mm
65^
32 »
78^
57
lOO^
132 "
129 •
—
aa,-6H,o
oaaj.4HjO
^C1,-4H,0
0,205 (R)
10 • 0,380 (R)
20»
0,273
(R)
ao* 0^333 •
250
0,244
j»
0,197 »
30,2* 0,310 •
29,8»
0,218
»
29,2« 0,188 .
35"
0,207
n
0,173 »
Caa,.3H,0
•
CaClfHjO
40«
0,155
i6o«
0,160
50»
0,168
175*
0,124
6o*
0,178
i8o«
0,121
70«
0,184
igo«
0,118
8o*
0,188
200«
0,116
100»
0,191
205»
0,115
135 •
0,187
Altere Angaben von Müller-Erzbach ^v) über den Dampfdruck des
Hexahydrats sind bedeutend kleiner als die )Verte Roozebooms, doch sind
diese wohl die zuverlässigeren, da Müller-Erzbach selbst die von ihm in
früheren Arbeiten benutzte Methode als unzureichend aufg^[eben hat
Der Dampfdruck der gesättigten Caldumchloridl6sungen ist von
Roozeboom (L c) gemessen worden, der der verdünnteren von Wüllner^^^^^),
Tammann^^^i) und Emden ><>>), und zwar miteinander widersprechenden Er-
gä>nis8en. Nach ' letzterem, dessen Messungen die neuesten sind, gilt, im
Oegensatz zu Tammann, für CaClj-Ldsungen das Babosche Oesetz von der
Unabhängigkeit der relativen Dampfspannung von der Temperatur. So ist
z. B. für eine Lösung, die 12,55 i CaCI^ auf 100 g HjO enthält:
t»
•P(H,0)
P (Lösung)
P
P
»9.64
17,09 mm
16,0 mm
0,936
»4,19
22,54 »
21,0 ,
0,931
34.74
41,36 .
38,5 » ■
0,930
40,85
57,58 „
53,5 »
0,920
50,04
92,19 •
85.9 .
0,931
61.38
158,34 -
146,8 ,
0,927
75,44
293,18 »
273,25 •
0,932
85,23
436,13 »
407,3 "
0,933
96,94
679,15 »
633,35 „
0,93a.
Daä Wüllnersche Oesetz dagegen, Proportionalität der Dampfdruck-
emiedrigung mit der Konzentration, findet Emden nicht bestätigt, wenn
p-p
1000
»
p-p
1000
p
"-J."
und
y
--p-
-^, so e
y
c'
/
544
28,22
2,42
5.5»
34,94
2,38
5.86
48,96
2,39
5,97
48,24
245
6,06
49,64
247
102 Sackur, Calcium.
man als Konzentration c die Anzahl g CaCl2 bezeichnet, die in 100 g H2O ge-
löst sind, jedoch dann, wenn man als Konzentration c' die Anzahl g CaCI^ .
6H2O definiert, die in 100 g HjO gelöst sind.
Bedeutet y = ^^P ^^ und / - -0'' -^, so erhält Emden
folgende Tabelle:
c
12,55
15,104
19,99
19,752
20,22
Sehr genaue Messungen sind von Dietericii<^^ an verdünnten Lösungen
nach einer statischen und von W. Biltzi<^^) nach der dynamischen Methode
ausgeführt worden, die ebenfalls die Normalität als die Anzahl der Mole des
gelösten Stoffes auf 1000 g des Lösungsmittels rechnen. Nach Dietericis
Messungen ist bei o^
n p_^ P-P
(Mol in 1000 g HjO) ' ^ n
0,0494 0,0081 mm 0,164
0,0997 0,0149 « 0,149
0,200 0,0352 » 0,186
0400 0,0732 9 0,178
1,001 0,2040 » 0,204.
Die Siedepunkte von CaCl, * Lösungen sind von Oerlachi<^*) und
Schlamp >^<) bestimmt worden. Ersterer fand für konzentrierte Lösungen:
g CaCI) auf 100 HjO t
6,0 101 ^
11,5 102 •
16,5 103®
21,0 104 <^
25,0 105«
41,5 • 110«
69,0 120 <^
101 130<>
I37f5 140«
178 150*
222 160 <^
268 170*
292 l^s^.
305 178 •
Für verdünnte Lösungen ist nflth Schlamp (1. c) die Siedepunktser-
höhung dt
grCaO, in 100 HjO dt i
0,585 0,091« 3i32
2405 o,302<> 2,68
5,67 0,718 2,71
7i8o 1,012 2,77
9,63 1,295 2,87
10,87 1,49 2,93
Sackur, Calcium. 103
Die Gefrierpunkte konzentrierter Calciumchloridlösungen sind von
deCoppctio'),Roozebom»<>^),Pickeringi"»),die der verdünnten von diesem,
Arrhcnius"«»), Jones u. Chambers »*0 u. Loomis^^^) gemessen worden.
Die letzteren Resultate, die wohl die genauesten sind, sind folgende:
Mol im Liter , dt
n ^t
0,0100
0,0201
0,0502
0,1004 .
0,2008
0,5021
ferner Jones
n
1,0
2,0
Für konzentrierte Lösungen fand Pickering.
Mol auf looogr HjO
1,82
3.57
5,56
7,14
Die Zahlen von Pickering sind auffallenderweise viel kleiner als die
von Jones, was nicht aHein durch die verschiedene Konzentrationsrechnung
erklärt werden kaon.
Der kryohydratische Punkt liegt bei —55'* (Roozeboom).
Die innere Reibung von CaCl.^ -Lösungen ist nach Wagner'*') (für
Wasserq-si) bei 25^^
n (Mol im Liter) jy
1,0 1,1342
0,5 1,0631
0,25 1,0310
0,125 1,0202
Der Brechungsexponrent (für Na-Licht, D) ist nach v. d. Willigen *'^)
% acij t no
40.64 25,65« ^ 1,44279
31,79 21;5^ 1,41659
24.38 22,9o 1,39652
16.65 ^ 25,80 1,37369
Der Brechungsexponent von CaCl2-Lösungen ist ferner von Jones und
Gctmanii»), Gladstoneii^ und von Bremer i") bestimmt worden.
Nach den sorgfältigen Messungen des letzteren ist, wenn n der Brechungs-
* exponent der Lösung (für die D-Linie) ist, no der des reinen Wassers und d
das spez. Qewichtt
n
0,0513
5,13
0,1013
5.04
0,2437
4.85
0,4823
4,80
0,9718
4,84
2,605
5.»9
dt
'
6,345"
6,345
11,296»
7,53»
17,867»
8.334
'ickering.
dt
5.97»
3,28
15,25"
4.27
31. 25"
5,62
50,27»
7,04
P »
grCaQ, in ioo£r
Lösung
t
n
d
"-«<•. 10»
P
n»-i
(n» + 2)d
19,6565
,30
1,3823
1,17210
2,544
0,19912
13,0884
16«
1,36631
1,'»139
2,529
0,20176
104
Sackur, Calcium.
P
grCaCl, in loo gr
Lösung
t
n d "-"«.lo»
P
n«-i
(n» + 2)d
".7576
20»
1,36225 1,09727
2475
0,20226
10,9749
17»
1.35897 1,09053
2,357
0,20344
9,3168
,70
1,35510 19,07890
2,351
0,20187
7,0110
20«
1,35089 1,05389
2,525
0,20464
6,73^
i8,ooo
46,650
65,47^
Wie die fünfte Spalte zeigt, ist die Differenz n— Hq proportional der Kon-
zentration p; die sechste Spalte beweist die Gaitigkeit der Loren tzschen Formel.
Die Oberflächenspannung von CaCi^-Lösungen ist von Timberg"**)
bestimmt worden. Sie beträgt a in mgr:
t d^o (spez. Oew.) a
1,4007 9i58i
i»3938 9f24i
i»3755 8,867
1,3631 8,553
Das elektrische Leitvermögen von Chlorcaldumlösungen ist bei iS^^n*)
(n «= Äquivalent im Liter, x-^spez. LeitflLhigkeit in reziproken Ohm, Jl«»
das Aquivaientleitvermögen.
n X 1
0,938 0,0643 68,6
1,957 0,1141 58,3
3,o?9 0,1505 49,2
4,253 0,1728 40,6
5,545 0,1781 32,12
6,945 0,1658 23,87
8,468 0,1366 16,13
Für verdünnte Lösungen ist nach Kohlrausch und Qrfineisen'^^ und
Jones und Chambers ^^i):
n
>tl8
. (K.-0.) V
ft„» Q. u. Ol)
0,0001
115,17 4181,3
265,7
0,0002
114,55 2090,7
253,4
0,0005
113,34 1045,3
246,6
0,001
111,96 522,7
244,9
0,002
110,07 261,3
235,0
0,005
106,77 130,7
222,6
0,01
103,37 65,3
210,8
0,02
99,3§ 33,3
197,6
0,05
93,29 19,61
185,8
0,1
88,19 12,26
179.4
0,2
82,79 9,80
174.1
0,5
74.92 4,902
164.8
1,0
67,54 3,912
156,6
1,961
152.1
6,54
134.3
!i Kohl
rausch
und OrQn'eisen. bedeutet
l das Aquivalentleitver-
mögen, bei Jones und Chambers fi das molekulare Leitvermögen. Die
2^]en der letzteren Autoren (für v und /i) sind daher zum Veiffleich mit
denen von K. u. O. durch 2 zu dividieren.
Bei 0^ beträgt das molekulare Leitvermögen nach Jones und Oetman <>^
Slickur, Calcium. 105
V
l*
a
0,34
' 39,55
25.6 %
0,38
4444
28,8 .
04a
48,83
31,8 •
0,51
•54,43
34,8 .
Der Dissoziationsgnid a ist unter Benutzung des Wertes ^oe>o<>= 154
berechnet worden.
Die Oberführungszahl von CaCIs-Lösungen ist von Hittorf ^")^
Weiske««*) und Bein«»«) b«timmt worden. Letzterer fand bei Zimmer-
temperatur für die Oberführurigszahl n des Anions
Normalität (Q') :. .. n
0,01 - 0,553
0,05 0,583
0,10 0,595
0,25 0,608
In konzentrierten Lösungen ist sie noch beträchtlich gröBer, ebenso bei
Anwendung eines Diaphragmas« .
Steele '^^ erhielt nach seiner direkten Methode
Normalität n
0,5 0,681
1,0 0,697
2,0 0,715
Doch bedürfen diese Zahlen noch einer kleineren Korrektion (Abegg
und Gaus '*')). Für sehr verdünnte Lösungen (0,005 n) fanden Steele und
Denison>3^ nach der Hittorf sehen Methode n = 0,562.
Elektrolyse von CaQ^-Lösungen. Bei der Elektrolyse gibt Caldum-
dilorid an der Kathode Wasserstoff und Ca(0H)2, an der Anode Cl,
O, Hypochlorit und Chlorat Die theoretischen Grundlagen der Elektrolyse
sind dieselben wie bei der der Alkalichloridlösungen (s. d. sowie Förster
und Müller i»*)). Die Ausbeute an Chlorat ist in alkalischer Lösung besser
als in HCI-Lösungen (Oettel "<0. Bischoff und Foerster '»»)). Die Kathode
überzieht sich nämlich mit einer Schicht von Ca(OH)2, die, gleich einem
Diaphragma, die Reduktion des gebildeten Chlorats verhindert Aus neu-
tralen Lösungen scheiden sich nicht unbeträchtliche Mengen von Perchlorat ab
<Bischoff und Foerster), Oettel (1. c) beobachtete die Ausscheidung von
basischem Galciumoxychlorid (s. d.). Die günstigste Ausbeute an Chlorat
erhält man bei Anwendung von 8 Amp. pro dm^ und einer aoproz. Lösung
{t»s8o^; besonders bei Zusatz von H^CrjO; und anderen Sauerstoffüber-
trägem (Tucker u. Moody'*^).
Die Elektrolyse von geschmolzenem CaCl2 liefert an der Kathode
metallisches Calcium (s. dlj, außerdem rote bis violette, durchsichtige Kristalle
des monoklinen oder triklinen Systems, deren Analyse die Formel CaCl er-
gab >'^ (Calclttinchlorflr).-'
Außer in Wasser löst sich CaClj auch gut in Äthylalkohol, Propyl-
alkohol, Isobutylalkohol und Amylalkohol; mit den beiden letzteren
sind auch feste Verbindungen bekannt (HeindP'^)). In diesen Lö-
sungen, wenigstens in den niederen Alkoholen, ist das Salz zum Teil in
seine Ionen gespalten, da es * den elektrischen Strom leitet und einen über-
normalen osmotischen Druck besitzt Die Siedepunktserhöhung von
106 Sackur, Calcium.
Äthylalkohol durch Calciumchlorid, ist von Woelfer^^^) gemessen und
aus ihr nach der bekannten Formel das Molekulargewicht desselben, M, be-
rechnet worden.
Proz-CaClj M Cnoj)
0,26 75,8
0,43 82,7
0,58 85,2
0,85 90,8
Das Leitvermögen der äthylalkoholischen Lösung ist von Vollmer ^^% das
der propyialkoholischen von Schlamp i*') gemessen worden. Berechnet man
den Dissoziationsgrad in Äthylalkohol aus den Siedepunktserhöhungen und
den Leitfähigkeiten, so ergeben letztere höhere Werte. Der Schluß von
Woelfer (1. c), daß daher die Moleküle zum Teil assoziiert sem müßten, ist je-
doch wegen der Unsicherheit des Grenzwertes 2«> nicht zwingend. Dieser
Grenzwert für unendliche Verdünnung ist in äthylalkoholischer 0,159, in
propylalkoholischer 0,079 desjenigen in wässriger Lösung.
Basisches Caldumchlorid, Calciumoxychlorid, entsteht beim Glühen von
CaClj und CaO als wasserfreies, beim Abkühlen einer mit Ca (OH), bis zum
Sieden erhitzten CaClj-Lösung als kristallwasserhaltiges Komplexsalz. Es hat
nach Rose 188) die Formel 2CaO, CaQj + HjO, nach Ditte «»^ und Andr6 «<«)
die Formel aCaO, CaClj + löHjO, Zahorski«*«) aCaO, CaClj -t- 15H2O,.
nach Grimshaw*<2) ^^^01 +7^20. Es entsteht bei vielen technischen
Prozessen, z. B. der Ammoniakdarstellung aus Kalk und Salmiak, der Braun-
steinregeneration nach Weldon, dagegen nicht bei dtr Chlorkalkdarstelhing.
(Lunge u. Schäppi >^^). Es kristallisiert in langen feinen Nadeln, die sich in
Wasser und Alkohol unter Abscheidung von Kalk zersetzen. Ohne Zersetzung
löst es sich scheinbar in Giycerin. In CaGj-Lösungen bildet es offenbar das
komplexe Kation Ca-3CaO". Die Bildung desselben geht unter Wärmeauf-
nahme vor sich, daher löst sich Calciumhydroxyd in Ca Clj-Lösungen in der
Wärme viel besser als in der Kälte. (Zahorski, 1. c) Die Bildungswärme aus
den Komponenten (Ca CI2 und CaO fest, HjO flüssig), beträgt nach Andr£i««>
92000 cal. (cf. auch Tassily ***)).
Calciambr^mld» CaBrj. M.-G.-»2oo»o. Bildung und Darstellung.
Dasselbe entsteht in der Hitze aus CaCl2 und CaO und Br, doch gehen diese
Reaktionen nicht vollständig vor sich. Faust i^<) vermischt eine Lösung von
20 Teilen S in 240 Teilen Br mit 140 Teilen Ca(OH)2 (als verdünnte Kalk-
milch) und leitet in das Gemisch COj. Nach dem Zusatz von Alkohol wird
von dem entstandenen CaCOj und CaS04 abfiltriert und die nur noch CaBr^
enthaltende Lösung eingedampft Anstatt des S kann man als Reduktions-
mittel für Br auch P verwenden (Klein *«'), Pettenkofer «*8))^ oder schweflig-
saures Calcium (Wendler <^'*')), Nach Stas^^^ entweicht aus einer Mischung^
von Kalkmilch und Ammoniaklösung nach Zusatz von Br Stickstoff und es
bleibt CaBr2 zurück. Femer kann man es natürlich erhalten durch Neutrali-
sieren von Calciumhydroxyd oder -carbonat mit Brom Wasserstoff (Löwtg)
sowie aus Ca(0H)2 mit Eisenbromidlösung.
Eigenschaften. Das wasserfreie Bromcalcium schmilzt unter teilweiser
Zersetzung nach Carnelley ***) bei ca. 68o<>, nach Ruff **2) bei jto^; es siedet
bei 806— 812» (Carnelley 158)). Sein spcz. Gew. beträgt 3,32 (Bödeker»")>.
Das wasserfreie Salz ist stark hygroskopisch. Caiciumbromid kristallisier
Sackur, Calcium. 107
ebenso wie das Chlorid mit 6 Mol Kristallwasser. Nach Lubarski ^^^) schmilzt
das Hexahydrat bei 38,2 ^ Niedere Hydrate, wie beim Chlorid, sind nicht
bekannt Aus der gesättigten Lösung kristallisieren nur schwierig die färb*
losen seidenglänzenden Nadeln des Salzes aus.
Thermochemie derCaBr2. Die Bildungswärme aus den Elementen
beträgt nach Thomsen 140850 cal. die Lösungswärme des wasserfreien
Salzes in 400 Mol. H2O + 24510 cal., des Hexahydratess=— 1090 cal, mit-
hin die Hydratationswärme (CaBr^ + 6H20)—» + 25600 caL
CaBrj ist in Wasser sehr leicht löslich. Die Löslichkeit ist von Krem ers ^ ^^
und in neuerer Zeit von £tard 1^?) untersucht worden. Nach letzterem lösen
sich zu 100 Teilen Lösung:
bei — 220| — 1401— 70I— 6<>| +801 +90; + iiO| +ao<>| +50<»
Proz. CaBrj: 50,3 \ 52,5 | 52,6 | 52,6 | 53,1 | 55,1 | 55.7 | 57,1 | 62,6
Die Löslichkeitskurve hat die Gestalt einer Geraden. Das gleiche »t
zwischen 70^ und i70<> der Fall (£tard). Zwischen 50^ und 70« scheinen
2 Knickpunkte, mithin 2 Umwandlungspunkte in niedere Hydrate zu liegen.
Die Dichte von CaBrj ist nach Berechnungen von Gerlach 1^^ aus älteren
Versuchen bei 29,5<^, bezogen auf Wasser von gleicher Temperatur:
ProLCafirsinioo
»H5O
d
ProtCaBr,
d
5
1,044
30
1.315
10
1,089
35
1,385
«5
1,139
40
1,461
ao
1.194
45
1.549
25
1,252
50
1,641
Das Refraktionsäquivalent für die A-Linie ist von Gladstone*^^ nach
der Formel -^ für eine 41,36 proz. Lösung zu 43,50 bestimmt worden.
DieTemperaturdesDichtemaximums vonCaBrj-Lösungen ist nach deCoppet'^^)
Mol im Uter t« dt ^
m
0,0406 3,157 0,825 ao,i2
0,1268 1,324 2,658 2043
Die Dampfdruckerniedrigungen von CaBrj-Lösungen sind von
Tammann^^i) bestimmt worden (P— Pi in mm Hg).
P 40,54 CaBr. öHjO 71.92 164,0 231,0
reines HjO in 100H2O
63,0 4,0
98,6 6,8
1594 11,1
213,2 14,2
273Ö 184
365.1 24,7
495»? 33,7
632.2 41,8
775,6 52,4
Bei ioo<^ fand Tammann^^^)
UM in lOooH^O-i« 0,5
P— p(mmHg)— 17,7
8,9
19,2
25,6
13,6
30,5
40,3
20,3
48,1
63,6
27,2
63,7
84,2
34,3
82,0
107,4
45.5
108,1
140,9
60,8
142,9
185,4
78,0
183,5
238,8
95.6
220,1
271,6
1 2
3
4 5
44,2 105,8
191,
283,3 368,
lOR
Stckur, Cildum.
Die Gefrierpunkte verdünnter CaBr^-Lösungen sind von Jones und
Chambers ■*>) bestimmt vorden.
n ..
(Mol/Uter)
0,04355 — o,aa8«
0,0871p 0,445
0,13065 0,664
0,17422 0,904
0,2613 1,368
0,3484 1,847
0,4355 . 2,397
0,5226 2,949
Wie die letzte Spalte zeig^ nimmt die molekulare OefrierpUnktsernie*
drigung schon von ziemlich verdünnten Lösungen an kontinuierlich zu, an-
statt, vie es die Theorie fordert, stetig abzunehmen, wenn lediglidi die Ioni-
sierung in Frage käme. Ein ähnliches abweichendes Verhalten geigen die
Haloidsalze aller Erdalkalien. Die Unregelmäßigkeit nimmt in der Reihe der
KationengemäBBa— Sr— Ca,in der Reihe der Anionen gemäB G— Br— Jzu.'**)
Ahnliche Abweichungen ergibt auch die Messung des elektrischen Leit-
vermögens. Dasselbe beträgt bei 250 nach Jones u. Chambers (L c):
dt
n
5.24
5,07
5,18
5,23
5.30
5,50
5,64
v
1*
4898
270,2
2449
262,5
1225
256,0
612,3
248,8
306,2
241,2
153.»
230.3
70,54
219,8
38,27
208,2
14.34
191.9
57.4
1744
2,193
151,2
Bei 0« ist nach Jones und Oetmaa«*]
V
/«
0
0.55
61,7
28,3
0^66
68.3
31.3
1,10
80,9
37,1
2,21
»05,5
48,4
Der Wert des Dissoziationsgrades «ist unter Benutzung des WcrtfS
^00 0^ — 218 berechnet worden; dieser letztere erscheint im Vergleich mit
dem entsprechenden fflr CaCI, (154) außerordentlich hoch. Der Brechungs-
exponent und das spez. Qcw. von CaBr^-Lösungen sind ebenfalls von Jotiesund
'Oeiman (1. c) bestimmt worden. Bedeutet m die Molar-Konzentration, n den
Brechungsexponenten und d die Dichte bei 25^ bez. auf H^O von 4^ so ist
m n d m n d
0,261 1,04400 1,807 1,38581 1,29232
0,45a 1,34106 1,07536 2*409 140473 1,38577
0,903 1,35661 1,14851 3,011 143339 148093
^506 1,37616 1,24474
StckttF, Caldiun. 109
Bei der Elektiblyse von CaBr^-Uteungen erhielt LargheP^^ eine bessere
Ausbeute an Bromat als bei den entsprechenden Alkalisalzen.
Eine additionelle Verbindung von Alkohol mit CaBr,, CaBr, sCjHeO, ist
in rhombischen, hygroskopischen Tafeln von Roques^^^ erhalten worden.
Basisches Caiciumbromid ist von Tassily^^^ beschrieben worden.
Es hat die Zusammensetzung, wqjil ohne Individuen darzustellen:
CaBr2-3CaOi6HjO, bez. CaBrj . CaO • sHjO.
Die Bildungswärmen dieser Verbindungen aus CaBr, fest, CaO fest
und HjO flüssig, betragen 98850, bez. 66700 cal.
Calcitttnjodidt CaJ,. M.-Q ^ 293,8.
Bildung und Darstellung. Das Calciumjodid entsteht ebensowie das
Bromid aus Kalk und Jodwasserstoff. Anstatt des letzteren verwendet man
auch Jod und ein Reduktionsmittel. Als solches ist P und Fe angewendet
worden, auch schwefligsaures Calcium.
Liis Bodart und Jodin ^^^ reduzieren zunächst CaSOi mit Kohle zu CaS
und tragen in die wässrige Aufsichwemmung so lange Jod ein, als noch Ent-
färbung eintritt Nach Oay-Lussac i^<^) muß die Lösung bei Luftabschluß zum
Trocknen eingedampft werden, da das Salz durch Kohlensäure zersetzt wird. (?)
Eigenschaften. Das wasserfreie Cajj schmilzt nach Carnelley i^i) bei
631 ®, nach Ruff *^2) erst bei 740 ^. Nach ersterem siedet es bereits zwischen
708 und 719 ^ Vermutlich ist das Präparat von Carnelley nicht ganz
wasserfrei gewesen. Seine Dichte (des erkalteten Salzes) beträgt nach Ruff
4,9. Das wasserfreie Salz zerfließt an feuchter Luft und geht in das kristall-
wasserhaltige Cajj • 6 H2O über.
Tassily*'*) hat seine Formel zu CaJ2.8H20 angegeben; doch steht
dieselbe*im Widerspruch mit den Beobachtungen von Lubarski i'*), der die
Formel mit 6 Mol. Kristallwasser angibt Dieses Hexahydrat schmilzt bei un-
gefähr 42 0 (Lub.).
Die mol. Bildungswärme des CaJ^ beträgt nach Jul. Thomson 107 250 cal.,
die Lösungswärme des wasserfreien Salzes in 400 Mol HjO + 27690 cal.
In Wasser istCa), leicht löslich; die Löslichkejit ist von Kremers i^^)
und ttard»'«) bestimmt Darnach lösen sich bei
(Kremers) t = o 20 40 43 92 ^
gr CaJ, in 100 g H^O 192 204 228 286 435
(l&tard) t= —22 +7 -fio +19 +51 +64 +130 +248 <>
gCaJj in 100 g Lösung. 61,6 65,0 65,1 66,3 69,4 75,9 81,3 87,1
Nach Kremers Daten scheint zwischen 40 und 43^^ ein Knickpunkt der
jLöslichkeitskurve, also ein Umwandlungspunkt des Hexahydrats in ein niederes,
zu li^;en.
Das spez. Oewicht von Cajj ist bei 19,5® nach Qerlach*^^ bezogen
auf Wasser von derselben Temperatur
grCaJ^ in 100 H^O s
5 I1O44
10 1,090
20 1,198
30 1,321
40 1,477
50 1,665
60 1,910
no
Sackur, Caldum.
Die Temperatur des Dichtemaximums von Ca|2*^6sungen beträgt nach
de Coppet»^«)
Mol/Liter t<» dt -
m
O1O384 2,980 1,002 26,09
0,1166 0,872 ^,110 26,63
Die Dichte und die Brechungsexponenteft sind von Jones und
Oetman'^^*) bestimmt worden. (Bezeichnung siehe CaBr,.)
m
n
d26.
m
n
d
0,078
0,156
0,312
0,624
1,32901
1,33272
1,34021
»,35553
1,01468
1,03261
1,06948
i,>4033
1,248
2,148
3,120
1,38455
1,42743
1,46998
1,28070
1,48450
1,69337 .
Dieselben Forscher haben auch dieQefrierpunktserniedrigung und
die Leitfähigkeiten von Cajj-Lösung bestimmt
Für erstere erhielten sie
m
dt»
d^
m
0,078
0,374
4,85
0,156
0,743
4,77
0,312
1,576
5,05
0,624
3,820
6,12
1,248
10,030
8,04
2,148
27,000
12,37
3,120
60,000
19,23
also ebenso wie bei CaCI^ und CaBr, mit der Konzentration ansteigende
und abnorm hohe Werte für —
m
Das molekulare Leitvermögen ist bei 0^
t>
1*
a
0,32
36,67
26,0
0,46
56,96
32,0
0,80
74,16
54,0
1,60
87,50
64,0
3,20
96,80
71,0
641
103,52
76,0
12,82
108,62
80,0
Für die Berechnung des Dissoziationsgrades a wurde der Wert ^qq ^^
*=» i35i7 zugrunde gelegt
In Äthylalkohol ist Calciumjodid leicht löslich; die prozentische Löslich-
keit in diesem nimmt ebenso wie in Wasser bei den Erdalkalihaloiden in
der Reihe Cl — Br — J beträchtlich zu.
Ein basisches Salz des CaJ^ ist von Tassily^^^ beschrieben worden.
Es hat die Formel CaJjS CaO • 16 H^O; seine Bildungswärme, bei Anwendung
von flüssigem Wasser, beträgt 103300 cal.
Sackur, Calcium. 111
Calciuiiiteti<modld, CaJ^, ist von Jül. Meyer i^<0 dargestellt vordem
Ein äquimolekulares Gemisch von Cä}^ und J, schmilzt bei ^70 — 80 <^ mit
tiefschwarzer Farbe und zeigt nach dem Erstarren ein kristallinisches QefQge.
Es besitzt auch in der Wärme (bis ioo<^) keinen merklichen Partialdruck von
Jod, wa^ für seine Natur als chemische Verbindung spricht Die Existenz der
Verbindung CaJ^ in wässriger Lösung wird durch Gefrierpunktsmessungen
bewiesen. Löst man nämlich Jod in Cajj-Lösungen auf (die Löslichkeit beträgt
8,062 gj in loocbcm einer loprozentigen Lösung bei 13,5% so zeigen diese
Lösungen keine größere, sondern meistens eine geringere Qefrierpunkts-
emiedrigung als reine Cajj -Lösungen. Die elektrolytische Dissoziation des
Tetrajodids scheint daher geringer zu sein als die des normalen. Durch
Schwefelkohlenstoff und Chloroform werden sowohl aus den festen Verbindungen
wie den Lösungen 2 Atome Jod entfernt Die wässrige Lösung enthält
wahrscheinlich ebensowie die der Alkalipolyjodide die komplexen Anionen
J3', so daß dem Tetrajodid die Formel Or'J'-J's zuzuschreiben wäre.
Calcitttn^anid» Ca(CN)2, M.-Q. =»92,1, kann durch Einleiten von
Cyanwasserstoff in Kalkwasser dargestellt werden, femer durch Schmelzen von
Ferrocyancalcium unter Abschluß der Luft und Auslaugen der Schmelze mit
Wasser(Schulz)i^i). Nach beiden Methoden erhält man zunächst die Lösungen
<les Salzes, aus denen es sich beim Einengen in wasserfreien kleinen Würfeln
abscheidet Reine Lösungen reagieren basisch infolge hydrolytischer Spaltung.
Sie besitzen also einen beträchtlichen Partialdruck von undissoziieriem Cyan-
wasserstoff, der sich durch den Geruch zu erkennen gibt Dementsprechend
entwickeln sie mit Säuren auch mit CO2, leicht Blausäure.
Beim Eindunsten der Lösung im Vakuum Ober Schwefelsäure entstehen
nach Joannis «»2) basische Kristalle Ca(CN)j . 3 Ca(OH)2 . 12 HjG, die bei voll-
ständigem Troticnen im Vakuum nur Calciumhydroxyd ergeben.
Calciutncyanamld, CaCN2(Ca=N—C=N), entsteht nach DrechseP^s)
beim Schmelzen von Caiciumcyanat neben COj, nach Meyer «5^*) beim Glühen
von Melam (QH^N,,) mit Calciumhydroxyd und nach einem jüngst ent-
deckten Verfahren beim Glühen von Caiciumcarbid an der Luft oder im
Stickstoffstrom (vgl. CaCj). Es ist in der Hitze sehr beständig, zerfällt aber
mit Wasser hydrolytisch in das saure Salz Ca(CN.,H)2. Von Meyer (1. c.)
ist auch ein basisches Salz (CaOH)2CN2 -öHjO dargestellt worden.
Caiciumoxyd, CaO. M.-G. ==56fi- (Gebrannter Kalk, Atzkalk.)
Darstellung. Das Caiciumoxyd entsteht durch Oxydation des reinen
Metalls an der Luft und durch Glühen von Caiciumnitrat und Calcium-
carbonat Die letztere Methode wird sowohl im Laboratorium wie in der
Technik ausschließlich benutzt
Die zuerst von Debray 1867 sachgemäß als »Dissoziation" aufgefaßte
Zersetzung des kohlensauren Kalkes in Kalk und Kohlendioxyd ist das
klassische Beispiel eines Gleichgewichts zwischen zwei festen Körpern und
«inem Gase. Die Anzahl der Phasen beträgt 3 (CaO, CaCOj und Gas), die
der unabhängigen Bestandteile 2, da die 3 Bestandteile durch eine Gleichung
miteinander verknüpft sind, mithin kann das System nur eine Freiheit be-
sitzen. Bei gegebener Temperatur muß daher die Konzentration im Gasraum,
d. h. Dissoziationsspannung oder die Maximaltension des Kohlendioxyds, einen
unveränderlichen Wert besiteen, der von den Mengen der festen Reaktions-
bestandteile völlig unabhängig ist Le Chatelier^^^) hat die Abhängigkeit
112 Sackur, Caktum.
dieses Dissoztatiönsdruckes von der Temperatur mit grdBer Genauigkeit ge-
messen; er beträgt P in mm Hg bei
t^" 547 6io 625 740 745 81p .812 865
P— 27 46 56 255 289* 678 753 1333
Man kann also den kohlensauren Kalk ohne merkliche Zersetzung bis
über 500 <> erhitzen, wenn auch theoretisch in CO^-freier Luft und bei Fort-
führung der abdissoziierten CO2 bei jeder Temperatur Oxyd aus dem Car-
bonat entstehen sollte, an gewöhnlicher Luft natürlich erst, wenn ihr CO,-
Partialdruck (ca. 0,4 min) durch den DissQt;Eiationsdruck des CaCO^ über-
schritten wird. Der Kohlendioxyddruck steigt dann sehr rasch mit der Tem-
peratur und erreicht bei 8i2<^ Atmosphärendruck. Daher muB die Brenntempera-
tur zur Darstellung von Kalk oberhalb dieses i/Siedepunkts« liegen. Die Zersetzung
des kohlensauren Kalkes ist daher vollständig dettt Verdampfen einer Flüssigkeit
unterhalb der kritischen Temperatur ähnlich. In) i:^hlossenen QefäB kann sie
im allgemeinen nicht vollständig sein, andrerseits wird jsie durch mechanische Fort-
führung des Kohlendioxyds infolge der Verminderung seines Partialdruckes stets
zu Ende geführt werden. Hiervon macht die Je<;hnik den weitgehendsten Ge-
brauch, indem sie in den Kalköfen für starke Zugluft sorgt Um die letzten
Spuren von Kohlensäure zu vertreiben, wird die Masse angefeuchtet Dies hat
wohl neben der Auflockerung der Oberfläche auch den Zweck, durch die beim
Brennen entweichenden Wasserdämpfe den Partialdruck des Kohlendioxyds
zu vermindern. Nach H erzfei d ^^^) gelingt vollständige Zersetzung von CaCO,
schon unterhalb 700 ^ bei Fortführung des abgespaltenen CO2 durch Einleiten
von überhitztem Wasserdampf. Eine Zusammenstellung der in der Technik
gebräuchlichen Kalköfen siehe bei Dammer, Handbuch der Chem. Tech-
nologie, 1895, I ÖÖQff.
Nach Lebeau »s') setzt die Gegenwart von Alkalicarbonaten die CO,-
Tension herab, so daß die Zersetzung dieser Gemische erst bei iooo<> voll-
ständig wird. Es scheint daher bei hoher Temperatur eine Doppelsalzbildung
zwischen dem Ca- und dem Alkalicarbonat einzutreten.
Eigenschaften. Das durch Brennen dargestellte Caiciumoxyd ist weift
und amorph, sein spez. Gew. beträgt nach älteren Angaben 3,08— 3,1 S
(Schröder '88)). Nach Moissan»«*) beträgt die Dichte eines bei 1000 <> ge-
brannten CaO 3,30. Es schmilzt nur bei sehr hoher Temperatur, nach Hare»»^)
im Knallgasgebläse, nach Davy im elektrischen Lichtbogen. Die Schmelze
erstarrt kristallinisch, und zwar scheinen zwei verschiedene Modifikationen
dieser Kristalle zu^existieren. J ouve »»*) erhitzte Kalk und Kohle im elektrischen
Ofen und unterbrach den Strom kurz nach Beginn der Reaktion. In der
erkalteten Masse fand er durchsichtige prismatische Kristalle von CaO, von der
Dichte 2,5. (?)
Moissan (I. c.) schmolz Kalk in seinem elektrischen Ofen bei An-
wendung von 300 Amp. und 50—70 Volt und erhielt sowohl durchsichtige
wie undurchsichtige Kristalle vom spez. Gew. 3,40, nach einer älteren Angabe
3,12 bei i8ö,t92) Nach Brügelmann »»«) erhält man beim Erhitzen und
Schmelzen von Ca(N0a)2 wasserklare, reguläre Würfel, die bis 2 mm Kanten-
'länge besitzen können. Ihre Dichte beträgt 3^25 1-
Geschmolzener Kalk hat ebenso wie der beim Erhitzen von CaCO, in
Gegenwart von Alkalicarbonaten entstehende, die Eigenschaft, chemisch träger
zu reagieren, als der gewöhnliche amorphe (Lebr au'«')). Ebenso verhält
sich ein isomorphes Gemisch von ao und LijU, das von Lebeau »»«)
Sackur, Caldum. ]]3
durch Erhitzen von CaCOj und LijCOa in regelmäßigen Oktaedern er-
halten wurde.
Amorpher und kristallinischer Kalk ergeben dieselbe Neutralisationswärme
(Moissan 1. c, QautierJ**)). Geschmolzener Kalk reagiert mit Kohlenstoff
unter Bildung von Carbid, mit Silicium unter Bildung eines basischen Silicats,
analog mit Bor. Durch Fe, Ni, Co wird er, wahrscheinlich bis zu einem ge-
wissen Oleichgewicht, reduziert (Moissan).
Im Knallgasgebläse strahlt Kalk blendendweiBes Licht aus (Drummond-
sches Kalklicht), im Vakuum unter dem Einfluß von Kathodenstrahlen leuchtet
er orangerot (Crookes*®«)).
In der Kälte reagiert wasserfreies Caiciumoxyd nicht mit Cl, H^S, CO^„
SO^i NOj; auch HCl bringt nur eine geringe Umsetzung hervor (Veley '»')').
Die Bildungswärme des Caiciumoxyds aus den Elementen beträgt nach
Thomsen 130930 cal., ziemlich übereinstimmend damit nach Berthelot
132000 cal., dagegen nach Moissan i^^) 145000 cal.
Mit Wasser vereinigt sich CaO zu
Caldttmhydroxyd, Ca(OH)2. M.-0. = 74,i. (Oelöschter Kalk.)
Diese Hydratation, das „Löschen" des gebrannten Kalkes, geht unter leb-
hafter Wärmeentwickelung und heftigem Aufwallen der Masse vor sich.
Die molekulare Hydratationswärme beträgt nach Thomsen 15,540, die
Bildungswärme aus den Elementen (Ca, O2, Hj) 229100 cal. (Moissan).
Die Hydratationsgeschwindigkeit ist in hohem Maße von den Eigenschaften
des wasserfreien Kalkes, besonders seiner Reinheit, abhängig. Verunreinigungen
beeinträchtigen sie im allgemeinen, besonders SiOj. Cardlot'»*) und Roh-
land ^^^) haben den Einfluß von Fremdstoffen untersucht; es wirken be-
schleunigend HCl, HNO3, NH^C^CaClj. BaCl2,CH3C02H, NaCjHjOj, Milch-
säure, Asparagin, Alkohol; verlangsamend wirken B(0H)3, KOH, NaOH,
CaCr04, K2Cr207, Aldehyd, Glyzerin, Rohrzucker, Traubenzucker. Die Be-
schleuniger scheinen meist H '-Ionen zu sein, die durch Auflösung die Kalk-
oberfläche freihalten, bei Alkohol ist wohl die Beförderung des Eindringens
in die Poren das Wirksame; die Verzögerer sind dagegen Stoffe, welche die
Löslichkeit herabdrucken (OH') oder solche, die sich mit dem Kalk zu schwer-
löslichen, also die Oberfläche versperrenden, Verbindungen vereinigen (Zucker,
Chromat, Borat). Die Geschwindigkeitsbeeinflussung ist also anscheinend
von der Beschaffenheit der reagierenden Oberfläche abhängig.
Bei Anwendung von viel Wasser wird die Reaktionsgeschwindigkeit ver-
kleinert, wahrscheinlich weil dann die Temperatur des Reaktionsgemisches
nicht so hoch steigt; geschmolzener Kalk hydratisiert sich nur äußerst langsam
(Oddo^oi), Herzf eld^o/)). Ober den sogenannten totgebrannten Kalk sowie die
technische Verwendbarkeit des gelöschten Kalkes siehe unter Mörtel.
Beim Erhitzen verliert der gelöschte Kalk sein Wasser. Sein Disso-
ziationsdruck beträgt nach Le Chatelier"^<>3) bei 350 <> 100 mm Hg, bei
450 ^ 760 mm. Die Entwässerung gelingt daher rasch erst oberhalb dieser
Temperatur.
Das durch Löschen des Oxyds erhaltene Hydroxyd ist ein weißes, staubiges,
amorphes Pulver von der Dichte 2,078 (Filhol'^^^)). Aus den gesättigten Lö-
sungen erhielten Oay-Lussac und Rose^<>*) kleine durchsichtige hexaedrische
Kristalle. Herzfeld^oe) und Karcz«»') erhielten ein Hydrat Ca(OH)2 • H.^O,
das bei 60—70^ eine Molekel HjO abgibt
Abcgg, Handb. d. anorfui. Chemie U. 8
114 Sackur, Calcium.
Die Lösungswärme des Ca(OH)2 im Wasser beträgt fibereinstimmend
nach Thomsen und Berthelot + 2790 cal, die Wärmetönung der Reaktion
Ca (Met.) + 2H2O = Ca(OH)j + Hj + 94100 cal. (Moissan).
Gelöschter Kalk zieht Wasser an, ist hygroskopisch, löst sich aber nur
wenig in Wasser und zwar mit positiver Lösungswärme, was im Verein mit
dem obenerwähnten Hydrat für eine Hydratation spricht Der Wärmetönung
entsprechend löst er sich in kaltem Wasser leichter als in heißem. Die ge-
sättigte Lösung heißt Kalkwasser, in Gegenwart des suspendierten Boden-
körpers je nach dessen Menge Kalkmilch oder Kalkbrei.
Die Löslichkeit des Calciumhydroxyds in Wasser ist, abgesehen von
einer großen Anzahl vereinzelter älterer Bestimmungen, systematisch von
Lamy208), Maben«»»), Herzfeld »loj und Guthrie^n) untersucht worden.
Lamy fand sie abhängig von der Darstellungsweise (und wahrscheinlich Korn-
größe, s, CaS04) des verwandten Caiciumoxyds, das er durch Glühen von
Nitrat, Carbonat und Hydroxyd erhielt Bei allen Temperaturen war die Lös-
lichkeit des letzteren am größten, die des ersteren am kleinsten. Auch die
Bestimmungen der anderen Autoren zeigen keine sehr gute Obereinstimmung.
Es lösen sich g CaO bei
xQ in 1000 g H2O 1000 g HjO 1000 ccih Lösung
(Maben) (H^rzfeld) (Guthrie)
— 1,342
1,233 1,293
1,130 1,219
1,040 1,119
0,958 0,981
0,864 0,879
0,741 0,781
0,675 0,740
— 0,696
— • 0,597
Die Löslichkeit des Calciumhydroxyds wird durch die Gegenwart von
Alkalien stark vermindert, und zwar um viel mehr, als der Zurückdrängung
der elektrolytischen Dissoziation entspricht (L. Wittstein^^^j), Auch Ammoniak
wirkt ähnlich, jedoch viel schwächer. d'Anselme2>')*fand folgende Zahlen:
0»
J.3>
10»
1,29
20»
1,26
30«
1,16
40«
1,07
50«
0,98
60«
0,88
70»
0,80
80«
0,73
90»
0,63
00"
0,60
g NaOH
Lös
lichkeit von Ca(
D in g pro Liter be
i
im Liter
20 0
50 ö
70«
100^
0,000
1,17
0,88
0,75
0,54
0,400
0,94
0,65
0,53
0,35
1,600
0,57
0,35
0,225
0,14
2,666
0,39
0,20
0,11
0,05
5,000
0,18
0,06
0,04
0,01
8,000
0,11
0,02
0,01
Spuren
20,000
0,02
Spuren
0,00
Die Löslichkeit wird erhöht in Lösungen von CaClj, NaNOj, KNO^,
NH4CI, NaCl und KCl. In Chlorammonium scheint sich nach den Unter-
suchungen von Berthelot2i4)ein komplexes Salz 2NH4ClCa(OH)2 zu bilden,
dessen Konstitution aber höchstwahrscheinlich Ca(NH3)2Cl2 • 2 H.^O ist. Die Lös-
lichkeit in NaCI und KCl ist genauer von Cabot^'s) bestimmt worden. Sie
erreicht ein Maximum, wenn die Lösungen ungefähr ein Fünftel ihrer
0,904
2,o84
3,028 3,451
4,880 6,13
5.09
7,5»
9,80 10,91
14,0 16,8
53.4
36.0
32,3 31,7
28,7 27,4
Sackur, Utlduin. 115
Sättigüngskonzentration an Chlorid enthalten, und sinkt mit steigendem Chlorid-
gehalt schließlich unter den Wert, den sie in reinem Wasser hat
Sie nimmt in allen Konzentrationen mit steigender Temperatur ab und
ist in NaCI größer als in KCl. Diese Löslichkeitserhöhungen sind mindestens
teilweise durch doppelten Umsatz mit den Salzen bedingt, indem sich er-
hebliche Mengen von undissoziiertem oder komplex gebundenem Ca-Salz
bilden.
Die Löslichkeit ist ferner, infolge chemischer Bindung, sehr beträchtlich
in Lösungen von Qlyzerin, sowie Rohrzucker. Nach Bestimmungen von
Weisberg-*«) lösen sich bei 15 <> in 100 ccm Lösung vom Prozentgehalt p
an Rohrzucker.
p 0,625
gCaO in 100 cc 4,47
g CaO Moo g Zucker 71,6
p 6,51 8,20
g CaO in 100 cc 17,9 22,4
g CaO : 100 g Zucker 27,5 27,3
In den konzentrierten Zuckerlösungen ist also die Löslichkeit proportional
der Konzentration des Zuckers. Duich Alkohol werden aus diesen Lösungen
Saccharate von verschiedener Zusammensetzung gefällt, die auf eine Molekel
Rohrzucker 1—6 Mol. CaO enthalten (P^ligot^iT), Pelouze^is), D^on«*»),
Berthclot^u)).
Das molekulare Leitvermögen ^i von Ca(OH)2-Lösungen ist nach Ost-
wald 2* >) bei 25 <> für die Verdünnungen v
V «= 64 128 256 512
A= 406 426 447 455
Kalkwasser enthält eine starke Base und findet daher in der Technik
semer Billigkeit wegen dementsprechende Verwendung, ferner in der Zucker-
industrie zur Entzuckerung der Melassen. Im Laboratorium dient es be-
sonders als Reagens auf Kohlensäure.
Ober die Verwendung des Kalkes als Baumaterial vergl. Mörtel und
Zement
Calclumsuperoxyd, CaO,. M.-Q. «> 72,1.
Es läßt sich nicht durch direkte Oxydation des Oxyds im Sauerstoffstrom
darstellen, doch sollen geringe Mengen des Superoxyds durch Glühen von ganz
reinem CaCO, im Sauerstoffstrom von Struve^^aj erhalten worden sein. Auf
feuchtem Wege gewann es zuerstTh^nard^^»), dann Conroy"*) durch Fällen
von Kalkwasser mit Wasserstoff- oder Natriumsuperoxyd. Hierbei entsteht das
Hydrat CaO, • 8 HjO, das mit der entsprechenden Bariumverbindung isomorph
ist Durch Erhitzen bei 130 <^ erhielt Schöne 225) hieraus wasserfreies CaO,»
das sich bei Rotglut in CaO und O zersetzt Demnach scheint die Disso-
ziationsspannung des Sauerstoffs schon bei Rotglut oberhalb des Atmosphären-
druckes zu liegen; mit Wasserstoffsuperoxyd bildet es ^ine sehr zersetzliche
Verbindung.
De Forcrand 22«) erhielt außer dem oben erwähnten Hydrat aus ver-
dünnten H^Oj-Lösungen eine Verbindung von der Zusammensetzung Ca04H4,
die entweder die Konstitution Ca(OH)2-H202 oder Ca02*2H20 besitzen
kann. Bei ihrer Bildung werden pro Mol 68go cal. frei, während die
Wärmemenge bei Bildung des Hydrats mit 8H2O 24666 cal. beträgt. Die
8*
116 Sackur, Calcium.
Bildungswärme aus den Elementen beträgt 150430031. Nach Rupp^^^ setzt
sich CaOj ebenso wie BaOj und SrOj mit Jodid quantitativ um, nach der
Gleichung CaOj + 2j' + 4H=J2+Ca-+2 HjO, so daß es jodometrisch
titriert werden kann.
Die technische Darstellung gelingt nach Joubert^as) leicht durch Pressen
von trockenem Ca(OH)2 mit NajOj und Behandeln der Masse mit Eiswasser.
Calclutnsttlfld, CaS. M.-Q. «. 72,2.
Calciummonosulfid wurde] zuerst von Berzclius^^») durch Glühen von
gebranntem Kalk im Schwefelwasserstrom erhalten. Femer kann es dargestellt
werden durch Glühen von Calciumoxyd mit Schwefeldampf bei Luftabschluß
(BecquereP*^), Forster ^5% mit Natriumsulfid oder Schwefelkohlenstoff
(Dubrunfaut282)^Scheurer-Kestner 238), Schöne"*)). Die letztere Methode
eignet sich besonders zur Darstellung eines reinen Präparates. Die technisch
einfachste Darstellung beruht auf der Reduktion des Gipses (CaS04),
und zwar gelingt dieselbe durch Wasserstoff (Ungcr"»)), Kohlenoxyd (Stam-
mer"«)), Schwefel (Lestini"')) und vor allem durch Kohle (Berthier"»)),
Das Calciumsulfid wurde früher in großen Mengen in den Sodarüdk-
ständen des Leblanc- Verfahrens erhalten und zur Regeneration des Schwefels
weiter verarbeitet^*»)
Eigenschaften. Das reine Calciummonosulfid ist ein weißes, amorphes
Pulver; meist enthält es jedoch die Verunreinigungen des natürlichen Kalkes
und Gipses oder Kohle, so daß seine Farbe zwischen gelblichweiß und rötlich-
weiß schwankt Dann besitzt es auch die Eigenschaft der Phosphoreszenz,
d. h. die Fähigkeit, im Dunkeln zu leuchten, die dem vollkommen reinen
Präparat nicht zukommt^^^) Es führt dann den Namen Can ton s Phosphor.
An der Luft oxydiert es sich je nach der Herstellungsweise mehr oder weniger
leicht, vermutlich je nach der katalytischen Wirksamkeit der beigemengten
Verunreinigungen. Durch die Phosphorchloride wird es in Calciumchlorid
verwandelt (Baudrimont^*»), durch Fluor schon in der Kälte in Fhißspat und
Schwefelfluorid (Mourlot^«)).
In geschmolzenem Zustande entsteht es wahrscheinlich bei der Reduktion
von CaS04 durch Kohle im elektrischen Ofen. Das so erhaltene Sulfid ist
nämlich nach Mourlot^«^) und W. MüUer^^s) kristallinisch und bildet glatt-
flächige Hexaeder, deren Härte nach der Mohsschen Skala 3 und deren
Dichte 2,8 oder 2,45 beträgt Die Bildungswärme des CaS aus den Ele-
menten beträgt nach Sabatier^**) 46000 cal.
Die Löslich keit des Caldummonosulfids als solches in Wasser ist sehr
gering (Kolb2*ß), Bichamp^*«), daher muß das Löslichkeitsprodukt der Ionen
Ca*' und S" sehr klein sein. Die gesättigte Lösung ist, wie alle Sulfidlösungen,
hydrolytisch gespalten nach der Gleichung
2CaS + 2H2O = a(SH)j + a(OH)2 resp. S'' + H^O = SH' + OH',
sie enthält also auch SH'- und OH'-Ionen.
Daraus folgt, daß die Löslichkeit in alkalischen Lösungen (Soda, Natron-
lauge) kleiner sein muß als in reinem Wasser, größer dagegen in sauren,
also auch schwefelwasserstoffhaltigen Lösungen, in denen das Calcium als
Hydrosulfid <s. u.) gelöst ist Es gelten hier wahrscheinlich dieselben Be-
trachtungen wie für die Löslichkeit des CaCGj (s. d.) in kohlensäure-
haltigem Wasser. Doch sind dieselben in diesem Falle noch nicht experi-
mentell geprüft Ferner soll die Löslichkeit durch NajSOi vermehrt, durch
NaQ vermindert ^werden.
Sackur, Calcium. 117
Calcittmhydrosttlffid, Ca(SH)2, das saure Caldumsalz des Schwefel-
Wasserstoffs, wurde von Pelouze*^*') durch Einleiten von HjS in Kalkwasser
bis zur Sättigung, ferner von Berzelius durch Einwirkung von H^S auf
wasserfreies Ca(OH)2 und von Bichamp durch Einleiten von HjS in CaCO,-
haltiges Wasser erhalten; doch gehen diese letzten Reaktionen nur bis zu
einem bestimmten Gleichgewicht vor sich. In reinem Zustande wurde es von
Divers und Tetsukichi-Shimidzu'^^^) dargestellt durch Einleiten von H^S
in reinen Kalkbrei. Dieses Verfahren muß aber unter starker Kühlung und
in einer HjS- Atmosphäre ausgeführt werden, weil sonst infolge des hohen'
HjS-Dissoziationsdruckes des Ca(SH)2 eine Zersetzung eintritt Auch aus
Calciummonosuifid und Wasser entsteht das Hydrosulfid durch Hydrolyse.
Eigenschaften: Calciumsulfhydrat bildet farblose Prismen mit 6M0L
Kristallwasser. In Wasser sowie Alkohol ist es leicht löslich. Beim Er-
hitzen schmilzt es zunächst im KristaHwasser, dann entweicht HjS und es
bleibt Monosulfid zurück.
Das spez. Gew.' von Lösungen beträgt bei 23®
% Ca(SH),
o/„ a(SH)j6HjO
d
32
64
»,255
37,5
75
»,3»o-
(Divers und Shimidzu.) Die Lösung löst beim Erwärmen Schwefel
unter Schwefelwasserstoffentwickelung und Polysulfidbildung und wird durch
Kohlendioxyd zum Teil zersetzt
Beim Kochen zerfällt die Losung nach v. Miller und OpeP**) in
Ca(0H)2 und Yi^S, eine Reaktion, welche die starke hydrolytische Spaltung
beweist
Calcittmpolysulflde. Wie mit den Alkalien, so vermag Schwefel auch
mit Calcium in Wasser leicht lösliche Polysulfide zu bilden. Ihre wässrigen
Lösungen erhält man durch Kochen von CaS mit S und HjO; sie sind gelb-
rot gefärbt Beim Eindunsten im Vakuum sind die festen Verbindungen CaS4,
Calciumtetrasulfid und CaS^, Calciumpentasulfid, allerdings nur in
amorphem Zustande erhalten worden. In der Wärme zersetzen sich die kon-
zentrierten Lösungen unter Entwickelung von HjS infolge der gesteigerten
Hydrolyse in Ca(0H)2, CaS und S.
Caldutnoxysulfide. Leitet man ein trockenes Gemenge von Wasser-
stoff und Schwefelwasserstoff über Calciumhydroxyd, so erhält man ein Ge-
misch von Calciumhydroxyd und -sulfid, welches 32—33 Proz. Ca enthält
Dasselbe wird von Folkard^so) als eine Molekularverbindung angesprochen,
doch fehlt für diese Annahme ein zwingender Beweis. Beim Erwärmen im
indifferenten Gasstrom wird Wasser und Schwefelwasserstoff abgegeben. Nach
dem Erhitzen auf Rotglut hat das Gemisch die Zusammensetzung 2CaO •
2CaS • HjO. Bei starkem .Glühen an der Luft wird es zu CaS04 oxydiert
Caldumhydroxyhydrosulfid, Ca(OH)(SH), ist von Divers und Shi-
midzu (1. c) durch Zersetzung von Hydrosulfid mit Wasser auch im ge-
schlossenen QefäB in vierseitigen Prismen erhalten worden. In Wasser ist
es leicht löslich, zerfällt aber rasch in Hydroxyd und Hydrosulfid. In Alkohol
ist es unlöslich.
Von Komplexen des Calciumhvdroxyds und Calciumpolysulfids sind in
kristallinischem Zustände zwei Verbindungen bekannt
1. Herschells Kristalle 3Ca(OH)2 CaS4 • qHjO wurden von Her-
118 Sackur, Calcium.
schell"«) durch Kochen von 3 Teilen Ca(0H)2, 1 Teil S und 20 Teilen HjO,
und Abkühlen der filtrierten Lösung bei Luftabschluß über Kalk dargestellt
Auch aus der Mutterlauge können nach nochmaligem Kochen mit Calcium-
hydroxyd neue Kristalle erhalten werden; doch wachsen sie nach Angabt von
Schöne '^52) nur auf Caiciumhydrat und bei Oe jenwart von unterschweflig-
saurem Kalk an. Die Herschell sehen Kristalle sind orangefarbene, vier-
seitige Prismen; durch Erwärmung und Behandeln mit Wasser werden sie
zersetzt, durch Alkohol nicht. Ihre Lösungen zeigen die Reaktion des Cal-
ciumhydroxyds und Sulfids.
2. Buchners Kristalle 4Ca(OH)2 • CaS^ • 14H2O wurden zuerst von
Buchner 2*3) und Bach holz und Brandes 2**) durch Behandeln einer Schmelze
von Ca(OH)2 und S mit HCl oder C2H4O2 erhalten. Nach Schöne (1. c.)
und H. Rose^sß) werden sie durch Kochen von Caiciumtetrasulfid, -hydroxyd,
-hydrosulfid mit Wasser und Einengen der Lösung über Caiciumhydroxyd
dargestellt Da sich das Sulfid beim Kochen von selbst hydrolytisch in
Hydroxyd und Hydrosulfid spaltet, so wurden die Kristalle von Schöne
auch durch Kochen von Tetrasulfid mit Schwefel erhalten.
Die Bedingungen, unter denen aus diesen offenbar stark komplexen
Lösungen die Herschellschen oder die Buchnerschen Kristalle entstehen«
sind noch nicht festgestellt worden.
Die Buchnerschen Kristalle sind ebenfalls orangerot, werden jedoch all-
mählich farblos; sie gehören nach der optischen Untersuchung dem mono-
klinen System an (Qroth"«)).
Ihre Reaktionen sind dieselben wie die der Herschellschen Kristalle,
Calciutnselenid, CaSe, wurde von Fabre^^?) durch Einwirkung von
Wasserstoff auf Calciumselenat bei Rotglut dargestellt Es ist weifi, phos-
phoresziert nicht, ist schwerlöslich in Wasser, löslich in verdünnten Säuren.
Seine Bildungswärme differiert nicht sehr von der des Sulfids.
Calclumnitridy CaaNj, M.-G.= i48,3, wurde zuerst von Maquenne**"»),
allerdings nur in unreinem Zustande beim Erhitzen von Calciumamalgam
im Stickstoffstrom erhalten. Rein dargestellt wurde es von Moissan^^^ unter
Anwendung seines reinen metallischen Calciums. Es bildet hellbraune Kri-
stalle, die bei 1200^ schmelzen, sein spez. Gew. ist 2,63 bei 17®. Durch Wasser-
stoff wird es beim Erhitzen zu Ammoniak und Calciumhydrid reduziert,
Chlor und Brom zersetzen es energisch schon bei gewöhnlicher Temperatur,
Jod erst beim Erwärmen. An der Luft verbrennt es, der Dampf von S und P
wandelt es bei 500^ in das Sulfid resp. Phosphid um. Mit Kohle reagiert
es bei 800^ noch nicht, erst bei der Temperatur des elektrischen Ofens tritt
Carbidbildung ein.
Verdünnte Säuren zersetzen es unter Bildung von Calcium- und Amnio-
niumsalzen, konzentrierte Säuren sind ohne Einwirkung. Beim . Erwärmen
mit Alkohol entsteht Caiciumäthylat und Ammoniak. Wenn erst die
Bildung des metallischen Calciums ein technisch einfacher und billiger Prozeß
wäre, so würde das Caiciumnitrid Verwendung zur Überführung des Luft-
stickstoffs in Ammoniak finden können (Moissan).
Calclumamtnoniuni wurde von Moissan ^eo) durch Oberleiten von
Ammoniak über metallisches Calcium bei 15^ unter lebhafter Wärmeent-
wickelung erhalten. Es besitzt die Zusammensetzung Ca(NH;j)4. An der Luft
entzündet es sich, zerfällt nach Doby'^««) mit Alkohol in NH., und Ca-Alko-
holat Mit NH4CI zersetzt es sich nach der Gleichung 2NH4CI + Ca(NH3)4
i
Sackur, Calcium. IIQ
«CaClj + 6NH3 + Hj (Moissan 262)). Die entsprechende Reaktion tritt auch
mit Schwefelammonium ein. Bei Zimmertemperatur ist es nicht beständig,
sondern zersetzt sich unter Bildung von durchsichtigen Kristallen von
Calciumatnid, Ca(NH2)2.
Caldutnphosphidt CajPj, wurde zuerst wohl von Th^nard^"«*)
allerdings nicht in reiner Form, durch Einwirkung von Phosphordampf auf
glühenden Kalk erhalten; in reinem kristallisierten Zustande wurde es
von Moissan^**) und Renault 2^*) durch Reduktion von Calciumanhydr>
phosphat mit Kohle im elektrischen Ofen dargestellt. Moissan wendete einen
Strom von 950 Amp. und 45 Volt an, Renault benutzte viel schwächt^re
Ströme. Durch direkte Einwirkung von Phosphordampf auf reines Calcium
erhält man nach Moissan stets amorphes Caiciumphosphid.
Eigenschaften. Caiciumphosphid, amorphes wie kristallisiertes, ist rot-
braun. Es ist schwer schmelzbar, seine Dichte beträgt 2,51. Wasserstoff und
die Halogene reagieren mit ihm nicht in der Kälte, letztere jedoch schon bei
gelindem Erwärmen. Bei 30® verbrennt es an der Luft mit sehr heller Flamme.
Die Einwirkung des Stickstoffs unter teilweiser Bildung von Nitrid beginnt erst
bei 1200^ merklich zu werden. Von Wasser wird es unter Bildung von
Caiciumhydroxyd und selbstentzündlichem Phosphorwasserstoff P2H4 zersetzt,
ebenso von verdünnten Säuren; absoluter Alkohol und andere organische
Flüssigkeiten wirken nicht zersetzend.
Calciutnarsenid» Ca^As^, wurde 1. von Moissan '^^^) durch direkte
Vereinigung von metallischem Calcium und Arsendampf hergestellt. Ferner
2. von Lebeau^ß') durch Reduktion von Calciumarsenat mit Kohle im
elektrischen Ofen, 3. durch Einwirkung flüssigen Arsenwasserstoffs auf metal-
lisches Calcium und 4. durch Einleiten von Arsenwasserstoff in eine Lösung
von Caiciumammonium in flüssigem Ammoniak bei —80^. Alle diese Methoden
führen zu Produkten, die dieselbe Zusammensetzung, aber verschiedene äußere
Eigenschaften haben. Das nach 2. im elektrischen Ofen dargestellte Produkt
besitzt kristallinischen Bruch und ist rotbraun, das nach 1. dargestellte hat
metallischen Glanz. Seine Dichte beträgt 2,5. Von Halogenen wird es unter
Bildung der entsprechenden Halogenide zersetzt und zwar bei um so tieferer
Temperatur, je kleiner das Atomgewicht des Halogens ist. Wasserstoff reduziert
es nicht unterhalb 800**. Auch Sauerstoff wirkt erst bei höherer Temperatur
ein. Oxydationsmittel, z. B. Kaliumchlorat, -nitrat, -permanganat, oxydieren es
unter heftiger Wärmeentwickelung. Rauchende Salpetersäure wirkt in der Kälte
nicht ein, doch wird konzentrierte Schwefelsäure zu schwefliger Säure reduziert.
Von Wasser wird es unter Entvi'ickelung von Arsenwasserstoff zersetzt.
Mit diesem bildet es bei der Temperatur des flüssigen Ammoniaks eine
kristallisierende komplexe Verbindung.
Caiciutncarbid, CaCj. M.-G..= 65,i.
Davy2ß^) erhielt bei der Kaliumdarstellung einen Calcium und Kohlen-
stoff enthaltenden Körper, der mit H^O ein übelriechendes Gas ent-
wickelte. Wöhler^^®) fand* im Jahre 1863, ^^ß die bei der Einwirkung
von Kohle auf eine Zinkcaiciumlegierung entstehende Schmelze Wasser
unter Entwickelung von Acetylen zersetzt. Beide haben also (^alcfuni-
carbid, wenn auch in stark verunreinigtem Zustande, in den Händen
gehabt Ebenso gelang Winckler270) durch Reduktion von CnCO.; durch
Mg die Darstellung einer caiciumcarbidhaltigen Masse. Rein dargestellt, uikI
zwar in kristallinischer Form, wurde es jedoch erst von Borchers-"'), c^r
120 Sackur, Calcium.
es nicht beachtete und unabhängig von ihm von Moissan^?') durch Erhitzen
von Kalk und Kohle im elektrischen Ofen, und zwar von letzterem unter
Anwendung eines Stromes von 350 Amp. und 70 Volt Die Umsetzung geht
nach der Gleichung vor sich
CaO + 3C = CaCj + CO.
Auch durch Auflösung von Kohle in geschmolzenem CaO entsteht nach
Moissan'^^') Calciumcarbid, bei Gegenwart von viel CaO zersetzt es sich zum
Teil wieder in metallisches Ca und Kohlenoxyd, nach der Gleichung
CaC2 + 2CaO = sCa + 2CO.
Diese letzte Reaktion erklärt nach Gin^'^) das Auftreten von metallischem
Calcium bei der Carbiddarstellung bei Anwendung sehr hoher Temperaturen.
Es wird sich also jedenfalls um ein von der Temperatur und der
Massenwirkung abhängiges Teilungsverhältnis des CaO zwischen den Reak-
tionen
CaO + 3C = CaCj + CO und
CaO + C = Ca + CO
handeln, oder wie sich daraus durch Subtraktion ergibt, um eine Dissoziation
des CaCj gemäß der Gleichung
CaCj 7 — ^ Ca + 2C
Auch ohne Hilfe des elektrischen Stromes kann CaCj dargestellt werden,
doch stets nur bei sehr hohen Temperaturen, und zwar nach Travers^?») aus
metallischem Na, C und CaClj, nach Wolf f 276) mit Hilfe des Goldschmidt-
schen Verfahrens (Aluminothermie) , und nach Borchers^'^ aus CaCOj
und C Diese Reduktionen gehen nur bei Temperaturen über 2000<^ vor
sich. Technische Bedeutung hat nur die Darstellung im elektrischen Ofen,
die in den letzten Jahren durch eine große Anzahl von Patenten vervoll-
kommnet worden ist^'S) Die Darstellung von reinem CaCj gelingt nach
Moissan aus CaHj oder CajNj und C Bei der Temperatur des schmel-
zenden Platins erhielt Moissan 27») im Quarzglas keine Reaktion zwischen
CaO und C. Bei der Elektrolyse eines Gemisches von geschmolzenen Cal-
ciumsalzen entsteht bei Anwendung einer Kohlekathode an dieser Calcium-
carbid, jedoch in wechselnden Mengen (Moissan 28<*), Bullier^s»)).
Die Bildungswärme des Calciumcarbids aus den Elementen beträgt
nach de Forcrand^si) — 7250 cal. (aus Diamant), resp. —650 cal. (aus
amorpher Kohle) und die Reaktionswärme bei der Bildung aus CaO und C
= — 105350 cal. Da also die Bildung von CaQ eine endotherme Reak-
tion ist, so muß nach den bekannten thermodynamischen Prinzipien das
Gleichgewicht zwischen den beteiligten Stoffen bei steigender Temperatur zu-
gunsten des CaC2 und des CO verschoben werden. Da das System aus
vier Phasen (CaO, C, CaCj. Gas) und drei unabhängigen Bestandteilen be-
steht, so muß jeder Temperatur ein bestimmter Dissoziationsdruck des Kohlen-
oxyds entsprechen. Dies wurde experimentell von Rothmund ^83) bestätigt
Bei ca. 1620^ erreicht derselbe Atmosphärendruck, so daß nur oberhalb dieses
Punktes, wo gewissermaßen das CO fortsiedet, praktische Carbidbildung ein-
treten kann. Bei tieferen Temperaturen gelang es Roth m und, im CO-Strom
eine Zersetzung des CaCj unter Bildung von CaO und C nachzuweisen.
Vermindert man andererseits auf mechanischem Wege, z. B. durch Einblasen
von Wasserstoff, den Partialdruck des Kohlenoxyds, so tritt schon bei tieferer
Temperatur die Bildung von Carbid und Kohlenoxyd ein, um den Gleich-
gewichtsdruck des CO wieder herzustellen.
Sackur, Calcium. 121
Etgenschaf^n. Nach Moissan (c L) zdgt das CaC^ immer kristal-
linischen Bruch, ganz reines Carbid ist farblos und durchsichtig. Das spez.
Gew. beträgt 2,22 bei i8<>, es ist in allen bekannten Lösungsmitteln praktisch
unlöslich. Das technische Carbid enthalt alle Verunreinigungen, die die Aus-
gangsmaterialien enthalten.
Die große technische Bedeutung des Caldumcarbids beruht vornehmlich
auf seiner Verwendung zur Darstellung des Acetylens, welches durch
Hydrolyse nach der Gleichung
CaCj H- 2HjO = CjHj -|- Ca(OH)j
unter heftigem Aufschäumen und Wärmeentwickelung entsteht Demgemäß
kann das CaC) als ein Ca-Salz mit dem sehr schwadi elektroaffinen Anion
C2" aufgefaßt werden.*®*) Mit diesem reagieren die H'-Ionen des Wassers 6ei
der Hydrolyse unter Bildung der freien Säure CjHj, Acetylen. Da das
Acetylen mit sehr heller Flamme verbrennt, so hegte man große Hoffnungen
auf seine Verwendbarkeit als Bdeuchtungsmtttel im großen. Diese Hoff-
nungen sind bis jetzt jedoch noch nicht verwirklicht, doch sind dem Cal-
ciumcarbid in jüngster Zeit noch andere Gebiete für technische Verwertung
eröffnet worden. Da es nämlich aus Kalk und Kohle unter Aufnahme be-
trächtlicher Energiemengen entsteht, so wird es unter geeigneten Umständen
fähig, seinen Energievorrat an andere chemische Verbindungen abzugeben,
d h. solche Reaktionen einzuleiten, die nur unter Zufuhr äußerer Energie
von statten gehen können, z. B. alle Reduktionsvorgänge.
Die reduzierende Kraft des Caldumcarbids ist zuerst von Moissan*®*)
und WarrenM»), später von Fröhlich*®'), Neumann*®®), v. Kügelgen*®»),
Tarugi*»^) und Geelmuyden**^) untersucht worden. Diese Untersuchungen
beschäftigen sich im wesentlichen mit der technisch wichtigen Reduktion von
Metalloxyden oder -salzen zu reinen Metallen. Während aber Moissan
und Warren die Metalle nie rein, sondern mit ca. 1 Proz. Ca legiert er-,
hielten, gelang es den anderen Autoren durch Anwendung geeigneter Schmelz-
flüsse, besonders der Chloride des Calciums oder der angewendeten Metalle
die reinen Metalle, bez. reine Legierungen der angewendeten Metalloxyde oder
-salze herzustellen. Die Reduktion geht unter heftiger Wärmeentwickelung
bei Rotglut vor sich. Um sie einzuleiten, genügt es, eine Stelle des Reaktions-
gemisches z. B. durch ein Streichholz, anzuzünden.
Der Gleichung, nach der diese Reduktion vor sich geht, geben Neu mann
und Fröhlich die Form (wenn M ein einwertiges Metall bedeutet)
3M2O + CaCj = CaO + 3M -1- 2CO,
v. Kügelgen dagegen
5M2O + CaQ =« CaO + 5M + 2CO2.
Tatsächlich enthalten die entweichenden Reaktionsgase sowohl Kohlen-
dioxyd wie Kohlenoxyd in Gewichtsverhältnissen, die je nach den angewen-
deten Versuchsbedingungen und der Natur des zu reduzierenden Oxyds
variieren. Wahrscheinlich gehen beide Reaktionen nebeneinander vor sich,
und zwar bei schwer zu reduzierenden Metallen vornehmlich die erste, bei
leichter zu reduzierenden die zweite, da nach Bodländer***) die freie Bildungs-
energie des Kohlenoxyds pro Äquivalent Sauerstoff größer ist als die des
Kohlendioxyds. Die Annaihme, die von Neumann wie von v. Kügelgen
zur Aufrechthaltung ihrer Gleichungen gemacht werden muB, daß eines der
beiden Gase durch eine sekundäre Reaktion entsteht, ist durch keine experi-
mentelle Tatsache gestützt.
122 Sackur, Calcium.
Wirkliche Gleichgewichtszustände sind nicht untersucht worden, doch ist
es nach NTeumann"') kaum zweifelhaft, daB die Neumann-Fröhlichsche
und die Kugel gensche Reaktion sich nebeneinander in solchem Ver-
hältnis abspielen, wie es das der jeweiligen Temperatur entsprechende Oleich-
gewicht
M^O + CO ;i:^ Mj + COj
erfordert; diesem muB das Resultat der Reaktion gleichzeitig genügen.
Ob der Verwertung des Caiciumcarbids als Reduktionsmittel in der
Hüttentechnik und der Metallurgie eine große Bedeutung zukommen wird,
muß noch als zweifelhaft bezeichnet werden.
Eine weitere Verwendung des Caiciumcarbids, welche seinem hohen
Energiegehalt zu verdanken ist» ist seine Absorptionsfähigkeit für atmosphä-
rischen Stickstoff.
Bei Rotglut reagiert nämlich, wie von der Cyanidgesellschaft^»*) ge^
zeigt worden ist, Caiciumcarbid .mit Stickstoff unter Bildung von Calcium-
cyanamid und Kohle nach der Qleichung
aC2 + 2N = aCN2+C
Das gewonnene Calciumcyanamid (s. d.) kann sowohl direkt für die Land-
wirtschaft als Düngemittel, als auch zur Verarbeitung auf Alkalicyanide ver-
wendet werden.
Den übrigen zahlreichen Reaktionen des Caiciumcarbids kommt keine
technische Bedeutung zu, doch sind sie von theoretischem Interesse.
Land mann 2^^) hat die Reduktionswirkung auf organische Haloide, Sul-
fide usw. untersucht und unter anderem folgende Reaktionen gefunden:
2CaC2 + CCI4 — 5C + 2CaCl2
3CaC2 + 2CHCIs — 8C -{- aCaClj + Hj
2CaC2 + CS2 = 5C + 2CaS
CaQ + KCNS = CaS + KCN + 2C
Mit den Halogenen, P, As reagiert es nach Moissan*-^®«) bei höherer Tem-
peratur, ebenso mit Borsäure (Geelmuyden) unter Bildung von Calcium-
borid, mit den Alkalimetallen, Magnesium und Wasserstoff jedoch nicht
Calclumslllcld, CaSis* Ein Produkt, welches die ungefähre Zusammen-
setzung CaSij hatte, wurde schon von Wöhler*-^^') durch Zusammenschmelzen
von Si, CaCl2, NaCl und Na erhalten. Femer wurde seine Entstehung als
Nebenprodukt bei der Calciumcarbiddarstellung im »elektrischen Ofen von
LeChatelier298)^ de Chalmot^»«) und Moissan^oo) nachgewiesen. In reinem
Zustande wurde es zuerst von Moissan^^^*) durch Reduktion von Kieselsäure
durch metallisches Ca unterhalb Rotglut, durch direkte Vereinigung von
Calcium und Silicium und schließlich durch Zusammenschmelzen von CaO
und Si im elektrischen Ofen mittels eines Stromes von 600 Amp. und 60 Volt
dargestellt Die Reaktion geht in diesem Falle nach der Qleichung 2CaO ^-
sSi = 2CaSi2 + Si02 vor sich. Das auf diese Weise dargestellte Calcium-
silicid wird nach Moi ssan und D i It hey '^^^) nur langsam von Wasser, Schwefel-
säure oder Salpetersäure, rascher durch Alkalien unter Entwicklung von
reinem Wasserstoff zersetet Konzentrierte Salzsäure greift es rasch an unter
Bildung von Wasserstoff und Siliciumwasserstoff. Nach Bradley*^^) und
Jakobs »<>^) bildet sich bei der Einwirkung verdünnter Säuren Wasserstoff und
Silicoacetylen SijHj.
Das von Moissan und Dilthey dargestellte Calciumsilrcid ist kristalli-
Sackur, Calcium. 123
nisch, besitzt silbergraue Farbe und nxetallischen Glanz. Es hat ungefähr die
Härte von Quarz und die Dichte 2,5.
Calciumborid, CaB^. Es wird nach Moissan und Williams^®^) durch
Erhitzen von Caldumoxyd mit Bor oder besser durch Reduktion von Cal-
ciumborat mit Aluminium und Zuckerkohle im elektrischen Ofen erhalten
(300 Amp., 4 Volt). Zur Reinigung von hierbei als Nebenprodukt entstehen-
den harzigen, organischen Massen muB das Produkt. mit Äther und Toluol
gewaschen werden. Seine Zusammensetzung entspricht der Formel CaB«. Seine
Dichte beträgt bei 15^ 2,23. Es ist ein sehr hartes, glänzendes, schwarzes,
kristallinisches Pulver. In ganz dünnen Schichten erscheinet; die Kriställchen
gelb. Mit Wasserstoff reagiert es nicht, mit Fluor schon in der Kälte heftig,
mit Chlor, Brom, Jod erst bei Rotglut. Vom Wasser wird es nicht zersetzt,
jedenfalls nicht unter looo^ Calciumborid, das im elektrischen Ofen ge-
schmolzen war, zersetzt jedoch Wasser unter Entwicklung von Wasserstoff.
Es scheint also beim Schmelzen eine chemische Veränderung vorzugehen.
Geelmuyden^^^^ erhielt Calciumborid aus Caiciumcarbid und Boi^ure.
Calciumhypochlorit» Ca(CI0)2, resp. sein Anion CIO' ist wohl jeden-
falls als die wirksame Verbindung des Chlorkalks aufzufassen.
Inireinem Zustand wurde es von Kingzett*^') durch vorsichtiges Auf-
tauen des beim Gefrieren von Chlorkalklösung enthaltenen Kryohydrats
dargestellt Es kristallisiert in federförmigen Kristallen mit 4 Mol. HjO.
Tiesenholt^®^ erhielt durch Einwirkung von QjO auf trockenes Caldum-
hydrat kein reines Präparat, da der Kalk nicht soviel Säureanhydrid aufnahm,
wie seinem Aquivalentgewicht entsprach.
Chlorkalk oder Bleichkalk heißt das Einwirkungsprodukt von Chlor
auf gelöschten Kalk (Ca(0H)2); dieser absorbiert je nach den äußeren Um-
ständen (Reinheit, Oberflächenbeschaffenheit, Feuchtigkeit, Temperatur) ver-
schiedene Mengen von Chlor, die durch Einwirkung von Säuren auf das
Produkt fast quantitativ wieder freigemacht werden. Der Qehalt an diesem
durch Säuren freigemachten sogenannten i»bleichenden** oder »wirksamen«
Chlor bestimmt den technischen Wert des Chlorkalks.
Die Bildung von Chlorkalk ist an die Anwesenheit von Wasser ge-
knüpft; trockenes Calciumoxyd (CaO) absorbiert kein Chlor, ein Qemisch
von CaO und Ca(0H)2, sowie bei ioo<> getrocknetes Ca(OH)2 nur geringe
Mengen. Die maximale Ausbeute erhält man bei Anwesenheit von ca. 3,5Proz.
Wasser über das Hydratwasser hinaus, wie folgende Versuche von Lunge
und Schaeppi^o^) zeigen:
(Trockenes Ca(OH)2 enthält 24,33 Proz. Hjü.)
HjO-Gehalt des benutzten Gehalt des Chlorkalkes
Kalkes an wirksamem Cl
6,5 9,06
13,6 32,34
i7i6 37,38
21,6 38,82
24,0 40,71
26.0 40,89
27,8 43»i3
28,2 40,36
30.1 38,78
31,8 36,85.
124 Sackur, Calcium.
Einen Maximalgehalt von 43,14 Proz. Cl erhielt Ditz'^<>) durch wieder-
holtes Hinzufügen von wenig Wasser während des Chlorierens. Obwohl die
Einwirkung von Chlor auf Kalk unter^Wärmeentwicklung stattfindet, ist die
Ausbeute doch nicht bei tiefer Temperatur am größten, da offenbar bei dieser
die Geschwindigkeit der Aufnahme gegen Ende der Chlorierung zu gering
wird, sondern bei einer mittleren Temperatur von 40 — 50^, wie folgende
Versuche von Lunge und Schaeppi zeigen:
bei der Einwirkung
Wirksames Q
t«
a
—17
2,3
40
41,18
0
19,88
45
40,50
+ 7
33,24
50
41,52
■h 21
35,50
60
39,40
+ 25
39,50
90
4,26
, + 30
40,10
DitzSio) erhielt bei — 10 bis* — 2o<> unter den günstigsten Bedingungen
nur einen Chlorkalk von 31,9 Proz. wirksamen Chlors, bei Zimmertemperatur
dagegen von 43,14 Proz.
Nach Tarugi (Gaz. chim. ital. 34, II, 224, 1904) beruht die Bildung von
Chlorkalk auf der intermediären Bildung eines Superoxydhydrats, entsprechend
den Gleichungen
2a2 + 2H20 = 4HCl + 02
Ca(OH)j + 02 = a02(OH)2
ao2(OH)2 + 2Ha = Ca02a2 + 2HjO.
Demnach sei der Chlorlötlk als ein Peroxychlorid aufzufassen. Für diese
Formel spricht auch die Reaktion mit Hg nach der Gleichung
Ca02Cl2 + Hg— Ca02 + HgClj.
Eigenschaften des Chlorkalks. Chlorkalk ist ein weiBes, wenig
hygroskopisches Pulver, das an der Luft schwach nach Chlormonoxyd (QjO)
riecht In Wasser löst er sich nicht klar» sondern unter Bildung eines Rück-
standes, der je nach den Umständen aus Caiciumhydroxyd oder basischem
Chlorcalcium besteh^ (Winteler^^^)). Die Lösungen zeigen die Reaktionen
der unterchlorigen Säure (siehe unten).
Beim Liegen an der Luft verliert er an wirksamem Chlor durch Ent-
wicklung von etwas Cl und CI2O und Bildung von chlorsaurem Salz, das ja
mit Säuren in der Kälte kein Cl entwickelt
Beim Erwärmen auf 100^ verliert Chlorkalk etwa die Hälfte seines
Wassergehaltes, das übrige Wasser geht zum Teil bei 150^ fort, die letzten
Spuren jedoch erst bei Rotglut
Beim Erwärmen bis 70^ entwickelt sich nur Cl, oberhalb dieser Tem-
peratur auch CI2O und O (Lunge ^^^j).
Bei i9o<> ist fast alles bleichende Chlor zerstört (Ditz). Beim Schmel-
zen entwickelt sich nach Lunge und Schoch'*') neben geringen Spuren von
CI2O ausschließlich O und kein Cl, wie Dreyfus^**) angegeben h^tte.
Verdünnte Salzsäure und Kohlendioxyd, dieses aber nur, wenn es nicAtganz
trocken ist (Ditz), machen im Gegensatz zu anderen Säuren, die auch QjO
entwickeln, aus dem Chlorkalk schon in der Kälte fast alles Chlor frei; auf
diesem Umstandis beruht seine Verwendung als Bleich-, als Oxydations- und
Desinfektionsmittel, femer zur Entwicklung von Chlor für den technischen
Bedarf, besonders wenn dasselbe in alkalischer Lösung^ erfordert wird, z. B.
Sackur, Calcium. 125
die Bildung von Chloroform» sowie auch zu Laboratoriumszwecken (aus Chlor-
kalk und Salzsäure).
Konstitution. Die Frage nach der Konstitution oder chemischen
Formel des Chlorkalks ist eine der meist umstrittenen der ganzen anorga-
nischen Chemie, die auch durch die neuesten Untersuchungen noch keine
vol? befriedigende Lösung gefunden hat Die Ursache hiervon ist wohl der
Umstand, daß Chlorkalk überhaupt kein einheitliches chemisches Individuum,
sondern ein Qemenge von solchen ist, deren Existenzbedingungen und Stabi-
litfttsgrenzen wohl nur durch. Untersuchungen auf Qrund der chemischen
Oleidigewichtslehre, insbesondere der Phasenlehre^ festgestellt werden können.
Die hauptsächlichsten Anforderungen, denen sämtliche Chlorkalkformeln
gerecht werden müssen, sind die Erklärungen folgender Tatsachen:
i) Die Entwicklung des gesamten Chlors durch verdünnte Säuren
und CO,.
2) Das stete Vorhandensein von Wasser und die verschiedene Leichtig-
keit, mit der die einzelnen Mengen desselben abgespalten werden.
3) Der wechselnde Gehalt an Caldumoxyd.
Zur Erklärung von i) faßte Berzelius'^*) den Chlorkalk auf als das
Caldumsalz der chlorigen Säure. Diese Anschauung modifizierte Baiard ^^<)
und Gay-Lussac'^^ nach des ersteren Entdeckung der unterchlorigen Säure
dementsprechend; da aber mit Salzsäure nur soviel Chlor entwickelt wurde,
wie im Chlorkalk enthalten war, und nicht das Doppelte, konnte dieser nicht
aus reinem unterchlorigsauren Calcium bestehen, denn
Ca(OCl)2 + 4Ha «.aClj + 2H2O + 4CI,
sondern aus einem äquimolekularen Qemisch von CaCOQ), und CaQ,.
Seine Bildung wurde also ausgedrückt durch die Gleichung
2a(OH)2 + 20, — a(oa)2 + aci, + 2HaO.
Da es aber auf keine Weise gelingt, sämtlichen Kalk nach dieser Glei-
chung zu chlorieren, sondern das fertige Produkt immer bedeutende Mengen
Caldumoxyd enthält, die nicht an bleichendes Chlor nach obiger Formel
gebunden sind, hielt Fresenius '*8) den Chlorkalk für ein Gemenge von
Caldumhypochlorit und basischem Caldumchlorid und formulierte seine
Bildung demgemäß nach der Gleichung
4Ca(OH)2 + 2CI2 = Ca(Oa)j + aCI, • 2aO + 4HjO.
Ein Chlorkalk dieser Formel durfte nur 32 Proz. wirksames Chlor ent-
halten. Die Darstellung höherchlorierter Produkte widerlegte daher die
Freseniussche Formel, besonders da Bolley^»») nachwies, daß basisches
Caldumchlorid, CaG22CaO, durch Chlor unter Bildung von Chlorkalk an-
gegriffen wird.
Die alte Gay-Lussacsche Formel ist femer nicht imstande, das Ver-
halten des Chlorkalks gegen Wasser zu erklären.
Einerseits verliert derselbe nämlich bei loo^ ungefähr die Hälfte seines
Wassergehalts, andererseits wird, wie neuerdings Ditz'^^') (1. c) gezeigt hat,
bdm Chlorieren des Kalkes Wasser frei, das sich in Tröpfchen an den oberen
Gefäßwänden absetzt Beides ist mit der Annahme von reinem Chlorcalcium
im Chlorkalk unvereinbar.
Daher hielt Odling''^^) ihn für ein gemischtes Kalksalz der unterchlorigenr
und der Chlorwasserstoffsäure und gab ihm die Konstitutionsformel
Ca<Q£|, die später namentlich von Lunge ^22) und seinen Mitarbeitern ver-
126 Sackur, Caldum.
teidigt wurde; 2 MoL derselben enthalten t Motr Kristallwasser.' Die Schreib-
weise von Mijers*^^ O^Ca — Clj, mit vierwertigem QOcium, ist als un-
zweckmäßig zu bezeichnen und wohl von niemandem angenommen worden.
Zur Erklärung des nicht chlorierten Kalkes nahm Kolb***) eine Molekular-
v^rbindung 2CaOCl2 + Ca(OH)2, Lunge im Anschluß an Ooepner^^sj eine
mechanische Beimengung an. Nach ihrer sog. Umhüliungshypothese werden
einzelne Teile Kalk von dem neugebildeten Chlorkalk CaOClj umhüHt und
so vor weiterer Chlorierung geschützt Nach anderen Autoren dagegen ent-
zieht der gebildete Chlorkalk dem Kalk so viel Wasser» daß derselbe nicht
mehr der Chlorierung fähig wird. Diesem Umstände müßte sich jedoch
durch allmähliches Hinzufügen von Wasser abhelfen und sich schließlich doch
alter Kalk chlorieren lassen; tatsächlich hat Ditz auf diese Weise ein Maxi-
mum von wirksamem ChJor erhalten.
Stahlschmidt^^^ nahm eine chemische Bindung des nicht chlorierten
Kalkes an und faßte den Chlorkalk als ein basisches unterchlorigsaures Cal-
OH
dum auf| Ca<QQy entsprechend der Reaktionsgleichung
3a(OH)2 + 20^ = 2Ca<°2, + CaCl2 + 2HjO.
Abgesehen von den Gründen, die das Vorhandensein von freiem CaCI^
unwahrscheinlich machen, wurde diese Auffassung hinfällig durch die Dar-
stellung von Chlorkalk mit mehr als 39 Proz. bleichendem Chlor, wie ihn
diese Formel als Maximum verlangt.
Die Beweise von Dreyfus^^Tj fQr die Stahlschmidtsche hormei smd
durch die Versuche von Lunge und Schoch als widerlegt zu bezeichnen.
In neuerer 2^eit wurde die alte Oay-Lussacsche Formel wieder aufge-
nommen von Kraut*28) und v. Tiesenholt^^gj Ersterer bewies,, daß ein
Gemenge von aus CaO und 0,0 dargestelltem reinem Caldumhypochlorit
und Chlorcaldum dieselben Eigenschaften habe wie Chlorkalk. Kohlendioxyd
kann aus diesem Gemenge sämtliches Chlor frei machen, da die primär
gebildete unterchlorige Säure das Chlorcaldum unter Cl-Entwicklung zer-
setzt Ferner spricht das Vorhandensein einer bleichenden Lithtumverbkidung
LiOCl-LiCl gegen die Odlingsche Formel, die nur für 2 wertige Elemente
anwendbar ist v. Tiesenholt betonte hauptsächlich die Umkehrbarkeit der
Reaktionsgleichung
2Ca(OH)j + 20^ ;il^ Ca(OCl)2 + aCl^ + 2H2O.
Ditz (1. c) schließlich sprach zuerst die Ansicht aus, daß der Chlorkalk
des Handels nicht aus einer einzigen bleichenden Verbindung, sondern einem
Gemenge von solchen besteht Bei der Einwirkung von Chlor auf Kalk
findet zunächst die Reaktion statt
2Ca(OH)2 + CI2 = CaO . Ca<^'Q(I) -I- 2HjO.
Bei genügendem Oberschuß von Wasser und nicht zu tiefer Temperatur
findet eine Hydrolyse des Chlorkalkes (I) statt, gemäß
ao . Ca<§'Q + 2H2O -^ Ca(OH)2 + Ca<5Q . HjO (II)
und das neugebildete Ca(0H)2 ist wieder der Chlorierung fähig. Der wirk-
liche Chlorkalk ist ein Gemenge der Verbindungen (i u. 11). Die Fälle, in
denen dieselben in einem ganzzahligen Verhältnis stehen, haben entg^n
Sackur; Calcium. 127
Ditz' Anschauung keine theoretische Bedeutung. Ober loo^ ist nur die
Gl
Verbindung CaO • Ca<QQ beständig.
Der erste Versuch, die Bildung des Chlorkalks vom Standpunkte des
Massenwirkungsgesetzes aufzufassen, rührt von Winteler^^^) her. Dieselbe
spielt sich in der durch die Anwesenheit von Wasser bedingten flüssigen
Phase ab, in der sich das Chlor unter hydrolytischer Spaltung auflöst, gemäß
a^ + HjO TZ!: HCl + HOCl.
Der Chlorkalk ist das Einwirkungsprodukt dieser beiden Säuren auf Cal-
ciumhydroxyd; ob er aus einem Qemenge oder einer Verbindung der be-
treffenden Salze besteht, bleibt unentschieden. Das Massenwirkungsgesetz
gibt Auskunft über die günstigsten Bedingungen dieser Reaktion. So ergibt
sich z. B., daß eine starke Alkalität (große Konzentration an OH') die Ent-
wicklung von Sauerstoff aus Hypochlorit, also eine für die Technik schäd-
liche Nebenreaktion, befördert Daher ist von den alkalischen Erden nur
das Calcium, dessen Hydroxyd das schwerlöslichste ist, zur Bildung von
Bleichverbindungen geeignet
Faßt man alle zur Bestimmung der Konstitution unternommenen Unter-
suchungen vom physikalisch-chemischen Standpunkt zusammen, so kann man
es als sehr wahrscheinlich hinstellen, daß er kein einheiUicher Stoff ist, son-
dern aus einem Qemenge bleichender Verbindungen besteht, etwa nach der
Auffassung von Ditz. Die Untersuchung und Isolierung der einzelnen Be-
standteile, oder gar die Feststellung ihrer Umwandlungsprodukte, wird aber
wohl auf große Schwierigkeiten stoßen, weil man es, wie Ostwald ^^O hervor-
gehoben hat, beipi Chlorkalk überhaupt nicht mit stabilen Verbindungen und
wirklichen Gleichgewichtszuständen zu tun hat Jedenfalls ist es als ein
Mangel aller bisherigen Untersuchungen zu betrachten, daß der Partialdruck
des Chlors weder bei der Bildung noch der Zersetzung des Chlorkalks
messend verfolgt wurde. Eines der wenigen sicheren Ergebnisse ist wohl
dies, daß der Chlorkalk .nicht aus einem physikalischen Gemenge von Cal-
dumhypochlorit und -chlorid besteht, obwohl der gegenteilige Beweis, etwa
durch Messung der Wärmetönung oder Volumenänderung beim Vermengen
dieser beiden Salze, noch nicht erbracht ist Ob aber der bleichenden Ver-
bindung die Formel Ca<QQ (Odiing), oder die doppelte CaCl2Ca(OCl)2
zukommt, ist, wie schon Lunge hervorgehoben hat, nicht zu entscheiden, da
es uns an Methoden zur Molekulargewichtsbestimmung fester Körper fehlt
Die Lösungen des Chlorkalks. Chlorkalk ist in wenig Wasser nicht
ohne einen Rückstand von Caiciumhydroxyd löslich. Die Lösungen sind
identisch mit solchen, die durch Auflösen von Hypochlorit, Hydroxyd und
Chlorid . hergestellt sind, und zeigen alle Reaktionen, die den betreffenden
Ionen entsprechen.
Wie alle Lösungen, die das Ion CIO' enthalten, sind sie leicht zersetz-
lich unter Chloratbildung. Sie können auch durch Einleiten von Chlor in
Kalkwasser dargestellt werden. Vor Licht und Luft geschützt, halten sie sich
jedoch in der Kälte beliebig lange. Die Zersetzung ist auch nicht erheblich
bei Erwärmen der reinen Lösung bis 60 ^ (Lunge und Landolt^a^)), bei
höherer Temperatur bildet sich Chlorat und es entweicht Sauerstoff. Enthält
die Lösung freies Chlor, so tritt die Chloratbildung schon bei Zimmertem-
peraturein, jedoch ohne Sauerstoffentwicklung. Dasselbe ist nach Förster und
128 Sackur, Caldum.
jorresss) in schwachsauren Lösungen (Essigsäure) der Fall; Sauerstoffentvick-
lung tritt erst oberhalb 60 <> auf. Katalytische Sauerstoffüberträger, vie
Metalloxyde, besonders Kobaltsuperoxyd, rufen eine so lebhafte Sauerstoff-
entvicklung hervor, daß diese Reaktion (bei 70— So®) zur einfachen Dar-
stellung von Sauerstoff im Laboratorium empfohlen wird (Fleitmann '•*)).
Es entweicht quantitativ aller Hypochloritsauerstoff, Chloratbildung tritt nicht ein.
Mit alkoholischem Chloroform kann man der Chlorkalklösung einen Teil
des bleichenden Chlors in Gestalt des Athylesters der unterchlorigen Säure
entziehen, jedoch natifrlich nur bis zu einem bestimmten Verteilungsgleichgevicht
Beim Kochen mit Ammoniak tritt quantitativ Zersetzung ein unter Ent-
wicklung von Stickstoff, nach der Gleichung
2NH3 + aCaOClj = 3 • CaClj + 3 HjO + Nj, resp.
4NH3 + 3Ca(OCI)2 = 3CaCl2 4- öH^O -f- aNj
(Kolb, Lunge und Schoch, I. c, die Angaben von Dreyfus sind schein-
bar nicht richtig).
Beim Zusatz von Alkohol treten Nebenreaktionen ein; es bildet sich
Chloroform, Athylchlorid etc.
Das spez. Gewicht von Chlorkalklösungen ist von Lunge und Bach-
ofen >**) bei 15^ bestimmt worden.
g bleichendes Q
im Liter
s
g Q im Liter
s
7»,79
I,J155
35,81
1,0600
68,66
1,1 105
29,41
1,0500
65.33
1,1060
23,75
1,0400
61,17
1,1000
17,36
1,0300
55,18
1,0900
n,4»
1,0200
48,96
1,0800
5,58
1,0100
42,31
1,0700
140
1,0025
Beim Behandeln von Chlorkalk mit Alkohol löst sich in diesem nur
Chlorcalcium, kein Hypochlorit
Die Bestimmung des bleichenden Chlors im Chlorkalk führt den
Namen Chlorimetrie. Die Ausrechnung erfolgt gewöhnlich in Prozenten,
früher in Gay-Lussacschen Graden, welche die Liter Chlor angeben
(3^ u. 760 mm), • die aus einem kg Chlorkalk erhalten werden; 1 Grad ent-
spricht demnach 0,3165 Proz.
Alle chlorimetrischen Methoden bestehen in Titrationen; sie beruhen auf
der oxydierenden Wirkung von Chlor oder unterchloriger Säure bei Gegen-
wart von Wasser, Als Reduktionsmittel dient arsenige Säure, nach Gay-
Lussac in saurer, nach Penot in alkalischer Lösung, als Indikator Jodstärke-
papier. Die Anwendung von Thiosulfat oder Ferrosalzlösungen ist in der
Technik weniger gebräuchlich.
Technische Darstellung des Chlorkalks. Der Chlorkalk wurde
als Bleichmittel von Tennant 1789 dargestellt, als Ersatz des von Ber-
thol let durch Einleiten von Chlor in Natriumcarbonatlösung erhaltenen
Eau de Javelle. Seitdem ist die Chlorkalkindustrie zu immer größerer Be-
deutung gelangt, besonders in Großbritannien. Der zur Verwendung
kommende Kalk muß möglichst rein und fein gesiebt sein. Die Kammern,
in denen er der Chlorierung ausgesetzt wird, haben verschiedene Formen, je
nach der Darstellungsmethode des benutzten Chlors. Wird dasselbe nach
dem Deacon-Prozeß gewonnen, so ist es in viel verdünnterem Zustande
Sackur, Calcium. 12Q
als das aus Braunstein hergestellte, und muß daher auf eine größere Kalk-
oberfläche einwirken. In den betreffenden Kammern darf daher der Kalk
nur in ganz dünnen Schichten liegen. Elektrolytisch hergestelltes Chlor ist
nicht ohne weiteres zur Chlorkalkdarstellung geeignet, da es infolge Angriffs
der Kohlenanoden stets mit Kohlensäure verunreinigt ist Diesem Obelstand
soll sich durch Anwendung hoher Kammern abhelfen lassen, in denen das
leichtere Kohlendioxyd nach oben geht (doch- ist es unmöglich, eine Ent-
mischung von Gasgemengen anzunehmen!), femer durch Innehaltung der
gunstigsten Bedingungen für Wärme und Feuchtigkeit Winteler (1. c.) hat
auf diese Weise einen söprozentigen Chlorkalk erhalten.
Calciumchlorat, Ca(a03)2. M.-G. »» 207,0.
Darstellung. Calciumchlorat entsteht beim Einleiten von Cl in Kalk-
milch, besonders beim Erwärmen. Die Lösung enthält jedoch noch Caldum-
chlorid und die Kalksalze der niederen Halogensauerstoffsäuren (siehe Chlor-
kalk). Für diese sehr komplizierten Oleichgewichtsvcrhältnisse gelten die-
selben Gesichtspunkte, die für das Gleichgewicht zwischen Chlor und Alkali
von Förster und Müller **6) angegeben sind. Eine systematische Unter-
suchung dieses Systems liegt nicht vor; aus den älteren Arbeiten geht hervor,
daß die Ausbeute an Chlorat mit der Temperatur wächst (Calart^*'') und
Lunge ^*®)). Infolge des geringen Unterschieds der Löslichkeit ist die Tren-
nung des Chlorats von den anderen Salzen schwierig; diese Methode eignet
sich daher nicht zur Reindarstellung des Salzes. Sie gelingt aber durch
Neutralisation reiner Chlorsäure mit Calciumhydroxyd oder -carbonat
(Wächter***)). Aus dieser Lösung kristallisieren bei Zimmertemperatur
schiefe rhombische Kristalle mit 2 Mol. Kristallwasser aus, die bei raschem
Erhitzen oberhalb ioo<) in ihrem Kristall wasser schmelzen. Bei langsamem
Erwärmen verdunstet das Kristallwasser. Der wasserfreie Rückstand zersetzt
sich unter Schmelzen in Sauerstoff und Spuren von Chlor.
Calciumchlorat ist an der Luft zerfließlich, im Wasser und Alkohol leicht
löslich. Letztere Lösung brennt mit schöner roter Ca-Flamme.
Calciumperchlorat» Ca(CI04)2, M.-G. «= 239,0, entsteht aus Überchlor-
säure und Calciumcarbonat oder -hydroxyd. Die Kristalle (Prismen) sind sehr
zerfließlich, lösen sich leicht in Wasser und Alkohol.
Caldumhypobromit^ Ca(BrO)2. Seine Lösung entsteht neben Jodid
und Jodat aus Calciumhydroxyd, Jod und Wasser bei gewohhlicher Tem-
peratur. Sie hat bleichende Eigenschaften, ist ziemlich bestandig, zersetzt
sich jedoch beim Erwärmen und im Sonnenlicht Sie hat einen an Jodoform
erinnernden Geruch (Lunge und Schoch^^^)).
Calciumbromat» Ca(Br03)2. M.-a. =» 296,0. Es entsteht aus Brom-
säure und Calciumhydroxyd oder -carbonat. Es kristallisiert mit 1 Mol.
Kristallwasser in monoklinen Säulen (Rammelsberg^*^)), die mit Ba(Br03)2
und Sr(Br05)2 isomorph sind (Marignac**^)) und ihr Kristallwasser nur
schwierig abgeben (bei 180^). Spez. Gew. 3,329. Bei höherer Temperatur
entweicht Sauerstoff. In kaltem Wasser löst es sich zu ungefähr gleichen
Teilen.
Calciuinjodat, CaOOa)^. M.-G. = 398,8. Dasselbe entsteht wie bro-
mat und auch Chlorat aus Jodsäure und Calciumhydroxyd oder -carbonat,
femer infolge seiner geringen Löslichkeit in Wasser aus der Lösung irgend-
eines Ca-Salzes mit einem Alkalijodat.
Es scheidet sich je nach der Temperatur in Kristallen mit 6 oder 4 Mol.
Abtzz, Handb. d. anorgan. Chemie II. 9
130 Sackur, Calcium.
Kristallwasser ab; die ersteren gehören dem rhombischen System an (Ram-
melsberg^^3). Ditte344)^ Millon^^»)).
Bei höherer Temperatur existiert noch ein Monohydrat, dessen Dampf-
druck gering ist und das daher nur schwer (bei igo^) entwässert wer-
den kann.
in Wasser ist es nur wenig löslich; nach Rammeisberg löst sich ein
Teil in 450 Teilen HjO von 68 und 75 Teilen von 100 <^. Leichter löslich
ist es in Salpetersäure, aus der es jedoch durch Ammoniak wieder ausgefällt
wird. In Schwefelsäure ist es weniger löslich (Ditte).
Die Zersetzung durch die Hitze ist ähnlich der des entsprechenden
Bariumsalzes (siehe dieses).
Caiciumperjodat hat je nach seiner Darstellung verschiedene Zusammen-
setzung. Das normale Salz (OlQO^)2 entsteht nach Rammelsberg^^*) aus
sehr stark sauren Lösungen von HJO4 und CaCOj. Aus schwachsauren oder
neutralen Alkaliperjodatlösungen wird durch Ca-Carbonat oder -Nitrat ein
basisches Salz Ca0O4)2 • CaO + qHjO, bezw. yHjO gefällt Durch Glühen des-
selben soll ein Salz Ca(j04)24CaO entstehen (Benckiser**'), Langlois '*«)).
Doch ist es wohl als ein Qemenge von Perjodat und Oxyd aufzufassen.
Calciumhydrosulflt oder richtiger -hyposulffit» Ca(S02)2y das Calcium-
salz der hydroschwefligen Säure wurde von Moissan^*^ durdi gelindes Er-
wärmen von Calciumhydrid mit Schwefeldioxyd erhalten, nach der Gleichung
CaHj + 2SO2 =CaS204 + Hj.
Das Salz ist in Wasser leicht löslich, die Lösung hat stark reduzierende
Eigenschaften. Nach Frank ^^^^ soll Ca(S02)2 bei der Elektrolyse von Ca
(HS03)2-Lösung kathodisch entstehen, doch wurden die Angaben der Patent-
schrift von Elbs und Becker^*') nicht bestätigt
Dieselbe Reaktion führt auch zur Bildung von Strontium- und Barium-
hyposulfit.
Calciumsulflt» CaS03, entsteht durch Behandeln von Caldumhydroxyd-
oder -carbonat mit schwefliger Säure, femer seiner Schwerlöslichkeit wegen
beim Vermischen der Lösungen von CaGlj und NajSOj. Es kristallisiert
nachMuspratt'*^) mit 2 Mol. H2O, die nach Carius^*^ bei 150^ entweichen.
An der Luft oxydiert es sich leicht, beim Glühen unter Luftabschluß zersetzt
es sich in Caiciumsulfat und -sulfid. Seine Löslichkeit beträgt nach Weis-
berg^**) 0,043 g im Liter bei i8<^. In Zuckerlösung ist es leichter löslich und
zwar bei i8<> (Weisberg)
in 1 1 loproz. Zuckeriösung 0,0823 g
in 1 I 3oproz. „ 0,080 „
Leichter löslich ist es in Lösungen von Schwefeldioxyd. Nach Gerland^**).
löst ein Liter gproz. S02-Lösung 5,53 g CaSOj, nach Elbs und Becker**^)
bei Gegenwart von überschüssigem Schwefeldioxyd 9,3 g Ca(HS03)2; die
Ursache ist vermutlich die analoge, wie bei der Löslichkeit des Calcium-
carbonats in COj-Lösung, d. h. die Bildung eines sauren Salzes Ca (HSOj),.
Ein basisches Caiciumsulfit sCaO • 5SO2 ist von Schott^*^) sowie
Birnbaum u. Wittich 5*') durch Erhitzen von trockenem gebranntem Kalk
mit Schwefeldioxyd oberhalb 400^ erhalten worden.
Calciumthlosulfat» CaS203, entsteht beim Kochen von Kalkwasser mit
Schwefel unter gleichzeitigem Einleiten von Schwefeldioxyd, ferner bei der
Oxydation det Calciumsulfid enthaltenden Sodarückstände an der Luft (Her-
Sackur, Calcium. 131
schelP*^), Laneau***), Qraham'^^); ebenso beim Behandeln vonCalciumsulfit,
Schwefel und Wasser zwischen 30 und 40<^.und kristallisiert auch aus den
gemischten Lösungen von CaClj und NajSjOs in sechsseitigen triklinen
Prismen von der Form«! CaSjOj • öHjO. Das Kristaliwasser verliert es über
konzentrierter Schwefelsaure im Vakuum bei gewöhnlicher Temperatur, an der
Luft erst über 40^^. In Wasser ist es leicht löslich. Beim Aufbewahren
zersetzt es sich selbst bei Luftabschluß entweder unter Bildung von S und
CaSOj oder von CaS und CaS04. Seine Stabilitätsgrenzen sind noch nicht
untersucht worden.
Caiciumsulfat, CaSO«. Mol.-Gew. 136,16.
Vorkommen und Darstellung. Das Calciumsulfat kommt in der
Natur wasserfrei als Anhydrit und mit 2 Mol. Kristallwasser als Gips vor.
Rein^er weiBer Gips ist Alabaster, gefärbter heißt Gipsstein. Femer findet
er sich in großen Kristallen als Marienglas, Qipsspat, Selenit, Fraueneis»
Lapis specularis. In Peru soll ein Mineral 3CaS04 . sHjO vor-
kommen.*«')
Gips entsteht aus Kalkmilch und verdünnter Schwefelsäure. Bei Anwendung
konzentrierter Schwefelsäure ist die Reaktion wegen der großen Wärmeent-
wicklung, die außer der Neutralisationswärmc noch die Präzipitationswärme
enthält, sehr heftig. Völlig trockenes Caiciumoxyd und Schwefelsäureanhydrid
reagieren wahrscheinlich gar nicht miteinander. Ferner entsteht Gips infolge
seiner Schwerlöslichkeit beim Zusammenbringen aller löslicheren Kalksalze
mit Sulfaten. Technische Bedeutung hat die^e Methode jedoch kaum, da man
fast ausschließlich den natürlich vorkommenden Gips benutzt
Außer den beiden in der Natur vorkommenden Formen sind noch ein
Hemihydrat 2CaS04 - H2O und mehrere allotrope Modifikationen des An-
hydrits bekannt; wieviele es von diesen gibt, läßt sich jedoch noch nicht mit
Sicherheit aussagen, da die Identität oder Verschiedenheit der einzelnen von
den verschiedenen Forschem erhaltenen Formen nicht nachgewiesen ist
Die Existenz des Hemihydrats beweist, dass die Molekel des festen Stoffes
in diesem mindestens 2CaS04 enthält, und auch für die Lösung ist danach
Komplexbildung anzunehmen.
Die Gleichgewichtsverhältnisse zwischen den verschiedenen Modi-
fikationen des wasserfreien CaSOi und seiner Hydrate sind von van't Hpff^^'^
und seinen Mitarbeitern festgestellt worden, und zwar in dem Temperatur-
bereich von 0^ bis 110^. In diesem Gebiete sind existenzfähig die beiden
Hydrate CaS04 • aHjG (gewöhnlicher Gips), 2CaS04 • HjO (Stuckgips), und
zwei Modifikationen des wasserfreien Salzes, und zwar der natürliche An-
hydrit und ein lösliches Anhydrid. Einen Oberblick über die hier obwalten-
den Gleichgewichtsverhältnisse gewinnt man am leichtesten an der Hand der
Phasenregel, deren Wert ja nach van't Hoff '•') gerade auf ihrer didaktischen
Bedeutung beruht
Die einfachste Methode 7ur Untersuchung der Gleichgewichtszustände
wäre die Bestimmung der Löslichkeit, wie sie Roozeboom bei der Unter«
suchung des Calciumchlorids und seiner Hydrate angewendet hat (vgl. S. 7);
dem Sdinittpunkte zweier Löslichkeitskurven entspricht ein Umwandlungspjunkt
zweier fester Modifikationen.
Wegen der Schweriöslichkeit dr^ Gipses mußte van't Hoff jedoch von
einer Messung der Löslichketten Absluid nehmen und die Bestimmung der
DampfdnKJckurven in Angriff nehmen.
9*
132 Sackur, Caldum.
Da das System aus zwei unabhängigen Bestanaieilen besteht, CaSO« und
H2O, so sind im Qleichgewicbt höchstens 4 Phasen, d. h. bei Anwesenheit
von Lösung und Dampf, zwei Modifikationen des CaSO« möglich. Ist eine
derselben das DihydraVCaSOi-aHjO, so mflssen drei vierfache Punkte be-
stehen, an denen dasselbe sich in je eine der anderen drei Modifikationen
umwandelt
Dieselben liegen nach vajn't Hoff:
CaS04.2H20, CaSOi (natürL Anhydrit), Lösung, Dampf bei 66«
CaS04.2H20, CaS04 (lösL Anhydrit), „ „ „ 89«
CaS04-2HjO,2CaS04.HjO (Stuckgips), „ „ „ 107«.
Bei gleichzeitiger Anwesenheit von nur drei Phasen ist eine Freiheit vor«-
banden, d. h. bei willkürlicher Wahl der Temperatur ist der Dampfdrude des
Systems eindeutig bestimmt Diese Gleichgewichtszustände werden daher
nicht durch Punkte, sondern kontinuierliche Kurven dargestellt werden
(t Abszisse, p Ordinate). In dem System Qips (Dihydrat), Wasser, Dampf
ist der Dampfdruck wegen der Schwerlöslichkeit des Oipses annähernd gleich
der Maximaltension des reinen Wassers; für die Systeme
CaS04.2H20, CaS04 (natürL Anhydrit), Dampf, (I)
CaS04.2HjO, aS04 (lösl. Anhydrit), „ (II)
CaS04 . 2HjO, 2aS04 . HjO „ (111)
ist die Maximaltension p in mm Hg^*^), vgl. die Kurven in Fig. 5 und 6
(in verkleinertem Maßstabe).
to HjO I II III
15«
12,7
843
7
4,21
20«
174
12,2
10,7
6,^
30«
3».5
24
194
12,7
40»
54,9
45.4
34
26,3
50»
149
143
108
91.4
65»
187
140
122
70O
233
185
161
8o»
355
314
272
90«>
526
446
100«
760
711
105«
906
888
HO»
1075
Die Kurven I, II und III schneiden die Wasserdampfdruckkurve bei den
Temperaturen 66<>, 890 und 107^^; die Werte stimmen mit den direkt be-
stimmten vierfachen Umwandlungspunkten völlig überdn.
Die direkte Bestimmung des Dampfdruckes im Tensimeter war nicht
immer möglich, da die Einstellung des Gleichgewichts zu langsam erfolgt
Van't Hoff benutzte daher den Kunstgriff, die Umwandlung des Dihydrats
in eine der anderen Modifikationen im Dilatometer bd Gegenwart einer konzen-
trierten Salzlösung zu verfolgen (NaCl, MgCl2, NaBrO,). Bei der Temperatur»
bei der weder Ausdehnung noch Kontraktion eintrat, war die Maximaltenbion
des Gipsanhydritgemisches gleich der der Lösung (da sowohl die Anzahl der
Phasen, wie die der unabhängigen Bestandteile um 1 vermehrt wurde, war
die Anzahl der Freiheiten unverändert gleich 1). Zur Bestimmung des Gleich-
gewichtsdrucks zwischen Gips und Halbhydrat wurde folgendermafien ver-
•Sackur, Caldum. l33
fahren »«5): Eine verdüni;itc NaCI-Lösung wurde in Gegenwart von Dihydrat im
Beckmann sehen Apparat zum Sieden erhitzt und nach und nach NaQ hinzu-
gesetzt Hierbei stieg die Temperatur, bis die Tension der Lösung gleich
der des Gleichgewichtssystems Dihydrat-Hemihydrat wurde. Dann trat Kon-
stanz der Temperatur ein, da die hinzugefügte NaCl-Menge dem Dihydrat
unter Hemihydratbildung so viel Wasser entzieht, daß die Konzentration der
Lösung unverändert bleibt
Wie die Betrachtung beistehender Kurven zeigt, liegt die Ümwandlungs-
temperatur von Gips in natürlichen Anhydrit tiefer als die in den löslichen, diese
tiefer als die in das Halbhydrat; dementsprechend ist die Maximaltension
bei der Umwandlung in den natürlichen Anhydrit am größten, bei der Um-
wandlung in Halbhydrat am kleinsten. Es ist daher unter allen Umständen
der natürliche Anhydrit stabiler als der lösliche, dieser wiederum als das Halb-
hydrat Die beiden letzteren Modifikationen können daher nicht bei Anwesen-
heit von Anhydrit bestehen; sie sind im • Ostwal dschen Sinne als
metastabil zu bezeichnen; in der Natur kommen sie überhaupt nicht vor.
Diese Erscheinung ist sehr auffällig, da bei den meisten anderen kristall-
wasserhaltigen Salzen die Umwandlungstemperatur in ein niederes Hydrat
tiefer liegt, als die in das Anhydrid.
Die freie Energie, die bei der Bildung von Gips aus den anderen Modi-
fikationen gewonnen wird, berechnet van 't Hoff in cal:
1. aus Halbhydrat Ej —737—6,88 t
2. aus löslichem Anhydrit E,« 602— 6,48 t
3. aus natürlichem Anhydrit Ej— »435— 6,84 t
Die obige Tensionskurve I des Gleichgewichtes Gips ■= Anhydrit gibt
«inen vollständigen Aufschluß darüber, wann aus Lösungen, z. B. aus den
Mutierlaugen der Staßfurter Salzlager, Dihydrat (Gips), und wann Anhydrit
auskristallisiert Letzteres ist der Fall, wenn der Dampfdruck der Lösung
bei der Kristallisationstemperatur kleiner ist als die der Kurve I entsprechende
Qleichgewichtstension, z. B. in gesättigter NaBr03-Lösung oberhalb 50^, in
gesättigter NaCl-Lösung oberhalb 30^ (van't Hoff u: Weigert [1. a], Hoppe-
Seyler»««), Rose««')).
Bei Zimmertemperatur kristallisiert aus NaCl-Lösung Gips aus (Vater^«^)).
Lösungen, die an NaQ und einem anderen Salze gesättigt sind, haben je-
doch durchweg schon bei 25^ eine so niedrige Maximaltension (< 17,2 mm),
daß in ihnen eine Gipsbildung ausgeschlossen ist Daher findet sich das
Calciumsulfat in den ozeanischen Salzlagem ausschließlich als Anhydrit oder
als Doppelsalz.
Eigenschaften der einzelnen Modifikationen.
Das Dihydrat, CaS04.2H20, der gewöhnliche Gips, kristallisiert in
sechsseitigen Prismen des monoklinen Systems vom spez. Gew. 2,32, das
Halbhydrat, 2CaS04-H20, ebenfalls in prismatischen Kristallen vom spez.
Oew. 2,75. Dieses bildet den Hauptbestandteil des sogenannten Handels- oder
Stuckgipses. Es hat die Fähigkeit, t^eim Vermischen mit Wasser unter Wärme-
entwicklung und Kontraktion zu erhärten; hierbei wird mehr Wasser gebun-
den, als der Formel entspricht, d. h. mehr als 1 Vj Molekeln auf eine Molekel
CaS04. Das überschüssige Wasser wird mechanisch zwischen den kleinen
Kriställchen festgehalten oder bildet mit ihnen feste Lösungen. Die Erhärtung
dauert im höchsten Falle Vj Stunde. Bei der dilatometrischen Verfolgung des
134
Sackur, Calcium. •
Vorgangs zeigt sich nach van't Hoff und Just^^*) zunächst eine zu große
Kontraktion und dann eine geringe Ausdehnung. Es bildet sich zunächst
eine gesättigte Lösung von Halbhydrat — dasselbe ist bei 25^ löslicher als
Gips, da es unbeständiger ist, — aus der sich der Gips unter Volumenver-
mehrung ausscheidet.
Das Halbhydrat müßte beim Erhitzen von Gips über seinen Umwand-
lungspunkt 107^ entstehen. Infolge der bei allen Umsetzungen des CaSOj
beobachteten Verzögerungen, entsteht es jedoch erst bei ungefähr 130^ (Ls
Chatelier^'O)). in der Technik findet daher das Brennen des Gipses etwas
oberhalb dieser Temperatur statt Zur Reindarstellung wohlausgebildeter
Kristalle empfehlen van't Hoff und Armstrong das Erwärmen von Gips mit
konzentrierter Salpetersäure (spez. Gew. 1,4) bei 40<>. Bei dieser Temperatur
ist die HjG-Maximaltension der Säure kleiner als der HjO-Oleichgewichts-
druck Gips-Halbhydrat (Kurve II). Dervon RohiandS7i)angegebene Umwand-
lungspunkt i3o<^ ist kein Gleichgewichtspunkt, sondern bezeichnet nur die
Temperatur, bei der technisch die Umwandlung vollzogen wird.
Die Hydratationsgeschwindigkeit des Halbhydrats wird durch die An-
wesenheit verschiedener Salze beschleunigt oder verzögert Nach Roh tan d •'*)
wirken diejenigen als positive Katalysatoren, in deren Lösungen der Gii>s Ite-
Sackur, Calcium.
135
lieber ist als in reinem Wasser; Verminderung der Löslichkeit verursacht auch
eine Herabsetzung der Hydratationsgeschwindigkeit. Im Gegensatz hierzu be-
hauptet das D.R.P. 74868 (1895), daß die Bindungsgeschwindigkeit von
Anhydrit durch die Gegenwart von Sulfaten beschleunigt wird.
In Gelatinelösung verläuft nach Rohland^'») die Hydratation beträchtlich
langsamer als in Wasser: der Erhärtungsvorgang bleibt in diesem Medium aus.
Der natürliche Anhydrit, CaS04, kristallisiert im rhombischen System;
seine Dichte beträgt 2,96. Er hat nicht die Fähigkeit zu erhärten, d. h, rasch
Kristallwasser aufzunehmen, sondern tut dies nur äußerst langsam.
Der künstlich von Hoppe-Seyler und Rose (1. c) aus konzentrierten
Fig. 6.
Lösungen erhaltene Anhydrit ist wahrscheinlich mit dem natürlichen identisch,
wenigstens erhärtet er ebenfalls nicht.
Der lösliche Anhydrit entsteht beim Erwärmen von gefälltem Gips im
Vakuum auf 60— 90<> bei Gegenwart von Schwefelsäure oder Phosphorpent-
oxyd, femer beim Erwärmen von Gips, der durch Mischen von Hr.lbhydrat
mit viel Wasser entstanden ist, auf ioo<> an der Luft (van't Hoff, Hin-
richsen und Weigert, 1. c). Er ist, wie das Kurvenbild zeigt (Kurve II),
in dem ganzen untersuchten Temperaturintervall instabil gegenüber dem na-
türlichen Anhydrit; er geht daher bei längerer Behandlung mit heißem Wasser
in diesen über. Im Qegfensatz zum natürlichen besitzt er die Fähigkeit, sehr
136 Sackur, Caldum.
rasch Wasser zu binden und zu erhärten. Ais instabile Modifikation ist er
löslicher als der natürliche Anhydrit
Verhalten des Gipses beim Erhitzen.
Beim Erhitzen von Gips über die zur Halbhydratbildung günstige Tempe-
ratur von 130— 160® verliert er nach den übereinstimmenden Angaben von
Potilitzin37<), van't Hoff und Just "*) und Rohland (1. c) allmählich
die Fähigkeit zu erhärten. Bei Rotglut geht er in den sogenannten totge-
brannten Gips über, der nicht mehr erhärtet und wahrscheinlich mit dem
natüriichen Anhydrit identisch ist Der nur langsam erhärtende Gips führt
den Namen Estrichgips.. Bis zu seiner vollständigen Hydratation vergehen
mehrere Tage, das entstehende Produkt ist viel härter als der durch Erhärtung
von Stuckgips entstandene und hat hydraulische Eigenschaften, d. h. ist gegen
Wiettereinflüsse beständig, vielleicht infolge des Fehlens des mechanisch einge-
schlossenen Wassers. Infolge der Langsamkeit der Hydratation erzeugt die
Wärmeentwicklung keine merkliche Temperaturerhöhung. Nach älteren, aber
wohl unrichtigen Angaben*^^ findet die Bildung des Estrichgipses bei höherer
Temperatur statt als die des totgebrannten.
Nach den Untersuchungen von Potilitzin (1. c), Lacroix'^^, CloSz^'^)
besteht der auf 200— 400^ erhitzte Gips (Estrichgips) aus zwei verschiedenen
wasserfreien Modifikationen, die nach Lacroix triklin und hexagonal sind und
bei Rotglut in den rhombischen Anhydrit übergehen. Möglicherweise ist eine
von ihnen mit van't Hoffs löslichem Anhydrit identisch, da nach Poti-
litzin eine derselben erhärtungsfähig ist Die Erhärtung besteht nämlich
nach diesem in der Hydratation dieser Modifikation und der allmählichen Um-
wandlung der anderen in die erhärtungsfähige. Je höher die Temperatur des
Brennens ist, um so geringer ist der Prozentgehalt an erhärtungsfähigem
Salz. Die nicht erhärtungsfähige Modifikation könnte aber dann nicht mit
dem natürlichen Anhydrit identisch sein, da dieser sich nicht von selbst bei
gewöhnlicher Temperatur in den löslichen verwandeln kann.
Es müßten also mindestens 3 Modifikationen des wasserfreien Caldum-
sulfats möglich sein (vgl. auch Rohland, 1. c). Von Zulkowski •^•) und Poti-
litzin »«oj sind zur Erklärung dieser einzelnen Modifikationen und der Hydrate
Konstitutionsformeln vorgeschlagen worden. Da es aber an Methoden sowohl
zur Molekulargewichts- wie Konstitutionsbestimmung für feste anorganische
Verbindungen fehlt, kommt diesen ziemlich verwickelten Formelbildem nur
ein sehr hypothetischer Wert zu.
Nach einer Analyse von van't Hoff und Just enthält der käufliche
Estrichgips nur Spuren von freiem CaO, während er nach Zulkowski aus
basischem Salz, CaSO^ • CaO, besteht Bei starkem Erhitzen (Weißglut) zer-
setzt sich Gips vollständig in Calciumoxyd und Schwefelsäureanhydrid
(Mitscherlich»«!), Zulkowski).
Der Dissoziationsdruck des freien Schwefelsäureanhydrids ist also bei
höheren Temperaturen beträchtlich; demzufolge wird CaS04 bei Rotglut
durch Chlorwasserstoff in CaQj verwandelt Das entweichende SOg zerfällt
hierbei wie bekannt zum Teil in Schwefeldioxyd und Sauerstoff. Ahnlich
wie HCl wirkt trockenes Chlor. Hierbei ist die Dissoziation des Schwefel-
säureanhydrids fast vollständig; die Umsetzung scheint daher erst bei
einer höheren Temperatur vor sich zu gehen (oder es entsteht ein
SOj-Kätalysator (Cari-Mantrand»»«)). Durch feuchten Wasserstoff wird
Sackuf, Caldum. 137
CaS04 bei Ro^lut fast vollständig zu OiS reduziert; es verliert hierbei kon-
stant 474 Proz. seines Gewichts. (Ben 0 — 47,0 Proz.) Es haben sich da-
her nur Spuren von HjS gebildet (Unger^»^). Auch durch Kohle wird es
leicht reduziert, femer durch organische Substanzen schon in wässriger Lö-
sung. Das entektische Gemisch von CaS04 und NaNOa enthält nach Guth rie '8*)
m8 Proz. CaS04.
Die Bildungswärme des wasserfreien Salzes aus den Elementen beträgt
nach J. Thomsen 318370 cal, seine Hydratationswärme (für 2 Mol H^O)
4740 cal. Die bei der Erhärtung freiwerdende Wärme ist nach Potilitzin*^*)
und Kistiakowsky'^^) von den dazu angewendeten Wassermengen abhängig.
Die Lösungswärme des Dihydrats beträgt nach Thomsen ungefähr —300 cal,
offenbar bei Zimmertemperatur; bei ca. 350 muß sie, wie das Maximum der Lös-
lichkeit zeigt. Null sein, und bei höherer Temperatur einen positiven Wert
annehmen.
Die Löslichkeit des Gipses im Wasser ist von sehr vielen Forschem
bestimmt worden; sie finden übereinstimmend ein Maximum zwischen 30 und
40^, während die Angaben der absoluten Werte sehr beträchtlich voneinander
abweichen. So fand z. B. (zum besseren Vergleich sind im folgenden die
Löslichkeiten immer in Mol in 1000 g H^O angegeben)
Marignac886)
Raupen
istrauch '87)
to
Mol aso«
to
Mol aso4
0
0,01434
0,8«
0,01325
18
0,0155
14«
0,0145
24
0,0159
32,5-38,8»
0,01553
38
0,0163
64«
0,01483
53
0,01595
70,6
0,01376
72
0,0153
99
0,0133
Die Ursache dieser Abweichungen beruht nach Hulett^®®) jedenfalls da-
rauf, daß die Löslichkeit von der Korngröße des Bodenkörpers abhängig ist
Da alle zweiphasigen Gebilde das Bestreben haben, ihre Oberflächen zu ver-
ringern, so müssen bei gleichzeitiger Anwesenheit von kleineren und größeren
Kömern infolge der Oberflächenspannung die kleineren verschwinden und
die größeren wachsen, d. h. die kleineren haben eine größere Löslichkeit als
die größeren. Ist der Gips daher sehr fein zermahlen, so löst er sich reich-
licher auf als grobkörniger. Hulett fand, daß dieser Einfluß der Korngröße
auf die Löslichkeit nicht bemerkbar ist, wenn die Teilchen im Durchmesser
>> 1,9^ (1 jcc B» 0,001 mm) sind. Dann beträgt die Löslichkeit bei 25^^
0,01533 Mol im Liter, bei i8<> fand Kohlrausch*^) 0,01495. Sind die
Teilchen kleiner, was durch einfaches Zerreiben des Gipses leicht zu erreichen
ist, so wird die Löslichkeit größer. Auf diese Weise wurde als Maximum eine
Löslichkeit von 0,01869 Mol bei 25® erhalten. Der Durchmesser der kleinsten
beobachteten Teile betrug hierbei 0,2 (i. Natürlich nimmt der Gehalt dieser
Lösungen allQiählich ab, doch wird das Gleichgewicht (das Minimum der
Löslichkeit) erst nach Tagen erreicht Nach Böttger»»«) beträgt die Lös-
lichkeit 0,015 Mol bei 19,99^; der Dissoziationsgrad 52,4 Proz.
Die Löslichkeit des Gipses wird verringert durch die Gegenwart von gleich-
ionigen Salzen, also von allen Ca-Salzen und den Sulfaten, wenigstens wenn die-
138
öackur, Caldum.
selben nicht zu konzentriert sind. Dagegen wird sie durch fast alle anderen
Salze erheblich vergrößert, indem sich durch doppelten Austausch undissoziierte
Mengen anderer Ca-Salze bilden. Nach Droeze^^®) steigt die Löslichkeit in
den Lösungen von NaCl, KCl, NH4CI kontinuierlich mit -der Konzentration
dieser Salze, in NH4NO:) erreicht sie dagegen in ziemlich verdünnten
Lösungen ein Maximum.
Dies wird von Cohn**»*) bestätigt, der den Einfluß verscniedcner NH4-
Salze untersucht Am größten ist die Löslichkeit in NH4CH3CO2 (da Calcium-
acetat wenig dissoziiert, sogar selbstkomplex ist), am geringsten natürlich in
(NH^)^ SO4.
Tilden und Shenstone»»^) untersuchten den Einfluß der Temperatur in
Salzlösungen; es zeigte sich z B in CaClj und NH4a, wie in HjO ein
Maximum; mit steigender Temperatur nahm die Löslichkeit immer stark ab;
die Löslichkeit betrug in
20 proz. NaCl-Lösung
25 proz, NH4CI
t«
Mol CaS04 to
MoiaS04
in 1000 HjO
in 1000 HjO
20
0,06045 8
0,0756
67
0,06105 25
0,0805
101
0,0500 61
0,0832
165
0,04838 80
0,0753
179
0,0468 120
0,0734
215
0,0431
iSproz-CaCl,
15« 0,00462
39 0,00667
72 0,00734
94 0,00806
138 0,0052
170 0,0023
195 0,0016
In konzentrierter CaQ^-Lösung ist die Lö lichkeit verschwindend klein.
Die Löslichkeit in^NaCI, CaClj, HQ ist femer von Lunge»«»), in Alkali-
haloiden von Ditte»*^), in NaCl bei verschiedenen Temperaturen von
Clo€z»»6), d'Ansclme»»«), Cameron»»'), in MgO^, CaCI,, NaiS04 von
Cameron und Seidell »•®) bestimmt worden. In der Lösung der letzteren
Salze erreicht sie bei einem gewissen Pfozentgehalt ein Minimum, in NaCl und
MgClj ein Maximum. Die jg^ipsgesättigten Lösungen enthalten im Liter
230
26O
lol NaCl
Mol CaSO,
MolMgCI,
MoICaSO,
0,017
0,01738
0,09
0,0315
0,178
0,02598
1.203
0,0421
0,841
0,0435
0,494
0,0561
2,22
0,0550
1,285
0,0638
3,93
0,0515
2,191
0,0486
540
0,0394
3,567
0,0205
4,67
0,0102
Sackur, Caldum.
25»
22»
CaOj
CaSO<
NajSO«
CaSOt
0,0680
0,00921
0,0196
0,0117
0,1086
0,00874
0,0979
0,0106
0,234
0,0081 1
0,116
0,0104
0,291
0,00799
0,279
0,0116
0468
0,00752
0,548
0,0136
0,881
0,00622
0,342
0,0162
1.750
0,00344
1,373
0,0178
2,545
0,00150
3,340
0,00024
139
Alle diese Zahlen beziehen sich auf gefällten Gips als Bodenkörper.
In den Lösungen der entsprechenden Nitrate ist die Löslichkeit nach
Seidell und Smith >»«) größer als in denen der Chloride. Während sie
in Mg(N03)2 ständig mit dem Gehalt der Lösung an diesem ansteigt, er-
reicht sie in NaNO, bei einem Gehalt von 30 Proz. NaNO, ein Maximum
(bei 2s% In Ca(N03)2 ist die Löslichkeit der Theorie entsprechend durchweg
geringer. In konzentriertem KNO3 ist Gips als Bodenkörper nicht be-
ständig, sondern es scheiden sich Syngenitkristalle aus. Die Lösung enthält
daher auch Ca(NOs)2.
Die Löslichkeit des Gipses in Lösungen, die gleichzeitig an Silbersulfat
gesättigt sind, ist von Euler^®<^ bestimmt worden. Die gesättigten Lösungen
enthalten im Liter
bei 17^ 2,31 g CaS04 = 0,0340 g-Aquiv.
7,23 „ AgaSO^ = 0,0464 „ „
„ 250 2,61 „ CaSO^ = 0,0383 „ „
8,11 „ AgjSO^ —0,0520 „ „
Auch in Säuren ist Gips löslicher als in Wasser. In Salzsäure und Sal-
petersäure beträgt nach Messungen von Ostwald und Banthisch^^^^) die Lös-
lichkeitszunahme bei 20<^ in mg pro Liter:
n HQ HNO3
0,5 7,61 9,27
1 11,51 13,1
2 15,75 20,4
10 23,0 23,4
Auch in konzentrierter Schwefelsäure ist die Lösiichkeit beträchtlich (Liis-
Bodart und Jaquemin^^^j, Struwe*®^, nämlich 0,0147 Mol in 100 g
H2SO4 (d==si,82) und 0,0744 Mol in 100 g rauchender Schwefelsäure. Nach
Cameron und Breazeale*<>*) erreicht sie ein Maximum mit der Temperatur
bei 250 in 75 g H2S04/Liter mit 2,84 g CaS04
•I 35 n ^5 tt n II 3,70 » n
n 43® ,» 105 n n n 4,20 „ „
Nach Beyer*®*) wird die Löslichkeit durch Einleiten von COj vermehrt
An CO, gesättigtes Wasser löst 0,0337 Mol/1. In Alkohol ist Gips fast unlös-
lich, d4:egen löslich in Glyzerin, nämlich 0,00702 Mol in 1000 g Glyzerin.
Dasspsz. Gew. einer gesättigten Gipslösung beträgt nach Cameron (l.c)
bei 26® s«=s 1,0026
„ 31® s— 1,0031.
140 Sackur, Calcium.
Die elektrische Leitfähigkeit einer gesättigten Oipslösung ist von
Kohlrausch zur Eichung der Kapazität von LeitfähigkeitsgeßLBen vorge-
schlagen worden. Die spezifische Leitfähigkeit beträgt nach Kohlrausch und
Rose*®*) in reziproken Ohm
t« «-104
— 1,00 10,55
+ 0,52 11,01
9,98 14,89
18,16 18,89
25,18 22,23
31,67 25,22
Nach Hulett (I* c.) ist die Leitfähigkeit einer gesättigten LOsung je
nach der Korngröße bei 25®
«»1« = 25,30 • 10-* Xmm — 22,06 • 10-1
Der letztere Wert (bei grobem Korn) stimmt mit dem Kohlrauschschen
gut aberein. Dasselbe gilt von dem von Böttger**') erhaltenen Werte
19,68. IQ-* bei 20®.
Derselbe Forscher bestimmt die spez. Leitfähigkeit der gesättigten Lösung
zwischen 10 und 30^^ und empfahl dieselbe ebenfalls zur Eichung der Kapa-
zität von Widerstandsjgefäßen.*«8)
Das Aquivalentleitvermögen A ist nach Hulett bei 25®
V,CaSO«/I
A
VjCaSO,/!
A
0,00005
125
0,01
89,7
0,0005
126
0,02
79
0,001
121,5
0,03
72,5
0,002
114,4
(0,04)
(67,5)
0,003
103
(0,05)
(63,25)
0,005
99,8
Die eingeklammerten Werte sind durch Extrapolation erhalten.
Die Oberführungszahl des Kations beträgt nach Steele u. Denison*^«)
n SB 0,441 in 0,005-Lösung.
Der Qips findet hauptsächlich Anwendung im Baugewerbe als Stuck-
und Estrichgips *und zur Abbildung von Bildwerken; femer wurde er als
weiBe Farbe und als Zusatz zur Papierfabrikation benutzt Seine Verwendung
als Düngemittel beruht auf dem Umsatz mitAmmoniumcarbonatzu(NH4)2S04
und CaCOj, das ja ein geringeres Löslichkeitsprodukt besitzt als CaSOi- Da
das entstehende Ammoniumsulfat viel weniger flüchtig ist als das Carbonat,
so verhindert der Oips die Verflüchtigung des nützlichen Ammoniaks.
Saure Salze des Caiciumsulfats sind von Berzelius^^^) u. Schultz*'*)
durch Kristallisation aus konzentrierter Schwefelsaure erhalten worden, und
zwar von der Formel CaSO^ • H2SO4 und CaS04 • 3H2SO4. Sie zersetzen
sich schon in feuchter Luft.
Doppelsalze des CaS04.
CaS04 . Na2S04, Olauberit, findet sich in der Natur, z. B. in den
Staßfurter Salzlagern, in monoklinen Kristallen. Künstlich wurde es zuerst
von Fritzsche*>2) erhalten, seine Existenzbedingungen sind von van't Hoff
und Chiaraviglio*^^) festgestellt worden. Mit einer an NaCl und Na2S04
10H2O gesättigten Lösung befindet es sich bei 25^^ im Gleichgewicht, wenn
Sackur, Calcium. 141
der Oehatt der L&sung auf looo g.H^O 54fi8 g NaQ, 2,68 g Na^SO«,
0,36 g CaSO« beMgt Das spez. Qew. dieser Lösung ist 1,209.
CaSO« • KsSO« • H2O, Syngenit (Kai uscit), . kristallisiert ebenfalls
monoklin. Es wurde künstlich von Struve*"), Rose*"), Schott*««) Faß-
bender^i^ und Ditte^i^ erhalten, van't Hoff und Wilson*^») stellten
seinen Existenzbereicfa auch in Oegenwart von NaQ und Mg-Salzen fest
Die Qleichgewichtskonzentration der Lösung bei gleichzeitiger Sättigung an
Oips betrug bei 25^: 3,28 g K^SOi, 0,25 g CaS04 auf 1000 g H2O, ihr
spez. Oew. 1,0264. Nach Seidell u. Smith*^^') entsteht! Syngenit als Boden-
körper stets t)eini Auflösen von Oips in konzentrierten K- Salzlösungen bei 25^.
CaSO« • (NH4)2S04 • HjO, CalclMmammoniumsulfat, ist in der Natur
noch nicht beobachtet worden. FaBbender^^^) erhielt es beim Eindampfen
einer von Qips gesättigten konzentrierten *Ammoniumsulfatlösung, und auf ähn-
liche Weise ein Salz CaS04 • (NH^) . KSO4 • H,0, das aber vielleicht auch
ein isomorphes Qemisch darstellt
Polyhalit, Ca2MgK2(S04)4 • 2H2O, ist von Basch*22) aus einer Lösung,
die in 500 ccm Wasser 48 g K2SO4, 8 g CaS042H20, 60 g MgS04 • 7H2O,
und 333 g MgCl26H20 enthielt, oberhalb 50^^ dargestellt worden.
Caldttindlthlonat, CaSsO«, wurde durch Fällen des entsprechenden
Mangansalzes mit Caldumhydroxyd erhalten. Es bildet luftbeständige, mit
Strontiumdithionat isomorphe Tafeln des rhomboedrischen Systems, welche die
Polarisationsd)ene des Lichtes drehen und eine Dichte von 2,18 besitzen
(Pape"5), Bfichat*"), Topsoe*")). Es löst sich in 2,46 Teilen Wasser von
190 und 0,8 Teilen von ioo<>; in Alkohol ist es unlöslich.
Caldttmhyponltrlt, Ca(NO)2, wurde von Maquenne«^^ und Kirch-
ner**^ aus dem Silberhyponitrit dargestellt Es kristallisiert nach letzterem
mit 4 Mol. HjO und ist beständiger als die entsprechenden Salze des Sr
und Ba.
HydroxylamlnMures Caldum, CaOH . ONH2, wurde von Küspert
und Hof mann und Kx)hlschütter*?8) durch Digerieren von Caldum-
hydroxyd oder -carbid mit methylalkoholischer Lösung von Hydroxylamin
dargestellt Es ist rein weiß und wird, durch Wasser und natüriich durch
Säuren wegen der Schwäcl^e des Hydroxylamins hydrolytisch zersetzt
Caldumlmldosulfonate sind von Berglund«^^ und Divers und
Haga^^O beschrieben worden; sie wurden aus den entsprechenden Na-Salzen
dargestellt Dieselben Autoren haben entsprechende Ba- und Sr-Salze dar-
gestellt^si)
Caldumnltrit» Ca(N02)2. Die Darstellung ist dieselbe wie die des
Bariumnitrits (s. d.). Vogel *»») erhielt es rein aus AgN02 und Cadj.
Es kristallisiert mit Ba(N02)2 und Sr(N02)2 isomoiph in hexagonalen Kristallen
mit 1 Mol. H2O. In Wasser ist es leicht, in Alkohol schwer löslich.
Bei 20<^ lösen sich in 100 ccm HjO 111,6 g Ca(N02)2H20
in 90 Proz. Alkohol 3,90 g „
w 100 » » 1,1 g „
Caldttinniirat^ .Ca(N03)2. M.-0. — 164,2.
Das salpetersaure Calcium bildet sich in der Natur überall da, wo in
Oegenwart von Kalk Salpetersäure entsteht, z. B. in der Ackererde, femer an
den Wänden von Ställen und anderen Räumen, in denen Fäulnis eintritt
Im Laboratorium und der Technik wird es durch Einwirkung von Salpeter-
säure auf Kalk oder Calciumcarbonat dargestellt
142 Sackur, Calcium.
Eigenschaften. Das wasserfreie Salz schmilzt nach Carnelley*'^ bei
561 +6Ö. Gemische von KNO3 und CaNjO^ haben natürlich einen niederen
Schmelzpunkt Das eutektische Gemisch schmilzt bei 251 <^ und einem Gehalt
von 25,36 Proz. CaNjOg. D'as spez. Gewicht beträgt im Mittel aus ver-
schiedenen Angaben 2,36 (Clarke*^*»)). Über den Schmelzpunkt erhitzt, zer-
setzt es sich in Sauerstoff und Untersalpetersäure. An feuchter Luft zieht es
begierig Wasser an und bildet mit diesem eine Reihe von Hydraten, von
denen jedoch nur das höchste, das Tetrahydrat Ca(N03)2 • 4H2O, gut bekannt
ist. Doch hat Lescoeifr^^^jr durch Dampfdruckmessungen auch die Existenz
der Hydrate mit 3 und 2 Mol HjO wahrscheinlich gemacht Das wasser-
freie Salz, das man durch Erhitzen des Tetrahydrats auf 150^ erhält, kristalli-
siert in mikroskopisch kleinen Oktaedern des regulären Systems (Retgers *••),
das Tetrahydrat in monoklinen Prismen ^^tj^ vom. spez. Gew. i,82.*) Es
schmilzt mit seinem Kristallwasser bei 40^^, besitzt also wahrscheinlich unter-
halb 40^ zwei Reihen gesättigter Lösungen (s. CaCl^, S. 8). Beim Abkühlen
bleibt diese Schmelze übersättigt und besitzt bei gewöhnlicher Temperatur
eine Dichte von 1,79.
Die Bildungswärme des wasserfreien Calciumnitrats aus den Elt-
menten beträgt nach J. Thomsen 202630 cal, die Hydratationswärme (mit
4 Mol H2O) 1 1 200 cal, die Lösungswärme des wasserfreien Salzes in
400 Mol HjO ist entsprechend seiner Hydratation positiv, nämlich + 3950 cal,
mithin die des Tetrahydrats — 7250 cal.
In Wasser ist Cafciumnitrat sehr leicht löslich. Es lösen sich in 100
Teilen H^G bei o» nach Poggiale«^) 84,2 Teile Ca(N03)„ nach Mulder"«)
sogar 93,1, bei 152® nach letzterem 351,2 Teile. Das spez. Gew. von
Ca(N03)2-Lösungen ist nach Gerlach **<>) bei 17,5^ bez. auf Wasser von 17,5*
% Ca(NOj,)^ 10 20 30 40 50 60 cf.
d 1,076 1,163 i»26i 1,368 1,483 1,605. Franz**«).
Der Dampfdruck konzentrierter Ca(N03)2 - Lösungen ist von
Wüllner***) und Waddell **^ gemessen worden, von letzterem aber nicht in
mm Hg, sondern mit dem Dampfdruck äquimolekularer Lithiumnitratlösungen
verglichen worden. Die Dampfdruckerniedrigungen verhielten sich in diesen
Lösungen wie 6:5, während dieses Verhältnis bei vollständiger Dissoziation
beider Salze 3 : 2 betragen njüßte. Das entspricht also einer für das Ca(N05)5
geringeren Ionisation. Die relative Dampfspannung des festen Tetrahydrats
beträgt nach Müller-Erzbach***) 0,06 — 0,07.
Die gesättigt? Lösung siedet bei 152*^. Die Siedepunkte konzentrierter
Lösungen sind von Gerlach***) bestimmt worden.
g a(N03)2 . 2H2O to g Ca(N03)2 • 2H,0 t«
in 100 HjO in 100 HjO
12
101
443,5
125
25,5
102
607
130
39.5
103
877
135
53.5
104
1376
140
68,5
105
2614
145
152.5
110
10880
150
240
115
00
152
331.5
120
Die Gefrierpun4cte verdünnter Lösungen sind nach Arrhenius**^
Sackur, Caldttm. 143
Mol Ca(N03)2 dt dt
im Liter n
0,0643 —0,304^ 4,72
0,1073 —0496» 4,62
0,179 — 0,819« 458
Die Gefrierpunkte konzentrierter Lösungen sind nach Rüdorff **')
ga(NOs)2 t
in 100 g H2O
1,42 —OA^
5,02 • — lA^
6,99 — 1,9®
11,12 —3,05®
11,86 -3,3^
14,92 —4,15^.
Auch Jones und Qetman**») haben die Gefrierpunkte von (^(NO,)^-
Lösungen bestimmt Nach ihren Messungen ist
Moia(N03), j^, dt
im Liter m
0,042 0,200 4,76
0,104 0,470 4,52
0,208 0,910 4,37
0,415 1,820 4,39
1,038 5,070 4,89
1,660 8,680 5,23
2,075 11,600 5,59
2,905 19,320 6,65
3,320 24,320 7,33
Auch hier steigen, wohl wegen der Hydratbildung, die Werte mit der
m
Konzentration in den konzentriertesten Lösungen, doch lange nicht so stark
wie bei den entsprechenden Haioidsalzen.
Der Brechungsexponent für die Wasserstofflinien ist von Damien^*»)
und Jones und Getman (1. c) für Lösungen verschiedener Temperatur und
Dichte bestimmt worden. Damien erhielt:
to d
12,3 1,7621
17.0 1,7580
34.1 1,7425
53.2 1,7252
Die innere Reibung ist nach Wagner**®) bei 25®
Mol/Liter fj (Wasser =1) s (bez. auf HjO bei 25^^
1 1,1172 1,0596
V2 I1O533 1,0300
V4 1,0218 1,0151
Vs 1,0076 1,0076.
Das Aquivalentleitvermögen verdünnter Lösungen ist nach Kohl-
rausch und Grüneisen^^O bei 18®
Ho
Hr
1,46436
148341
1,46308
148142
1,45782
1,47534
1,45201
1,46813.
144
Sackur, Cafcinin.
g-Äquiv. in Liti^r
A9*
Mol im Uter
Ab^/
0,0001
11 »ig»
0,05
8841
0,0002
111,19
0,1
8248
0,0005
109,93
0,2
75,94
0,001
10849
0^3
65,70
0,002
106,54
0,5
55,86
0,005
103,07
0,01
99,53
0,02
-94,18
V
ft
a
0,24
7,79
6,0
0,30
14,15
10,9
0,35
18,76
14.5
0,48
29,66
23iO
0,60
36,38
28,2
0,96
49,75
38,5
2,40
68,6
53,1
4,81
78,8
61,0
9,61
8746
67,7
23,81
98,9
76,5
Der Wert des Dissoziationsgrades a ist unter Benutzung des Wertes
A«ooO®«= 129,2 berechnet worden.
Caldumnitratlösungen absorbieren mehr Ammoniak als reines Wasser
(Raoult^*^, offenbar infolge der Bildung komplexer Ionen Ca(NH3)n".
Auch in Alkohol ist Ca(N03)2 leicht löslich; Vollmer*«*») und Woelfer*»«)
haben die Leitfähigkeit und die Siedepunktserhöhung dieser Lösungen be-
stimmt, um den Dissoziationsgrad zu berechnen. Es ergab sich eine ziem-
lich wei^ehende lonenspaltung, doch stimmen die nach beiden Methoden be-
rechneten Dissoziationsgrade nicht überein; die Leitfähigkeitsmessungen
ergaben höhere Werte, woraus auf eine teilweise Assoziation oder Bildung
selbstkomplexer Ionen geschlossen werden kann (cf. CaCl2 S. 20).
Caldumdlhydrohypophosphtt^ Ca(H2p02)2, entsteht beim Kochen
von Kalkmilch mit Phosphor unter Entwickelung von .Phosphorwasserstoff.
Um es aus der Lösung rein darzustellen, muß das überschüssige Calcium-
hydroxyd mit Kohlendioxyd ausgefällt werden (Rose*"), Würtz***), Engel-
hardt**'), Berlandt**»)). Es bildet sich femer durch Zersetzung von Caldum-
phosphid mit Wasser (Bachmann ^^^) und durch Erhitzen von trockenem
Calciumoxyd mit Phosphor in einer sauerstofffreien Atmosphäre und nach-
herigem Eintragen des Produkts in Wasser.
Es kristallisiert wasserfrei in monoklinen sechsseitigen Säulen, und ist in
Wasser leicht, in Alkohol schwer löslich (Rammelsberg*«^)). Beim Erhitzen
zersetzt es sich erst oberhalb 300® unter Abspaltung von Wasser und Phos-
phorwasserstoff unter Bildung von Calciumpyro- und -metaphosphat
Calclumhydrophosphit^CaHPOs, wurde von Rose^<^0 aus dem Ammo-
niumsalz und Calciumchlorid dargestellt Die Kristalle haben nach Ram-
melsberg*62) die Zusammensetzung 2CaHP03 • 3H2O. Das Kristallwasser
entweicht vollständig erst oberhalb 200*. Beim Glühen wird Wasserstoff und
etwas Phosphor frei; es bleibt Pyrophosphat zurück. Beim Kochen mit
Sackur, Calcium. 145
Wasser fällt ein schwer lösliches basisches Salz aus, während ein saures Salz
in Lösung bleibt
CalcIumdihydrophosphH^ ^(1^2^03)2, entsteht außer auf die oben
beschriebene Weise beim Abdunsten einer Lösung von Calciumcarbonat in
phosphoriger Säure im Vakuum (Würtz**^)). Es kristallisiert mit 1 Mol HjO,
welches bei 150® entweicht In Wasser ist es leicht löslich; aus der Lösung
wird durch Alkohol das neutrale Salz gefällt Außerdem sind Salze der
HypophosphoTSäure von der Zusammensetzung CaPOj • HjO und
Ca(HPOj)2 • 6H2O bekannt (Salzer"*)).
Caldumorthophosphate^ Da die Orthophosphorsäure dreibasisch ist,
SO kann sie drei verschiedene Kalksalze bilden, die alle bekannt und wohl-
definiert sind, nämlich das
Calciumdihydrophosphat, Ca(H2P04)2,
Calciumhydrophosphat, CaHP04,
Caldumphosphat, Ca3(P04)2.
Die Darstellung dieser einzelnen Verbindungen und ihre Umwandlung
ineinander ist bis in die jüngste Zeit der Gegenstand einer großen Anzahl
von Experimentaluntersuchungen gewesen, die zu höchst verwickelten und
einander zum Teil widersprechenden Ergebnissen geführt haben. Doch ge-
stattet, wie in so vielen anderen Fällen, auch hier die Lehre vom chemischen
Oleichgewicht und der elektrolytischen Dissoziation nach den Untersuchungen
von RindelH®*) einen relativ einfachen Überblick, wenn man sich vergegen-
wärtigt, daß die Lösungen aller Kalkphosphate unabhängig davon, aus welchem
der drei festen Salze sie hergestellt wurden, nur Punkte einer kontinuierlichen
Reihe von beliebigen Mischungsverhältnissen von Ca(0H)2 und H^PO^ sind.
Diese Lösungen enthalten außer den undissoziierten Molekeln und even-
tuell möglichen, jedoch noch nicht sicher festgestellten komplexen Ionen die
Kationen Ca- sowie die drei verschiedenen Anionen der Phosphorsäure
HJPO4', HPO4'', PO4''' in einem ihre Mengenverhältnisse regulierenden
gegenseitigen Gleichgewicht (s. Phosphorsäure). Die Darstellung einer der
drei Salze durch Ausfällung aus seinen Lösungen wird daher gelingen, wenn
das Löslichkeitsprodukt der dasselbe bildenden Ionen überschritten wird. Alle
früheren Untersuchungen haben übereinstimmend gezeigt, daß die Löslichkeit
von Mono- zum -Di- und Triphosphat sehr stark abnimmt Daraus ergibt
sich, daß das Löslichkeitsprodukt
[ai.[H2PO/]«-K,
groß, dagegen
[ai [HP04"J = K2
Meiner und
^ ^,. . [Ca-J3.[Po;-p-Ks
sehr klein ist
Für die lonenkonzentration der Phosphorsäure gelten die Dissoziations-
gieichungen
IH2PO/].[H] -kaHjPO^l
[HPO/'].[H-]2-k2[H3POJ
[POri [Hr-kjlH^PO^J
Diese drei Oleichungen müssen in einunddersdben Lösung immer
gietchzeitig erfüllt sein. Daraus ergeben sich die Oleichungen
AbeA> Hiadb. d. aoofioui. amile II. jö
146 Sackur, Calcium.
d. h. das Verhältnis der Phosphationen (PO4'") zu den Dihydrophosphat-
ionen (H2PO4') ist umgekehrt proportional dem Quadrat der H*-Ionenkonzen-
tration, zu den Hydrophosphationen [HPO4'] dagegen der ersten Potenz der
H'-Ionen. Daher wird der Qehalt einer Lösung an Caiciumphosphaten um
so größer sein können, je größer ihr Qehalt an Wasserstoffionen ist, d. t je
saurer sie ist
Die Salze der schwachen Phosphorsäure mit der starken Base Calcium-
hydroxyd sind beträchtlich hydrolytisch gespalten, daher enthalten die Auf-
lösungen aller drei Salze nicht nur die dem festen Salze entsprechenden Ionen,
sondern auch deren Zerfallsprodukte mit Wasser. Löst man z. B. das primäre
Salz, das Dihydrophosphat, in Wasser auf, so tritt die Reaktion ein:
2H2PO4' Iz:; HPO4" + H3PO4.
Der Betrag dieser Spaltung hängt nach dem Massenwirkungsgesetz von
der Konzentration ab, d. h. von der Menge Wasser, in welchem das primäre
Salz gelöst wird. Sind die Konzeqtrationen der Ionen Ca" und HPO4" so
groß, daß das Löslichkeitsprodukt [Ca-] . [HPO4''] ==» K2 des sekundären
Salzes überschritten wird, so fällt es aus, d. h. es wird Dihydrophosphat durch
Wasser zum Teil *unter Bildung von festem Monohydrophosphat zersetzt
Dies ist nach Versuchen von Stoklasa*®®) der Fall, wenn mehr als 5 g
Dihydrophosphat (Monohydrat) im Liter Wasser gelöst werden. Die von
dem basischeren ausgeschiedenen Monohydrophosphat abfiltrierte Lösung ent-
hält dann naturlich mehr Phosphorsäure, als dem gelösten Ca vor der Auf-
lösung äquivalent war, und zwar berechnet RindelH^^ aus den Versuchen
von Stoklasa
Molenverhältnis — p-jy*
in Lösung
2,37
2,30
2,27
2,20
2,15
2,11
2,08
2,04
2,00.
Entsprechende Versuche vonjoly*^^) ergaben in größeren Konzentrationen
H PO
etwas höhere Werte des Verhältnisses —Ar\^' Altere Angaben differieren
hiervon nicht unerheblich.*®*) Ganz analog zersetzt sich Calciumhydrophos-
phat mit Wasser in unlösliches basischeres Anhydrophosphat und eine Lösung,
die mehr Phosphorsäure enthält, als der Formel des Hydrophosphats ent-
spricht Diese Lösung reagiert, wenn sie bei Zimmertemperatur hergestellt
wird nach Joly und Sorel*'®), für Phenolphtalein sauer, für Methylorange
neutral. Nach einiger Zeit wandelt sich der amorphe Niederschlag um in
Kriställchen, welche die Zusammensetzung Ca8(P04)2 •8CaHP04 • 211,0 haben
sollen. Der Betrag, bis zu welchem diese hydrolytischen Umwandlungen vor
sich gehen, ist durch die Dissoziationskonstanten der Phosphorsäure und die
Löslichkeit^rodukte der einzelnen Salze bestimmt Diese Größen lassen sich
Dihydrophosphat gelöst im
Liter
HjO
in Grammen
in
Millimolen
1000
3967
200
793
100
397
50
199
40
159
25
99
20
79
10
40
5
20
Sackur, Calcium. 147
jedoch trotz der sehr ausführlichen Versuche Rindeil s aus dem vorliegenden
Material noch nicht berechnen.
Über die Löslichkeit des Monohydro- und Anhydrophosphats in reinem
Wasser sind eine groBe Anzahl zum Teil sehr abweichender Angaben ge-
macht worden. Diese schlechte Obereinstimmung führt Rindeil darauf zu-
rück, daß die älteren Autoren weder die Temperatur noch den Molekularzu-
stand des Bodenkörpers genügend berücksichtigt haben, da beide Salze
amorph und kristallinisch in mehreren Hydraten vorkommen, femer auf die
außerordentlich große Langsamkeit, mit der sich das 'Gleichgewicht zwischen
Bodenkörper und Lösung «instellt Auch haben die meisten Autoren keine
vollständige Analyse der Lösungen gemacht, d. h. sowohl den Kalk wie die
Phosphorsäure bestimmt; wie oben ausgeführt, sind in den gesättigten Lösungen
diese beiden QröBen nie äquivalent
Eine an geglühtem Calciumanhydrophosphat gesättigte Lösung enthält
nach RindelH^i) bei i80
1,31 Millimole CaO 2,22 Millimole.HjPO^.
Die Leitfähigkeit dieser Lösung beträgt im reziproken Ohm 196*10-^.
Die Resultate von Völcker*72)^ Warrington*'»), Fleischer*'*), Joffre*'*),
Schlösing*'«), Pollacei*"), Berthelot*'^), Louguinine*'5)^ Willi-
am s*^<>) u. a. stimmen mit diesen Zahlen wohl aus den angeführten Gründen
nicht überein. Fleischer und neuerdings Cameron und Hurst*®') fanden,
daß die gesättigten Lesungen um so mehr Phosphorsäure enthielten, je größer
die angewendete Menge des festen Triphosphats war. Da aber die Gleich-
gewichtskonzentration von der Menge des festen Bodenkörpers unabhängig sein
muß, so hatten sie offenbar keine wirklichen Gleichgewichtszustände untersucht
Die Löslichkeit des Monohydrophosphats in reinem kohlensäure-
freiem Wasser ist von Rindeil (I. c) bei verschiedenen Temperaturen be-
stimmt worden und zwar sowohl di^ des wasserfreien Salzes, wie die des
Dihydrats.
A. CaHPO^.
.0 graO grPjOft Millimol HjPG^
^ im Liter CaO H3PO4 CaÖ~
1,65
1,83
1,94
iji
1,89
1,80
1,64
iji
1J4
1,86
1,91
i,9i
1,91
1,93
10*
30
0,0414
0,0866
0,74
1,22
40
0,0590
0,1364
1,05
1,92
50
0,0667
0,1630
1,19
2,30
60
0,0723
0,1747
1,29
2,46
68
0,0985
0,2234
1,76
3,15
72,9
0,1031
0,2478
.1,84
349
100,1
0,1046
0,2461
B. CaHPO^
1,87
,.2H,0.
3.47
24»
0,0806
0,1678
1,44
2,36
30»
0,0954
o,2o66
1,76
' 2,91
40«
0,1557
0,3434
2,78
4,84
50«>
0,2617
0,6182
4,67
8,70
6o»
04347
1,0530
7,76
14,83
68«
0,3409
0,8245
6,09
11,61
72,9«
0,3» 54
0,7624
5,63
10,73
100,1 •
0,3109
0,7591
5,55
10,69
148 Sackur, Caldum.
Die Löslicfakeit des Dihydrats ist also oberhalb 30^^ immer beträdiOich
größer als die des wasserfreien Salzes. Mithin ist dieses letztere in diesem
Temperaturbereich das Beständigere. Die Löslichkeitskurve des Dihydrats
' erreicht bei 60^ ein Maximum, die Lösurigswärme mOBte daher, falls die An*
gaben richtig sind, ihr Vorzeichen ändern. Da die Lösungswärme des wasser-
freien Salzes wegen der ansteigenden Löslichkeit offenbar immer negativ ist,
so müßte bei 6o<^ die Hydratationswärme des Dihydrats ihrem absoluten
Werte nach gleich der Lösungswärme des wasserfreien Salzes werden. Bei
iS^ beträgt die Hydratationswärme nach Messungen von Rindeil (1. c)
+ 440ocal. Altere Löslichkeitsbestimmungen sind von Birnbaum ^^'^), Du-
sart und Felo uze *85) und Delaitre*®*) ausgeführt worden, doch ohne ge-
trennte Bestimmung des Kalkes und der Phosphorsäure:
Die Löslichkeit des Dihydrophosphats in reinem Wasser ist nicht fest-
zustellen, weil sich aus seinen konzentrierten Lösungen unter allen Umständen
das Monohydrophosphat ausscheidet
Löslichkeit der Calciumphosphate in Säuren.
Wie schon ausgeführt, sind auch das tertiäre und das sekundäre Salz in
Säuren löslich, und zwar um so mehr, je größer die Konzentration der freien
Wasserstoff ionen ist Denn in demselben Maße, wie durch diese die Konzen-
tration der Ionen PO4'" und HPO4" vermindert wird, kann der Oehalt der
Lösungen an Ca'*-Ionen steigen, ohne daß das Löslichkeitsprodukt des ter-
tiären oder sekundären Salzes überschritten wird.
1. Die Löslichkeit in Phosphorsäure.
Dieselbe läßt sich aus den oben angeführten Versuchen von Stoklasa
und Joly über die Zersetzung des Dihydrophosphats mit Wasser berechnen.
Direkte Bestimmungen wurden von Rindeil und Causse^^^) ausgeführt;
selbstverständlich ist der Qehalt der gesättigten Lösung an Ca von der Be-
schaffenheit des Bodenkörpers abhängig.
Nach Causse werden Caldumphosphat bei Zimmertemperatur gelöst:
m
H,PO,
100 ccm
gr<
=a,(P04),
Äquivalente
; im Liter
Ca
5
3.85
1,53
0,83
10
7.28
3,06
1,57
»5
9,45
4,59
i,04
20
12,50
6,12
2,70-
25
»3,79
7,65
2,97
30
15,10
9,18
3,26
Die beiden konzentriertester
1 Lösungen scheiden beim Erhitzen lOistille
von Calciummonohydrophosphat
aus.
Löslichkeit von
Monohydrophosphat (CaHPO« • H,0).
grHjPO,
Äquivalente HjPO«
gr CaHPO«
Äquivalente
m looccm
im Liter
in 100 ccm
CaHPO«
5
1,53
4,30
0,717
10
3,06
7,15
1,19
15
4,59
9,30
1,55
20
6,12
11^
1,98
25
7,65
13,40
2,23
30
9,18
15,10
2,52
Diese Lösungen
scheiden alle beim Erhitzen Kristalle- von
sekundirem
Salz aus.
Sackur, Caldum.
149
Ganz diesdben Versuche sind auch von Rindell ausgefQhrt worden
bei 30<^| bezogen auf^i Liter.
1. Bodenkörper CaHPO«.
Mole H,PO«
der Auflösung
Mole ao
Mole HjPO^
nach der Auflösung
^^
0,3914
0,2452
0,6117
2,49
0,200
0,1491
0,3415
2,29
0,050
0,046
0,0916
1,99
0^025
0,0239
0,0471
1,95
0,00625
0,00631
0,0121
1,91
2. Bodenkörper CaHPO« -211,0.
0,598
0,400
0,9491
2,37
0,1495
0,1294
0,2743
2,12
0*03738
0,03734
0,07228
1,90
0,0934
0,00994
0,01818
1,81
0,0467
0,00524
0,00939
1,79
In Obereinstimmung mit den Versudien im reinem Watter ist die Lös-
lidikeit des Dihydrats größer als die des Anhydrids.
Besonders Iddit löslich sind die Kalkphosphate in organischen Säuren,
z. B. Essigsäure und vor allem Zitronensäure, da sie vermöge ihrer H'-Ionen
die Anhydro- und Monohydrophosphationen weitgehend in Dihydrophosphat
verwandeln, doch scheint auch ein spezifischer Einfluß ihres Anions vor-
handen zu sein. Nach Rindell ist bei 30* (die Konzentrationen sind in Milli-
molen im Liter angq;eben):
1. Löslichkeit in n-normalei* Essigsäure.
n
o
1,95
7,81
»5,63
31,25
n
0
0,97
7.81
15,63
31,25
62,5
b) aHPO«
0,74 CaÖ i,22H,P04
2,00
8,69
13,20
2,20
8,20
12,32
a) Bedenkörper CaHPO« • 2H,0
1,70 CaO 2,91 HjPO^
2,34 „ 242 „
6,52 „ 6,41 „
10,52 „ 10,10 „
15,52 „ 1546 „
c) Bodenicörper Ca, (PO«), • 4,87H,0
0,07 CaO 1,85 HjPO«
1,17 .,
3,72
6,27
9,12
14,65
X Löslichkeit in n-normaier Zitronensäure.
Bodenkörper Bodenkörper * Bodenkörper
0,15
3,25
6,22
11,87
19,80
a. CaHPÖ42H,0
b. CaHPO«
c Ca,(P04),4,87H,0
0
1,70 CaO 2,91 HtPO«
0,74 CaO i,22H,P04
ft07aO 1,85 HjPO«
<V98
^ ,» "~ »
» 91
0,31 » 4,74 .,
1,95
~" » ~~ »
"~ M "■" n
0,83 „ 5,89 „
3,91
10,86 „11,03 »
9,29 „ 9,16 „
3,01 „ 7,61 „
7,81
>%53 H 18,95 »
16,21 „ 15,76 „
946 „ 12,27 ,,
15»63
saöo „ 32,78 „
26,13 „ 25,81 „
31.25
5^1 « 54,47 „
43,56 „ 43,09 „
150 Sackur, Ctlctum.
3. in Kohlensäure.
(Mlllimol/1) CaHP0,2H,0 b. aHPO, c Ca,(P04),4,87HO
1,95 1,6700 2,65H,P04 0,93 CaO i,24H3P04 o,nCaO 3,32 HjPO^
3,91 iji „ 2,50 „ 1,04 „ 1,31 „ 0,10 „ 2.90 „
7,81 1,92 „ 2,20 „ 1,54 „ 1,85 „ 0,17 „ 1,77 „
15,63 2,80 „ 2,98 „ 2,32 „ 240 „ 044 f, 3,30 r,
Schon von Dumas^*«) und Lassaigne^^^, dann von Joffrc (L c)
und Schlösing (1. c) ist die Löslicbkeit des Mono- und Anhydrophosphafs
in C02-haltigem Wasser bestimmt worden, von letzterem auch bei Qegenwart
von Caiciumbicarbonat Dieses erniedrigt sie wegen der erhöhten Ca-*-Kon-
zentration außerordentlich stark, da ja die lonenkonzentration des Ca in dem
Löslichkeitsprodukt des Anhydrophosphats in der dritten Potenz auftritt In
kohlensäurehaltigem Wasser ist daher Calciumphosphat schwerer löslich als -car-
bonat (Schlösing). In allen stärkeren Säuren sind die Caiciumphosphate
infolge der hohen Wasserstoffionenkonzentration leicht löslich (Gerland^W)^
Bischof«»), Rotondi^ö)).
Auch die Qegenwart vieler Neutralsalze, besonders von Ammoniumsalzen,
erhöht die Löslichkeit der Caiciumphosphate (Liebig^*^), Lassaigne^*^). Nach
Rindeil (I. c) beträgt die Lösiichkeit von CaHP04.2H20 bei 30<» in Millt-
molen pro Liter:
Millimol NaCI NH4NO3 NaC,H,0, NH^-dtial
im^fter ^^ "»^°« ^° "3^°^ ^° "3*^* ^° "»^
0 1,70 2,91 1,70 2,91 1,70 2,91 1,70 2,91
^95 1,92 3,21
7,81 1,87 3,24 1,89 3,17 1,87 343 6,24 7,67
31,25 2,37 3,83 2,22 3,72 2,07 4,25 13,05 14,99
125 3,27 5,22 3,20 1,01 2,47 6,62 3S53 40,54
500 5,02 7,58 5,46 7,62 3,14 12,29 92,91 93,72
NaCl und NH4NO3 wirken also ungefähr gleichstark, NaCsH^O^ etwas
schwächer, wahrscheinlich weil es infolge Hydrolyse basisdi reagiert und da-
her mehr Phosphorsäure als Kalk löst Ganz außerordentlich groß ist der
lösende Einfluß von Ammoniumeitrat Während die Löslichkeitserhöhung
durch die anderen Salze nur auf der wechselseitigen Bildung undissoziierter
Molekeln zu beruhen scheint, muß in dem letzteren Falle eine weitgehende
Komplexbildung angenommen werden. Die Erklärungsversuche vonTollens
und Orupe^«*), und Herzfeld und Feuerlein***) werden durch die Ionen*
theorie gegenstandslos gemacht
Cameron und Hurst (I. c) haben die Löslichkeit des Calciumphosphats
in den Lösungen von CaCI,, Ca(N09)2, KQ und NaNO, untersucht Die
ersteren erniedrigen sie, wie nach der lonentheorie erklärlich ist, die
letzteren erhöhen sie. Im letzteren Falle nimmt das Verhältnis der gelösten
Phosphorsäure zum gelösten Kalk mit der Konzentration des hinzugesetzten
Satzes ab.
Die Löslichkeit in den Ammoniumsalzen verschiedener Säuren ist von
TerreiH*^) bestimmt worden; sie ist ungefähr gleich in äquivalenten Mengen
von Ammoniumchlorid, -nitrat, -sulfat und -acetat, erheblich größer in den
Salzen der Apfelsäure, Weinsäure und Zitronensäure. Die OH-Qruppen
dieser Anionen haben offenbar die Fähigkeit, sei es Ca*'-, sei es Phosphat-
Sackur, Calcium. 151
Ionen anzulagern. Vielleicht gilt dies auch für die organischen Stoffe, wie
Eiweiß und Leim, in deren Lösungen Calciumphosphat löslich ist (Merca-
dante *««)), wenn es nicht auf der allgemeinen Eigenschaft solcher Lösungen
beruht, die Ausfällung amorpher Niederschläge zu verhindern.
Eigenschaften der einzelnen Salze.
1. Caiciumdihydrophosphat, Ca(H2P04).H20, kristallisiert beim Ein-
dampfen der stark sauren Lösung der anderen Calciumphosphate in rhom-
bischen Kristallen (Hausdorfer^*^), die ein Mol Kristallwasser enthalten.
In wasserfreiem Zustande ist es noch nicht dargestellt worden. Das ausge-
fällte Salz enthält gewöhnlich etwas mitgerissene Phosphorsäure und ist daher
hygroskopisch. Wie Stoklasa (1. c.) gezeigt hat, fehlt diese Eigenschaft
dem ganz reinen Salze. Beim Erhitzen gibt es zunächst Wasser und dann
Phosphorsäure ab, so daß es schließlich in das Anhydrophosphat verwan-
delt wird.
2. Calciumhydrophosphat,CaHP04, kann durch Zersetzung des primä-
ren Salzes mit Wasser oder durch Ausfällung neutraler Calciumsalze (CaClj)
mit sekundären Alkaliphosphaten (NajHPO^) erhalten werden. Je nach den
Versuchsbedingungen entsteht hierbei das wasserfreie Salz oder ein kristall-
wasserhaltiges.
Das wasserfreie Salz entsteht bei der Zersetzung des primären Salzes mit
siedendem Wasser oder Alkohol (Debray^»«))^ femer durch Einwirkung von
Phosphorsäure auf Caldumcarbonat Kristallinisch führt es den Namen
Monelit und kann nach de Schulten*»^ auch in dieser Form dargestellt
werden. Von den vielen in der Literatur aufgeführten Hydraten, nämlich
mit 5, 4, 2,5, 2, 1,5, 0,67, 0,5, 0,16 Mol sind als chemische Individuen
wahrscheinlich nur die Verbindungen mit 2 und 1,5 Mol H2O aufzufassen.
Das Dihydrat, CaHPO^ • 2H2O, entsteht gewöhnlich nach dem oben
angegebenen Verfahren, nach Causse*<>^) in schönen monosymmetrischen
Tafeln bei vorsichtiger Neutralisation von Phosphorsäure mit Kalkwasser;
doch entsteht zuerst immsr ein amorpher Niederschlag. In der Natur kommt
CS als Mineral Brushit monoklin vor, femer organischen Ursprungs in einer
Ausscheidung der Nieren des Störs als sogenannter Belugenstein und im
Holze der Pflanze Tectonia grandis. Künstlicher Brushit ist von de Schul-
ten**^ durch Abdunsten einer Lösung von gefälltem CaHPO^ in 25pro-
zentiger Essigsäure erhalten worden.
Beim Erwärmen gibt es sein Kristallwasser auch oberhalb loo^ nur sehr
langsam ab. Diese Langsamkeit ist, wie Rindeil hervorhebt, charakteristisch
für alle Umwandlungen der Calciumphosphate und steht im Einklang mit der
Regel von van't Hoff*®^). daß Umwandlungserscheinungen im allgemeinen um
so längere Zeit in Anspruch nehmen, je. höher die Wertigkeit der beteiligten
Elemente oder Radikale ist
Das Hydrat, 2CaHP04 • sHjO, soll in derNatur als Metabrushit vor-
kommen; künstlich ist es angeblich von Raewsky»^^) und Skey*®^) durch
Fällung mit CaClj aus Natriumhydrophosphatlösung erhalten worden. Doch
konnte Rinde II die Angaben dieser Autoren nicht bestätigen. Dagegen wird
seine Existenz von diesem durch Dampfdruckmessungen wahrscheinlich ge-
macht. Beim allmählichen Entwässern eines 2 Mol Wasser enthaltenden
Salzes sank nämlich die Maximaltension desselben sprungweise um 5,7 mm,
als das Salz die Zusammensetzung 2CaHP04 • 3H2O überschritt
Alle anderen Hydrate sind nur durchaus hypothetischer Natur; kein ein-
152 Sackur, Calcium.
ziges ist in völlig reinem Zustande dargestellt worden. Dies beruht auf der
Schwierigkeit, das nicht chemisch gebundene Wasser aus den meist amorphen
Niederschlägen zu entfernen. Wie die Löslichkeitsversuche von Rindell
(s. 0.) zeigen, ist bei Temperaturen über 30^' das wasserfreie Salz beständiger
als das Dihydrat
Calciumanhydrophosphat, Ca^ (P04)2, entsteht beim Versetzen neu-
traler Caiciumsalzlösungen mit tertiärem Alkaliphosphat oder mit saurem Al-
kaliphosphat und Ammoniak als weißer gallertiger Niederschlag, der stets
wechselnde Mengen Wasser mit niederreißt Die Umwandlung dieses amor-
phen Niederschlags in einen kristallinischen ist nie beobachtet worden. Die
Darstellung eines Körpers, welcher genau die Zusammensetzung Ca,( PO4),
besitzt, ist sehr schwierig, weil gewöhnlich basische oder saure Verbindungen
mitgerissen werden. Warrington «^^^) empfiehlt die Verwendung von Ammo-
niumphosphat, welches 'viel freies Ammoniak enthält Auch beim Glühen
gibt es nur sehr langsam das Wasser ab und schmilzt erst bei sehr hoher
Temperatur zu einer porzellanartigen Masse.
In der Natur ist das tertiäre Calciumphosphat sehr verbreitet; es findet
sich als Mineral Osteolith und Phosphorit, femer mit Fluorcalcium zu-
sammen als Apatit Es kommt im tierischen Organismus vor, und zwar
nicht nur in den festen Bestandteilen (Knochen, Zähnen), sondern auch in
organischen Flüssigkeiten, z. B. der Milch, vor. Die Knochen bestehen aus
50 bis 60 Proz. Calciumphosphat, ihre Asche, die' sogenannte Knochenerde,
aus ca. 85 Proz., der Guano, der aus den Exkrementen von Vögeln ent-
standen ist, aus 25 Proz. (als Ornithit). Technisch dargestellt werden die
Caiciumphosphate nach dem Thomasverfahren durch EntphosphorUng des
Roheisens in der Bessemerbirne.*®*) Die zermahlenen Schlacken werden
mittels des Magneten möglichst vom Eisen befreit und in Salzsäure gelöst
Nach dem Zusatz von Kalk, der die Lösung basisch machen soll, fällt die
Phosphorsäure als Eisen oder Magnesiumsalz aus, der Niederschlag wird mit
überschüssigem Natriumsulfat und Kohle geschmolzen, die Schmelze mit
htißem Wasser ausgezogen, bis alles phosphorsaure Natrium gelöst ist und
aus der Lösung durch Zusatz von Kalk die Phosphorsäure als Calciumphos-
phat gefällt In der Thomasschlacke selbst ist die Phosphorsäure wahr-
scheinlich nicht als Calciumphosphat, sondern als dessen basisches Salz,
Ca4P20ft = Ca3 (P04)2 4- CaO, enthalten. Die technische Bedeutung der
Thomässchlacke und ihre analytische Zusammensetzung ist ausführlich in
Fehlings Handwörterbuch der Chemie VII, 839, 1902 beschrieben.
Die große praktische Bedeutung der Caiciumphosphate beruht auf ihrer
Verwendung als Düngemittel. Da aber die Pflanze nur lösliche Salze zu
assimilieren imstande ist, so kann das in der Natur vorkommende Calcium-
phosphat, z. B. der Phosphorit und Osteolith, als solches nicht unmittelbar
verwendet werden, sondern muß erst in lösliche Formen, d. h. saure Phosphate
übergeführt werden. Dies geschieht durch Behandeln mit Schwefelsäure und
Salzsäure. Die so gewonnenen Fabrikate führen im Handel den Namen
Superphosphate. Die Bestimmung der löslichen Phosphorsäure in ihnen
;^eschieht durch Titration mit Uranacetat unter Anwendung von Ferrocyan-
kalium als Indikator.
Reaktionen des Calciumphosphats. Durch Kohle wird es im
elektrischen Lichtbogen zu Phosphorcalcium reduziert bei einem Strome von
22 Volt und 20 Ampere (R6nault*<>^, Moissan**^')), Kohlenoxyd reduziert es
Stckur, CaldttiB. 153
nadi Schlöstng*^^ zu Phosphor. Beim Olftben mit Schwefeldioxyd und Kohle
erhielt Berthier»<^«) Phosphor, Kohlehoxyd und Caldumsulfit Alkalimetalle
und Magnesium liefern die entsprechenden Phosphide (Vauquelin und Th6-
nard*!^). Chlor und Kohle reagieren unterhalb Rotglut .nicht, dagegen bei
Gegenwart von Kohlenoxyd (Ribau^^^)). Die Reaktion erfolgt wahrscheinlich
in zwei Stufen, nach den Gleichungen
Ca8(P04), + 2CO + 2CI2 =Ca(POj), + 2CO, + aaClj
CaCPO,)^ + 4CO + 4a, = aPOCIs + 4CO, + CaQ^.
Die Reaktion beginnt schon bei i8o<^ im Ölbade. Der Kohlenstoff
scheint nur katalytisch zu wirken und an der Reaktion selbst nicht teil zu nehmen.
CaldiiniMilze der Pyro- und Metaphosphoralure und deren Poly-
meren. Sie können ganz allgemein durch Fällen neutraler OüdumsalzUysungen
mit den entsprechenden Natriumsalzen dargestellt werden. Die neutralen
Salze sind im Wasser schwer, in Säuren aus den beim Orthophosphat ent-
wickelten Gründen leicht löslich. Sie entstehen teils amorph, teils kristalli-
nisch und haben die allen Calciumphosphaten gemeinsame Eigenschaft, ihren
Wasseigehalt nur schwer abzugeben. Von den einzelnen Salzen sind bekannt
und analysiert:
Neutrales Pyrophosphat, Ca2p207, dargestellt von Baer*>'),Rose»*'),
wird durch Wasserdampf in Phosphorsäure und Orthophosphat zersetzt
(Reynoso***)). Dihydropyrophosphat, CaH,P,07, entsteht nach Pahl»")
bei Zersetzung des neutralen Salzes mit Oxalsäure.
Normales Metaphosphatt Ca (PO3)), mit 2 Mol HjO dargestellt von
Fleitmann'i^, wasserfrei durch Eindampfen einer Lösung von CaCO, in
überschüssiger Phosphorsäure und Erhitzen des Rückstandes auf 316® von
Maddrell.^i'') Das Salz entsteht immer beim Erhitzen des sauren Orthophos-
pbats und dient zur Reindarstellung des Phosphors, da es durch Kohle zum
Teil zu diesem reduziert wird (siehe P.). Die Angabe von GlatzePi^, daß
es durch H2SO4 zersetzt werde, nicht aber durch HO und HNO,, ist jeden-
falls so auf^fassen, daß mit H2SO4 Gips ausfällt, während man entsprechend
der großen Löslichkeit von Chlorid und Nitrat aus den Lösungen der beiden
anderen Säuren Metaphosphat durch Eindampfen wiedergewinnen kann.
ApaU^ 3Ca3(P04)s-CaCl3 oderCaF^i '^^ ^^^ Doppelsalz des Caldum-
orthophosphats mit Chlor- oder Fluorcalcium. Es kommt in der Natur in hexa-
gonalen Säulen vor. Seine Löslichkeit in reinem und kohlendioxydhaltigem
Wasser ist nach Joffre^^^ geringer als die des Caldumphoepbats.
Calciumarsenate. Das tertiäre Calciumorthoarsenat, Ca3(As04)„
wurde von Kotschoubey ^'<^) aus Kalkwasser und Arsensäure, femer aus am-
moniakalischer Calciumarsenatlösung und Chlorcaldum dargestdlt Es scheint
in Kristallen mit 2 und 3 Mol. H^O vorzukommen. In Wasser ist es schwer
IMich. Nach Schairer**») entsteht es beim Erwärmen von Caldumsuper-
oxyd mit arseniger Säure; doch geht diese Reaktion schdnbar nicht quan-
titativ vor sich. Dasselbe gilt von den entsprechenden Sr- und Ba-Salzen.
Das saure Salz, CaHAs04, kommt in der Natur als Pharmakolith
und Haidingerit vor. Künstliche Kristalle mit 2 Mol. HjO wurden von
Du f et ^2^ durch langsame Diffusion von Lösungen von Natriumhydroarsenat
und Caldumnitrat erhalten, ferner auf ähnliche Weise von Salkowsky.«'^
•De Schulten*") erhielt auch Kristalle von der Formd CaHAs04 + 2HjO,
ebenso ein Doppelsalz mit Ammonium.
Bd der pyrogenen Darstellung, d. h. bdm Zusammensdimdzen von
154 Sackur, Caldum.
Oüduinoxyd mit Kaliumarsenaten entsteht nach Lefivre^^^) Calciumpyro-
arsenat Ca2As207 in orthorhombischen Prismen. Auf diesem Wege lassen
sich durch Zusatz von KCl oder NaCi auch komplexe Salze mit Kalium- und
Natriumarsenaten darstellen, denen Lefivre die Formeln KCaAsO^, resp.
NaCaAs04 gibt
Calciumsttlfarsenite entstehen nach Berzelius^'^) und Nilson^'^
beim Auflösen von Arsensulfid AsjS, in konzentrierten Lösungen von Calcium-
hydrosulfid, und zwar, in wechselnder Zusammensetzung, je nach der Tempe-
ratur und der Konzentration der Lösungen. Beim Eindunsten einer ge-
sättigten Lösung entsteht die Verbindung CaS • AsjS, • 4H2O. Die Existenz-
bedingungen und die Stabilitätsgrenzen der einzelnen Verbindungen sind
nicht untersucht worden.
Calciumcarbonat^ CaCO,. M.-Q. 100,1.
Darstellung und Vorkommen. Das Calciumcarbonat kann künstlich
aus Caiciumoxyd und Kohlendioxyd dargestellt werden, jedoch nur bei
Qegenwart von Feuchtigkeit Bei höheren Temperaturen kann die Bildung
infolge seiner Dissoziation (siehe CaO) nur stattfinden, wenn derC02-Druck
die Dissoziationsspannung übertrifft Temperatur und Pariialdruck des
Kohlendioxyds sind natürlich auf die Bildungsgeschwindigkeit und die Aus-
beute von Einfluß. Die Verhältnisse liegen hier wohl ähnlich wie bei der
Bildung des Schwefeltrioxyds (siehe dieses), indem eine Temperatursteigerung
zwar die Realctionsgeschwindigkeit erhöht, das schlieBliche Gleichgewicht aber
zuungunsten der Verbindung verschiebt (Raoult^^S), Wcinhold ***)). Femer
erhält man Calciumcarbonat seiner Schwerlöslichkeit wegen aus den Lösungen
aller löslichen Calciumsalze mit löslichen Carbonaten.
Die künstliche Darstellung des kohlensauren Kalkes besitzt jedoch keine
Bedeutung, da er in der Natur sehr verbreitet ist und in einer großen An-
zahl von Modifikationen vorkommt In schön ausgebildeten Kristallen bildet
er den Kalkspat (Caicit) und den Aragonit, kristallinisch, in kleinen
verwachsenen Kriställchen den Marmor, Kalkstein, Tropfstein, Kalk-
sinter und Kreide. Femer kommt er auch in der Oerüstsubstanz vieler
organischer Wesen vor; Korallen, Muscheln, Austerschalen, Schneckenge-
häuse, Eierschalen bestehen fast ausschließlich aus kohlensaurem Kalk. Ein
großer Teil der Qebirgsmassen (Koralleninseln, Kreidefelsen) ist daher im
wesentlichen wahrscheinlich organischen Ursprungs.
Die Grundform des Kalkspats oderCalcits ist das hexagonale Rhom-
boeder, doch kommt er in vielen hemiSdrischen Formen vor. Sehr große
farblose und durchsichtige Rhomboeder kommen in ausgezeichneter Reinheit
in Island vor; sie heißen isländischer Doppelspat, weil sie die doppelte
Brechung des Lichtes sehr deutlich zeigen. Sie finden vornehmlich Verwen-
dung zur Hersteilung optischer Instmmente, besonders der Nicoischen Pris-
men im Polarisationsapparat Der Kalkspat ist mit Natriumnitrat isomorph
und hat die Dichte 2,715 (Scheele^)). Die Brechungsexponenten für die
D-Linie sind im Mittel nach verschiedenen Autoren für den ordentlichen
Strahl o «= 1,65845, für den außerordentlichen Strahl e = 1,48644.*'^) Er re-
präsentiert die Stufe 3 der Härteskala.
Der Aragonit kommt. in der Natur viel seltener vor als der Caicit
Er kristallisiert in rhoYnbischen Säulen vom spez. Gew. 2,934 (Scheele*'')).
Er ist selten rein, sondern meist mit dem isomorphen Strontiumcarbonat
(Stroatianit) vermengt
Sackur, Calcium. 155
Der KoncMt ist nach Kelly ^'^ eini dritte kristallinische Modifikation
des CaCO), die sich hauptsächlich in den Schalen der Mollusken findet Sie
ist härter als Kalkspat und spez. schwerer (d «» 2,86—2,87), ebenso wie dieser
optisch einachsig, die Brechungsexponenten sind e ««1,53 und o=» 1,66. Die
Doppelbrechung also bedeutend niedriger als die des Kalkspats.
Marmor und Kalkstein bestehen aus undeutlichen verwachsenen Kalk-
spatkristallen. Ganz reiner Marmor ist schneeweiß (C.arrara, Faros, Laas),
der bunte ist hauptsächlich durch Eisenoxyde gefärbt Der Marmor war
wahrscheinlich früher unter hohem Druck geschmolzen und ist dann kristalli-
nisch erstarrt (s. u.). Kalkstein ist stets verunreinigt und hat eine graue
Farbe. Kalkstein, der viel Ton enthält, heißt Mergel. Die kristallinische
Struktur der Kreide ist noch nicht festgestellt Amorphes CaCO, entsteht
bei raschem Ausfällen von Ca-Salzen mit Carbonaten.
Der kohlensaure Kalk ist einer der am längsten bekannten Fälle von
Polymorphie, d. h. der Eigenschaft eines und desselben chemischen Indivi-
duums, in mehreren wohlausgebildeten Kristallformen aufzutreten. Früher
hatte man allerdings angenommen, daß der Aragonit seine Kristallform nur
der Beimengung von Strontiumcarbonat verdanke, das Auffinden völlig reinen
Aragonits hatte jedoch diese Annahme widerlegt Es entstand nun die Frage,
ob Caldt und Aragonit monotrope oder enantiotrope Formen sind, d.h.,
ob eine von beiden unter allen Umständen die beständigere oder ob eine
gegenseitige Umwandlung möglich sei und bei einer bestimmten Temperatur
zwischen ihnen Gleichgewicht bestände, wie es z. B. bei den Kristallformen
des Schwefels der Fall ist
Die Form, in der das Calciumcarbonat durch Fällung entsteht, ist ab-
hängig von der Konzentration der Lösungen, der Temperatur, der Fällungs-
geschwindigkeit und der »Lösungsgenossen«. Ausführiiche Untersuchungen
hierüber sind u.a. von G. Rose*"), Vater*»^), Adler"*), Stocks^c) und
M eigen»*') angestellt worden. Bei Fällung in der Kälte entsteht amorphes
Salz, das sich in Caldt umwandelt, in der Hitze aus verdünnten Lösungen
Aragonit, der sich ebenfalls, doch unter Umständen sehr langsam in Caicit
umwandelt (Adler). Die Resultate von Rose konnten von Vater bei An-
wendung ganz reiner Reagenzien nicht bestätigt werden. Durch Erhitzen von
Aragonit auf Ro^ut entsteht ebenfalls Caicit, ebenso unter allen Umständen
aus dem unter Druck geschmolzenen Carbonat und zwar in der Form von
Marmor. Eine Umwandlung von Caicit in Aragonit ist nie beobachtet worden.
Nach Le Chatelier**^ wird bei der Umwandlung von Aragonit in Caicit
eine Wärmemenge von 300 cal gebunden, während nach älteren, offenbar
unrichtigen Angaben von Favre und Silbermann eine Entwicklung von
2000 cal stattfinden sollte. Dementsprechend müßte der Umwandlungspunkt,
falls ein solcher überhaupt existiert, bei sehr tiefer Temperatur liegen.
Foote*^') hat die Frage nach der relativen Beständigkeit der beiden Formeln
durch die Überlegung gelöst, daß die unbeständigere die größere Löslichkeit
besitzen muß. Diese ließ sich erstens bestimmen durch die Untersuchung
des Oleichgewichts zwischen Calciumcarbonat und Kaliumoxalat, gemäß der
Gleichung
CaCOa + KjCjO^ :;il!: aCjO^ + KjCOs.
Ist in dem einen Falle neben festem CaC204 Caicit, in dem anderen
Aragonit als Bodenkörper vorhanden, so gelten nach Einstellung des Gleich-
gewichts die Gleichungen
156 Sackvr, Oddimi.
Ca- . CO," — k, . (CaCOs-Caüdt) Ca- • CO," — k,(aCO,-Ar>gpnH)
a- • 0,04" — K a- • 0,04" — K,
worin Iq (CaCO,-Caldt) und l^(CaCO,-Arag.) die Löslichkeitsprodukte dieser
beiden Formen bedeuten.
Die Division ergibt ^i — M^^I.9*l°*) und entsprechend für
denAragoniti^O,:_Jii^^:Ara^
Das Verhältnis der CGj^'-Ionen zu den C204''-Ionen ist also in dem System
größer, dessen CaCOg-Modifikation das größere Löslichkeitsprodukt fciesitzL
Der Versuch zeigte, daß dies bei Aragonit der Fall ist, und zwar erg^b sich
für das Verhältnis
kt(CaC03-Arag.) bei 25« — 1,35
kjCaCGj-afcit) 49,7^ = 1,35
59,0« — 1,24
Dasselbe Resultat ergaben die Untersuchungen von Meigen (i. c) über
die Ausfällung von Schwermetallcarbonaten durdi Aragonit oder Caldt, femer
die Bestimmung der Leitfthigkeit durch Foote bei verschiedenen Tempera-
turen in Lösungen, die unter dem Partialdruck von CO^ von einer Atmo-
sphäre mit Calcit, resp. Aragonit gesättigt waren. Es eingab sich bei
to JlArag.
I-Calc"
8« M7
25« 1,130
410 1,124
480 1,115
Die Löslichkeit des «^ragonits ist also immer größer als die des Caicits,
doch scheint sich ihr Verhältnis mit steigender Temperatur der Einheit zu
nähern, woraus man auf die Existenz eines Umwandlungspunktes oberhalb
50^ schließen könnte. Dementsprechend läßt sich, im Gegensatz zur Be-
obachtung von Le Chatelier, nach der van't Hoffschen Gleichung die
Entwicklung einer Wärmemenge von 300 cal bei der Umwandlung von
Aragonit und Calcit berechnen. Da aber bei hohen Temperaturen zweifellos
der Calcit die beständigere Form darstellt, so müßten zwischen 50^ und Rot-
glut 2 Umwandlungspunkte liegen, was jedoch sehr unwahrscheinlich ist
Es läßt sich daher mit großer Wahrscheinlichkeit aussagen, daß bei Tempe-
raturen über o^ Calcit immer die bestäudigere Fonri ist Der natürliche
Aragonit ist daher instabil; sein Vorkommen ist nur durch die außerordent-
liche Langsamkeit der Umwandlung ermöglicht Dementsprechend werden
auch häufig Pseudomorphosen von Aragonit in Calcit gefunden.
Der von Kelly (1* c.) entdeckte Konchit ist ebenfalls unbeständig und
wandelt sich leicht in Calcit um. Vater ^^^ glaubt noch eine vierte mono-
symmetrische oder asymmetrische Form entdeckt zu haben, die die Dichte
2,54 besitzen soll.
Beim Erhitzen spaltet sich CaCO, in CO, und CaO (s. d.).
Es kann daher nur unter Anwendung von C02-Druck unzersetzt ge-
^hmolzen werden (Haie**»), Rose u. Siemens»*^), Le Chatelier**^). Der
Schmelzpunkt liegt unter dem des Goldes; die erstarrte Schmelze ist durch-
sichtig, die (Calcit-)Kristalle 0,1 mm lang. Nach Joannis***) gelingt das
Stckur, Caldttm. 157
Schmelzen und die hierdurch bewirkte Umwandlung in Marmor nur, wenn
der Druck beträchtlich höher ist als der der Temperatur entsprechende Pär-
tialdruck des Kohlendioxyds. Doch gelingt sie nach Le Chatelier^^^) auch
bei diesem Druck bei sehr raschem Erhitzen.
Beim Erhitzen mit anderen Elementen oder Verbindungen zeigt Calcium-
carbonat infolge seiner Dissoziation die Reaktionen des Oxyds und des
Kohlendioxids. Die Bildungswärme des CaCO, aus den Elementen be-
trtgt nach Thomsen 270410 cal, aus CaO und CO, 42520 cal.
Die Löslichkeit des Calciumcarbonats in reinem Wasser ist sehr ge-
ring. Es lösen sich im Liter
bei
8,7«
10,04 mgr CaCO, (HoIIeman»*«)).
23,8»
12,5
» » .»
16«
»3
, (Schlösing»«')).
i8»
13
. » (Kohlrausch u.Rose'<>)).
»5
» Arag. • •
gewöhnt. Temp.
9,4
. aCOj (Ljubavin»««)).
100«
n.3
(Fresenius"<»))(?)
Die Löslichkeit wird beträchtlich erhöht durch NH4-Salze (Bertrand ••>),
Drechsel**^), jedoch nicht nennenswert durch K- und Na-Salze. Sehr er-
heblich ist die Löslidikeitserhöhung durch CO,, wodurch sich Hydrocarbonat
das Anion HCO'3, bildet Nach Bödländer^^') gelten in solchen Lösungen
bei Anwesenheit von festem CaCO, als Bodenkörper (festes Bicarbonat ist
nicht bekannt), die Qleichgewichtsgleichungen
[Ca-.]. [CO,-] = K„ femer [HjCO,.] [CO,".] — K, [HCO,']»
K K
und daraus [Ca-]»=— ^- HjCO, — -^-- [COj], wenn man die Konzen-
41V2 K2
tration der Ca-*-Ionen [Ca**] = % [HCO, ] setzt Dies ist berechtigt, da ja
neben meßbaren Mengen von Ca*--Ionen nur äußerst wenig COs'^-Ionen, also
bst ausschließlich HCOs'-Ionen in Lösung sein können. Unter Berücteichti-
gung des Dissoziationsgrades kann man daher aus dem Partialdruck der
Kohlensäure [COj] die Löslichkeit des Calciumcarbonats berechnen, und weiter-
hin aus ihren von Schloesing (I.c) beobachteten Werten, da K2' bekannt ist,
umgekehrt die Größe Ki,' das Löslichkeitsprodukt des Calciumcarbonats.
Dieses ergibt sich zu 2,74 • lO'*. Da die gesättigte Lösung in reinem H^O
ungefähr 1 • lo^* normal ist, so dürfte sie, falls der Wert des Löslichkeits-
produkts richtig ist, nur zu ca. 50 Proz. dissoziiert sein. Da die neu-
ralen Lösungen jedoch hydrolytisch gespalten sind, so kommt diesem Wert
keine Sicherheit zu.
Nach den Messungen von Schlösing beträgt die Löslichkeit von CaCO^
in koblensäurehaltigem Wasser bei 16^
Partialdruck
mg CaGO,
Aquiv. Ca
CO, in Atm.
im Liter
im Liter
0,000504
74,6
1,492 • 10-»
0,000808
85,0
1,700 .
0,00333
137,2
2,744 «
0,01387
223,1
4,462 ,
0,0282
296,5
5,930 .
0^0501
360
7,200 ,
o,i4aa
533
iö,66;x .
158
Sa'ckur, Calcium.
Partialdnick
mg CaCO,
Aquiv.
Ca
CO, in Atm.
im Liter
im Liter
0,2538
6634
»3,27
m
0,4167
787,5
15,75
m
0,5533
885,5
»7,7»
m
0,7297
972
»944
n
0,9841
1086
21,72
n
Auch Treadwell und Reuter ^^^) haben die Löslichkeit von CaCO) in
kohlensäurehaltigem Walser bestimmt; sie finden jedoch fast doppelt so hohe
Werte. Die Ursache ihres Fehlers beruht wahrscheinlich darin, daß in ihren
Lösungen der Partialdnick des CO2 beträchtlich größer war als in dem dar-
über befindlichen Qasraum, in dem sie ihn bestimmten. Sie gingen
nämlich von einer unter Atmosphärendruck gesättigten Lösung aus und ver-
dünnten allmählich den über der Lösung befindlichen Raum mit Luft, ohne
die Lösung zu schütteln. Dementsprechend enthielt die Lösung auch in Be-
rührung mit reiner Luft (vom Partialdnick [COj] = 0) noch merkliche
Mengen COj und äquivalente Mengen Ca (als Hydrocarbonat). Diese Lösung
stellt jedoch zweifellos keinen Gleichgewichtszustand dar. Einen Unterschied
zwischen der Löslichkeit von Calciumcarbonat und Hydrocarbonat in
kohlensäurehaltigem Wasser gibt es nicht, da, wie die Bodländ ersehe Formel
zeigt, die gelöste Menge Ca durch den COj-Druck eindeutig bestimmt ist
Die Lösiu.fakeit des CaCO, in mit Kohlensäure unter Atmosphärendruck ge-
sättigtem Wasser beträgt nach Treadwell und Reuter
bei 2,8<> 1,45 g.im Liter
«r 13,2<> 1,30 » n w
Altere Angaben über diese Zahl schwanken zwischen 0,7 und 3 g.^^^)
In kohlensäurehaltiger 0,14-nNaa-Lösung ist die .Löslichkeit fast ebenso
groß wie ohne NaQ.
Cameron und Seidell •*•) bestimmten die Löslichkeit von CaCO, ir
NaQ- und Na2S04-Lösung in Berührung mit Luft, d. h. unter dem dieser
entsprechenden geringen Partialdnick von CO2. In reinem Wasser betrug
sie bei 25® 0,0013 Äquivalente. In Na^^SO^ -Lösung stieg sie kontinuieriich
mit der Konzentration bis 0,0083 Äquivalenten in 1,8135-n-Lösung, in
NaCl erreichte sie in ca. i-n-Lösung ein Maximum von 0,0028 Äquivalenten.
Mit dem Sulfation tritt also ein weit beträchtlicherer Umsatz zu undissoziieftem
Salz ein als mit dem Chlorion. In Obereinstimmung hiermit fand Böttger
die gesättigten Gipslösungen nur zu 50 Proz. dissoziiert (cf. CaS04).
Die spezifische elektrische Leitfähigkeit von gesättigten CaCO^-
Lösungen beträgt nach Kohlrausch**') in reziproken Ohm
gefälltes CaCOj
t k
Kalkspat
t k
Aragonit
t k
9-38" 21,73.10-«
»7,38« 28.28 ,
25,96» 36,83 «
2,03« 15,28.10-«
17,44" 26,67 »
34,8« 44,1 .
3,i8» 1946.10-«
17,60« 3»,75 •
31,1» 47,0 .
Das Leitvermögen und die Löslichkeit des Kalkspats, als der beständigeren
Form, ist immer die geringere. Treadwell und Reuter (1. c) haben das
molekulare Leitvermögen der neutralen Bicarbonatlösungen bei 18^ be-
stimmt; sie erhielten
Sackui
r, Caldum.
V
f«
623
»24,6
1246
»34.7
2500
14M
5000
156,1
10000
»6a,3"
20000
»79,9
40000
258,1.
159
Die Tatsache, daß sich dasselbe keinem konstanten Wert nähert, ent-
spricht der fortschreitenden hydrolytischen Spaltung der Lösung.
CaCO, wird in jeder Form durch starke und schwache Säuren unter
Entwicklung von COj gelöst Die Auflösungsgeschwindigkeit geht mit d^r
Stärke der Säure parallel. In Gegenwart von absolutem Methylalkohol, Äthyl-
alkohol und Aceton ist die Einwirkung, mit Ausnahme von HO und HNO3,
äußerst langsam. Durch Zusatz von wenig Wasser wird sie merklich be-
schleunigt (Carette»»^, Vall6e"«)).
Auch mit einer Lösung vom NH4CI setzt sich CaCO, bei längerem
Stehet! zu CaQ,, CO, und NH3 um (Cantora und Soguelia^^o)). Diese
Erscheinung ist theoretisch so zu deuten, daß das aus dem Chlorammonium
hydrolytisch abgespaltene Ammoniak einen gewissen Dampfdruck besitzt und
demzufolge entweicht Die zurückbleibende freie Salzsäure löst das Caldum-
carbonat auf. Aus demselben Grunde muß auch eine Lösung von NH4HC03
bei wochenlangem Stehen im offenen Gefäß an diesem Salze verarmen.
Calciumcarbonat kann auch mit 5 Mol Kristallwasser auskristallisieren,
doch ist der Existenzbereich dieser Verbindung nicht näher untersucht
worden. Calciumsaccharat setzt sich an der Luft (mit deren Kohlensäure) in
diese Kristalle um. Nach Roth b«i) fallen sie mit konzentrierter NajCOs-Lösung
aus einer Lösung aus, die je 1 Mol eines löslichen Ca- und Mg-Salzes ent-
hält, jedoch nur unterhalb i8<^. Pelouze^^^ erhielt sie aus allen Ca-Lösungen
bei o— 2<^. Auch in der Natur sind sie vereinzelt gefunden worden; hier
sind sie wohl organischen Ursprungs. Die Kristalle dieses Pentahydrats ge-
hören dem rhombischen System an und haben das spez. Gewicht 1,783. Bei
mäßigem Erwärmen geben sie ihr Kristallwasser vollständig ab, beim Kochen
mit absolutem Alkohol sollen sie sich nach Felo uze in Kristalle von der
Zusammensetzung CaCO, • 3H2O umsetzen.
Caiciumslllcate finden sich in der Natur sehr häufig, jedoch nicht rein,
sondern als Doppelsilicate besonders mit Kalium- 'und Aluminiumsilicaten.
Reines Calciumsilicat kommt als Wollastonit CaSiO, in monoklinen
Kristallen vor. Der künstliche Wollastonit, wie er z. B. von Lechartier*«') und
Qorgeu'^^) beim Zusammenschmelzen von Caiciumoxyd, Caldumchlorid und
Kieselsäure erhalten wurde, ist mit dem natürlichen nicht identisch, sondern eine
allotrope Modifikation, da er nach Bourgeois ^<^^) und Doelter^^^^ hexagonal
kristallisiert Natürlicher Wollastonit ist härter als künstlicher. NachOddo^^^
entsteht CaSiOj auch beim Zusammenschmelzen von CaO und SiOj im elektri-
schen Ofen. Auf nassem Wege, d. h. durch Umsetzung von Alkalisilicaten mit
Ca-Salzen in Lösungen, ist nach Ammon und Lefort^^^) reines Calciumsilicat
nicht zu erhalten, jedoch nach Jordis und Kant er ^^^ beim andauernden
Kochen von Kalkwasser mit Kieselsäure, falls die letztere mehr als 23 Proz.
HjO enthält (diese Menge entspricht der Formel HjSiOj), und nach Bec-
quereP^^ bei der Diffusion von Calciumacetat in Kaliumsilicat
160 Stckur, Ctldum.
Der Schmelzpunkt des reinen Caldummetasilicats CaSiO, liegt nadi
Kultascheffft^O ^ber 1400^. Aus den Maximis der Schmelzpunktskurve
eines Qemisches von CaSiO, und NajSiOs geht die Existenz der Verbindung
aNajSiO) * sCaSiOs (Schmelzpunkt 1160®) hervor. Setzt man den Oeihischen
mehr als 7 Proz. Kieselsäure zu, so erstarren sie nicht mehr kristallinisch,
sondern als Glas ohne festen Schmelzpunkt
Kristallwasserhaltiges Caiciumsilicat findet sich als Plombierit
CaSiOs . HjO.
Saures Caiciumsilicat als Okenit CaSiO, • H^SiO, • H^O.
Caldumsilicate, welche mehr Kieselsäure enthalten, als der einfachen
Formel CaSiO, entspricht, sind von Held ^^2) aus Wasserglaslösungen und
Caldumvcrbindungen, von Landrin*'^ Und Jordis und Kanter"*) durch
Behandeln von Kalkwasser mit Kieselsäure dargestellt worden, die weniger als
23 Proz. HjO enthielt, femer beim anhaltenden Kochen des normalen Silicats
mit Wasser am RückfiuBkühler. Da die entstehenden Verbindungen kdne
konstante Zusammensetzung halten, so erübrigt es sich, bestimmte Formeln
für sie aufzustellen.
Calciumsilicate bilden wesentliche Bestandteile des Glases, und des er-
härteten Portlandzements. Die von Oddo (1. c) dargestellten Salze erhärten
jedoch mit Wasser nicht.
Calciumborate finden sich in der Natur als Rhoelizit (Rose^^)) und
Bechilith (Bechi^^^^) in alten Lagunenkratem Toskanas.
Die Darstellung der Calciumborate gelingt sowohl auf feuchtem Wege
durch Fällen von Caldumsalzen mit Alkaliboraten wie durch Schmelzen von
CaO mit Borsäure.
Nach der ersten Methode erhält man das normale Metaborat Ca(B02)2
aus Calciumchlorid- und Natriummetaboratlösung; es ist schwer löslich in
Wasser und Alkalichloridlösungen, löslich dagegen in Ammoniumsalzlösungen
und warmen Mineralsäuren. Da auch Essigsäure viel stärker als Borsäure
ist, so muB auch sie eine erhebliche Lösungskraft be^tzen. Wahrscheinlich
rührt die widersprechende Literaturangabe (Ditte*^')) von der Langsamkeit
der Auflösung her.
Beim Kochen von Caldumhydroxyd und -carbonat mit Borsäurelösungen
erhidten Laurent»^^ und Popp»'^ hydratisierte Pyroborate, nämlich
CaBgOi^gHaO, CaBeO,o-4H20 und CaB407.8H20. Die Schmelze dieser
Salze erstarren nach Tissier*80) nicht kristallinisch, sondem glasig. Aus einer
Lösung von Borax kann man nur mit Caldumhydroxyd, nicht aber mit
-carbonat einen Niederschlag von Caiciumborat erhalten. Daraus folgt, daß
das Löslichkeitsprodukt desselben größer als das des -carbonats, aber kleiner
als das des Hydroxyds ist Aus Caldumnitrat erhielt Tünnermann*^*) mit
Borax einen Niederschlag, der ungefähr die Zusammensetzung CaB407H20
hatte. Nach G. Rose*^^, Kraut *«») und Lecanu*84) geben Caldumchlorid-
Jösungen mit Borax je nach den Versuchsbedingungen, Temperatur und Kon-
zentrationen Niederschläge von sehr verschiedener Zusammensetzung, deren
Stabilität und Existenzbedingungen noch nicht näher untersucht sind
Durch Zusammenschmelzen von CaO und B2OS erhielt Ditte (L c)
Verbindungen der Formd CaO . 28,0,, 2CaÖ • aBjO^, CaO • BjOj ur*d aCaO •
2B2O3. Aus geschmolzenen Alkalichloriden lassen sich diese Verbindungen
Umkristallisieren und z. T. in großer Reinheit darstellen. Ahnliche /Resultate
erhielt Benedikt««^, vähretfd Le Chatelier»»^ einzdne der Ditteschen
Sackur, Calcium. 161
Verbindungen als Gemenge ansprach. Ouvrard*®') erhielt das Orthoborat
durch Auflösen von CaO in einem geschmolzenen Gemisch von HF
und BjOj.
Guertler*®^) hat die Zusammensetzung der chemischen Verbindungen
von CaO und BjO, durch Bestimmung der Schmelzpunkte und der Ab-
kühlungskurven verschieden zusammengesetzter Gemische festgestellt Er er-
hielt 3 Maxima der Schmeizpunktskurve, entsprechend den Salzen CaO -
2B2O3, CaO-BjO, und aCaO-BjO,; für die Existenz des Ditteschen
2CaO • 3B2O3 fand er keinen Anhaltspunkt
Calciummetaborat kommt scheinbar in zwei polymorphen Modifikationen
vor, da es von Benedikt und Ditte in langen feinen Nadeln, nach dem
Umkristallisieren von letzterem dagegen in flachen Prismen erhalten wurde.
Beim Eingießen der Schmeke in Wasser erstarrt es nach Guertler amorph.
Das Pyroborat bildet nach diesem eine fein kristallinische, marmorartige Masse.
Da die Schmelzpunktsmaxima der CaO-B203-Gemische, wie die Kurven
Guertlers zeigen, sehr flach sind, so scheinen in der Schmelze Dissoziations-
gleichgewichte zu bestehen.
Oilciumfoniiiat, CaCHCO,)], wird durch Neutralisation von Ameisen-
säure mit Calciumhydroxyd oder -carbonat dargestellt Es bildet wasserfreie
rhombische Kristalle vom spez. Gewicht 2,015 (Heußer*^»)^ Pla'th an *»<>),
Schröder»*!)). In Alkohol ist es schwer löslich, seine Löslichkeit in Wasser
ist von Plathan, Krasnicki*»^)^ Stanley»»«) und Lumsden»»*) bestimmt
wordca Nach letzterem lösen sich in 100 g HjO
t= 0,8« 15,50 26,30 39,70 56^60 760 80,50
gCa(CHOj)j 16,3 16,7 17,1 17,4 17,7 18,0 18,1.
Die Gefrierpunkte von Calciumformiatlösungen sind von Calame»*»)
bestimmt worden:
Mol in 1000 g HjO to i = — *^^
0,512 —2,205 2,32
0,253 — I1I42 2,43
0,125 —05,95 2,56
0,063 —0,316 2,70.
Calciumformiat ist also weitgehend dissoziiert
Das Refraktionsäquivalent für die A-Linie beträgt nach Kanno-
nikow»*«)
Ra = 34,71 RA =* 33,35.
Calciumacetat, Ca(C2H302)2, kristallisiert aus heißen Lösungen in
kleinen dünnen Nadeln mit 1 Mol. H.>0, in der Kälte mit 2 Mol. H2O. Es
ist in Alkohol schwer, in Wasser leicht löslich. Die Löslichkeitskurve weist
am Umwandlungspunkt der beiden Hydrate einen Knick auf, und zwar
bei 84<> (Lumsden*«')). Nach diesem lösen sich in 100 g HjO wasser-
freies Salz bei
60® 32,70
70^ 32,98
80^ 33,50
84^ 33,80
85^ 32.85
QOO 31,01'
50^ 32,32 » ioo<> 29,65.
Abegg, Handb. d. anorigan. Chemie II. 1]
0«
37,40
10«
35,98
20*
34,73
3o0
33,82
40<»
33|22
162 Sackur, Calcium.
Krasnicki^SB) hatte die Löslichkeitskurve nur bis 8o<^ verfolgt und daher
keinen Knick beobachtet
Die Dichte von Caldumacetatlösungen beträgt nach Franz»»«) bei 17,5*
% ^{^^^^2)2 5 10 15 20 25 30
d 1,033 1,049 1,067 1,087 1,113 1,143-
Die Oefrierpunktserniedrigungen sind von Calame»»») gemessen
worden.
Mol in 100 g HjO dto i — r*^^ i ber.
C • lyOO
0,503 2,320 2,48 1,66
0,250 1,145 2,46 1,88
0,125 0,585 2,52 2,18
0,063 0,315 2,68 2,38.
Die in der letzten Spalte aufgeführten Werte sind aus den Leitfähig-
keitsbestimmungen von Mac Gregory «ö«) berechnet vorden. Aus diesen
ergaben sich nämlich nach Kohlrausch und Holborn «<>i) folgende Werte
für das Aquivalentleitvermögen J bei i8<> in reziproken Ohm
c A
0,0001 82,3
0,0002 81,7
0,0005 80,7
0,001 79,6
0,002 78,2
0,005 75,0
0,01 71,9
0,02 67,9
Die aus den Leitfähigkeiten berechneten Werte für i sind durchweg viel
kleiner als die nach der osmotischen Methode gefundenen. Die Ursache dieser
Differenz ist unbekannt; sie kann nicht durch das Auftreten einer stufen-
weisen Dissoziation gemäß der Gleichung
CaCCjHjOj) - aCjHjO,- + CjHjG,'
erklärt werden, da diese Annahme im Gegenteil den aus den Leitfähigkeiten
berechneten Dissoziationsgrad zu groß erscheinen lassen würde.
Calciumacetat bildet mit Essigsäure und Calciumnitrat kristallisierte Doppel-
verbindungen. Ein saures amorphes Acetat
Ca(C2H302)C2H,02
entsteht beim Behandeln von festem Kalk mit konzentrierter Essigsäure
(Colsonö02)).
Caldumoxalat» CaC204, kristallisiert aus sehr verdünnten Lösungen in
der Kälte mit 3 Mol HjO, bei Zimmertemperatur immer mit 1 Mol HjO,
in monoklinen Kristallen. Ihre Dichte beträgt nach Schröder^^^^ 2,200. Das
Kristallwasser wird erst bei 200^ vollständig abgespalten: beim Glühen zer-
fällt das Salz glatt in Calciumcarbonat und Kohlenoxyd. Es ist in Wasser
sehr schwer löslich und dient daher zur quantitativen Bestimmung des Cal-
ciums. Seine Löslichkeit wurde von Kohlrausch und Rose*<>*)*') aus dem
elektrischen Leitvermögen der gesättigten Lösung bestimmt Dieses beträgt
in reziproken Ohm bei
t= 9,320 17^350 26,30<>
X . 10« «=» 7,01 9,50 I3ii8.
c
A
0,03
64,8
0,05
60,3
0,1
54,0
0,2
46,9
o;j
424
0,5
36,3
1,0
26,3
Sackur, Cildum. 163
Die Aufhebung der Obersättigung i^ht sehr langsam vor sich. Die
Löslichkeit berechnet sich daraus zu 0,0056 g«» 0,043 Millimol im Liter.
Dieser Wert ist viel geringer als der (siehe unten) von Herz und Muhs ge-
fundene. Auch in verdünnter Essigsäure ist die Löslichkeit entsprechend der
größeren Stärke der Oxalsäure gegenüber der Essigsäure sehr gering. In
konzentrierter beträgt sie nach Herz und Muhs^<^^) bei 26— 27^^
in Wasser .... 0,034 g CaC204 • HjO
in 0,58 n-Essigsäure 0,096 » „ ^
in 2,89 * * 0,116 » „ „
in 5,79 » » 0,128 • „ „
In 16,25 n Essigsäure scheint sich eine kolloidale Lösung zu bilden.
Auch in Lösungen von Magnesium- und Zinkchlorid ist die Löslichkeit
größer als in reinem Wasser, wahrsdieinlich infolge der Bildung komplexer
Oxalate. Daß sich solche auch mit Calciumchlorid bilden, wird durcK die
Existenz folgender fester kristallisierter Verbindungen bewiesen (Fritzsche®^^):
CaC204 . CaCI^ • 7H,0,
3CaC204 . CaClj • 8H2O,
2GaC204 . acij . 24 HjO (?).
Calciutntartrat, CaC4H40e, kristallisiert in rhombischen Kristallen mit
4 Mol. HjO.®®') In der Natur kommt es in Weintrauben vor, femer entsteht
es beim Gipsen des Mostes. Es ist in Wasser schwer löslich, löslicher in
Essigsäure infolge der Bildung von Hydrotarirat Nach Herz und Muhs^o^)
lösen sich bei 26^27^^ pro 1000 ccm
m Wasser
. . . .
0^35 g
» 0,57 n-
Essigsäure
2,164 .
• 1425 ^
w
3,273 .
n 2,85 n
w
3.940 ,
w 3,80 n
»
4,089 ,
n 5,70 n
n
3,689 ,
n 10,09 "
H
2,321 .
n 16,51 n
U
0,674 »
Die gelöste Menge bedeuten g Salz, welche bei ^o^ getrocknet sind.
Welcher Kristallwassergehalt denselben entspricht, wird von den Verff. nicht
angegeben.
Die Löslichkeit des Calciumtartrats ist in kalter Natron- und Kalilauge
größer als in Wasser, doch fällt es beim Kochen aus diesen Lösungen aus.
Von komplexen Verbindungen des Calciums mit organischen Basen
ist nur. eine Pyridinverbindung bekannt Nach Lang^^^ nimmt wasser-
freies Chlorcaldum 3 Mol Pyridin unter heftiger Wärmeentwickelung auf
und zerfällt hierbei in ein weißes lockeres Pulver, Die Analyse desselben
ergab:
a gef. 22,1 statt ber. 20,4 Proz.
Pyr. n 66,3 1; n 68,1 „
11*
Utenten
1) Gilb. Ann. «2, 369 (1808).
2) Journ. prakt Cheni. 19, 249 (1840); 22, 383, 1841. [107 (1855).
3) Pogg. Ann. 21« 623 (1854); Ann. d. Chem. u. Pharm. 22» 277 (1855); 2^
4) Ann. d. Chem: 122, 367 (1876).
5) G. r. de l'Acad. des sdences 122, 1753, 1898.
6) Zeitschr. f. Elektrochemie 2, 757, 1902.
7) Ber. d. dtsch. chem. Ges. 28^ 3^12, 1902.
8) Zeitschr. f. Elektrochemie 9» 861, 1902.
9) D. R.-P. 144777.
10) Siehe Kathenau, Z. f. ElektiiDdiemie 10, 506, 1904.
11) Journ. Amer. Chem. Soc 12M, 873.
12) Zeitschr. f. Elektrochemie 1^ qß, 1902.
13) Elektrochem. Ind. 1, 417, 1903.
14) Ann. d. Chem. u. Pharm. 102, 20, 1858.
15) Chem. News 2, 940, 1864.
16) Ann. d. Chim. u. Pharm. 102, 128; C. r. 47, 575, 1858.
17) Ann. d. Chim. u. Pharm. 111, 104, 1859; Uf, 355, 1860; C r. 42, 440; 22, 547.
18) Ber. d. dtsch. ehem. Ges. 22, 122 (1890).
19) C. r. 127, 584, 1898.
19a) Ber. d. dtsch. chem. Ges. 87, 4733, 1904.
20) lourn. f. prakt Chem. [2], 81, 321, 18^
21) Ostwald, Grundlinien 1900, 519.
.22) Ztschr. physik. Chem. 40, 689, 1902.
23) Metallurgie, 1, 20, 1904.
24) Zeitschr. f. physik. Chem. 42, 581, 1903.
25) Journ. Chem. Soc 21, 456, 1902; Ztschr. physik. Chem. 40, 751, 1902.
26) S!tz.-Ber. BerL Akad. d. Wiss. 1204, 1215.
27) Ztschr. f. angew. Chem. 1904, 769.
28) Titriermethoden 1896, 238.
29) Ztschr. f. anorgan. Chem. 22, 145, 1902.
30) Arch. d. Pharm. 242, 450, 1904.
31) Z. analyt. Chem. 48, 205, 1904.
32) 1. c (28) p. 575.
33) C. r. de l'Acad. des sdences 187, 258, 1903.
34) Ztschr. f. anal. Chem. 22, 189, 1893.
35) Journ. Soc Cl|em. Ind. 12, 113.
36) Bull. Soc Chim. [3] 12, 678, 1895.
37) Z. f. anoiigan. Chem. 38, 198, 1904.
38) Math. Naturw. Ber. Ungarn 14, 180, 1898. [de la soc chim. [3] 21, 876.
39) C. r. de l'Acad. des sdences 127, 29, 1898; Ann. chim. phys. [7J 12, 2iB9; BuU..
40) C r. de TAcad. des sdences 134, 1108, 1902.
41) C. r. de TAcad. des sdences 127, 497, 18^.
42) Kenngott, Sitz.-Ber. d. Wien. Akad. 10, 295, 1853.
43) Lieb. Ann. Suppl. III, 1, 289, 1867.
44) Pogg. Ann. 53, 60, 243,. 1841.
45) Ann. d. Chim. [6] 8, 5, 1884.
46) Vgl. Landolt-Börnstein, Physik.-Chem. Tabdlen.
Sackur, Caldum. 165
47) J. pr. Chcm. [2] 7, ^ 1073.
4^ Atti R. Accad. dei Unc [5] 12, II, 420, 1903.
4Q) Kristall. Fluorverb. OÖttingen i8(^ is
50) C. r. de TAcad. des sdences M7, 1251, 1903.
51) Ber. d. disch. ehem. Oes. 35, 3616, 1902; 86, 2352, 1903.
52) Ann. diim. phys. [3] 47, 17, 1856.
53) Ztscfar. f. Physik. Cbem« 18, 234, 1893; 50, 356, 1904.
54) Jahr.-Ber. 1849, 611.
5^ Ann. d. diim. et de phys. [6] 8, s i^*
56) C r. de TAcad. des sdences 186, 1753, 1893.
57) Rech. 8, 143.
58) Pogg. Ann. 118, 612, 1861.
5Q) Pogg. Ann. 110, 162, 1860.
60) C r. de l'Acad. d. sc 70, 684, 1870.
61) Wien. Sitzungsber. 78, 667, 1875.
62) Ztschr f. Physik. Ch. 4, 3h 1^
63) Ann. d. Pharm. 86, 31.
6%) C r. de I'Acad. d. Sc 68, 242, 1881.
65) C r. de I'Acad. d. Sc 66, 1158, 1884.
66) Jahresber. d. Chem. 1847/48.
67) Jahresber. d. Chem. 1855.
68) Joum. Chem. Soc 45 409, 1884.
69) 1. c
70) C r. de TAcad. d. Sdences 106, 565, 801, 1889.
71) C. r. de I'Acad. d. Sdences 106, 744, 1^89.
72) Zdtschr. f. physik. Chem. 66, 453, 1902.
73) Constants of nature, Washington 1888.
74) Dichtigkeitsmessungen, Heidelberg 1873.
75) Ueb. Ann. d. Chem. 174, 249, 1874.
76) Joum. Chem. Soc 86, 273, 1878.
77) Ber. d. dtsch. Chem. Oes. 35, 3616, 1902.
78) Wied. Ann. 55, 95, 1895.
79) Pogg. Ann. 136, 141, 1869.
80} Joum. prakt. Chem. 63, 485, 1861.
81) Thermochemische Untersudiungen Bd. III, 506, 1883.
82) Ber. d. dtsch. chem. Ges. 87, 67, 1894.
83) 1. c
84) Pogg. Ann. 66, 435-
85) Scheik. Vefhandd., Rotterdam 1864, 105; vgl. Qmelin-Kraut 8, I, 397, 1886.
86) Ann. Chim. Phys. [3] 6, 468, 1843.
87) C. r. de TAcad. des Sciences 66, 1433, 1884; Ann. d. chim. 718, 503, 1894.
88) C. r. de I'Acad. des Sdences 68, 242, 1881.
89) Ann. d. Chem. u. Pharm. 110, 71, 1859.
90) Pogg. Ann. 66, 444, i857; 103, fe, 1858; 105, 360, 1858.
91) Z. f. anal. Chem. 6, 283, 1869.
92) Wied. Ann. 6, 38, 1879.
93) Z. f. physik. Chem. 3, 425, 1888.
94) Z. f. physik. Chem. 16, 6^, 1895.
95) Ber. d. dtsch. Chem. Oes. 87, 1379, 1894.
96) C. r. de PAcad. des Sdences 62, 1158, 1881.
97) C r. de TAcad. des Sciences 134, 1206, 1902.
98) Zeitschr. f. physik. Chemie 21, 545, 1896.
99) Wied. Ann. 27, 624.
100) Pogg. Ann. 103, 529, 1858; HO, 564, 1860.
101) Wied. Ann. 24, 523, 1885; Zeitschr. f. physik. Chemie 2, 42, 1888.
102) Wied. Ann. 31, 145, 1887.
. 103) Wied. Ann. 62, 616, 1897.
104) Zeitschr. f. physik. Chemie 40, 185, 1902.
105) 2^'tschr. f. analyt. Chemie 26, 413, 1887.
106) Zdtschr. f. physik. Chemie 14, 272, 1893.
166 Sackur, Caldum.
107) Ann. ehem. phys. [4] 25, 502, 1&72.
108) cf. Fig. 1.
109) Ber. dtsch. ehem. Ges. 25, 1590; 26, 2766, 1893.
110) Ztschr. f. physik. Chem. 2, 490, 1888.
111) Amer. Chem. Joum. 28, 89, 1900. — Ztschr. phys. Chem. 46, 244.
112) Wied. Ann. 60, 523, 1897.
113) Ztschr. f. physik. Chem. 5, 30, .1890.
114) Arch. Mus6e Teyler 2, 153, 1889; C Landolc-Börnstein, x Aufl., S.441.
115) Journ. Chem. Soc. 59, 590, 189^.
116) Arch. n^erl. [2], 5,202, 1900.
117) Z. physik. Chem. 49, 385, 1904.
118) Pogg. Ann. [2], 30, 545, 1867.
119) Kohlrausch u. Holborn, Leitverm. d. Elektrolyse. 1898, S. 145.
120) Wied. Ann. 51, 126, 1894.
121) Amer. Chem. Journ. 23, 89, 1900.
122) Z. physik. Chem. 49, 385, 1904.
123) Pogg. Ann. 108, 1, 1856.
124) Pogg. Ann. 103, 474, 1858.
125) Wied. Ann. 46, 29, 1892; Ztscnr. f. physik. Chem. 27, 1, 1898, 28, 439.
126) Ztschr. f. physik. Chem. 40, 689, 1902.
127) Ztschr. f. physik. Chem. 40, 742, 1902.
128) Journ. Chem. Soc. 81, '456, 1902.
129) Ztschr. f. Elektrochemie 9, 171, 1903.
130) Ztschr. f. Elektrochemie 1, 480, 1893/94; 5, 1. 1898/99.
131) Ztschr. f. Elektrochemie 4, 464, 189798.
132) J. Soc. Chem. Ind. 19, 977, 1900.
133) Borchers u. Stockem, Ztschr. f. Elektrochem. 8» 757, 1902.
134) Ber. Wien. Akad. [2], 83, 333.
135) Diss. Halle 1894.
136) Diss. Halle 1892; Wied. Ann. 52, 328, 1894.
137) Ztschr. f. physik. Chem. 14, 272, 1894.
138) Schweigg. Joum. 29, 155.
139) C. r. de l'Acad. des sciences 91, 576, 1880. [1884.
140) C. r. de TAcad. des sciences 92, 1452; Ann. de chim. et d. phys. [61, 3, 66,
141) Ztschr. f. anorg. Chem. 3, 34, 1893.
142) Chem. News 30, 280.
143) Dingl. Polyt. Joum. 1880, 237, 63.
144) Ann. d. chim. [6], 3, 126.
145) C. r. de FAcad. des sciences 119, 371, 1894.
146) Arch. d. Pharm. [2], 131, 216.
147) Ann. der Chem. u. Pharm. 128, 237, 1863.
148) Ann. der Chem. u. Pharm. 121, 225, 1862.
149) Zeitschr. f. Chem. 1863, 291.
150) Atomgewichte 160.
151) Journ. Chem. Soc 29, 4^9/ »^6; 83, 273, 1878.
152) Ber. d. d. Chem. Ges. 35, 3616, 1902; 86, 2357, 1903.
»53) Journ. Chem. Soc 87, 125, 1880.
154) Beziehungen zwischen Dichte u. Zusammensetzung. Leipzig 1860.
155) Journ. russ. phys. Chem Oes. 1896/97, 460.
156) Pogg. Ann. 108, 65, 1858.
157) Ann. d. phys. et de chim. [7], ^ 53S i894-
158) Zeitschr. f. analyt. Chem. 8, 285, 1869.
159) Joum. of. Chem. Soc 59, 589, 1891.
160) C. r. de TAcad. des sciences 134» 1208, 190a.
161) Wied. Ann. 24» 527, 1883.
162) Ref. Ztschr. f. phys. Chem. 2, 45. 1888.
163) Amer. Chem. Journ. 23, 89, 1900.
164) W. Blitz, Zeitschr. f. physik. Chem. 40^ 185, 1902.
165) Z. physik. Chem. 49, 3851 i904-
166) Z. f. Elektrochem. 6, 149« i73r 1879.
Sackur, Caldum. 167
Ö7) Journ. de phys. [6], 1, 301, 1895.
68) C r. d. I'Acad. des sdences 79, 37; 122, 812, i8g6.
Oo> Ann. d. chim. et de phys. [3] H 363, 1858.
70) Gilberts Ann. 49, 237, 1815.
71) Journ. Chem. Soc. 33, 273, 1878'; 37, 125, 1880.
72) Ber. d. dtsdi. chem. Ges. 35, 3616, 1902; 36, 2357.
73) C r. de I'Acad. des sciences 122, 86, 1896.
74) Journ. russ. phys.-chem. Ges. 1896I97, 460.
75) Pogg. Ann. 103, 65, 1858.
76) Ann. de chim. et de phys. 7 [2], 535, 1894. [65, 1860.
77) Ztschr. f. anal. Chem. 8, 285, 1869, nach Vers. v. Kremers, Pogg. Ann. 111,
78) C r. de TAcad. des sciences 134, 1208, 1902.
78a) Ztschr. phys. Chem. 49, 385, 1904.
79) I- c
80) Zeitschr. f. anorgan. Chem. 30, 113, 1902.
81) Journ. f. prakt. Chem. 68, 257, 1856..
82) Ann. d. chim. et de phys. [5I 26, 496.
83) Journ. f. prakt. Chem. [2) 16, 205, 1877.
84) Journ. f. prakt Chem. [2] 18, 425, 1878.
85) C. r. de TAcad. des sciences 102, 1243, 1886.
86) Zeitschr. d. Ver. f. Rübenzuck,-Ind. 1897, 881*.
87) C. r. de TAcad. des sciences 138, 1496, 1904.
88) Pogg. Ann. Jubelband 1874, 452.
89) C. r. de l'Acad. des sciences 134, 136, 1902.
90) Phil. Mag. 14, 238, 1803; Ann. de Chim. 45, 113, 1803.
90 C. r. de TAcad. des sciences 132, 1117, 1901.
92) Ann. de chim. et de phys. [7] 4, 136, 1895.
93) Wied. Ann. 2, 466, 1877; 4, 277, 1878; Ztschr. f. anorg. Chem. 10, 415, 1895.
94) C. r. de l'Acad. des sciences 138, 1602, 1904.
95) C r. de l'Acad. des sciences 128, 939, 1899.
96) Proceed. Roy. See. 32, 208, 1881.
97) Journ. Chem. Soc. 63, 821 ; 65, 1 ; Chem. News67, 238, 1893; 68, 266; 71,450, 1895.
98) C. r. de TAcad. des sciences 128, 384, 1899.
99) Bull, de la soci6t4 de TEncouragement etc. 1890.
200) Ztschr. f. anorg. Chem. 21, 28, 1899.
201) Rend. della Accad. Line. [5] I, 3')!, 1896.
202) Ztschr. d. Ver. f. Rübenzuck.-Ind. 820, 1897.
203) C. r. de l'Acad. des sciences 102, 1243, 1886.
204) Ann. de chim. et de phys. [3] 2i 415, 1847.
205) Ber. d. Berl. Akad. d. Wiss. 582, 1860.
206) 1. c. (202) 817.
207) Chem. Ztg. 22, 38, 1898.
208) C. r. de l'Acad. des sciences 88. 333, 187».
209) Pharm. Journ. a. Transact. [3] 14, 505.
210) 1. c.
211) Journ. of Soc Chem. Ind. 20, 223, 1901.
212) Rep. Pharm. 1, 182.
213) Bull, soc chim. [3] 29, 93^l903•
214) Bull, de la soc. chim. [2] 24, 102, 1875.
215) Journ. of Soc Chem. Ind. 18, 417, 1897.
216) Bull, de la soc chim. [3] 21, 773» i899- (342, 1851..
217) Ann. de chim. et de phys. [3] 54, 383, 1858; Ann. d. Chem. u. Pharm. 80,
218) Ann. de chim. et de phys. [4] 8, 203, 1865.
219) Bull, de la soc chim. [2] 17, 155, 1872.
220) Ann. de chim. et de phys. [3] 46, 173, 1856.
221) Joum.f.prakt.Chem.33,352,i886,umgerechnetausdenOriginalzahlennach(ii9).
222) Zeitschr. f. analyt. Chem. 22, 1872.
223) Ann. de chim. et de phys. 8, 313.
224) Journ. of Chem, Soc [2] 11, 808, 1873.
225) Ann. de Chem. 192, 257, 1878.
jgg Sackur, Calcium.
226) C r. de FAcad. des sciences 180, 1250, 1308, 1388, 1900.
227) Arch. d. Pharm. 840, 437» iQ«».
228) D.R.P. 128617, 132706 V. 1902.
229) Sdiweigg. Journ. H »2.
230) Ann. chim. phys. [3I 28, 244, 1848.
231) Pogg. Ann. 183, 228, 1868.
232) Bull. d. l. soc chim. [2] 1, 346, 1864.
233) Ann. chim. phys. [4] 1, 412, 1864.
234) Pogg. Ann. 11% ig4, 1861.
235) Ann. de Chem. 87, 95, 1848
236) Pogg. Ann. 82, 135» 1851.
237) Ber. d. dtsch. chem. Oes. 7, 1295, 1874.
238) Ann. chim. phys. 22, 233; 24, 275, 1823.
239) Vgl. Damm er, Hdbch d. techn. Chem. 1, 389, 1895.
240) Rec trav. chim. Pays-Bai 20, 441» 1902; 22, 133» iQOS- cf- a«ch Lenard
und Klatt, Ann. d. Phys. [4] 15, 225, 1904.
241) Ann. chim. phys. 42, 19, 1829.
242) C. r. de TAcad. des sciences 127, 408, 1898.
243) Centralbl. f. Mineral., Oeol. u. Palaeontologie 1900, 178.
244) Ann. chim. phys.
245) Ann. chim. phys.
246) Ann. chim. phys.
41 7, 126, 1866.
4] .18, 202, 1869.
. . bl 22, 5. 1881.
247) C. r. de TAcad. des sciences 82, 108, 1866.
248) Journ. of Chem. Soc 45, 270, 1884.
249) D.R.P. 28067.
250) Chem. News 48, 258, 1884.
251) Ann. chim. phys. 14, 353.
252) Pogg. Ann. 117, 77, 1862.
253) Schweigg. Journ. 18, 397-
254) Schweigg. Journ. 22, 43.
255) Pogg. Ann. 55, 433.
256) Pogg. Ann. 135, 658, 1868.
257) C. r. de TAcad. des sciences 102, 1469, 1886.
258) Ann. d. chim. et de phys. [6] 28, 215, 1893.
259) C. r. de TAcad. des sdences 127, 497, 1898; Bull. d. 1. soc chim. [3] 81, 881.
260) C. r. de TAcad. des sciences 127, 685, 1898.
261) Zeitschr. anorg. Chem. 35, 93, 1903.
252) C. r. de TAcad. des. sdences 133. 715» 77i, 1902.
263) Ann. d. chim. et de phys. 14, 12, 1845.
264) C. r. de l'Acad. des sdences 128, 787, 1899.
265) C. r. de l'Acad. des sciences 128, 883, 1899.
266) C. r. de TAcad. des sdences 127, 584, 18^. [25. 470, 1902.
267) C. r. de l'Acad. des sciences 128, 95, 1899. — Ann. de chim. et de phys. [7]
268) Lieb. Ann. 23, 144, 1836.
269) Ann. d. Chem. u. Pharm. 125, 120, 1863.
270) Ber. d. deutsch, chem. Oes. 23, 120, 1890.
271) Elektrometallurgie, Braunschweig 1896. 2. Aufl. 84.
272) C. r. de TAcad. des sciences 118, 501, 1894. [soc chim. [3] 21, 921.
273) Cr. de l'Acad. des sciences 128, 302, 1898; 127, 917; 134, 136, 1902; Bull. d.i.
274) Ztschr. f. Elektrochem. 8, 397, 1902.
275) Pfoc. of the Chem. Soc 118, 15, 1893.
276) D.R.P. 105631.
277) Zeitschr. f. Elektrochem. 8, 349, 1902.
278) rf. Liebetanz, Calciumcarbid, Leipzig 1898; ferner Danneel, Handb. der
Elektroch. 229 und Wangemann, Chem. Ind. 27, 203 ff., 1904.
279) C. r. de TAcad. des sciences 138, 243, 1904.
280) Ibid. 138, 1194.
281) Ibid. 138, 904.
2S2) C. r. de l'Acad. des sciences 120, 682, 1895.
283) Zeitschr. f. anorg. Chem. 31, 136, 1902.
Sackur/Caldum. 169
284) Bredig u. Usoff, Zdtscfar. f.-Elektrocheni. 3, 116, 1896.
285) Bull. d. 1. SOG. chim. 10, 870, 1898.
286) Chem. News 75, 2, 1897.
287) Acetylen 2, 312, 1899.
288) Chem. Zig. 1901, 1013; Zeitsdir. f. Elelctrocfaem. 8,772, 795, 939, 1902.
289) Chem. Ztg. 1903, 1060; Zeitsdir f. £lektxx>diem. 7, 541 ff., 1901; 8, 781.
290) Oaz. Chim. Ital. 29, 509, 1899.
291) C r. de TAcad. des sdences 180, 1026, 1899.
292) Zdtsdir. f. Elektrodiem. 8, 833, 1902.
293) Zdtsdir. f. Elektrodiem. 0, 699. 1903. [ibid. %8.
294) Erlwein, Zdtsdir. f. angew. Chem. 1903, 533; Frank ibid. 536, 659; Rothe
295) Zeitsdir. f. angew. Chem. 15, 543, 1902.
296) C r. de TAcad. des sdences 118, 501, 1899.
297) Ann d. Chem. 105, 255; 127, 257, 1^.
298) Bull. Soc diim. [3] 17, 793, 1897.
299) Amer. Chem. Joum. 18, 319, 1896.
300) C. r. de TAcad. des sdences 127, 457, 1898.
301) C r. de l'Acad. des sdences 127, ^, 1898.
302) Ben d. dtsch. chem. Oes. 85, 1106, 1902.
303) Chem. News 82, 149. 1900.
304) British Assodation 1900, 699.
305) C r. de TAcad. des sdences 125, 129, 1897.
306) Ibid. 130, 1026, 1899.
307) Chem. News 31, 113; 32, 21, 1875.
308) Joum. f. prakt Chem. 05, 512, 1902.
309) Dingl. Joum. 237, 63, 1880.
310) Zdtochr. für angew. Chem. 14, 3, 1901.
311) Zdtsdir. für angew. Chem. 15, 773, 1902.
312) Zdtsdir. f. anorg. Chem 2, 311 1892.
313) Ber. d. dtsch. chem. Oes. 20, 1474» 1887.
314) Bull, de la Soc chim. [2] 41, 600, 1884. [Chem. M, 3, 1901.
315) Eine Zusammenstellung der älteren Literatur siehe bd Ditz, Zeitsdir. angew.
316) Ann. chim. phys. [2] 67, 225, 1834.
317) Ibid. [3] 5, 273, 1842.
318) Ann. d. Chem. u. Pharm. 118, 317, 1861.
319) Jahr.-Ber. 1859, 133.
320) Zeitsdir. f. angew. Chem. 3, 25, 49, 105, 1901 ; 3, 749, 1902.
321) Handb. d. Chem., deutsche Ausgabe 1861, I, 59.
322) Lunge u,Schaeppi, Dingl. Joum. 237, 63, 1880; Lunge u. Naef, Ann. d.
Chem. UO, 129, 1883; Lunge u. Schoch, Ber. d. dtsch. chem. Oes. iG^, 1474;
Lunge, Zeitsdir. f. anoiig. Chem. Z, 311, 1892; 3, 351^ 1893.
323) Rec des trav. des P. B. 11, 76, 1891; Zeitsdir. f. anorg. Chem. 3, 186, 1893.
324) Jahr.-Ber. 1867, 192.
325) Dingl. Journ. 800, 204, 1873.
326) Ibid. 2, 21 ; 243, 355, 1876.
327) Bull, de la soc chim. [2] 41, 600,0^84.
328) Ann. d. Ch. 214, 325, 1882.
329) Joum. f. prakt. Ch. 65, 512, 1902.
330) Zeitschr. f. angew. Chem. 1902, 773. .
331) Omndlinien, Leipzig 1900, 527. .' ;..*'
332) Chem. Ind. 1885, 343.
333) Joum. f. prakt Chem. 50, 7Ö, 1899,,
334) Ann. d. Chem. 134, 64.
335) Zeitschr. f. angew. Chem. 1893, 226.
336) Zeitschr. f. Elektrodiem. 8, 921, 1902.
337) Joum. of Chem. Soc. 3, 106, 1850
. 338) Joum. of the Soc of Chem. Ind. 4, 722.
339) Journ. f. prakt. Chem. 30, 224, 1843.
340) Ber. dtsch. chem. Ges. 1882, 1883.
341) Pogg. Ann. 32, 98, 1841.
170 Sackur, Caldum.
342) Ann. Min. [5] 12, '6s 4857.
343) Pogg. Ann. H 576, \93ß.
344) Recherch. sur Tacide iodique, Paris 1870, 66.
345) Ann. de chim. et de.phys. [31 •/ 4^3» 1043/
346) Pogg. Ann. Ui 405* 1868; 137, 3i3».i86Ö.
347) Ann. der Chem. u Pharm. 17, 259, iiBss.
348) Ann. de chim.<*et deTphys. [3] 34, 367, 1852.
349} C r. de PAcad. des sdences 185, 647, 1902.
350) D. R.-P. 125207. IQ04.
351) Ann. d. Chem. 50. 274, 1844.
352) Ann. d. Chem. 108, 328, 1858.
353) Bull, de la soc. chim. [3], 1^ 1247, 1897.
354) Journ. f. prakt. Chem. [2], 4^ 119, 1871.
355) Z. f. Elektrochem. 10, 361, 1904.
356) Dingl. Journ. 808, 52, 18p.
357) Ber. d. dtsch. chem. Qes. 1880, 651.
358) Ann. de chim. et de phys. H 355-
359) Journ. chim. med. 9, 150.
360) Journ. f. prakt. Chem. 88, 48.
361) Verh. d. deutsch, wissenschaftl. Vereins zu Santiago vom 7. Oktbr. 1901.
362) van't Hoff u. Donnan, Sitzber. d. kgl. Akad. zu Berlin; van*t Hoffund
Armstrong, .ibid. 1900, 559; van't Hoff, Hinrichsen u. Weigert, ibid. 1901,
570; van*t Hoff u. Weigert, ibid. 1901, 1140; van't Hoff u. Just, ibid. 1903,249;
van't Hoff; Extr. des Arch. N^rl. [2]; 8, 471 ; Z1;schr. f. Elektrochem. 1902, 575; Zinn,
Gips und Stahl, Vortrag. Berlin und München 1901. Zusammenfassung: Ztschr. f.
phys. Chem. 45, 257, 1903.
363) Ber. d. dtsch. chem. Oes. 38, 4, 4252, 1902.
364) van't Hoff u. Weigert, 1. c.
365) van't Hoff u. Armstrong, 1. c
366) Pogg. Ann. 127, 161, 1866.
367) Pogg. Ann. 145, 177, 1^72.
368) Sitz.-Ber. Akad. Wiss. Berl. 17/18, 269, 1900.
369) loc dt [1887, a
370) Recherches expäimentdles sur la Constitution des mortiers hydrauliques
371} Chem. Ztg. 88, 804, 1902; Ztschr. f. anorg. Chem. 35, 194, 1903.
372) Ztschr. f. anorg. Chem. 31, 437, 1902; ibid. 35, 194, 33^, 1903.
373) Z. anoiig. Chem. 40. 182, 1904.
374) Journ. russ. phys. Chem. Oes. 25, 202; 88, 170, 221; 27, 265.
375) Loc. dt
376) Das kleine Oipsbuch. Berlin 1901.
377) C r. de^l'Acad. des sdences 128, 360; 553, 1898.
378) Bull. d. i. soc chim. [3], 28, 169, 171, 1903.
379) Chem. Ind. 82, 343.
380) Journ. russ. phys. Chem. Qes. 27, 265.
381) Journ. f. prakt. Chem. 83, 485.
382) C. r. 38, 864, 1854; Journ. f. prakt. Chem. 82, 238, 1854.
383) Ann. d. Chem« u. Pharm. 67, 95, 1848.
384) Journ. of Chem. Soc 47, 94, 1885.
385) Prot d. russ. phys.-chem. Ges. 1894. Nr. 3.
386) Ann. chim. phys. [5]; 1, 274, 1874.
387) Monatshefte d. Chem. 8, 5^, 1885.
388) Ztschr. f. physik. Chem. 87, 383, 1901.
389) Ztschr. f. physik. Chem. 46, 521, 1903.
390) Ber. d. dtsch. chem. Oes. 10. 330, 1877.
391) Journ. f. prakt Chem. [2J, 35, 43, 1887.
392) Proceed. Roy. Soc 38, 335r 1885.
393) Journ. of Chem. Soc Ind. 4 31, 1883.
394) C. r. de l'Acad. des sdences 128, 694, 1898.
395) Bull, soc chim. (3) 28, 167, 1903.
396) Ibid. 88, 372.
Sackur, Ctkium. 171
397) Journ. of phys, Chem. 8^ 556, 1901.
398} Journ. of phys. Chem. 5, 643.
399) Journ. Phys. Chem. 8, 493, 1904.
400) Arch. f. Kemi 1904, 143.
401) Journ. f. prakt Chem. [2], 29, 52, 1884.
402) C r. de TAcad. des sciences 46« 120Ö, 1858.
403) Ztschr. f. analyt Chem. 9« 34, 1870.
404) Journ. Phys. Chem. 7, 571, 1903.
405) Ann. d. Chem. [2], 150, 193, 1869.
406) Ztschr. f. phys. Chem. 19, 234, 1893; 44, 229, 1903.
407) Zeitschr. phys. chem. 46, 546, 1903.
408) Ztschr. f. phys. Chem. 49, 577, 190a; Journ. Amer. Chem. Soc 94, 667.
409) Journ. Chem. Soe. 81, 456, 1902.
410) Lieb. Ann. 46, 241, 1843.
411) Pogg. Ann. 138, 137, 1868.
412) Journ. f. prakt. Chem. 72, 291, 1857.
413) Sitz.-Ber. der kgl. Akad. d. Wiss. z. Berl. 1899, 810.
414) Pogg. Ann. 98, 5Ö4, 1854.
415) Zeitschr. f. Chem. [2] 5, 324.
416) Dingl. polyt. Journ. 196, 357, 1870.
417) Ber. d. deutsch. Chem. Oes. 9, 1358, 1^76.
418) C. r. de l'Acad. d. sdences 8i 86, 1877.
419) Sitz.-Ber. d. kgl. Akad. d. Wiss. z. Berl. 1900, 1142.
420) Journ. Phys. Chim. 8, 493, 1904.
421) Ber. d. deutsch. Chem. Oes. 1878, 1968.
422) Sitz.-Ber. d. kgl. Akad. d. Wiss. z. Berl. 1900, 1084.
423) Pogg. Ann. in, 224 1870.
424) Bull, de la soc chim. [2] 20, 436, 1873.
425) Wien. Akad. Ber. [2] 99, 17, 1872.
426) Ann. d. chim. et de phys. [6] 18, 551, 1889. *
427) Ztschr. f. anorg. Chem, 19, 424, 1898.
428) Ztschr. f. anorg. Chem. 16, 463, 1898.
429) Ber. d. deutsch, chem. Oes. 1876, 252.
430) Journ. of Chem. Soc 61, 943, 1892. — Chem. News 7i 2169^ 189O.
431) Journ. of Chem. Soc 69, 1620, 1896.
432) Ztschr. f. anorg. Chem. 35, 385, 1903.
433) Journ. of Chem. Soc. 33, 273, 1878.
434) Constants of nature, Washington 1888.
435) Ref. Zeitschr. f. physik. Chem. 2, 761, 1888, cf. CaGj.
436) Zeitschr. f. Kristallographie 21, 257, 1889. [14, 905, 184a.
437) Marignac, Ann. Min. I5] 9,28, 1^6. — Millon, C. r. de l'Acad. des sdences
438) Zitiert nach Omelin-Kraut.
439) Mulder, Scheikund. Verh. Rotterdam 1864, 109.
440) Zeitschr. f. analyt Chemie 27, 282, 1888.
441) Journ. f. prakt. Chem. [2] 5, 274, 1872.
442) Pogg. Ann. HO, 387, 1860.
443) Chem. News 72, 201, 1895.
444) Ber. d. deutsch, chem. Oes. 19, 2874. 1886.
445) Zeitschr. f. anal. Chem. 26, ^\% 1887.
446) Zeitschr. f. physik. Chem. 2, ^, 1888.
447) Pogg. Ann. 114, 63, 1861.
448) Z. physik. Chem. 94, 385, 1904.
449) Diss. Paris 1881, Wied. Ann. Beibl. 5, 579.
450) Zeitschr. f. phys. Chem. 5, 31, 1890.
451) Kohlrausch und Holborn, Leitverm. d. Elektrolyte. 1898.
452) Ann. de chim. et de phys. [5] 1, 270, 1874.
453} Diss. Halle 1892.
454) Diss. Halle 1894.
455) Pogg. Ann. 9, 364, 1827.
456) Ann. d. Pharm. 43, 322.
172 Sackur, Calcium.
457) Zeitsdir. f. Chetn. 1860, 437.
458) Arch. d. Pharm, [a] 128, 237, 1865.
459) Zeitsdir. Phys. Math. 8, 24, 1858.
460) Ber. d. kgl. preuß. Akad. der Wiss. iBj2, 4ZJ.
461) Pogg. Ann. 8, 26, iQ^.
462) Ber. d. deutsch: chen. Qes. 1, 186, 1886.
463a Ann. de chim. et de phys. üi 7, 212.
464) Ann. d. Chem. 184, 36, i^fi.
465) Diss., Helsingfors 1899.
466) Landwirtsch. Versuchsstationen 88, 197, 401; 48, 439; 45, 161.
467) 1. c (465).
468) C r. de l'Acad. des sdenoes 87, 1480, 18Q3.
469) Erlen mey er, Ber. der dtsch. chem. Qes. 1976, 1839; Wattenberg, Be-
stimmungen der Phosphorsäure in Süperphosphaten 1870.
470) C r. de l'Acad. des sciences 118, 738, 1894.
471) C. r. de l'Acad. des sdences 184, 112, 1901.
472) Jahresber. der Chem. 1862, 131.
47^ Joum. Chem. Soc [2], 4, 296, 1866; U, 993, 1873*
474) Landwirtschaftl. Jahrb. 18, 160.
475) Bull, de la soc chim. 18, 372, 1898.
476) C n de l'Acad. des sciences 131, 149, 1899.
477) Ref. J. Chem. Soc 72, 260, 1897.
478) Ann. chim. phys. [6J 11, 350, xSSj.
479) ibid. [5] 8,33, i»76.
480) Chem. News 24, 306, 1871.
481) Journ. Amer. Chon. Soc 28, 885, 1904.
482) Ztschr. f. Chem. 1871, 137.
483) C. r. de l'Acad. des sdences 88, 1327.
484) C r. de l'Acad. des sdences 114, 414; Bull, de la Soc Chim. [3], 7, 165, 189X
485) Bull, de la soc chim. 85, 358, 1881.
486) C. r. d. TAcad. d. sdences 23, 1018, 1846.
487) ibid. 23, 1019, 1846.
488) Joum. prakt. Chem. [2], 4 123.
4i99) Schweigg. Joum. 87, 30.
490) Ber. d. dtsch. chem. Oes. 1882, 1441.
491) Ann. d. Chem. u. Pharm. 81, 128, 1847.
492) Jahresber. d. Chem. 1847—48, 341.
493) Ber. d. dtsch. ehem. Oes. 1880, 1267.
494) Ber. d. dtsch. ehem. Qes. 1881, 191.
495) Bull, de ia soc chim. [2], 135, 548, 1881.
496) Oaz. chim. ital. 311, 1875.
497) Ztschr. f. Kristallographie 4, 265, 1883.
498} Ann. de chim. et de phys. [3], 81, 430.
499) Bull, soc franc. Mineral. 26, 11, 1903.
500) Bull, de la soc. chim. [3], 5, 298.
501) Arch. nderl. [2], 6, 488, 1902.
502) C. r. de l'Acad. des sciences 25, 205, 1847.
503) Chem. News 22, 61, 1870.
504) Joum. Chem, Soc. [2]. 4, 302.
505) Oesterrdch. Ztschr. 28, 331, 1881; Chem. Centralbl. i88i, 671.
506) C r. de l'Acad. des sdences 128, 883, 1899.
507) ibid. 787.
508) ibid. 58, 384, 1869.
509) Ann. Chim. phys. [1], 33, 179, 1826.
510) Joum. chim. mid. 1, 17.
511) C. r. de l'Acad. des sciences 85, 1160, 1882.
512) Pogg. Ann. 75, 155, 1848.
513) ibid. 76, 16, 1849.
514) C. r. de l'Acad, des sdences 34, 795» 1852.
515) Oefvers. af Vet. Ak. Förh. 7, 13, 1873; R Ber. d. dtsch. Chem. Oes. 7, 478.
Sackur, Calcium. I73
516) Pogg. Ann. ?•» 255» 1849.
517) Ann. d. Chem. 61« 61, 1866.
518) InaugundTDiss. Würzburg 1880..
519) BuU. de la soc diim. [3], 10» 372, 1898.
520) Joum. f. prakt. Chem. 40« 247, 1847; 49, 189, 1850.
521) Chem. Ztg. 28, 15, 1004.
522) C r. de l'Acad. des sciences IM, 1238, 1888.
523) Joum. prakt Chem. 104 155» 1868.
524) Bull. Soc fran^. Mineral. 26, a 18, 1903.
525) C r. de l'Acad. des sciences 108, 1058, 1889.
526) Kongl Vetenskaps-Akad. Handl. 1825, 288.
527) Joum. f. prakt Chem. [2], 14^ 54.
528) C r. de TAcad. des sciences 92, 1110, 1457, 1881.
529) Progr. d Gewerbeschule Chemnitz 1873, 37.
^) Neues Jahrb. f. Mineral. 1875, 473.
^1) Landolt-Börnstein, Phys.-Chem. Tabellen. 2. Aufl., 397.
332) Sitzber. d. kgl. Bayer. Akad. 30, 187, 1900.
533) Pogg. Ann. 42, 354; 43, 43-
534) Ztschr. f. Kristallogr. 21, 433; 24» 366; 30, 295, 1901.
535) Ztschr. f. angew. Chem. 1897, 431.
536) Joum. Soc Chem. Ind. 21, 527, 1902.
537) N. Jahrb. f. Mineral. 1903, II, 19: Ber. d. naturf. Ges. zu Freibuiig i. Br. 13, 40.
538) C r. de l'Acad. des sciences 116» 390, 1893.
539) Ztschr. f. physik. Chem. 33, 740, 1900.
540) 1. c
541) Zitiert nach Gmelin-Kraut
542) Pogg. Ann. 118, 565.
543) C r. de TAcad. des sdences US, 817, 1892.
544) C. r. de 1 Acad. des sdences 115, 934, 1892.
545) C r. de l'Acad. des sciences 115, 1009, 1802.
54i5) Ztsdir. f. physik. Chem. 12, 125, 1893.
547) C r. de TAaul. des sdences 7^ 74, 1552.
5418) Ztschr. f. physik. Chem. 12, 234, 1893.
5^) Joum. russ. phys. Chem. Ges. 24, 3^9.
550) Zitiert nach Omelin-Kräut
551) Mon. sdent [3], 10, 477.
552) Joum. f. prakt. Chem. [2], 16, 169.
553) Ztschr. f. phys. Chem. 36^ 23, 1900.
554) Ztschr. f. anorg. Chem. 17, 170, 1898.
555) Eine Zusammenstellung siehe bd Treadwell und Renter, 1. c, S. 188.
556) Joum. of Phys. Chem. 6, 50, 1902.
557) Zdtschr. f. phys. Chem. 44, 197, i903-
558) Th^ pour le diplome sup. de pharmaden. Lille 1900.
559) C r. de l'Acad. des sdences 132, 677, 1901.
560) Bull, soc chim. (3) 31, 281, 1904.
561) Joum. f. prakt. Chem. 65, 253.
962) C. r. de TAcad. des sdences 60, 429, 1865; Ann. de chim. et de phys. 47, 9.
563) C r. de l'Acad. des sdences 67, 41, 1868.
564) Ann. d. chim. [5] 29, 445, 1883.
565) N. Jahrbuch der Miner. 1886, I.
566) Jahr.-Ber. d. Chem. 1861, 205.
567) Zeitschr. f. anorg. Chem. 85, 82, 1903.
568) C r. de TAcad. des sdences 79, 82, 1874.
569) Zeitschr. f. anorg. Chem. 35, 187, 1903.
570) C. r. de l'Acad. des sciences 99, 256, 1884.
571) Atti dd. R. Accad. dd Lincd [5] 5, 1, 1896.
572) Joum, f. prakt. Chem. 94, 143, 1865.
573) C. r. de l'Acad. des sciences 96, 841, 1883.
574) Zdtschr. f. anorg. Chem. 35, 336, 1903.
575) POffi. Ann. 38, 253, 1834; 36, 321, 1836.
174 Sackur, Calcium.
576) Journ. f. prakt. Chenu 11, 437, 1854.
577) C r. de l'Acad. des sdences 77, ^ i973; M, 490, 561, 1875*
578) Ann.^d. Pharm. 76, 264, 1850.
579) Ann. d. Pharm. Suppl. 8, 10.
580) C. r. de l'Acad. des scfences 89, 192, 1854; 48, 411, 1857.
581) Kestners Archiv 20, (jO.
582) Pogg. Ann. 88, 561, 1852.
583) Arch. d. Pharm. [2] 112, 33, 1862.
584) Arch. d. Pharm. [3] 24, 22, 1853.
585) Ber. deutsch, ehem. Oes. 7,. 703i 1874.
586) C r. de TAcad. des 'sciences 118, 1034, 1891.
587) ibid. 138, 257, 1901.
588) Ztschr. anorgan. Chem. 40, 337, 1904.
58g) Jahr.-Ber. d. Chem. 1851, 434.
590} Dissertation, Helsingfors 1897-
591) Ber. d. deutsch, chem. Ges. M, 21, 1881.
592) Monatshefte der Chemie 8, 596, 1887.
593) Chem. News 89, 193» 1904-
594) Journ. of Chem. Soc 1902,. 390.
595) Zeitschr. f. physik. Chem. 27, 401, 1898.
596) )oum. f. prakt. Chem. [2] 81, 32, 1883.
597) Journ. of Chem. Soc 1902, 350.
598) Monatshefte der Chemie 8, 596, 1887.
599) Journ. f. prakt Chem. [2] 5, 296, 1872.
600) Wied. Ann. 51, 126, 1896.
601) Lcitvcrm. d. Elektrolyte. Leipzig 1898.
602) C r. 'de l'Acad. des sciences VK, 1061, 1903.
603) Ber. d. deutsch, chem. Ges. 12, 564, 1879.
604) Zeitschr. f. phys. Chem. 12, 234, 1893; 44, 197, 1903.
605) Ber. d. deutsch, chem. Ges. 38, 3715, 1903.
606) Jahr.-Ber. d. Chem. 1864, 372.
607) Anscfafitz, Ann. d. Chem. 228, 200, 1884.
609 Ber. d. deutsch, chem. Ges. 38, 3716, 1903.
609) Ber. d. deutsch, chem. Ges. 21, 1578, 1888.
Atomgewicht des Caldamt.
Ca»» 40,12.
Die internationale Atomgew.-Kommission empfiehlt Ca»» 40,1.
A) Wahl des Atomgewichtes.
Das H-Aquivalent des Calciums ist von der Ordnung 20.
Seitdem Berzelius die Existenz der;,Se$quioxyde"R20j| angenommen und
die Formel des Kalkes CaOj aufgegeben hatte, wird für den letzteren allgemein
die Formel CaO angenommen. Damach ist das Atomgewicht des Calciums
gleich dem doppelten H-Aquivalent, Cas»40. Das Omelinsche Äquivalent
war Ca »»20 (CaO, CaCl), aber selbst nach der durch Cannizzaro 1858
veranlaBten allgemeinen Annahme unserer jetzigen Atomgewichte nahmen
einige Chemiker noch zu Anfang der 60er Jahre Ca «»20 an und schrieben
Q4CO3.
Unser Atomgewicht Ca «»40 ist im Einklänge:
1. Mit der van*t Hoff sehen Ausdehnung des Avogad roschen Gesetzes auf
Lösungen. Wir kennen von keiner Olciumverbindung die Dampfdichte.
2. Mit der Regel von Dulon^- Petit Die Atomwärme des jn^etallischen
Calciums ist = 6,8.
3. Mit der Lehre vom Isomorphismus.
4. Mit dem periodischen Oesetz. Die Eigenschaften des Calciums und seine
Verbindungen stehen im Einklänge mit der Stellung des Ca (II— 4) ■"
IL Gruppe, 4. Reihe. •
B) Bestimmung des Atomgewichtes.
Das Atomgewicht des Calciums wurde erst in neuester Zeit mit einer, seiner
praktischen Bedeutung entsprechenden, etwas größeren Genauigkeit bestimmt
(Richards, Hinrichsen). Deshalb können die mehr nur einen historischen
Wert besitzenden älteren Bestimuuingcn nur kurz angeführt werden.
1. Berzelius*) erhielt iSoc) aus 3,01 g geschmolzenem Chlorcalcium
7f75 S Chlorsilber (nicht 7,73 g, wie vielfach angeführt wird). Daraus Ca =
4046. In seinen Atonigcwichtsta(cln von 1814 und 1818 finden sich noch
Zalilen, welche auf O == 16, umgerechnet 81,63 (=2x40,81) und 81,92
(2 X 40,96) betragen (s. oben A).
2. Baup2) analysierte 1841 eine Reihe von organischen Kalksalzen und
erhielt mit den damaligen Atomgewichten im Mittel Ca »»249,85 (O— 100).
Auf O =a 16 umgerechnet ist Ca = 39,98.
3. Dumas 3) analysierte 1842 isländischen, sehr reinen Kalkspat, indem
er denselben durch starkes Glühen in Atzkalk überführte. Nach Anbringung
176 Brauner, Caldum-Atomgewicht.
der Korrektion für die nur 0,03 Proz. betragenden Verunreinigungen, werden
als Prozente CaO die lüihlen 56,12, 56,04 und 56,06, im Mittel 56,073 er-
halten, woraus Ca «» 40,166.
4. Erdmann und Marchand publizierten im ganzen drei Untersuchungen
über diesen Gegenstand. In der ersten^) vom Jahre 1842 glühten sie zuerst
Kalkspat, der sich weniger rein als der von Dumas und zu diesem Zwecke
ungeeignet erwies. Es wurde femer aus einer Chlorcaldumlösung mit Am-
moniumcarbonat gefälltes Calciumcarbonat bei 180 <> getrocknet und durch
Olühen in Atzkalk verwandelt Sie erhielten 56,03, 55,98, 56,00 und 55,99,
im Mittel 56,00 Proz. CaO, woraus Ca = 40,0.
In derselben Arbeit wurde reiner Isiandspat in das Sulfat umgewandelt
lOoCaCO, gaben 136,07, 136,06, 136,02 und 136,06, im Mittel 136,0525 Teile
CaS04. Daraus Ca — > 40,021.
Da Berzelius später zeigte, daß das gefällte Caldumcarbonat noch bei
200^ Spuren von Wasser, sowie Spuren von Chlprcaicium zurückhält, so
wurde von Erdmann und Marchand ^) 1844 wieder Islandspat ana-
lysiert, nachdem die Verunreinigungen derselben sorgfältig ermittelt wurden.
Es wurden in 6 Versuchen zwischen 4,2134—49,7007 g betragende Mengen
Spat verwendet und 2,3594—27,8536 g CaO erhalten. Der Prozentgehalt
an letzterem schwankt zwischen 55,997—561042, indem er, merkwürdigerweise
mit zunehmender Substanzmenge, deutlich wächst und beträgt im Mittel 56,028,
woraus Ca ȣ40,064.
Die dritte Publikation von Erdmann und Marchand ^ erschien 1850.
Sie finden, daB Calciumcarbonat schon bei 200^ Spuren von Kohlensäure
verliert, daß dagegen der Ätzkalk nach dem Olühen Spuren von Kohlensäure
zurückhält, wodurch der Prozentgehalt an CaO vergrößert wird. Es wurde
unter Berücksichtigung dieser Korrektionen 5^i998 Proz, CaO gefunden, woraus
Ca — 39,996. *;-•;
Seit den Versuchen von Erdmann und'' Marchand wurde, bis in die
neueste Zeit (1902), das Atomgewicht des Calciums allgemein zu Ca >» 40,0
angenommen.
5. Berzelius^) bereitete zunächst reihet Calciumcarbonat durch I^llung
des Nitrats mit Ammoniumcarbonat Daraus^ wurde reiner Kalk dargestellt,
welcher in das Sulfat übergeführt wurde. Es wurden 1,80425—3,90000 g
betragende Mengen von CaO verwendet 100 Teile gaben, in 5 Versuchen
142,202—142,592, im Mittel 142,3998 Teile CaS04, wdraus Ca=40,22. Die
Versuchsfehler mußten das Atomgewicht erhöhen. Die kleinste und demnach
beste Zahl Ca= 40,144 kommt unseren besten Zahlen (Ca «»40,13—40,14)
merkwürdig nahe.
6. Marignac®) führte 1843 drei Versuche aus, um zu erfahren, wie
groß der oberste Grenzwert des Atomgewichtes des Calciums ist Alle drei
Präparate des wasserfreien Chlorcalciums zeigten nach dem Schmelzen und
Auflösen in Wasser alkalische Reaktion, am wenigsten das im Chlorstrome
geschmolzene, von welchem 51,48 Teile durch 100 Teile Silber gefällt wurden.
Daraus folgt Ca == 40,21.
7. Dumas«) benutzte 1859 dieselbe Methode, schmolz aber sein wasser-
freies Chlorcalcium im Strome getrockneten Chlorwasserstoffs. Die wässrige
Lösung des Chlorids wurde mit einer Silberlösung von genau ermitteltem
Silbergehalt gefällt
g CaCli
gAg
1
2,738
5-309
2
2,436
4,731
3
1,859
3,617
4
2,77»
5.3885
5
2,240
4,3585
Brauner, Calcium- Atomgewicht. • 177
100 Ag:x 030.2
51,573
51490
5ii30Ö
51424
__ J^394 _
Mittel 514554
Aus allen fünf Versuchen ergibt sich das mittlere Atomgewicht Ca =^40, 16,
welche Zahl sich wohl nur zufällig unserer richtigen Zahl nähert, denn das
Maximum beträgt (Vers. 1) Ca = 40,42, das Minimum (Vers. 5) Ca = 40,03.
Dumas selbst verwirft die Resultate der Versuche 1 und 2, und das Mittel
der letzten 3 Versuche beträgt nur Ca = 40,06. Die Methode ist mit zwei
Fehlern behaftet. Erstens ist es, wie Richards gezeigt hat (siehe Magnesium),
sehr schwer, die letzten Spuren Wasser aus dem Chlorwasserstoff gas zu ent-
fernen. Dies führt zu einem basischen Chlorid und zu einem höheren
Atomgewicht. Auf die zweite Fehlerquelle will ich hier etwas näher eingehen,
da Dumas nach diesem Verfahren die Atomgewichte einer ganzen Reihe von
Elementen ermittelte. Er übersah einen Fehler der Methode der Titration des
Chlors mit Silber. Die Reaktion Ag- -f Cl' = AgCl besteht, wenn genau die
äquivalente Anzahl beider Ionen in wässriger Lösung vorhanden ist, nicht in
der quantitativen Ausfällung des Chlorsilbers, sondern es bleibt ein Teil
des letzteren gelöst. Soll die Fällung des AgCl vollständig sein, so muß man
nach Stas die dreifache Menge der in Lösung befindlichen Chlor- oder
Silberionen zusetzen. Titriert man die Lösung eines Chlorids mit Silber, so
wird demnach eine größere Menge Silber verbraucht, als den in Lösung vor-
handenen Chlorionen entspricht. Deshalb muß man nach Stas zuerst das
„Silberende" ermitteln, dann mit einer titrierten Chloridlösung das „Chlorende"
und in der Mitte zwischen diesen beiden Enden liegt das richtige Resultat.
Die Löslichkeit des Chlorsilbers in 1 Liter Wasser kann, je nachdem
dasselbe mit der Flüssigkeit a) längere Zeit (es wird pulverförmig) oder b)
kürzere Zeit (es wird flockig) geschüttelt wurde, zwischen 0,0015 g bis 0,010 g
betragen. Das Ende der Reaktion, d. i. das Aufhören der Trübung durch
Zusatz einer AgNO^-Lösung, tritt ein, wenn auf 1 Mol. des gelösten AgCl
3 Atome Ag als Nitratlösung hinzugefügt werden. Es muß demnach auf
1 Liter der AgCl-Lösung im Falle a) 0,0034 g Ag, im Falle b) 0,0226 g Ag
als Nitrat bis zum Endpunkt der Reaktion, verbraucht werden. Nehmen wir
an, daß die Versuche von Dumas mit 300 cm^ (AgCl-)Lösung ausgeführt
wurden, so verbrauchte er im Falle a) um 0,001 g Ag mehr, im Falle b) um
0,0068 g Ag mehr. Zieht man die Silbermenge im Versuch 5, welcher das
niedrigste Atomgewicht des Calciums ergab, von der verbrauchten Silbermenge,
d. i. von 4,3585g Ag ab, so ergeben sich statt Ca = 40,03 die korrigierten
Atomgewichte Ca = 40,05 (Min.) und 40,20 (Max.) und das mittlere Atom-
gewicht Ca = 40,16 ändert sich nach Anbringung dieser Korrektur zu
Ca =40,1 8 (Min.) und 40,33 (Max.). Es konnte demnach das Atomgewicht
des Calciums durch Einfluß der ersten Fehlerquelle: Bildung des basischen
Chlorids, bis auf Ca = 40,33 gestiegen sein, durch Einfluß der zweiten Fehler-
quelle: Löslichkeit des Chlorsilbers, konnte es auf Ca = 40,16 herabgedrückt
werden. Weiteres darüber s. beim Barium.
8. Herzfeld 1^) führte 1897 eine Atomgewichtsbestimmung durch Glühen
des künstlich (aus Bicarbonat) dargestellten Calciumcarbonats zu Oxyd bei
Abcgg, Htndb. d. anorgan. Chemie II. 12
178 Brauner, Calcium-Atomgewicht.
1300—1400 ® aus. Es wurden drei Versuche ausgeführt, bei denen Ca »=39,975,
39,944 und 39,966, im Mittel Ca = 39,962 erhalten wurde. Infolge der von
Hinrichsen beobachteten Flüchtigkeit des Kalks beim anhaltenden Erhitzen
zur Weißglut ist die erhaltene Zahl, ebenso wie die übrigen nach dieser
Methode erhaltenen Atomgewichtszahlen, zu niedrig.
9. Richards teilte der American Association for the Advancement of
Science im August 1899 die Resultate seiner Versuche über das Atomgewicht
des Calciums mit. Veranlaßt durch das Erscheinen der ersten Arbeit von
Hinrichsen (siehe lo)^ veröffentlichte Richards*^) im Jahre 1902 eine ein-
gehendere vorläufige Mitteilung darüber. Das durch Schmelzen im trockenen
Chlorwasserstoffstrome dargestellte wasserfreie Chlorcalcium wurde in Wasser
gelöst und das Chlor als Chlorsilber gewogen, wobei alle im Harvard-
Laboratorium üblichen Vorsichtsmaßregeln beobachtet wurden. Die Gewichte
sind auf das Vakuum reduziert.
CaCIj g AgCl g Atomgewicht Ca =«
1,56454 4,0409 40,121
3.57630 9,2361 40,130
3,59281^2) 9,2788 40,129
5,00880 12,9364 40,124
9,00246 23,2506 40,125
Mittel 40,126
Mittlere Abweichung vom Mittel +0,003
Ich bin überzeugt, daß Herr Richards nachträglich das noch genauer zu
bestimmende Verhältnis CaCl2:2Ag ermitteln wird. Bei der Korrektur er-
fahre ich, daß Richards und Wells das Atomgewicht des Chlors zu
Cl = 35,467 gefunden haben. Mit dieser Zahl umgerechnet erhält man das
Atomgewicht des Calciums Ca = 40,1 11.
10. Hinrichsen' 5) veröffentlichte 1902 zwei Untersuchungen über das
Atomgewicht des Calciums. In der ersten Arbeit wurde reinster, eine nur
0,032 Proz. FejOj entsprechende Menge FeCOg als Verunreinigung enthaltender
isländischer Kalkspat in einem, einer Waschflasche ähnlichen, Platintiegel in
einem elektrischen Ofen bei 1200— 1400 ^ in Kalk verwandelt. Die Versuche
wurden mit großer Sorgfalt ausgeführt und die Wägungen sind auf den luft-
leeren Raum reduziert.
CaCOj g CaO g Atomgewicht Ca =
30,72157 17,22354 40,144
32,77791 18,37587 40,141
34,45625 19,31698 40,142
33.36885 18,70723 40,141
Mittel 40,142
In der zweiten Arbeit gelangte ein nur 0,012 Proz. Kieselsäure und
0,054 Proz. Eisen (als Carbonat) als Verunreinigungen enthaltender Kalkspat
vom Baidarthor in der Krim zur Verwendung. Das Resultat der gleich wie
früher ausgeführten Versuche ist:
CaCO^ CaO Atomgewicht Ca =
31,20762 17.49526 40,139
22,00588 12,33642 40,136
Durch die von Hinrichsen beobachtete geringe Sublimation des andauernd
auf 1200—1400^ erhitzten Kalkes, welcher von allen Vorgängern Hinrichsens
Brauner, Calcium- Atomgewicht 179
in offenen, resp. nur lose bedeckten Platintiegeln geglüht wurde und welche
zu einem Verlust führen mußte, erklären sich die zu niedrigen Ca =»40,0
betragenden Zahlen.
Dagegen ist es nicht ausgeschlossen, daß die Bestimmungen von Hin-
richsen infolge einer von Richards beobachteten Erscheinung ein wenig
höher ausgefallen sind. Aus den auf 1400 ® erhitzten Platin widerstanden des
elektrischen Ofens verflüchtigt sich etwas Platin und kondensiert sich an den
im Ofen erhitzten Platingefäßen, wodurch letztere schwerer werden. Dies
führt zu einer geringen Erhöhung des CaO-Gehaltes und folglich auch des
Atomgewichts des Calciums. Dieser Fehler läßt sich nicht genau ermitteln,
da andererseits das Platin vom Kalk angegriffen wird und nach dem Entleeren
leichter wird.
Obers.icht.
Name Jahr Verhältnis Atomgewicht Ca =
Berzelius 1809 CaCl2:2AgCI 4046
Baup . 1841 org. Kalksalze :CaO 39,98
Dumas 1842 CaCOjiCaO 40,17
Erdmann und Marchand 1842 CaCOjiCaO 40,00
1842 CaC03:SaS04 40,02
1844 CaCOjitaO 40,06
1850 „ 39,996
Berzelius. . . . . . 1843 CaO:CaS04 40,22
Marignac 1843 CaCl2:2Ag <C 40,21
Dumas 1859 CaCl2:2Ag 40,16
Herzfeld 1897 CaCOjiCaO 39,96
Richards 1902 CaCl2:2AgQ 40,126
von mir umgerechnet mit a«= 35467 (1905) 40,111
Hinrichsen 1902 CaC03:CaOa) 40,142
b) 40,137
Schlußfolgerung. Aus den einzig einwurfsfreien Versuchen von
Richards und Hinrichsen ei^bt sich als Mittel Ca»s40,i24. Bevor die
erwartete definitive Publikation von Richards erscheint, können wir entweder
Ca «»40, 12 (II) oder Ca =»40,1 annehmen, letztere Zahl in Obereinstimmung
mit der internationalen Atomgewichts-Kommission.
1) BerzeliuS; Pogg. Ann. 8, 189; Oilb. Ann. 37, 451 u. a. St
«) Baup, Bibl. univ. Qen^ve, Juni 1842; Lieb. Ann. 52, 212.
3) Dumas, Compt rend. 14, 537.
4) Erdmann und Marchand, Joum. prakt. Chem. 26, 472.
5) Erdmann und Marchand, Joum. prakt. Chem. 31, 269.
6) Erdmann und Marchand, Joum. prakt. Chem. 50, 237.
7) Berzelius, Joum. prakt. Chem. 31, 263, 1843.
8) Marignac, Bibl. Universelle. Oenftve 46, 368. — Siehe auch Oeuvres com-
'pl^es I, 90.
9) Dumas, Ann. chim. phys. [3] 55, 129.
10) Herzfeld, Zeitschr. des Ver. für Rübenzucker-Industrie 47, 497 und später:
Berichte 34, 559, 1901.
11) Richards, Zeitschr. anorg. Chem. 31, 271—274; Joum. Amer. Chem. Soc.
H 374.
12) Auf S. 273 der Abhandlung in Zeitschr. anorg. Chemie Bd. 31 ist diese Zahl
infoige eines Druckfehlers zu 3, 69281 entstellt.
13) Hinrichsen, Zeitschr. phys. Chem. 36, 309—322 und 40, 746—749.
Brauner.
12*
Mörtel.
Mörtel. Definition: Als Mörtel (mortarium, der Mörser), auch Mauer-
speise, ist ein solcher Stoff zu bezeichnen, welcher in der möglichst gefeinten,
festen Formart einer Reaktion, bestehend entweder in einer Deshydrati-
sierung und Kohlendioxydbindung, unterstützt durch die Oegenwart
von Wasser (Kalkmörtel), oder in einer Hydratisierung, an welche sich
ein Erhärtungsvorgang schließt (Gips- und Zementmörtel), zu unterliegen
imstande ist, und ferner zum Aneinanderfügen von Steinen und zum Ver-
putzen des Mauerwerks dient
Es ist zu unterscheiden zwischen Stoffen, welche ausschließlich an der
Luft zur Verwendung kommen; als:
1. Luftmörtel (Kalk und Qips) und solchen, welche sowohl an der
Luft wie unter Flüssigkeiten (Wasser und Flüssigkeiten) als Mörtel be-
nutzt werden können; als:
2. hydraulische Mörtel (Zemente). Von sämtlichen Mörtelarten, Kalk,
Stuck- und Estrichgips, Puzzuolanen, Roman- und Portlandzementen ist keine
ohne weiteres technisch verwendbar; nur eine, welche in der Natur vorkommt,
eine anhydridische Modifikation des Caiciumsulfats, der Anhydrit, ist einer
Hydratation uud Erhärtung fähig; aber letztere findet auch nur dann statt,
wenn ein positiver Katalysator hinzugesetzt wird.
Der Unterschied in der Verwendungsart beider Mörtelarten ist, abge-
sehen vom Kalk, nicht nur in dem größeren Lösungsdruck dem Wasser
gegenüber der ersten Mörtelgattung begründet; vielmehr sind die Ursachen,
warum die Mörtel der zweiten Art wasserwiderstandsfähig sind, trotzdem
sie wasserlösliche Verbindungen enthalten, und andere der Hydrolysations-
energie des Wassers unterworfen sind, noch nicht völlig aufgedeckt; diese
Tatsachen lassen nur Vermutungen zu, welche weiter unten erwähnt werden
sollen.
Trotzdem in theoretischer Beziehung noch manche Probleme zu lösen
sind, so ist die praktische Verwendung der Mörtel eine längst bekannte;
schon den Völkern der alten Welt; nach einer Notiz des Vitruvius') benutzten*
die Römer bei ihren Bauten sowohl Luft- wie hydraulischen Mörtel.
A. Luftmörtel.
Von den Verbindungen des Calciums kommen als Luftmörtel das Cal-
ciumhydroxyd und das Calciumsulfat, insbesondere sein Hemihydrat
und eine anhydridische Modifikation desselben, technfscherseits als Estrich-
gips beztichnety in Betracht
Rohland, Mörtel. 181
K Calcjumhydroxyd CaCOH),; das „Löschen" des gebrannten
Kalkes. •
Caldumoxyd kann durch Wasser von jeder Temperatur, auch von
Wasserdampf „gelöscht" werden. Mit steigender Temperatur, auch bei Ver-
mehrung des Druckes, erhöht sich auch der Betrag dieser Reaktions-
geschwindigkeit Sehr hoch gebrannter Kalkstein liefert Güciumoxyd, dessen
Reaktionsfähigkeit dem Wasser gegenfiber gering ist Kristallisiertes
Caldumoxyd reagiert fast gar nicht mehr mit Wasser. Als totgebrannter
Kalk wird ein solcher bezeichnet, welcher bei hoher Temperatur eine Ver-
bindung mit den silicium(ton)haltigen Bestandteilen des Kalksteins einge*
gangen ist
Das Löschen geschieht in aus Brettern zusammengesetzten Lösch-
kästen oder Bänken; dasselbe ist mit einer VolumenvergröBerung
C^Oeddhen'' oder „Wachsen'') verbunden; je größer sie ist, um so besser
eignet sich das Caldumhydroxyd zur Verwendung als Luftmörtel („fetter''
und „magerer" Kalk), i cbm fetter Kalk liefert etwa 2,5—3 d)m, 1 cbm
magerer Kalk liefert nur 1,5—2 cbm Kalkbrei.
Zur Vollendung der Löschreaktion empfiehlt es sich, den Kalkbrei ein-
zusumpfen, d. h. in einer Qrube einige Zeit sich selbst zu überlassen, da-
mit sämtliche Caldumoxydteilchen hydratisiert werden. Ist der Kalk mit
Salze enthaltendem Wasser gelöscht worden, so ist die Folge das Auftreten
von Auswitterungen und Ausblühungen.
Die Anwesenheit einer allzu großen Wassermenge verzögerf die Reak-
tionsgeschwindigkeit des Löschens („Ersäufen'^, während eine Reihe anderer
Subsiinzen, in geringer Menge zugesetzt, sie beschleunigt
Außer dem von Candlot^ aufgefundenen, positiven Katalysator Chlor-
caldum, wdches in geringer Menge zugesetzt bei gewöhnlicher Temperatur
ein ebenso schnelles Ablöschen des Kalkes, wie reines Wasser von ioo<> her-
beiführt, sind noch folgende als positive Katalysatoren: Aluminiumchlorid,
Bariumchlorid, Äthylalkohol, als negative: Borsäure, Borax, Kali-
dichromat, stark dissoziierte Hydroxyde, wie Kalilauge, ericannt worden.')
Nach allerdings nicht ganz strengem Analogieschluß erscheint die Ver-
mutung gerechtfertigt, daß auch bei dem Caldumoxyd, wie bei dem Qips und
dem Portlandzement, die Beschleunigung der Hydratationsgeschwindigkeit
durdi positive Katalysatoren und Vermehrung des Lösungsdruckes des sich
bydratisierenden Stoffes einerseits, ihre Verzögerung durch negative Kataly-
satoren und die Verringerung des Lösungsdruckes andererseits in Parallelismus
stehen. (S. später.)
Die Verwendung des Caldumhydroxyds als Luftmörtel beruht auf dem
Verlauf der Reaktion:
Ca(OH)i + CO, — r ► CaCOa + H,0,
welche eigentlich zwei Phasen aufweist, nämlich:
1. Ca(OH)2 ► CaO -f HjO und
2. CaO + COj ► CaCOj.
Die Reaktionsgeschwindigkeit ist an und für sich gering, sie setzt mit
einem ziemlich großen Betrage ein, um ganz allmählich im Laufe von Wochen
und Jahren, ja Jahrzehnten sich dem Nullwerte zu nähern. Daher rührt es,
daß sdbst in sehr alten Mörtdn, bd dnigen noch nach 300 Jahren, nicht
umgewanddtes Caldumhydroxyd angetroffen wird. Es kommt allerdings hinzu,
daß das bereits entstandene Caldumcarbonat gleichsam eine schfltzende Decke
182 Rohland, Mörtel.
vor der Einwirkung des Kohlendioxyds bildet Die Aufnahmegeschwindig-
keit durch Kalkmilch ist darum viel größer, weil sich dann die Reaktion
zwischen einem gelösten, daher reaktionsfähigen und gasförmigen, und nicht
zwischen einem im festen Aggregatzustande befindlichen und gasförmigen
Stoffe abspielt
Ohne irgendwelchen Zusatz trocknet Calciumhydroxyd an der Luft
unter starker Schwindung ein, wie sie auch bei den Tonen anzutreffen ist
Wie bei allen Erhärtungsreaktionen, welchen eine Hydratationsreaktion
vorausgeht, lassen sich auch bei dem Härtungsprozeß des Calciumhydroxyds
zwei verschiedene Vorgänge unterscheiden, welchen chemische und physi-
kalisch-chemische Ursachen zugrunde liegen; nämlich
1. das „Abbinden",
2. das eigentliche Erhärten.
Im Gegensatze zu den Hydratationsreaktionen beruht bei dem Calcium-
hydroxyd das „Abbinden" auf einer teilweisen Deshydratisierung, einer
Abgabe von Hydratwiasser („Anziehen" und „Austrocknen"), wodurch zunächst
eine durch Adhäsion unterstützte Zusammenziehung der einzelnen Teilchen
erzielt wird. Gefördert wird diese Deshydratisierung durch Anwesenheit
hygroskopischer Stoffe, auch durch poröse, wie gewöhnliche Mauersteine.
Das „Abbinden" entspricht demnach im wesentlichen der unter i. ver-
zeichneten Reaktion.
Der eigentliche Erhärtungsprozeß des Calciumhydroxyds hat die Um-
wandlung des Calciumhydroxyds in das Carbonat zur Grundlage.
Dieser Vorgang wird durch zwei Umstände unterstützt; einmal durch
das Vorhandensein von Wasser, und zweitens durch alle Substanzen mit
großer Oberfläche.
Die Gegenwart von Wasser ist notwendig, um ein zu schnelles Aus-
trocknen zu verhindern, wodurch der Erhärtungsprozeß gestört wird
Der Betrag der Reaktionsgeschwindigkeit erreicht aber den Nullwert, wenn
vollkommen trockenes Calciumhydroxyd und ebenso trockenes Kohiendioxyd
miteinander in Berührung stehen; er wird sogleich bedeutend gesteigert, so-
bald auch nur Spuren von Wasser oder Wasserdampf vorhanden sind. In
ähnlicher Weise wird der Oxydationsvorgang des Eisens durch das Vor-
handensein von Feuchtigkeit gefördert. Die Beschleunigung der Erhärtungs-
geschwindigkeit durch Wasser muß als eine katalytische aufgefaßt werden, so-
lange keine bessere Erklärung für dieses Phänomen gegeben werden kann,
da auf dasselbe das charakteristische Kennzeichen der Katalyse überhaupt, daß
die Änderung des Wertes der Reaktionsgeschwindigkeit infolge der Anwesen-
heit der geringen Menge eines anderen Stoffes, der an der eigentlichen Reaktion
nicht beteiligt ist, zutrifft
Während aber auf der einen Seite die Abwesenheit von Wasser das Aus-
bleiben der Erhärtungsreaktion bedingt, wird auf der anderen Seite bei all-
zu großem Feuchtigkeitsgehalt die Einwirkung des Kohlendioxyds auf
Calciumhydroxyd gehemmt Es ist erwiesen 4), daß frischer Mörtel in einem
Glasrohre einem Strome von Kohlendioxyd ausgesetzt, sich nach tagelangem
Durchleiten nicht änderte, nasser Brei blieb und nur Spuren von Kohlen-
dioxyd absorbierte, ferner daß Proben von Mörtel in einer mit feuchtem
Kohlendioxyd gefüllten, nicht luftdicht verschlossenen Flasche eingehängt, nach
acht Tagen noch so weich wie am Anfange waren, und noch nicht ganz
1 V. H. ihres Gewichtes an Kohlendioxyd absorbiert hatten.
Rohland, Mörtel. 183
Die Ursache dieses Verhaltens muß darin erkannt werden, daß der llr-
härtungsprozeß nicht nur durch die Aufnahme von Kohlendioxyd bedingt ist,
sondern durch den ebenso wichtigen Vorgang einer Deshydratisierung,
welche bei Anwesenheit von viel Wasser nur in mangelhafter Weise vor sich
j^ehen kann. Demnach würde ein idealer Erhärtungsvorgang durch trockenes
Calciumhydroxyd und trocke.ies Kohlendioxyd bei Anwesenheit von sehr
wenig Wasser realisiert werden können. Nach Versuchen von Wolters*)
zeigte es sich, daß der Wert der Reaktionsgeschwindigkeit zwischen beiden
Stoffen am größten war, wenn etwa i v. H. ungebundenes Wasser vor-
handen war.
Als Stoff mit großer Oberfläche kommt bei dem Calciumhydroxyd jetzt
ausschließlich Sand in Betracht, und zwar nicht feinkörniger, sondern möglichst
scharfkantiger, welcher frei von ton- und humusartigen Bestandteilen sein soll;
früher wurden auch andere Stoffe, Dolomitsand, zerstoßener Kalkstein, z. B.
bei den römischen Bädern in Gelnhausen angewendet.
Man könnte sagen, daß Siliciumdioxyd hier als Katalysator im positiven
Sinne wirksam ist, indem durch seine Anwesenheit die Reaktionsgeschwindig-
keit der Kohlendioxydbindung beschleunigt wird, wie in analoger Weise
fein verteiltes Platin oder Palladium die Oxydationsgeschwindigkeit be-
schleunigt Jedenfalls aber wird durch die Gegenwart dieser feinzerteilten
Substanzen eine größere Berührungsfläche und dadurch eine innigere Be-
rühnmg des erhärtenden Stoffes mit dem Kohlendioxyd herbeigeführt.
Zu diesem Zwecke genügt es, Sand im Verhältnis 1:3 oder 4 Teilen
Olciumhydroxyd hinzuzusetzen. Die Folge ist, daß ein höherer Festig-
keitsgrad erreicht wird;
Die Vermutung, daß derselbe durch eine chemische Reaktion, etwa durch
Bildung eines Calci unisilicats herbeigeführt würde, hat nicht bestätigt
werden können. Dagegen ist die Eigenschaft des Calciumcarbonats, an
siliciumhaltigcn Stoffen mit großer Intensität festzuhaften, bekannt
Es wäre ja die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, daß die Reaktions-
geschwindigkeit eine so minimale wäre, daß erst nach einer Reihe von'Jahr-
zchnten eine analytisch nachweisbare Silicatbildung erfolgte; indessen
haben die Analysten auch sehr alter |Mörtel ein einwandsfrcies Resultat nicht
ergeben; zwar hat aufgeschlossene Kieselsäure nachgewiesen werden können;
aber es erhebt sich sofort die Frage, ob dieselbe nicht ihr Vorhandensein
einem etwaii^en Gehalt des Mörtels an puzzuolanartigen Stoffen verdankt
.2. Caiciumsulfat CaS04, ',2^^120 »»"«-^ CaSO^.
Zwei Modifikationen des Caiciumsulfats, das Hemihydrat CaSO^,
V2H2O. der Stuckgips, und eine anhydridische Modifikation, CaSOj, der
Estfichgips, werden als Luftniörtel verwendet
'Darstellung: Beide Modifikationen werden aus dem natürlichen Dihy-
drat, CaS04+2aq. durch Brennen hergestellt: der Umwandlungspunkt^) des
Dihydrats in das Hemihydrat liegt bei 107,3^, von van't Hoff mit Recht
als Schmelzpunkt bezeichnet
107,30
CaSO^, 2H2O ^ > CaS04, V'zH^O + i^/jH^O.
In technischen Betrieben soll die Temperatur 130^ nicht überschreiten,
weil oberhalb derselben eine andere anhydridische Modifikation, der sog. tot-
gebrannte Gips, gebildet wird, welcher zwar die Fähigkeit zur Hydratation
und zur Erhärtung, letztere allerdings erst nach sehr langer Zeit besitzt, aber
184 Rohland, Mörtel.
dadurch charakterisiert ist, daß er zum Gießen oder Stampfen nicht mehr
brauchbar ist, demnach sich nicht zu Verwendungszwecken eignet, welche
das Hemihydrat, den Stuckgips, und den Estrichgips, auszeichnen.
Tatsächlich wird aber, sowohl in den technischen Ring- wie rotierenden
Öfen, infolge inkonstanter Temperatur, sowohl das Hemihydrat mit oft sehr
großer, für technische Zwecke unbrauchbarer Hydratationsgeschwindigkeit als
auch die anhydridische Modifikation („totgebrannte") erhalten, so daß
erst nach passendem Vermischen beider Arten, indem die zweite als nega-
tiver Katalysator die Hydratationsgeschwindigkeit der zweiten verzögert,
das brauchbare, gewünschte Produkt mit einer Hydratationszeit von 8' — lo'
resultiert.
Der Estrichgips wird durch Brennen bei viel höherer Temperatur auL
dem Dihydrat hergestellt; die Brenntemperatur ist in den einzelnen Betrieben
sehr verschieden; doch ist erwiesen*), daß es im wesentlichen darauf an-
kommt, den Gipc genügend hoch zu brennen, so daß er seine besonderen
Eigenschaften, die lt im zu schwach gebrannten Zustande zeigt, verliert Der
in den Fabriken zur Herstellung von Estrich usw. benutzte Gips ist infolge
der inkonstanten Brenntemperatur ein Gemenge von verschiedenen wasser-
freien Modifikationen.
ü. Feichtinger gibt folgende zwei anhydridische Modifikationen des
Gipses an:
a) bei höchstens 200" entwässert, mit Wasser rasch erstarrend;
b) bei 400—500^, bezw. Rotglut entwässert, das Wasser langsam auf-
nehmend, aber hydraulisch erhärtend.
Ferner werden auch noch einige andere wasserfreie Modifikationen ge-
nannt; die Ursache dieses Phänomens läßt sich darin erkennen, daß das
wasserfreie Calciumsulfat, etwa von 130^ an bis zur beginnenden Zersetzung
eine chemische Verbindung darstellt, welche bei wachsender Temperatur
eine stetige Veränderung ihrer chemisch-physikalischen Eigen-
Schäften erfährt.
Der Betrag der Hydratationsgeschwindigkeit des technisch hergestellten
Estrichgipses ist eine sehr geringe; durch größere Feinung kann er erhöht
werden, indem mit der Verkleinerung der Korngröße auch der Wert des
Lösungsdruckes wächst.
So kann bei dem Oips^), bei welchem die Löslichkeit 0,2 Proz. beträgt,
die Vermehrung derselben bei größtmöglicher Feinung 20 Proz. ausmachen;
ein Umstand, welcher auch für den Betrag der Hydratationsgeschwindig-
keit des Portlandzementes (s. dort) von Bedeutung ist.
Die Hydratationsgeschwindigkeit sowohl des Stuck- wie des Estrichgipses
wird durch positive und negative Katalysatoren, welche zugleich elektro-
lytische Salzlösungen sind, beeinflußt; die Ursache dieses Einflusses ist in
der Vergrößerung oder Verringerung des Lösungsdruckes beider .Modi-
fikationen in diesen verdünnten Salzlösungen zu suchen.
Tabelle:
Hemihydrat Anhydridische Modifikation
(Stuckgips) (Estrichgips)
NaCl .
. . . + +
NH.Cl .
. . . + —
CaCl, .
. . . 0 —
Rohland, Mörtel.
fiemihydrat
Anbydri
idische Modifikation
(Stuckgips)
(Estrichgips)
MgCl, . .
. . +
—
AlOj . .
. . +
—
K,Cr,0, .
. . +
—
KjSO« . .
. . -i-
+
AI,(SO,), .
. . +
.+
KNO, . .
• • +
+
185
Na2B40, + loaq —
Das 4- Zeichen deutet die Reaktionsgeschwindigkeit beschleunigende,
das —Zeichen die dieselbe verzögernde Eigenschaft des betreffenden
Stoffes an, eine o seine Wirkungslosigkeit
Die Hydratationsgeschwindigkeit ist um so größer, je größer der Lösungs-
druck dem Wasser gegenüber ist; daher hat Löslichkeitsvermehrung
durch Zusätze (Katalysatoren) Beschleunigung der Hydratationsgeschwindig-
keit, Löslichkeitsverminderung Verzögerung zur Folge ^) Dem
Löslichkeitsmaximum entspricht auch der Maximalwert der Hydratations-
geschwindigkeit Daraus ergibt sich, daß der sich hydratisierende Oips erst
In Lösung gehen muß, ehe die Reaktion mit dem Wasser erfolgen kann.
Als Ursache der Löslichkeitsvermehrung kann man für die Fälle, welche
der Theorie nicht entsprechen, nicht mit Hilfe des Massenwirkungsgesetzes
erklärt werden können, z. B. für Natriumsulfat, Natriumchlorid, eine Bildung
komplexer Ionen, für die Löslichkeitsverringerung eine Kondensation der
Lösungsmittel vermuten.**^)
Nach Überschreitung des Löslichkeitsproduktes erfolgt die kristallinische
Abscheidung aus der gesättigten Lösung, welcher in der eigentlichen, lang-
andauernden Erhärtungsperiode eine gegenseitige Verwachsung und Ver-
klammerung der Kristalle, welche auch etwaige, nichthydratisierte Bestandteile
umfaßt, sich anschließt
Trotzdem ist der nun folgende Erhärtungsprozeß nicht bloß auf eine
Verfilzung der Gipskristalle zurückzuführen. Schon Knappt') hat darauf
aufmerksam gemacht, daß die Tatsache, daß der gebrannte Oips Hydratwasser
aufnimmt, an sich gar keine Erklärung der anderen Erscheinung enthält, daß
der als Mehl mit Wasser angerührte Gips zu einer zusammenhängenden
Masse erstarrt Ebensogut könnten die einzelnen Stäubchen von gebranntem
Gips nach der Aufnahme mit Wasser getrennt bleiben, in dem eben ein
Brei von gebranntem Gips mit Wasser lediglich in einen solchen aus wasser-
haltigem Gips mit Wasser überginge.
Als letzte Ursache des Erhärtungsvorgangs ist vielmehr die Bildung
einer verdünnten, festen Lösung des Caiciumsulfats in Wasser anzusehen;
Kristallisation und Verfilzung der Kristalle sind nur äußere Zeichen dafür,
daß eine verdünnte, feste Lösung entstanden ist
Einige Argumente für djese Behauptung liegen darin, daß der Erhärtungs-
prozeß des Dihydrats trotz der vorhandenen, nötigen Wassermenge in Ge-
latinelösung ^^^ ausbleibt, weil in diesem kolloidalen Medium die gegen-
seitige, molekulare Durchdringung der Komponenten, wie sie den festen
Lösungen eigentümlich ist, nicht stattfinden kann; ferner darin, daß entwässerter
Oips aus 80 V. H. Alkohol zwar das Wasser aufnimmt, aber einen Schlamm
bildet, welcher nicht erstarrt, weil das Lösungsmittel des Gipses fehlt; end-
lich in den Auswitterungen und Ausblühungen löslicher Salze.
186 Rohland, Mörtel.
Auswitterungen (Mauerfraß). Auswitterungen oder Ausblühungen,
welche bei allen Mörtelmaterialien vorkommen, rühren meistens von löslichen
Salzen her, welche in dem Anmachewasser enthalten sind. Wird koch salz-
haltiges Wasser verwendet, so bestehen sie z. B. bei dem Gips in dem durch
Umsetzung entstandenen, unter Volumenvermehrung auskristallisierenden
Natriumsulfat und dem hygroskopischen Chlorcalcium. Doch können
auch lösliche Bodensalze, Nitrate, herrührend von organischen, stickstoff-
haltigen Substanzen (Urin etc.), welche mit der Feuchtigkeit in dem porösen
Mauerwerk aufsteigen, die Ursache der Auswitterungen sein.
Der natürliche Anhydrit ist ohne weiteres nicht zu einer Hydratations-
und Erhärtungsreaktion befähigt; er erlangt sie aber durch Zusatz von
positiven Katalysatoren, wie Natrium, Kalium- und Ammoniumsulfat,
Kaliumnitrat, Kaliumdichromat.
Während bei der Hydratation des Stuckgipses eine Volumen Ver-
größerung stattfindet, welche ungefähr i Proz. linear beträgt, so daß die
feinsten Einzelheiten von Formen etc ausgefüllt werden, ist bei dem Hydra-
tations- und Erhärtungsvorgange des Estrichgipses eine Volumen Ver-
kleinerung zu beobachten.
Bei dem „Brennen" des Dihydrats, besonders zu Estrichgips sollte ver-
mieden werden, daß durch Reduktion der Kohle auf den Gips Calcium-
sulfid gebildet wird, welches bei der Hydratation als negativer Katalysator
wirksam ist
Um diesem Obelstand abzuhelfen, sind in letzter Zeit Brennöfen *3) kon-
struiert worden, bei welchen das Brenngut nicht in direkter Berührung mit
der Flamme steht
Von Gay-Lussac>*) rührt die Beobachtung her, daß die relative Härte
des Gipses im geraden Verhältnisse zu der Härte des Gipses vor dem Brennen
steht; dichte Gipssteine liefern einen harten und dichten Guß, weiche Steine
einen weniger dichten.
Der „gebrannte" Gips nimmt gleich nach dem Erhitzen eine schwach
bläuliche Färbung an, welche er nach einiger Zeit wieder verliert, wie ja
auch bei anderen Stoffen, z. B. Bleioxyd, Zinnoxyd, eine allmähliche
Steigerung der Farbintensität bei Temperaturerhöhung zu beobachten ist
Die Ursachen dieser Farbenvertiefungen bei zunehmender Temperatur sind
bis jetzt nicht aufgeklärt
Endlich ist noch en^'ähnenswert, daß auch das Dihydrat ohne voraus-
gegangenes „Brennen" einer Erhärtung zugänglich ist, bei Zusatz von
Lösungen von K^aliumsulfat und Kaliumcarbonat; bei Verwendung von
konzentrierten Lösungen dieser Salze ist der Betrag der Hydratations-
geschwindigkeit größer als im Falle des Hemihydrats ohne irgendwelchen
Zusatz. Als Ursache ist die Bildung einer Doppelverbindung, der Formel
CaSOi, K2SO4, HjO entsprechend, welche als Salz einer Ditetrahydroxyl-
schwefelsäure aufgefaßt werden kann und Konstitutionswasser enthält, erkannt
worden.
Stuckgips, welcher längere Zeit, 8—10 Jahre, aufbewahrt worden ist,
wandelt sich teilweise um in Anhydrit und Dihydrat^*)
DasHemihydrat gelangt zur Verwendung bei Modell- und Stuckatur-
arbeiten, dient ferner chirurgischen Zwecken; der Estrichgips wird zur
Herstellung von Estrich, bei welchem meistens eine 3—5 cm dicke Schicht
Gips mit einer 1 — 2 cm dicken Kiesschicht abwechselt, von Gipsdielen
Roh Und, Mörtel 187
Rabitzbau benutzt In alten Harzer Burgen ist Estrichgips als Mörtel
aufzufinden, welcher einen ganz besonders hohen Erhärtungsgrad erreicht hat
Die Härte des Gipses ist nach der mineralogischen HärteBkala gleich 2;
um seinen Härtegrad zu erhöhen, werden Wasserglaslösung, Kiesel-
fluorwasserstoffsäure, Fluosilicate und Alaun (Alaunisieren) ange-
wendet, ferner flüssige Stearinsäure und in Petroleumäther gelöstes Pa-
raffin (Elfenbeinmasse); doch haben letztere Mittel eine höchst unästhetisch
wirkende Gelbfärbung zur Folge.
B. Hydraulische Mörtel.
Das charakteristische Merkmal derselben ist ihre WiderstandsfähigTceit
gegen das Wasser; ihrer Zusammensetzung und Herstellungsart nach, lassen
sich folgend? drei Arten unterscheiden:
1. Romanzemente: Sie werden aus tonreichem Mergel, durch
»Brennen« unterhalb der Sinterungsgrenze hergestellt; die Dissoziation des
Calciumcarbonats soll dabei eine möglichst vollständige sein; sie enthalten
mehr freies, nicht im Zustande der festen Lösung mit den anderen sillciumton-
haltigen Beständteilen befindliches Calciumoxyd als der Porilandzement; ein
anderer Teil derselben ist' an Kieselsäure und Tonerde gebunden. Enthält
der Mörtel zum größten Teile ganz freies, im Zustande des Atzkalkes befind-
liches Calciumoxyd, so wird er als hydraulischer Kalk bezeichnet
Der Unterschied in der Zusammensetzung beider Arten macht sich bei
Berührung mit dem Wasser bemerkbar; während der hydraulische Kalk in
der gleichen Weise wie Ätzkalk „gelöscht« werden kann, so ist der Roman-
zement einem Hydratationsvorgange erst nach der Feinung zugänglich,
welcher an den der Puzzuolane und der Portlandzemente erinnert.
2. Puzzuolane: Der wesentliche Unterschied von den Romanzementen be-
steht darin, daß ihnen Calciumoxyd bezw. Hydroxyd zugesetzt werden muß, um
sie zu einem Hydratations- und Erhärtungsvorgang zu befähigen. Im übrigen sind
diese hydraulischen Mörtel entweder in der Natur vorkommende vulkanische
Stoffe oder ähnlich zusammengesetzte »gebrannte« Silicate (Hochofenschlacken).
3. Portlandzemente: Während bei den Puzzuolanen die siliciumton-
haltigen Bestandteile infolge ' eines natürlichen pyrochemischen Vorgangs
sich in einem aufgeschlossenen reaktionsfähigen Zustand befinden, ist das
zunächst bei dem Rohmaterial des Portiandzements nicht der Fall. Es be-
darf einer längeren Erhitzung bei ca. 1400 <> bis zum Sinterungspunkt, um
die silidumtonhaltigen Bestandteile desselben in den Zustand zu überführen,
in welchem sich die Puzzuolane ohne weiteres vorfinden.
Das Rohmaterial des Portlandzements besteht aus einer innigen Mischung
von kaik- und tonhaltigen Stoffen. Die Definition des Portlandzements,
welche der Verein Deutscher Portlandzementfabrikanten aufgestellt hat (1904),
lautet: Portlandzement ist ein hydraulisches Bindemittel von nicht unter 3,1
spez, Oew., bezogen auf den geglühten Zustand, und mit nicht weniger als
1,7 Gew. -Teilen Kalk auf 1 Gew.-Teil Kieselsäure, Tonerde, Eisenoxyd, hervor-
gegangen aus einer innigen Mischung der Rohstoffe durch Brennen bis mindestens
zur Sinterung und darauf folgender Zerkleinerung bis zur Mahlfeinheit
1. Romanzemente (hydraulische Kalke): Dieselben sind seit dem
Jahre 1796 bekannt; das beste Ausgangsmaterial bilden die Kalkmergel-
nieren, welche in Deutschland im oberbayrischen Gebirge und in Tirol,
188 Rohland, Mörtel.
ferner an der französischen Meeresküste bei Boulogne und an der englischen
Küste am Kanal angetroffen werden.
Sie enthalten folgende Verbindungen, welche dur6h ihre Löslichkeit oder
Unlöslichkeit in Salzsäure charakterisiert sind:
Calciumcarbonat 63,45 P^oz,
Magnesiumcarbonat 1,50 t,
Eisen oder Manganoxyd 9,40 «
Calciumphosphat 2,50 »
Tonerdesilicate 22,00 »
Kaliverbindungon 1,15 ,» * •)
Durch das »Brl^nnen'', welches entweder in kontinuierlichen Ofen
oder in Schachtöfen geschieht, wird ein ähnlicher pyrochemischer Prozeß
wie bei dem Brennen des Portlandzements herbeigeführt Doch liegt die
Temperatur bei ersterem Vorgange bedeutend niedriger; die Erhitzung soll
an die Dissoziationstemperatur des Calciumcarbonats heranreichen, aber sie
nicht überschreiten. Tatsächlich sind die Brenntemperaturen in den ver-
schiedenen Werken sehr verschiedene; nach neueren Messungen etwa bei
Segerkegel 3—4 ca. 1170— 1210 <>.
Die pyrochemische Reaktion besteht darin, daß durch die Erhitzung die
siliciumhaltigen Bestandteile der Romanzemente aufgeschlossen und in einen
reaktionsfähigen Zustand versetzt werden; ein Vorgang, welcher durch das
freigewordene' Calciumoxyd unterstützt wird. Dieses ist die pyrochemische
vorbereitende Phase, welche den Grund zur späteren Hydratation und Er-
härtungsreaktion legt Doch darf die Temperatur nicht die Schmelzpunkte des
Stoffgemisches überschreiten: solche Romanzemente sind technisch wertlos*');
insofern als sie keine selbständigen hydraulischen* Funktionen mehr besitzen.
Es ist wahrscheinlich, daß der Teil des Calciumoxyds, welcher sich mit
den siliciumhaltigen Verbindungen im Zustande der festen Lösung befindet,
einen integrierenden Bestandteil auch des Erhärtungsprozesses der Roman-
zemente bildet
gemahlene fertige
Produkt
ist
braunrot
bis gelblichgrau.
nach folgende Zusammensetzung
:
In HCl lösfich
I.
.
11.
Calciumoxyd
46,07
47.53
Magnesiumoxyd
0,90
2,94
Manganoxyd
—
0,56
Eisenoxyd
5iOO
7,34
Tonerde
7,13
1,15
Kohlendioxyd
1,38
5,58
Phosphorsäure*
—
Schwefelsäure
1,96
0,40
Kali
0,25
0,48
Natron
0,56
0,60
in HCl unlöslich
Eisenoxyd
0,58
0,80
Tonerde
0,36
0,60
Kieselsäure
34.07
28,56
Wasser
M7
1,20
99,75 99,84'»)
Rohlaiui, Mörtel. 180
Im allgemeinen ist die Hydratationsgeschwindigkeit der Romanzemente
größer als bei den Puzzuolanen und Portlandzementen; es mag das daher
rühren, daß das noch nicht gebundene Calci umhydroxyd die Hydratations-
geschwindigkeit stark beschleunigt (siehe auch bei Hochofenschlacken). Ist
der Oberschuß an demselben sehr groß, so erfolgt die Hydratation in ähn-
licher Weise wie bei dem Ätzkalk. Femer kann auch die Hydratatiortsge-
schwindigkdt durch verschiedene Stoffe, als positive und negative Katalysatoren,
beschleunigt und verzögert werden, welche den Lösungsdruck der Roman-
zemente diesen verdünnten Lösungen gegenüber ändern (s. später).
2. Puzzuolane. Wie der Name andeutet, wurden die Puzzuolane
zuerst bei Puteoli (Puzzuoli) am Meerbusen von Bajae und Neapel aufge-
funden und nach Vitruv von den alten Römern zu Hafenbauten usw. ver-
wendet Lange Zeit hindurch der Vergessenheit preisgegeben, werden sie
seit der Mitte des vorigen Jahrhunderts wieder in ausgedehnterem Maße
benutzt
Zu ihnen sind ferner die Jrasse, welche sich besonders in der Eifel
vorfinden und die Santorinerde von den griechischen Inseln Santorin und
Therasia zu zählen. Alle drei Stoffe sind ihrer Natur und Entstehung nach
höchst ähnliche Gebilde, sie gehören der Trachytformation an und verdanken
ihre Entstehung submaritimen Eruptionen; sie sind vulkanisches Tuffgestein;
und zwar sind bei den Puzzuolanen und Trassen die Zersetzungsreaktionen
weiter forfeeschritten als bei der Santorinerde, da letztere in geringerem
Maße als jene durch Säuren zersetzbar ist
Ihre Zusammensetzung ist nach den vorliegenden Analysen die folgende:
In HCl löslich i. Italienische Puzzuolane 2. Trasse 3. Santorinerde ^^
Kieselsäure 10,24 8,2 Spur
Tonerde 9,00 5,2 1,36
Eisenoxyd 4,76 4,3 1,41
Kalk i,go 2,2 0,40
Magnesia — 0,9 0,23
Kali 1,50 2,8 —
Natron 1,50 2,8 —
Wasser — 6,1 4,06
in HCl unlöslich
Kieselsäure
48,89
44iO
66,37
Tonerde
12,27
10,0
12,36
Eisenoxyd
—
7,1
2,90
Kalk
—
4,5
2,58
Magnesia
—
1.6
1,06
Kali
2.87
2,8
2,83
Natron
6,23
»,i
4,22
Das wesentlichste Merkmal dieser drei hydraulischen Mörtelarten, welches
sie leicht von den Roman- und Portlandzementen unterscheiden läßt, ist, daß
sich zwar ihre siliciumtonhaltigen Bestandteile, da sie eine natüriiche pyroche-
mische Phase durchlaufen haben, bereits in einem aufgeschlossenen,
reaktionsfähigen Stadium befinden, — doch dürfte die obere Temperaturgrenze,
bei welchen ihre Bildung stattgefunden hat, nicht an die Temperatur heran-
reichen, bei welcher — etwa 1400^^ — der gleiche pyrochemische Aufschluß
igO • Rohland/ Mörtel.
bei den Portlandzementklinkem eintritt — ihnen aber, um sie zu einer Hydra-
tations- und Erhärtungsreaktion zu befähigen, Caiciumhydroxyd zugesetzt
werden muß.
Diese Mischungen bestehen für die Puzzuolane in 2 Teilen Caicium-
hydroxyd und 3 Teilen Puzzuolanerde, für die Trasse in 1 Teil Caicium-
hydroxyd und 2 Teilen Traß.
Einige Differenzen in den Eigenschaften der drei Mörtelarten sind
bemerkenswert; außer der in manchen Punkten abweichenden Zusammen-
setzung, wie sie mit Hilfe der Analyse ermittelt werden kann, ist ihr Ver-
halten dem Wasser gegenüber verschieden: obwohl allen die Eigenschaft
gemeinsam ist, hydrolytisch gespalten zu werden, so erfolgt doch die Ab-
scheidung der kollodialen Kieselsäure bei den Puzzuolanen und Trassen in
weit geringerer Menge als bei den Portlandzementen; um diesen Obelstand
nach Möglichkeit zu beseitigen, empfiehlt es sich, aus diesem Orunde für
Bauten im Meereswasser an Stelle der künstlichen hydraulischen Mörtel
die natürlichen zur Anwendung zu bringen.
Zugleich gestattet dieses Verhalten einen Rückschluß auf die Eigen-
schaften der in beiden Stoffgattungen enthaltenen Silicate, insofern als die
in den Puzzuolanen und Trassen enthaltenen siliciumhaltigen Bestandteile der
Hydrolysationsenergie des Wassers einen größeren Widerstand entgegenzu-
setzen in der Lage sind, als die in den Portlandzementen.
Dagegen besitzen alle drei Mörtelgattungen die gemeinsame Eigen-
schaft, daß der Betrag ihrer Hydratationsgeschwindigkeit im allgemeinen ge-
ringer als die der Portlandzemente ist, und daß erstere an der Luft nicht
den Festigkeitsgrad der Portlandzemente erreichen. ^o)
Bei diesen drei hydraulischen Mörteln ist ein Punkt vorhanden, welcher
noch näherer Aufklärung bedarf. Es ist nämlich beobachtet worden, daß diese
drei natürlichen Zemente, wenn man sie bis zur Austreibung des Wassers^
welches z. B. in den Trassen bis zu 12 Proz. enthalten sein kann, erhitzt, die
Fähigkeit zur Erhärtung fast vollständig verlieren. Es ergibt sich daraus, daß
die Ansicht Q. Feichtingers, welcher die Ursache des Erhärtungsvorgangs
in einer Verbindung des Kalks mit der Kieselsäure erkennen wollte, nicht in
erschöpfender Weise diesen Beobachtungen Rechnung 'trägt.
Denn es ist nicht einzusehen, warum nicht auch ohne Gehalt an Wasser
diese die Erhärtung bewirken sollende Verbindung sich bilden kann.
Zu diesen drei Mörtelgattungen sind ferner die Hochofenschlacken
zu zählen, deren Zusammensetzung der Analyse^*) nach die folgende ist:
I.
IL
Kieselsäure
50,00
55,20
Tonerde
18,60
19,20
Kalk
2640
19,20
Magnesia
2,00
1,40
Manganoxyd
—
1,40
Eisenoxydul
2,40
3,40
Kali u. Scliwefel
Spuren
Spuren
99,40 99,80
Sie werden als stark basische Metasilicate aufgefaßt*^*); auffallend und
vielleicht einiges Licht auf den Härtungsprozeß aller hydraulischen Mörtel
werfend ist die Tatsache, daß diese Hochofenschlacken bei langsamer Ab-
Rohland, Mörtel. 191
kühlung zerfallen, dagegen rasch abgekühlt hydraulische Funktionen er-
halten. Hier wird eine Analogie mit dem Härtungsprozeß des Eisens
bemerkbar insofern, als das im Zustande der festen Lösung befindliche
Calciumoxyd bezw. Hydroxyd dieselbe Rolle wie bei dem zweiten Vorgange
die Härtungskohle spielt^«)
Der Wert der Hydratationsgeschwindigkeit der mit Hochofenschlacken
hergestellten Mörtel ist ebenfalls gering; er kann indessen durch die Gegen-
wart positiver Katalysatoren erhöht werden; besonders wirksam hat sich
Kalkmilch erwiesen.
3. Portlandzemente: Im Gegensatz zu den Puzzuolanen einerseits be-
finden sich die silicium-und tonhaltigen Bestandteile der Portlandzemente nicht
in dem aufgeschlossenen, reaktionsfähigen Zustande von vornherein, in welchem
jene sich befinden, müssen vielmehr, um in denselben zu gelangen, eine pyro-
chemische Phase durchlaufen; andererseits, im Gegensatz zu den Roman-
zementen, muß ihnen das zur Hydratation und Erhärtung notwendige Calcium-
oxyd hinzugefügt werden; es geschieht dies in der Form von Calciumcarbonat
Demnach sind die Bestandteile des Rohmaterials der Portlandzemente
Tone und tonhaltige Mergel und Kalkstein (Kreide, Wiesenkalk), Brauch-
bare Tone haben folgende Zusammensetzung'^):
I.
IL
HI.
Kieselsäure
68,45
60,00
59,25
Tonerde
11,64
22,22
23,12
Eisenoxyd
14,80
8,99
8,53
Kalk
9,75
4,18
—
Magnesia
1,60
2,80
Kali
1,90
1.49
1,87
Natron
2,10
0,72
1,60
Oips
—
0,89
2,73
Ausnahmsweise können auch stark kalkhaltige Mergel ohne weiteren
Zusatz von Calciumcarbonat angewendet werden. Die Kalksteine sollen keinen
großen Gehalt an Magnesiumcarbonat aufweisen, da in dem fertigen Produkt
der Gehalt an Magnesiumoxyd etwa 3 Proz. nicht überschreiten soll. In
bezug auf den Hydratations- und Erhärtungsvorgang der Portlandzemente
ist Magnesia dem Calciumoxyd nicht gleichwertig.
Aspdin war der erste, welcher empirisch das richtige Mischungsverhältnis
zwischen Ton und Kalkstein ermittelte und Portlandzemente herstellte (1824);
1850 wurde in Deutschland das erste Portlandzementwerk von Gieron bei
Stettin errichtet
Die Rohmaterialien können drei verschiedenen Verfahren unterworfen
werden; sie können als trocknes Pulver (trockenes Verfahren), zweitens
nach dem Schlämmen des einen Bestandteiles mit dem trocknen Pulver des
andern (halbnasses Verfahren) und drittens nach dem Schlämmen von
Kalkstein und Ton gemischt werden (nasses Verfahren), alsdann werden
Steine geformt, getrocknet und gebrannt
Das Wesentliche ist dabei, daß eine gleichmäßige Mischung und Zer-
teilung deV Rohmaterialien erreicht wird. Durch die Feinung wird eine Er-
höhung der Reaktionsfähigkeit erzielt, und in der pyrochemischen Phase er-
folgt der Aufschluß der Silicate um so leichter, je mehr Berührungsflächen
derselben mit dem Calciumoxyd vorhanden sind.
ig2 Roh fand, Mörtel.
Mischungen: Empirisch sind folgende Mischungen von Kalk und Ton
als brauchbar gefunden worden:
Der Zement soll auf 80 Äquivalente SiO, 210— 23a Äquivalente CaO
und 15—25 Äquivalente AljO^ und FcjOj enthalten. Ein Zuviel an Calcium-
oxyd ist ebenso schädlich als ein Zuwenig; im ersten Fall tritt »Treiben«, im
zweiten Zerfallen ein. Demnach sind die Mischungen auf 76—78 Proz.
CaCOj und 20—24 Proz. Silicate einzustellen. Nach einer anderen empirisch
geprüften Methode stellt man die Mischung so zusammen, daß auf das Silicium-
dioxyd im Ton das Fünffache an Kalkstein, und auf die Tonerde im Ton
das Zweifache an Kalkstein kommt. Dabei ist der Gehalt an Silicaten, SiOj
+ AljOj + FejOj, im Kalkstein zu berücksichtigen. Enthält der Ton CaCOj,
so ist dieser Qehalt in Rechnung zu bringen. Besonders ist darauf zu achten,
daß die Zemente die nötige Menge FejO^, mindestens 3 Proz., enthalten.
Tadellose Portlandzemente »bestehen« der Analyse nach in der Regel aus:
Qlühverlust: 0—2 Proz.
SiOj: 15—20 „
AI2O3 3-8 „
FejOa: 3— 6 „
CaO: 58—64 „
MgO: 0-^ 4 „
K2O etc.: 0— 2 „
SO3 o- 2 „
Von größter Bedeutung ist, daß sich das Calciumoxyd, welches mit den
siliciumhaitigen Bestandteilen des Rohmaterials in den Zustand der festen
Lösung überführt worden ist, in der richtigen Konzentration vorfindet
Im Werdegange der Portlandzemente bis zur abgeschlossenen Erhärtung
müssen vier verschiedene Zustände unterschieden und streng voneinander
getrennt betrachtet werden: a) der pyrochemische Zustand (S. 192); b) die
Feinung und das Lagern (S. 193); c) die Hydratation, welchem sich der
Erhärtungsvorgang anschließt (S. 195); d) das Gebiet der vollständigen Reaktions-
losigkeit nach vollendeter Erhärtung (S. 203)
a) Die pyrochemische Phase. Die nähere Kenntnis über den pyro-
chemischen Reaktionsverlauf oder -verlaufe, da infolge inkonstanter Temperatur,
etwa 1400 bis 2000^, verschiedenartige angenommen werden müssen, steht
zurzeit noch aus und ist auf die oben angegebenen Vermutungen beschränkt
Besonders die Behauptungen über die Bildung wohl charakterisierter Ver-
bindungen, welche später als Ursache des Erhärtungsvorgangs angesehen
wird, ermangeln einer beweiskräftigen Begründung. In diesem Temperatur-
gebiete erfolgt die Sinterung. Die Eigenschaften der Stoffe im ge-
sinterten Stadium sind aber wesentlich andere als im geschmolzenen. Die
Sinterung ist nicht nur eine oberflächliche Schmelzung, sondern sie ist da-
durch charakterisiert, daß Teile, sei es an einem einzelnen, homogenen Stoffe,
sei es an einem inhomogenen Gemenge, sich bereits im geschmolzenen
Aggregateustande befinden, während andere Teile in der festen Formart noch
verharren, und von den flüssigen durchtränkt werden; bei einem Gemenge,
wie es die Rohmaterialien des Portlandzements darstellen, kommt hinzu, daß
der bereits flüssige Anteil unter Schmelzpunktemiedrigung von der festen
Substanz aufzunehmen vermag. Ein weiteres Kennzeichen ist, daß die Ent-
fernung des Sinterungspunktes vom eigentlichen Schmelzpunkt bei einem
Rohland. Mörtel. 193«
Stoffe, der von dem höchsten Schmelzpunkt eines Bestandteils eines Gemenges
bald kleiner, bald größer, je nach der Natur der Stoffe sein kann.
Für die Wichtigkeit der während der Sinterungsphase sich abspielenden
Vorgänge spricht es, daß in derselben der Höhepunkt der Erhärtungs-
fähigkeit erreicht wird, während sie bei Steigerung der Tempe-
ratur und Annäherung an die Schmelzpunkte wieder sinkt Diese
Vorgänge gipfeln aber in der Bildung der festen Lösung des Calciumoxyds
in der Kieselsäure und der Tonerde.
Femer verdient der Umstand Berücksichtigung, daß diese pyrochemischen
Reaktionen nicht mit der Erreichung einer Maximaltemperatur ihr Ende finden,
sondern noch jenseits dieser Grenze fortdauern. Nach dem Maupertuisschen
Satze vom kleinsten Zwange, nach dem van't Hoff sehen Gleichgewichtsge-
setze ^*), dessen mathematischer Ausdruck
dlnK q
dT ^~2T^
ist, wird die Bildung von endotherm ischen Verbindungen angenommen
werden müssen. Aber weitere Gesetzmäßigkeiten, welche diese Stoffe, im
Obergangsstadium zwischen festem und flüssigem Aggregatzustande, betreffen,
fehlen einstweilen noch.
Soviel steht nur fest, daß — außer der Dissoziation des Kalksteins — ,
die stliciumtonhaltigen Bestandteile infolge des Aufschlusses durch das Calcium-
oxyd in einen reaktionsfähigen Zustand gebracht werden, während ein Teil
des Calciumoxyds eine feste Lösung mit ihnen bildet; es entsteht eine ver-
dünnte feste Lösung des Calciumoxyds in den Silicaten, Ferraten, Alumi-
naten usw., und diese Bildung ist die spätere Ursache des Erhärtungsvor-
gangs.
Eine Ahnung dieses Tatbestands scheint bereits*^*) H. Frühling vor-
geschwebt zu haben, wenn er über den erhärteten Zement aussagt, daß der-
selbe allgemein, und zwar chemisch wie physikalisch nur als ein dichtes
Kalkhydrat wirkt Es gelingt niemandem, die wasserhaltigen Kalksilicate,
welche in der Natur vorkommen und welche man als Typen der erhärtenden
Substanzen des Mörtels angenommen hat, durch Lösung eines Ammonium-
salzes zu zersetzen, während in der Regel der gesamte Kalkgehalt eines Zement-
mörtels, sei er aus Portland- oder Romanzement hergestellt, direkt zersetzend,
dem Kalkhydrate ähnlich auf die Ammoniumsalzlösungen einwirkt. Dieses
Verhalten in der Periode der Reaktionslosigkeit ist eben als notwendige
Folge des in der pyrochemischen Phase erreichten Zustands anzusehen.
Das »Brennen« der getrockneten Zementsteine geschieht entweder in
periodischen Schachtöfen oder in Öfen mit kontinuierlichem Brande.
Der Nachteil der erstcren besteht darin, daß sie oft ein Produkt liefern, welches
noch freies, in der Modifikation de& Ätzkalkes befindliches Calciumoxyd ent-
hält; die Folge ist bei der Hydratation eine starke Erwärmung und ein
mangelhafter Erhärtungsvorgang.
Die Öfen mit kontinuierlichem Brande (Etageofen von Dietsch, King-
ofen von Hoff mann) haben den Vorzug, daß Brennmaterial gespart werden
kann. Beide Arten haben den gemeinsamen Fehler, daß das Brenngut in
direkter Berührung mit dem Brennmaterial, der Flamme, steht, so daß ein
wenig kontrollierbarer Einfluß derselben auf die pyrochemischen Reaktions-
vorgänge stattfinden muß.
b) Die Feinung und das Lagern: Die gebrannten Klinker werden
Abegg, Handb. d. anorgan. Chemie 11. 13
104 Rohland, Mörtel.
auf Walz- oder Brechwerken zerkleinert, alsdann in Kugelmühlen zu staub-
feinem Pulver gemahlen und gesiebt. Die Korngröße des Pulvers ist für
den Hydratations- und Erhärtungsvorgang von der allergrößten Bedeutung;
es ist erwiesen 27), daß Zementkörner, welche ein Sieb von 900 Maschen auf
1 qcm bei dem Absieben nicht mehr passieren können, für denselben nicht
in Betracht kommen.
Andererseits sind Körnchen, welche ein Sieb von 5000 Maschen auf 1 qcm
passiert haben, am reaktionsfähigsten. Daher ist die Leistungsfähigkeit ein
und desselben Portlandzements — abgesehen von seiner sonstigen Zu-
sammensetzung — in vielen Fällen von dem Grade seiner mehr oder weniger
feinen Verteilung abhängig.
Es beruht dieser Umstand darauf, daß außer der durch die klei-
nereren Zementpartikelchen bewirkten stärkeren Adhäsion die Reaktions-
fähigkeit dem Wasser gegenüber eine viel größere geworden ist Zugleich
wird dadurch der Betrag der Hydratationsgeschwindigkeit erhöht, ungeachtet
der sonstigen Zusammensetzung der Portlandzemente und etwaiger kataly-
tischer Beeinflussung der ersteren. Wie nun überhaupt dem feinen zerteilten
Stoffe die größere Löslichkeit zukommt, so ist auch den am besten gefeinten
Portlandzementen ein höherer Lösungsdruck zuzuschreiben, welcher bei ihrer
Hydratisierung insofern wesentlich eine Rolle spielt, als auch hier wie bei
dem Gips die sich hydratisiereriden Stoffe erst in Lösung gegangen sein
müssen, ehe eine Wasserbindung erfolgen kann.
Aber auch für die in der Erhärtungsphase stattfindenden mechanischen Er-
härtungsvorgänge — zwischen Stoffen im festen Aggregatzustande — ist der
Grad der Feinung wertvoll; die Qeschwmdigkeit derselben muß mit zunehmender
Feinung der festen Stoffe wachsen, demnach der erhärtete Zustand früher er-
reicht, und der Grad der Festigkeit (Druck- und Zugfestigkeit) erhöht werden.
An die Mahlung der Portlandzemente schließt sich in der Regel das
länger und kürzer währende Lagern in Silos an. Es hat das den Vorteil
und den Zweck, etwaigen allzu hohen Betrag der Hydratationsgeschwindigkeit
zu mindern, was durch Aufnahme von Wasser und Kohlendioxyd geschieht
Doch wird der Wert der Lagerung für die Leistungsfähigkeit der Portland-
zemcnte wohl oft überschätzt
Zugleich findet eine Voiumenänderung statt, welche itiit einer Volumen-
verminderung beginnt und allmählich in ein Wachsen des Volumens
übergeht
Häufig nun hat sich der Übelstand herausgestellt, daß während des
Lagerns der Betrag der Hydratationsgeschwindigkeit kleine oder große
Änderungen aufwies, sogar der Sinn derselben sich umkehrte, so daß
statt eines „Langsambinders" ein „Schnellbinder** an der Verwendungsstelle
beobachtet wurde. Es liegt an der Verwendungsart des Portlandzements,
daß meistens nur der eben beschriebene Fall die Aufmerksamkeit auf sich
gezogen hat, obgleich das entgegengesetzte Verhalten (die Umwandlung eines
„Schnellbinders" in einen „Langsambinder") sich nicht weniger häufig zeigen
dürfte.
Als Ursachen sind bisher folgende Momente zur Geltung gebracht worden '^^) :
es kann während der Lagerung Sei bstf einung, ein weiterer, selbständiger Zerfall
der Zementpartikelchen stattfinden; die Folge ist eine Beschleunigung der
Hydratationsgeschwindigkeit (s. oben). Eine Zustandsänderung der Aluminate
unter dem Einflüsse der Luft kann die Veranlassung sein. Die Art der
Roh Und, Mörtel. 195
Lagerung ist mafigebend, ob der Zement in dünnen Schichten, an trocHner
Luft oder in gewaltigen Massen bei größerer Luftfeuchtigkeit lagert Endlich
soll bei langandauernder Lagerung enormer Zementmassen eine größere Wärme-
entwicklung und als Folge eine chemische Zersetzung stattfinden. Diese Be-
obachtungen weisen aber erst auf die Orundursache dieser Erscheinung hin,
welche in der Bildung eines oder mehrerer positiver oder negativer Kata-
lysatoren, welche den Lösungsdruck und damit die Hydratationsgeschwindigkeit
ändern (s. später), zu suchen ist Unterstützt wird diese Bildung durch die
Selbstfeinung, durch die Unbeständigkeit der Aluminate, durch die Art und
Weise der Lagerung, endlich durch die Wärmeentwicklung, und vielleicht auch
durch den im Innern großer lagernder Zementmassen herrschenden Druck.
Schließlich ist lagernder Portlandzement in so ungeheurer Feinung kein
im stabilen Gleichgewicht ruhendes Gebilde, etwa wie ein Kristallgemisch,
sondern ununterbrochen ändert sich seine »Konstitution' infolge der in ihm
stattfindenden Reaktionen.
Von den Stoffen, welche sich im lagernden Zement bilden und katalytisch
wirksam sein können, kommen in erster Linie Alkali und Aluminiumver-
bindungen in Betracht
Durch Zusatz oder Bildung von noch nicht i Proz. von Natroncarbonat
oder Aluminiumsulfat wird ein „Langsambinder" in einen „Raschbinder"
umgewandelt Die Bildung des Natroncarbonats erfolgt aus alkalihaltigen Roh-
materialien; in .der pyrochemischen Phase ist es in der Form des Oxyds
vorhanden, und zwar ebensowie ein Teil des nicht gebundenen Calcium-
0]^ds im Zustande der festen Lösung. Während der Lagerung vollzieht
sidi infolgedessen die Umwandlung in das Carbonat mit geringerer
Geschwindigkeit als gewöhnlich^
Die Regel von der gemeinsamen Wirksamkeit zwei oder mehrerer Kata-
lysatoren hat für alle diese Fälle Gültigkeit
Die Ursachen dieser katalytischen Beeinflussungen sind auch hier in der
Änderung der Lösungstension des Portlandzements dem Wasser und den
Salzlösungen gegenüber zu suchen. (Siehe später.)
c) Hydratations- und Erhärtungsvorgang. Nach dem Lagern
sind die Portlandzemente zur Verwendung fertig, welche auf ihren
Hydratations- und Erhärtungsprozesse beruht Beide Vorgänge sind von-
einander zu trennen, wenn auch die Gebiete beider sich teilweise über-
decken.
Über die Ursachen derselben sind zuerst von Fuchs^*) Vermutungen
ausgesprochen worden; nach demselben hat der Erhärtungsprozeß eine
chemische Vereinigung zur Grundlage, welche zwischen der aufgeschlossenen
Kieselerde und dem Kalkhydrat unter dem Einfluß des Wassers erfolgt; eine
Theorie, welcher sich auch Pettenkofer anschloß.
Feichtinger'ö) ist der Ansicht, daß dei Erhärtungsprozeß drei chemischen
Wirkungen, welche alle drei eintreten müssen, zu verdanken ist, nämlich
erstens der Hydratation der Kieselerde, der Silicate und des Atckalkes;
zweitens der Verbindung der Silicate und der Kieselsäure mit Kalkhydrat,
und drittens der Oberführung des überschüssigen Calciumhydroxyds in
Cakdumcarbonat
Nach Knapp *i) sind folgende Bedingungen notwendig, damit eine Er-
härtung eintritt; i. es muB Wasser gebunden werden; z es darf keine allzu
i3^
196 Rohland, Mörtel.
große Wärmeentwickelung stattfinden, damit der Prozeß langsam verläuft;
3. die Menge des gebundenen Wassers ist dabei maßgebend; 4. femer die
Menge der zum Anmachen des Zements verwendeten Wassers; 5. die Korn-
größe der gepulverten Masse; 6. die Zeit der Einwirkung des Wassers;
7. der mechanische, der Ausdehnung entgegenwirkende Widerstand; 8. die
Raumerfüllung und das Volumengewicht
Le Chatelier^^ bezeichnet eine bestimmte Reaktion als Ursache des
Erhärtungsprozesses; nämlich die Umwandlung eines basischen Caldum-
silicats mit Wasser in das wasserhaltige Silicat,
CaO, SiOj, 2,5H20,
und Caiciumhydroxyd, nach dem Schema:
(CaO)3Si02 + Aq ^ CaO, SiOj, 2,5HjO + 2(CaO)HjO.
Um noch einige neuere Ansichten meist in der Praxis stehender Forscher
zu erwähnen, so schließt Tomei^^), daß die Stabilität der kalkhaltigen Zu-
sammensetzungen mit der Zeit zunimmt, und daß in dem Mörtel ein Teil
der Kieselsäure eine Verbindung mit dem Kalk eingeht; A. Hauenschild '^)
erklärt in ähnlicher Weise den Erhärtungsprozeß, indem er annimmt, daß die
„Affinität" des Kalkes zu der Kieselsäure mit der Zeit und zwar in dem
Maße wächst, als die Silicate weniger basisch sind; nachZulkowsky '^ findet
die hydraulische Abbindung durch die Einwirkung des Kalkes, welcher sich
in freiem Zustande im Zement befindet, auf kalkhaltige Zusammensetzungen
statt Nach O. Rebuffat^*^) dagegen hat der Erhärtungsvorgang eher die Zer-
setzung eines basischen Produkts zur Grundlage, und Ljamin'^ zieht den
Schluß, daß während der Erhärtungsperiode Kalkhydrat in mit der Zeit zu-
nehmender Menge ausgeschieden wird. Doch warnt O. Rebuffat davor,
aus den analytischen Daten über die Zusammensetzung der Portlandzemente
Folgerungen auf ihre hydratischen und erhärtenden Eigenschaften zu ziehen.
Dagegen betrachtet Zulkowsky'^) das Dicalciummetasilicat als hydraulische
Masse, deren Umwandlungsvorgang nach dem Schema:
SiOa . 2CaO + HjO »^ CaO . SiOj + Ca(OH),
als Erhärtung verursachender angesehen wird. Bei der Tonerde zerfollen die
beiden Verbindungen AljO, • 2CaO und Al^O^ • CaO in Kalkhydrat und
Tonerdedi- oder -monohydrat Das sind nach Zulkowsky die hydraulischen
Bestandteile der Portlandzemente.
A. Meyer^^ sieht, indem er ein Caldumsilicat als in zwei Formen
existierend annimmt, einmal als Orthosilicat, schematisch dargestellt durch
und als Metasiltcat
/O-Cav
Sif O >0,
^O-Ca/
letztere Verbindung allein, weil sie Calciumoxyd als anhydridartiges Gebilde
gebunden enthält, für hydratisierbar an.
Nach Jex^<^) bewirken den Erhärtungsprozeß im Portbindzement die Kalk-
orthosiiicate von der Zusammensetzung CajSiOi, welche sich aus den Kalk-
Rohland, Mörtel. 197
metaSilicaten bei Gegenwart freien Kalkes bilden, in dem durch Einfluß des
Wassers ein Molekül HjO frei wird und ein Metasilicat entsteht
Wie man erkennt, sind hinreichend Vermutungen über die Ursachen der
Erhärtung des Portlandzements vorhanden; im allgemeinen gehen die Auf-
fassungen der verschiedenen Forscher nach zwei Richtungen auseinander;
während die einen die Ursachen des Erhärtungsprozesses in einer zunehmenden
Vereinigungsfähigkeit der siliciumhaltigen und tonerdehajtigen Bestandteile
mit dem Calciumoxyd und den daraus resultierenden, verschiedenen chemischen
Verbindungen erblicken, finden die anderen eine zureichende Erklärung in der
Zersetzung basischer Silicate und Abscheidung von Caiciumhydroxyd. Allerdings
haben die mikroskopischen Untersuchungen von Dünnschliffen des erhärteten
Portlandzements ergeben, daß kristallisiertes Caiciumhydroxyd vorhanden ist.
Es würde zu weit führen, alle Versuche und Ansichten der Praktiker und Theo-
retiker an dieser Stelle wiederzugeben; sie haben meist ein negatives Resultat
gehabt. Denn weder die zahlreichen vorliegenden Analysenresultate der
Klinker und des erhärteten Portlandzements noch die Versuche, Calciumsilicate
und andere Verbindungen für sich darzustellen und mit solchen im Portländ-
zement zu identifizieren, haben eine zureichende Antwort auf die Frage geben
können, welchen Umständen der technisch so wichtige hydraulische Erhär-
tungsprozeß zu danken ist.
Bis jetzt galt das von Büsing und Schumann^') gebrauchte Wort:
Die Ursachen des Erhärtungsvorgangs sind bis jetzt noch nicht ge-
nügend aufgeklärt, es ist noch nicht festgestellt, ob die Erhärtung von efner
bestimmten chemischen Verbindung ausgeht und von welcher, und welche
chemische Umsetzungen bei der Erhärtung stattfinden;
und
es gibt ebensoviel Ansichten über den Erhärtungsprozeß der Portland-
zemente, als Spezialisten sich mit diesem Gegenstand beschäftigt haben.
Was nun die Beziehungen zwischen dem Betrage -der Hydratationsge-
schwindigkeit und die Zusammensetzung der Rohmaterialien anbetrifft, so ist
erwiesen, daß im allgemeinen tonreiche Materialien „raschbindende", sili-
ciumreiche „langsambindende" Zemente liefern. Außerdem spielt die
Brenntemperatur insofern eine Rolle, als durch sehr hohes und scharfes
'^ Brennen meist „raschbindende" Zemente erzielt werden.
Es ist nun die Aufgabe nachträglicher Zusätze, die Hydratations-
it^ geschwindigkeit der Portlandzemente, welche für die meisten Zwecke „lang-
te sam bindend" gewünscht werden, zu verzögern. Als billigster negativer
Katalysator dient in der Praxis das Dihydrat des Calciumsulfats, welches in
der festen Formart zur Verwendung gelangt Es beruht auf der Ursache
der Wirkung negativer Katalysatoren, daß die verzögernde Tendenz des
Gipses weit hinter der gelöster anderer Salze zurückbleibt Büsing und
Schumann*^ führen die Wirkung teils auf mechanische, teils auf chemische
Ursachen zurück; einmal löst sich der Gips im Mörtelwasser, um sich dann
in äußerst feiner Verteilung auf die Zementpartikelchen niederzuschlagen, so
daß er als schützende Hülle die chemische Einwirkung des Wassers ver-
t,jj^! zögert und infolgedessen das Abbinden verlangsamt; ferner bildet sich durch
Reaktion des Gipses mit den Bestandteilen des Zements beim Erhärten in
0 WasserTonerdekalksulfat, welches unter Aufnahme von Wasser kristallisiert
ß und hierbei sich stark ausdehnt Daher darf der Gipszusatz 2 Proz. nicht
überschreiten, wie das auch die vom preußischen Ministerium bestätigten
%
198 Rohland, Mörtel
„Normen" vorschreiben. Bei Verwendung von Gips über 2 Proz. tritt untci
Wasser übergroße Bildung von Tonerdekalksulfat ein, welches infolge
Volumenvergrößerung eine Sprengung des im Erhärten begriffenen Zements
hervorruft Indessen trifft eine derartige Erklärung auf die übrigen positiven
und negativen Katalysatoren nicht zu.
Außer einer großen Anzahl sich indifferent verhaltender Stoffe sind die
folgenden, und zwar in verdünnten Lösungen, wirksam:
NaCl 0
LiCl o
acij +
AICI3 +
KjCrjO^ —
K2SO4 -
Al,(SO,), . . . . +
AIK(S04)2 + 12H,0 -h
K2CO, +
NajCO, +
Na2B407 + loHjO . —
Die Bedeutung der Zeichen ist die gleiche wie auf Seite 185, Die
quantitativen Beziehungen, welche zwischen der Konzentration der ver-
wendeten Lösungen und ihrer Wirkung auf die Hydratationsgeschwindigkeit
bestehen, sind die folgenden: 1. es findet zwischen beiden eine angenäherte
Proportionalität statt 2. Besitzt die Hydratationsgeschwindigkeit an und
für sich schon einen geringen Wert, so erzielt der Katalysator, möge er
positiv oder negativ sein, eine größere Wirkung, als in den Fällen, in
welchen die Hydratationszeit klein ist 3. Die katalytische Beeinflussung
ist für geringere und mittlere Zusätze relativ größer, als für sehr
große Zusätze, gleichgültig, ob dieselben beschleunigender oder verzögernder
Natur sind.^ 4. Einige dieser katalytischen Stoffe rufen, sobald eine bestimmte,
von dem sich hydratisierenden Portlandzement und dem betreffenden Katalysator
abhängige Grenze in bezug auf die Konzentration seiner Lösung erreicht ist,
nunmehr statt einer Beschleunigung eine wiederum mit wachsender Kon-
zentration der Lösungen steigende Verzögerung und umgekehrt hervor.
Positive Katalysatoren, wie Natroncarbonat und Aluminiumchlorid, welche
in verdünnten Lösungen die Hydratationsgeschwindigkeit beschleunigen,
werden von einer Konzentration von 6 — 7. Proz. an negativ, Natriumchlorid,
in verdünnter Lösung indifferent, verzögert von 4proz. Lösungen an die
Hydratationsgeschwindigkeit; Calciumchlorid, welches in verdünnter
Lösung im negativen Sinne wirksam ist, wird in konzentrierten Lösungen
von 9 Proz. positiv.*«)
Bei Gegenwart von zwei oder mehreren Katalysatoren gilt auch hier die
Regel, daß ihre Wirkung teils additiv ist, teils die Katalysatoren sich gegen-
seitig abschwächen, in manchen Fällen so, daß Kompensation ihrer Wirkungen
eintritt, endlich daß sie sich in ihrer Wirkung über die Summierung hinaus
steigern können. Beispielsweise macht im Kali- Alaun der eine der Kom-
ponenten, Al2(S04)j, eine stark beschleunigende, der andere, KiS04, eine
verzögernde Beeinflussung geltend, so daß als Oesamtwirkung eine ver-
minderte Beschleunigung der Hydratationsgeschwindigkeit erscheint
Als Ursachen der Beschleunigung und Verzögerung der Hydratations-
geschwindigkeit durch diese katalytischen Substanzen, welche zugleich EIek-
Rohland, Mörtel. 199
tfolyte sind, lassen sich Änderungen der Lösungstensionen der sich hydra-
tisierenden Portlandzemente erkennen, und zwar so, daß Lösungsdrucks-
vergrößerung und Beschleunigung der Hydratationsgeschwindigkeit,
Lösungsdrucksverringerung und Verzögerung in Parallelismus stehen.
Es werden demnach diejenigen Portlandzemente den größeren Betrag der
Hydratationsgeschwindigkeit aufweisen, welchen die größere Lösungstension
dem Wasser gegenüber zuzuschreiben ist (sog. Schnellbinder) und umgekehrt
(sog. Langsambinder).
Außerdem können einzelne Verbindungen der Portlandzemente selbst,
in diesem Sinne katalytisch wirksam, ihren Lösungsdruck ändern; z. B. die
leichter löslichen Aluminatc, nach Le Chatelier**) ein basisches Calcium-
aluminat, welches nach dem Schema gebildet wird:
(CaO)3; AI2O3 -f CaO(H20) + Aq ► (CaO)4; AljOj, 12H2O.
Die Hydratationsreaktion selbst ist eine exotermische; die Erwärmung
beträgt im höchsten Falle etwa 30^. Aus dem oben erwähnten Parallelismus
ist auch hier der Schluß zu ziehen, daß der Portlandzement erst gelöst sein
muß, ehe die Wasserbindungsreaktion erfolgt. Eine durchaus nicht naheliegende
und selbstverständliche, aber mit zwingender Notwendigkeit aus den obigen
Tatsachen sich ergebende Annahme.
Nach Überschreitung der verschiedenen Löslichkeitsprodukte erfolgt die
zum Teil kristallinische Abscheidung der gelösten gtoffe, womit die Hydra-
tisierung zu Ende geführt worden ist Wahrscheinlich wird schon während
der Hydratationszeit kolloidale Kieselsäure hydrolytisch abgespalten.
Einfluß der Temperatur: Die Hydratationsreaktion der Portland-
zementc ist in bezug auf Temperaturänderung sehr empfindlich; ihre Ge-
schwindigkeit wird mit ansteigender Temperatur beschleunigt, während eine
Temperaturschwankung für die Erhärtungsreaktionen von geringerer
Bedeutung ist
Meerwasser als Hydratationswasser: Die Bestandteile des Meer-
wassers, als einer verdünnten elektrolytis^hen Lösung, werden im einzelnen
folgenden Einfluß auf die Hydratationsgeschwindigkeit haben: die Chloride
der Alkalien verhalten sich indifferent, die Sulfate der Alkahen und
alkalischen Erden verzögern die HyJratationsgeschwindigkeit Das sekundär
entstandene, infolge Umsetzung mit Ma^nesiumchlorid und Magnesiumsulfat ent-
standene Calciumchlorid und Caiciumsulfat erweisen sich ebenfalls als
Verzögerer. Die oben erwähnte Gesetzmäßigkeit über die gleichzeitige
Wirksamkeit mehrerer Katalysatoren findet hier Anwendung. , Das Meerwasser,
als Hydratationswasser verwendet, verzögert bald mehr, bald weniger die
Hydratationsgeschwindigkeit, indem es den Lösungsdruck der Portland-
zemente verringert
Einwirkung des Meerwassers auf den erhärteten Portland-
zement Die bisher angestellten Versuche über die Einwirkung des Meer--
Wassers auf den erhärteten Portlandzement haben Resultate gehabt welche
eine eindeutige Lösung nicht gestatteten. Man übersah dabei die physikalisch-
chemischen Ursachen der Einwirkung. Viel wesentlicher als die erwähnte
Umsetzung der im Portlandzenient enthaltenen Caiciumsalze mit den M&g-
nesiumsalzcn des Meerwassers ist der verschieden große Lösunj^sdruck
der Portlandzemente gegen die elektrolytische Lösung des Meerwassers, in
welchem die Konzentration der verschiedenen Kationen- und Anionengattungen
eine variable ist Besondere Aufmerksamkeit verdient der zur Verzögerung
200. Roh 1 and, Mörtel.
der Hydratationsgeschwindigkeit den Portlandzementen hinzugefügte Gips,
welcher in verdünnten Lösungen von Natriumchlorid, je nach ihrer Kon-
zentration, löslich ist Es ist daher notwendig, Portlandzement oder Beton
mit einem anderen negativen Katalysator zu versetzen, oder bei Anwendung
von Gips die unter Süßwasser bereits erhärteten Portlandzement- und Beton-
blöcke zu Meeresbauten zu verwenden.**)
Das Treiben der Portlandzemente: Als Ursachen des „Treibens"
sind zwei Ursachen im wesentlichen erkannt worden; einmal kann es daher
rühren, daß der Gehalt an Magnesiumoxyd ca. 3 Proz. übersteigt; es findet
dann eine Hydratisierung desselben mit geringer Geschwindigkeit statt
Zweitens kann in der pyrochemischen Phase bei ungenügender Temperatur
ein unvollkommener Aufschluß der Silicate stattgefunden hä)cn, so daß einige
unbeständige Aluminatverbindungen gebildet werden, welche an der
Luft zerfallen (Lufttreiben), oder es kann nicht genügend Caiciumoxyd in den
Zustand der festen Lösung mit den siliciuni- und tonerdehaltigen Bestandteilen
überführt worden sein, so daß ein größerer Teil desselben in der Modifikation
des gewöhnlichen Ätzkalkes vorhanden ist, welcher sich in Berührung mit
Wasser „löscht" und zugleich eine Volumenvermehrung hervorruft (Wasser-
treiben) und Sprengung der zusammenhängenden Masse, wie bei einem
Prozentgehalt von ca. 3 Proz, Magnesia, verursacht
Auch die Geschwindigkeit, mit welcher sich die Erhärtungsvorgänge
vollziehen, setzt mit einem hohem Betrage ein, um ganz allmählich den Null-
wert zu erreichen; es können Jahre darüber vergehen, ehe vollständige
Reaktionslosigkeit eingetreten ist Diese Vorgänge bilden ein gutes Bei-
spiel für Vorgänge zwischen Stoffen im festen Aggregatzustande überhaupt,
welche so langsam verlaufen, daß eine experimentelle Untersuchung unmög-
lich wird, und Wochen und Jahre vergehen können, ehe eine Wirkung als
Folge solcher Reaktionen sichtbar wird.^^
Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei den Portlandzementen, bei denen die
Hydratationsgeschwindigkeit einen hohen Wert besitzt, die Geschwindigkeit
der Erhärtungsreaktionen kleiner als jene ist
Ober den Verlauf der einzelnen Erhärtungsreaktionen bestehen die schon
erwähnten Hypothesen: für die Erhärtungsphase ist noch nicht mit Sicherheit
festgestellt worden, welche Umsetzungen, Verbindungen und Trennungen
stattfinden, und welche bisher angenommenen stöchiometrischen Kombinationen,
wie Aluminiumkalksilicat, Calci umtrisilicat, Aluminiumhydrosilicat usw. den
integrierenden Bestandteil des Erhärtens bilden. Zweifellos aber findet eine
Konstitutionsänderung im erhärtenden Portlandzement statt
Dagegen läßt sich einiges Andere mit einiger Gewißheit sagen : bei dem
Sinterungspunkt wird eine feste Lösung von freiem Caiciumoxyd in den
silicium- und tonerdehaltigen Bestandteilen der Portlandzemente gebildet; es
findet eine gegenseitige molekulare Durchdringung statt in ähnlicher Weise,
wie Kohlenstoff in Eisen eindringt. Das Prinzip der Erhärtung ist das
gleiche wie bei der des Eisens.
Aus diesem Umstand erklärt sich die geringe Reaktionsfähigkeit des
Calciumoxyds dem Wässer gegenüber ungezwungen; denn da es sich um
keine Hydratation des gewöhnlichen Atzkalkes handelt, so ist der Betrag der
Hydratationsgeschwindigkeit ungewöhnlich klein. Eine bestimmte Menge von
im Zustande der festen Lösung befindlichem Caiciumoxyd muß im Portland-
zenient vorhanden sein, damit er den Grad der Festigkeit und die übrigen
Rohland, Mörtel. 201
Eigenschaften erlangt, welche ihn zu einem so wertvollen hydraulischen
Bindemittel machen. Das Mehr oder Weniger über diese notwendige
Menge hinaus bedingen dieselben.
Daher bezeichnete schon Frühling^'') als Aufgabe der Zementfabrikation,
möglichst viel Caiciumoxyd in den Zement in einer l^orm zu bringen, in
welcher er sich ohne Volumenvergrößerung langsam hydratisiert Femer machte
er darauf aufmerksam, daß es sich nicht nachweisen läßt, daß sich Silicate
überhaupt nach der Erhärtung gebildet haben. Vielmehr ist das Kalkhydrat
die Grundlage der verkittenden Eigenschaften der Elemente. Kieselsäure
und Tonerde sind dagegen Stoffe, welche bewirken, daß die Hydratbildung
nicht plötzlich mit Volumenvergrößerung, sondern nur allmählich stattfindet
Oberhaupt ist die Tendenz der Kieselsäure, mit dem Kalk zu einer che-
mischen Verbindung zusammenzutreten, nicht sehr groß, da in der Natur
verhältnismäßig selten kristallisierte, wasserhaltige Mineralien aus Kieselsäure
und Kalk vorkommen, obgleich die Natur beiden S]toffen reichliche Gelegen-
heit, sich zu vereinigen, gegeben hat
Es ist der Gedanke, daß die Bildung einer oder mehrerer nor-
maler chemischer Verbindungen als zureichende Erhärtungsursache gelten
könne, angesichts der Tatsache, daß es Zemente gibt, welche der Analyse
nach von vortrefflichen Zementen nicht abweichen, auch im spe-
zifischen Gewicht übereinstimmen, und doch nicht erhärten, ab-
zuweisen.
Eine Gesetzmäßigkeit, welche sich auf alle mit Erhärtungsreaktionen
verbundene Hydratationsreaktionen erstreckt, hat auch für den Erhärtungs-
prozeß der Portlandzemente Gültigkeit: sie sagt aus, daß die eigentlich
aktive Masse, in möglichst großer Feinung, daher auch mit stärkerem
Lösungsdruck und der größten Tendenz zur Hydratation und Erhärtung aus-
gestattet, im Verhältnis zur inaktiven Menge nur gering sein braucht; wie
ja auch sonst bekannt ist, daß die Wirkung eines möglichst fein verteilten
Stoffes in chemischer Beziehung zwar nicht der Art, wohl aber dem Grade
derselben nach von der größerer Stücke abweicht Demnach spielt die in-
aktive Menge dieselbe Rolle wie der Sand, Kieskorn bis zum Felsstück
(siehe später unter Zementmörtel), die auch sonst zugesetzt werden, um seine
Wetterbeständigkeit zu erhöhen. H. Klein und F. Peckhaus*^) sind der
Ansicht, daß alle wirksamen Bestandteile der Portlandzemente, welchen die
Hydratations- und Erhärtungsreaktionen zu verdanken sind, diejenigen sinä,
welche sich glatt in loproz. Salzsäure auflösen.
Das sehr zahlreiche vorliegende Analysenmaterial (Tabelle) sowohl des
nicht hydratisierten (Zementklinker) wie der hydratisierten Portlandzemente
lassen über den Verlauf der Erhärtungsreaktionen nichts erkennen; allenfalls
läßt sich aus ihnen herauslesen, daß an Tonerde oder an Alkalien reiche
Portlandzemente einen großen Betrag der Hydratationsgeschwindigkeit auf-
weisen werden (Schnellbinder), während solche, welche einen größeren Ge-
halt an S1O2 besitzen, das umgekehrte Verhalten zeigen.
Zement
A
B
C
Olühverlust
(CO, + HjO)
2,47 •••0
1,57")
1,90*»)
SiOj
25,53
21,97
23,36
A1,0,
4,16
747
9,20
Fe,0,
3,72
2,70
5,12
202
RohUnd, M&rtd.
Zement
A
B
c
Qlflhverlust
aö
58,53
63,51
57.18
MgO
2,10
1,02
1,62
KjO etc
1,82
0,96
1,28
S.Ö,
144
0,98
0,64
D
E
Olühverlust
(CO, + H,0) 245") 1.95'
»•)
SiO,
20,90
19,90
A1,0,
11,30
8,52
Fe,0,
1,90
3.98
CaO
58,87
6245
MgO
2,22
1,80
SO,
0,60
0,40
F<«)
0«^
H"
Qlflhverlust
(CO, + H,0)
1,19
0,93
—
SiO,
22,24
22,63
22,80
AIjO,
8,30
7,06
7,70
Fe,0,
3,37
242
340
CaO
62,05
60,81
62,89
MgO
0,91
2,89
1,20
K,0 etc.
1,58
2.83
1,30
SO,
0,36
047
0,71
J*»)
K")
L»»)
GIQhverlust
M7
2,58
0,70
SiOj
23,94
21,11
21,10
Ai,0,
682
7,09
7.86
Fe,0,
3,08
3.36
2,31
CaO
61,67
61,35
61,88
MgO
1,10
1,86
».55
KjO etc.
0,62
—
—
SO,
0.94
1,23
1,70
unaiifgeschlossener Rückstand 0,36 — —
Die zahlreichen Versuche, mit Hilfe von Salzsäure **), Ammoniumchlorid
und Acetat*^)^ 10 Proz. Zuckerlösung *3), Olycerinlösung**) oder auch unter
Vermeidung von Wasser, welches die Silicate hydrolysiert, mit äthylalkoho-
lischer Jodlösung**) die Menge des »freien« Calciumoxyds zu bestimmen,
müssen als gescheitert angesehen werden; doch soll nach ihnen bis zu 30 Proz.
freies Gilciumoxyd bezw. Hydroxyd im Portlandzement enthalten sein.
Aussichtsvoller erschien die kristallographische Untersuchung mit Hilfe
von Dünnschliffen; es hat sich da herausgestellt, daß die Dünnschliffe von
synthetisch hergestellten Di- und Tricalciumsilicaten, welche bei dem Erhär-
tungsprozeß von wesentlicher Bedeutung sein sollten, mit denen von Port-
landzement nicht identisch sind. Andererseits ergaben mikroskopisch-kristallo-
graphische Untersuchungen *ß)*') die Identität des Bicalciumsilicats und
eines gleichen, kristallisierten Stoffes im Portlandzementklinker. Dagegen
Rohland; Mörtel. . 203
liefien die optischen und kristallinischen Eigenschaften des Mono calcium-
Silicats erkennen, daß es an der Hydratation und Erhärtung des Portland-
zements nicht teilnehmen kann.
Törnebohm^®) erkannte in den PorÜandzementklinkem besondere
Mineralien, die er ^it, Belit, Celit und Felit nannte, ifnd einen glasartigen
Rest; der Celit, kein reines Monocalciumsilicat, besteht aus Kristallen des
orthorhombischen Systems und hat die Zusammensetzung:
SiOj 19,48 Proz.
AI2O3 7,83 ff
CaO 67,60 „
MgO 3,00 „
NajO 0,90 „
KjO 1,19 „
und soll eine isomorphe Mischung eines Tricalciumsilicats mit einem Caldum-
aluminate darstellen.
d) Reaktionslosigkeit Ist der Versteinerungsprozeß zu* Ende ge-
fuhrt, welcher mit dem Momente der Wasseraufnahme beginnt und die Hy-
dratations- und Erhärtungsreaktionen umfaßt, so beginnt die Phase der
Reaktionslosigkeit Zwar wird sich selbst nach sehr langer Zeitperiode
schwer der Punkt bestimmen lassen, an welchem vollständige Reaktions-
losigkeit eingetreten ist Bei allen Untersuchungen über die Portlandzemente,
theoretischen wie praktischen, sind die Phasen der Hydratation und Er-
härtung und der Reaktionslosigkeit streng voneinander zu trennen.
Die Substanzen, welche die Hydratationsgeschwindigkeit in dem ange-
deuteten Sinne beschleunigen oder verzögern, machen auch eine Beeinflussung
auf den Festigkeitsgrad geltend, und zwar in dem Sinne, daß die Beschleu-
niger denselben verringern, die Verzögerer erhöhen.
Chemische und chemisch-physikalische Eigenschaften der
Portlandzemente. Die Farbe derselben ist hell bis dunkelgrau, mit einem
grünlich-blauen Ton,
Das spezifische Gewicht beträgt im Mittel 3,123.*») Durch längeres
Lagern kann das spezifische Gewicht infolge von Aufnahme von Feuchtigkeit
und Kohlendioxyd unter 3,1 sinken, durch Erhitzen auf seinen ursprünglichen
Wert gebracht werden.
Bei dem Schütteln mit reinem Wasser zersetzt sich der Portiandzement
bis auf einen ganz kleinen Rückstand Es sind demnach fast alle wasser-
lösliche oder solche Verbindungen, welche durch das Wasser hydrolytisch
gespalten und dann gelöst werden.
Was die Einwirkung der Säuren auf den erhärteten Portiandzement
anbetrifft, so müßten äquivalente Lösungen von Schwefelsäure und Fluor-
wasserstoffsäure annähernd die gleiche Wirkung wie Salzsäure und
Salpetersäure, diese alle aber eine stärkere als Essigsäure erzielen, da
die Konzentration der Wasserstoffionen hier geringer ist als in den erst-
genannten Säuren;, denn für die Größe der Wirkung ist Bedingung, daß sich
nicht dissoziierte Kieselsäure genügend bilden kann. Indessen haben die
Beobachtungen ein anderes Verhalten in bezug auf den Portiandzement ge-
zeigt; während Salzsäure, Salpetersäure, Essigsäure approximativ den gleichen
Einfluß ausüben, stehen. Schwefelsäure und Flußsäure diesen in der Wir-
kung bedeutend nach.
Die Ursache für das Verhalten der beiden letzten Säuren erblicken
204 . Rohland, Mörtel.
Büsing und Schumann ^^ in dem Entstehen schwer löslicher Calcium-
salze, welche in Verein mit der kolloidal abgeschiedenen Kieselsäure einen
nic^it mehr angreifbaren Überzug über den Zement bilden. Der Fall »Essig-
säure« ist bis jetzt noch nicht aufgeklärt; vielleicht liegt die Möglichkeit vor,
daß nur die Reaktionsgeschwindigkeit durch einen bisher nicht beachteten
Umstand beschleunigt wird. Wenigstens ist das entgegengesetzte Verhalten
beobachtet worden; wie die Erfahrung gezeigt hat«*), verzögert die Gegen-
wart organischer Stoffe die Geschwindigkeit, mit welcher» die Reaktion
Zwischen stark dissoziierten Säuren und dem Portlandzement erfolgt, in
hohem Maße; dieselbe kann sogar ein Eintreten der Reaktion überhaupt ver-
hindern.
Von den Farbstoffzusätzen unterstützt Ultramarines) die Festigkeit;
Portlandzement und Ultramarin haben beide die Eigenschaft gemeinsam, daß
zwar über ihre Konstitution noch wenig bekannt ist, aber anderer-
.'seits beide zu einem Härtungsvorgang befähigt sind. Tritt Ultramarin mit
dem Portländzement in Berührung, so vereinigen sich die auf dem Dar-
stellungswege aufgeschlossenen siliciumhaltigen Bestandteile des Ultramarins
mit dem nichtgebundenen Teil des Caiciumoxyds bezw. Hydroxyds im Port-
landzement; es erfolgt ein ähnlicher Erhärtungsvorgang wie der bei dem
unter dem Namen Puzzuolane zusammengefaßten, natürlich aufgeschlossenen,
vulkanischen Stoffen geschilderte Prozeß. Würde die Frage nach der Kon-
stitution der Portlandzemente restlos beantwortet sein, so wäre auch die nach
der Konstitution des Ultramarins ihrer Lösung nahe gebracht
Analytisches: Es hat sich herausgestellt, daß es zweckmäßiger ist, den
Portlandzement statt mit Alkalicarbonat mit Salzsäure zu zersetzen, und
die Bestimmung des unlöslichen Rückstandes besonders vorzunehmen. Der
Grund ist, daß, da bei Verwendung von Alkalicarbonaten die Bestimmung der
Magnesia gefährdet wird e^, das Analysenresultat zu niedrig ausfällt Denn
das Löslichkeitsprodukt der phosphorsauren Ammoniakmagnesia ist zwar in
reinem Wasser klein genug, um der analytischen Bestimmung zu dienen,
wird aber bei Gegenwart von größeren Mengen von Kali- und Natron-
salzen erheblich vergrößert, so daß nicht mit Si(;herheit eine exakte Be-
stimmung der Magnesia ausgeführt werden kann.
Normen: Es bieten die Analysen des Rohmaterials und der fertig ge-
stellten Portlandzemente noch keine Garantie für ihre Brauchbarkeit Der
Wert eines Fabrikats wird noch ermittelt durch die seit dem lo. Nov. 1878
in Deutschland eingeführten und von anderen Ländern angenommenen
Normenproben, welche sich auf Bestimmung der Hydratalionsgeschwindigkeit
(Abbindezeit), Volumenbeständigkeit, Feinheit der Mahlung, Zug- und Druck-
fähigkeit erstreckt. Die Bestimmung der Abbindezeit geschieht mit der
Vicatschen Nadel.
Zementmörtel: Der Portlandzement wird in Verbindung mit Sand in
zwei Formen, und femer in Gemeinschaft mit Sand und gelöschtem
Kalk angewendet
1. Soll der Widerstand gegen Abnutzung, für Fußboden usw. erhöht
oder ein hoher Grad von Wasserdichtigkeit erreicht werden, so kommt
eine Mischung von Sand und Zement zur Anwendung, welche relativ eine
große Menge von letzterem enthält (1 bis 2 Teile Sand auf 1 Teil Zement).
2. Betonierung: Mit diesem Namen wird der gemeinsame Gebrauch
von Portlandzement mit geschlagenen Steinen (Schotter) verstanden, bei
Robland, Mörtel. 205
welchem eine Misqfiung von geringerem Oehalt an Portlandzement verwendet
wird (3 bis 4 Teile Schotter auf 1 Teil- Zement).
Cier Beton erscheint einmal als Stampfbeton, in noch nichl gehärtetem
Zustande, und zweitens in Form gehärteter Betonblöcke, in welcher er be-
sonders für Wasserbauten, Fundierungen im Wasser usw. und auch neuer-
dings bei Häuserbauten benutzt wird.
Beide Verwendungsarten bestätigen die oben erwähnte Gesetzmäßigkeit
von dem Mengenverhältnis der aktiven Masse zur inaktiven Menge.
3. Endlich hat sich eine Mischung von Portlandzement, Sand und
Kalkteig als praktisch erwiesen; sie kommt in dem Verhältnis: 1 Teil Zement^
2—6 Teile Sand, 0,5—2 Teile Kalkteig zur Anwendung. 5*)
Umfang der Portlandzementfabrikation: In Deutschland hat in
der Zeitperiode von 1877—1891 die Anzahl der Portlandzementwerke um
das Zweiundeinhalbfache zugenommen, während zugleich die Menge des
hergestellten Produktes sich verfünffacht hat«*)
Kunststeine: Von den zahlreichen Erzeugnissen dieser Art, wie
Magnesiazement, Metallzement, Marmorzement, Selenitmörtel^
Kunststeinen usw. möge die Gattung Erwähnung finden, welche neuerdings
größere Verbreitung gefunden hat: die Kunstsandsteine.
Dem Herstellungsverfahren liegt der Gedanke zugrunde, die Reaktions-
geschwindigkeiten zwischen Stoffen im festen Aggregatzustande derart zu
erhöhen mit Unterstützung von erhöhter Temperatur und erhöhtem
Druck, daß als Folge nach kurzer Zeit schon die Bildung eines neuen
Stoffes wahrgenommen werden kann.
Die hier in Frage kommenden festen Stoffe sind Calcium hydroxyd,
welches mit Wasser und Wasserdampf aus dem Oxyd gewonnen wird^ und
Siliciumdioxyd. Demnach wird scharfkantiger Sand mit 7—10 Proz. Kalk
gemischt und in dampfdichten Kesseln drei bis vier Tage lang dem Wasser-
dampf unter einem Druck von drei bis vier Atmosphären ausgesetzt
Dadurch werden Calciumhydroxyd und Siliciumdioxyd zur Vereinigung
gezwungen.
1) Vitruvius, 2. u. 5. Buch.
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28) Tonindustrieztg. 25, 1441, 1901. Protokoll der Verhandlungen des Vereins
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30) Amtlicher Ber. über die Wiener Weltausstellung 3, 558, 1875.
31) O. Feichtinger, Technologie der Mörtelmaterialien 1885, 217.
32) Tonindustriezeitung 26, 1032, 1902.
33) Ibidem 19, 177» 1895.
34) Ibidem 19, 239, 1895.
35) Zur Erhärtungstheorie der hydraulischen Bindemittel 1901.
36) Gaz. chim. ital. 18, 1898.
37) Protokoll des Vereins Deutscher Portlandzementfabrikanten 1898.
38) Chem. Ind. 24. 290 u. folg. 1901.
39) Tonindustriezeitung 26, 1895, 1902.
40) Ibidem 24, 1856, 1900.
41) BüsiQg und Schumann, Der Portlandzement und seine Anwendung im
Bauwesen. 2. Auflage.
42) 1. c.
43) Zeitschr. f. angew. Chem. Nr. 44, 1903.
44) Tonindustriezeitung 16, 1032, 1892.
45) Tonindustriezeitung 27, 2025, 1903.
46) W. Nernst, Theoretische Chemie. 3. Auflage.
47) Zeitschrift für Chemie 7, 645, 1883.
48) Joum. Soc. Ind. 19, 644, 1901.
49) Mitteilungen aus der Könlgl. Versuchsanstalt, Berlin 1883, 38; 1885, 91.
50) Mitteilungen aus dem Tonindustrielaboratorium Prof. Dr. Seger u. Craraer.
Beriin 1899.
51) tonindustriezeitung 22, 285, 1898.
52) Ibidem 19, 177, 1895-
53) Gaz. chim. ital. [6] 28, 209, 1899.
54) Tonindustriezeitung 27, 78, 1903.
55) Ibidem 29, 659, 1^.
56) Le Chatelier, Recherches exp^mentales sur la Constitution des dments et
!a thdorie de leur prise. Compt. rcnd. 1882. t. XCIV, 867.
57) Mitteilungen aus jder chem.-techn. Versuchsstation v. Dr. H. Passow, 1904.
58) Über die Petrographie des Portlandzemcnts 1897.
59) Schumann, Tonindustrieztg. 4, 366, 1880.
60) Büsing und Schumann, Der Portlandzement und seine Anwendung im
Bauwesen.
61) Deutsche Bauzeitung 1893, 51» Nr. 4.
62) Siehe auch unter Ultramarin.
63) Tonindustriezeitung 17, 1085, 1893.
64) Dyckerhoff, Protokoll des Vereins der Portlandzementfabrikanten 1882, 43, 44-
65) 1. c 187Ö-1893. ^ _ ^
Rohland.
Strontium. Sr.
Vorkommen, Strontium kommt in der Natur ziemlich selten und
nur als Verbindung vor, vornehmlich als Sulfat (Coelestin) und Carbonat
(Strontianit), femer gemeinsam mit Barium und Aluminium als Silicat
(Brewsterit).
Geschichte. Daß im Strontianit eine von Kalk und Baryt verschiedene
Erde enthalten sei, wurde 1790 von Crawford gefunden, und wohl unab-
hängig von diesem 1793 von Klaproth und Hoppe. Lowitz entdeckte
1795, dafi auch in den meisten Schwerspaten Strontium enthalten sei.
Darstellung von Strontiummetall. Das Strontium wurde in ähnlicher
Weise wie das Calcium zuerst von Davy ') durch Elektrolyse des Hydroxyds
dargestellt, später von Matthiessen2)/und Hiller*) durch Elektrolyse des
geschmolzenen Chlorids. Borchers und Stockem^) erhielten reines Stron-
tium auf ähnliche Weise wie Calcium (vgl. S. 88). Da sich aber durch
Elektrolyse bei Rotglut zunächst geschmolzenes Metall bildet und dieses an-
nähernd dieselbe Dichte besitzt wie das Salz, so ist es nicht möglich, auf
die beim Ca angewandte einfache mechanische Weise das Metall aus der
Schmelze zu entfernen. Kühlt man dagegen den den unteren Teil des OefäBes
bildenden Kathodenraum von außen, so finden sich nach Beendigung der
Elektrolyse in der geschmolzenen Masse am Boden des Gefäßes Kugeln von
reinem Strontiummetall von einem Durchmesser bis zu 10 mm. Für die Reduk-
tion des Strontiums aus seinen Salzen durch metallisches Natrium gelten die-
selben Betrachtungen wie beim Calcium, doch liegt das Gleichgewicht noch
mehr auf Seiten des Strontiumsalzes und metallischen Natriums, da Caron*)
die Reduktion durch Na allein überhaupt nicht gelang. Nur bei gleichzeitiger
Anwendung von Blei oder Zinn erhielt er die entsprechende Legierung. Franzi
erhielt durch Erwärmen einer gesättigten SrCl2-Lösung mit Natriumamalgam (250 g
Na 1000 g Hg) auf 90® Strontiumamalgam, das beim Erhitzen im Wasserstoff-
strom Strontium hinterließ. Q. Winkler'O erhitzte Strontiumoxyd mit me-
tallischem Magnesium. Die Reduktion ging unter schwacher Glüherscheinung
vor sich, führte jedoch ebenfalls nicht zu dem reinen Metall.
Eigenschaften des Metalls. Zuvcriässige Angaben über d^e Eigen-
schaften des reinen Strontiums liegen wohl überhaupt noch nicht vor, da
sämtliche Autoren, mit Ausnahme vielleicht von Borchers und Stockem,
unreines Metall erhalten haben. Daher widersprechen sich die meisten ihrer
Beobachtungen. Das reine Mcfciil ist nach Davy weiß, nach Matthiessen
messinggelb. Sein spez. Gew. ist nach Bunsen 2,5—2,50, nach Franz 2,4.
Die höhere Zahl ist wohl richtiger, da das von Franz dargestellte Präparat
wahrscheinlich Natrium enthielt. Es schmilzt hei Rotglut und ist nicht flüchtig.
206 Sackur, Strontium.
Es verbrennt an der Luft und verbindet sich bei höheren Temperaturen mit
den Halogenen und Schwefeldampf unter blendend weißer Lichterscheinung.
Es zersetzt Wasser und verdünnte Säuren, und zwar heftiger als Calcium,
wird aber von konzentrierter Salpetersäure fast gar nicht angegriffen.
Das Refraktionsäquivalent des Strontiums fflr die Linie A ist nach
Kannonikow^ Ra = 11,25.
Strontiumion. Strontium bildet nur eine einzige Art von Ionen, näm-
lich zweiwertige Kationen Sr\ Ihre Bildungswärme aus dem Metall beträgt
119790 cal«), ihre elektrolytische Beweglichkeit nach Kohl rausch ^<>) u«=»54
bei i8<>. Das elektrolytische Potential berechnet Wilsmore*®*) zu eh«=
+ 2,77 V, die Elektroaffinität des Strontiums ist, nach seiner Stellung im perio-
dischen System und der Löslichkeit des Hydroxyds zu schließen, etwas größer
als die des Calciums; doch gilt für seine Komplexbildungstendenz und die
Löslichkeitsverhältnisse seiner Salze ungefähr dasselbe wie für dieses.
Größere Unterschiede bestehen nur ir der Löslichkeit des Fluorids,
Oxalats, sowie des Sulfats und -Chromats. Die der ersten beiden ist größer
als beim Calcium, * die der letzteren geringer. Als empfindlichste Reagenzien
für Strontiumionen eignen sich daher CO3"- und S04"-Ionen, wenn dieselben
in großem Oberschuß vorhanden sind, oder in Gegenwart von Alkohol. Im
allgemeinen ist die Alkohollöslichkeit der Strontiumsalze geringer als die der
Calciumsalze. Auch dies. spricht für eine größere Elektroaffinität des Strontiums.
Strontiumionen sind farblos, die Lösungen der Strohtiumsalze daher eben-
falls, wenn sie kein gefärbtes Anion Enthalten.
Die quantitative Bestimnittng des Strontiums erfolgt am besten
durch Fällung mit Schwefelsäure bei Gegenwart von Alkohol. Die volu-
metrische Bestimmung des Strontiums erfolgt ähnlich wie die des Calciums
nach dem Fällen desselben als Carbonat oder Oxalat bei Gegenwart von Al-
kohol (Peters »^)). Die Trennung des Strontiums von den Schwermetallen,
dem Magnesium und den Alkalimetallen erfolgt, wenn möglich durch Schwefel-
säure und wenn dies nicht angängig ist, durch Schwefelwasserstoff öder
Schwefelammonium. Die Trennung von Barium und Calcium ist bei diesen
Metallen besprochen.
Strontiumhydrid, SrH,; M.-G — 89,6, wurde von Gautier ^2) und
Guntz") durch Erhitzen von metallischem Strontium, einer Strontiumlegierung
oder Strontiumamalgam im Wasserstoffstrom auf Rotglut erhalten. Seine
Eigenschaften und Reaktionen sind im allgemeinen Alieselben wie die des
Calciumhydrids, doch vermag es nach Gautier bei nicht zu hohen Tempe-
raturen Wasserstoff zu absorbieren. Es ist an trockener Luft beständig uQd
verbrennt erst bei Rotglut
Strontiumfluorid, SrFj,- M-G = 125,6, wird beim Behandeln von Stron-
tiumhydroxyd oder Carbonat mit Flußsäure als weißes Pulver erhaHen (Berze-
lius^^)). Kristallinisch in regulären Oktaedern entsteht es beim Schmelzen
von Chlorstrontium, Chlomatrium und Fluornatrium (Röder^^)). Es ist im
Wasser schwer löslich; seine Löslichkeit liegt mit 0,9 Millimol= 117 mg im
Liter bei i8<^ ^^^ zwischen der des Calcium- und Bariumfluorids. Seine
Bildungswärme aus SrO und H2F2 ist Von Guntz^^ zu 17900 cal, die
aus den Elementen zu 111800 cal bestimmt worden.
StrontiumchloridySrClj; M.-G» 158,5, entsteht aus metallischem Sr und
Strontiumoxyd durch Erhitzen im Cl-Strom, im letzteren Falle unter Entwick-
lung von O; femer aus Sr-Carbonat und -Sulfot nach denselben Methoden
Sackur, Strontium. 20Q
wie BaClj (s. d.). Bei der Darstellung im großen geht man jedoch nicht
vom Sulfat, sondern vom Carbonat aus. Andere Verfahren, die auf der Um-
setzung von Strontiumcarbonat und Calciumchlorid beruhen , sind von
Wackenroder*^ angegeben worden.
Reines SrClj stellt man nach der von Bunsen und Kirchhoff ange-
gebenen, beim CaCU beschriebenen Methode dar, oder nach Marignac*^) und
Dumas ^^) durch Glühen der meist mit CaCIj verunreinigten Handelsware,
Kochen der konzentrierten Lösung mit wenig Schwefelsaure und Ausfällen
des SrCl2 durch HCl-Gas. Zur weiteren Reinigung empfiehlt sich noch ein
mehrmaliges Umkristallisieren aus wässrigem Alkohol (vgl. auch Barthe und
Fali^res20)).
Das wasserfreie Strontiumchlorid entsteht durch Erhitzen der kristall-
wasserhaltigen Salze über loo^. Es schmilzt bei 827^ (Carnelley^^), nach
Braun") bei 910^ nach Mc Crae^») bei 854^ Nach dem Schmelzen rea-
giert es alkalisch aus denselben Gründen, die beim Caa2 und BaCl2 erörtert
sind. Sein spezifisches Gewicht beträgt bei mittlerer Temperatur 3,054
(Schröder^^ beim Schmelzpunkt 2,77 (Quincke'^*)).
Es kristallisiert mit 2 und 6 Mol. Kristallwasser. Das Dihydrat entsteht
aus gesättigten Lösungen zwischen 60 und 100^ in rektangulären Tafeln
(Kremers26)).
Das Hexahydrat, SrCl2-6H20, das bei gewöhnlicher Temperatur aus-
kristallisiert, ist mit CaCIjöHfO isomorph. Es bildet sechsseitige hexagonale
Nadeln. Sein spezifisches Gewicht ist nach Schröder^^ i»954» ttach Muhl-
berg^^) bei 16,7^^ i;964. Die Dissoziatiotisspannungen s. w. u. 8. 211.
Thermochemie des Strontiumchlorids.
Die Bildungswärme des wasserfreien SrC^ aus den Elementen beträgt
nach Thomsen*^^ 184550 cal. Die Wärmetönung bei der Aufnahme des
ersten Wassermoleküls ist gleich 5260 cal., bei der des zweiten &= 3820 cal.
(Die Verschiedenheit dieser Werte deutet auf die Existenz eines Monohydrats,
für welches sich jedoch aus der Dampfspannung (siehe unten) keine Anhalts-
punkte ergeben.) Daher ist die Hydratationswärme des Dihydrats, entsprechend
der Reaktion SrClj + 2H2O = 9080 cal. Die Hydratationswärme des Hexa-
hydrats ist 18640 cal. Die Lösungswärme des wasserfreien Satzes in 400 Mol
HjO beträgt 11140 cal. Das Hexahydrat löst sich daher unter Abkühlung
auf und zwar (in 400 HjO) unter Absorption von — 7500 cal.
Die Lösungen des Strontiumchlorids. SrClj ist in Wasser leicht
löslich. Die Lösungen schmecken scharf und bitter. Die Löslichkeit ist von
Mulder^ö) bestimmt worden.
)0 Teile H^O lösen bei
0«
44.2 Tl. SrCl,
66,50
88,8 TL SrCI,
10
48^
70
89.6 .
20
53,9
80
924 .
30
60,0
90
96,2 .
40
66,7
*100
101,9
50
74,4
110
109,1
60
83,1
118
llS,S n
65
87.5
Neuere Bestimmungen sind von j^tard**) ausgeführt. Die Zahlen bedeuten
die gr SrClj in 100 gr Lösung.
Ab egg, Htndb. d. anorgan. Chemie 11. 14
210
Sackur,
Strontium.
-17«
26,5
80«
47.»
— 11
28,6
92
47.5
— 5
29,3
104
50,7
— 1
30,8
118
52,0
+ 2
31,3
132
54,7
+ 7
31,7
153
60,5
+ 18
33,7
175
64,1
21,5
34,7
215
65,4
35»
37,8
222
67,3
44,5
39,8
54
42,8
64
46,4
70
46,1
Zwischen 50 und 70^ geht die Lösh*chkeit scheinbar durch ein Maximum.
Die Ursache hierfür ist wohl der Umstand, daß ^tard nicht exakt festgestellt
hat, mit welchem Hydrat die betr. gesattigten Lösungen im Gleichgewicht
stehen. Nach seiner Angabe entstehen in diesem Temperaturgebiet sowohl
Kristalle des Hexa- wie des Dihydrats. Da diese aber nur bei einer einzigen
Temperatur nebeneinander stabil bestehen können (vgl. die Oleichgewichts-
verhältnisse des CaCl2 und seiner Hydrate), so ist wahrscheinlich die Um-
wandlungsgeschwindigkeit derselben gering. Jedenfalls sind die Löslichkeits-
zahlen in diesem Gebiete ohne Wert. Oberhalb 90^^ hat ifetard nur Kristalle
des Dihydrats beobachtet
In Lösungen anderer Chloride ist die Löslichkeit infolge der Zurfick-
drängung der elektrolytischen Dissoziation geringer. Die Löslichkeit von
SrCU in HCl ist von EngeP^) bestimmt worden (bei 0^.
Rel. Löslichkeitserhiedr.
Mol HCl Aquiv. V2SrCl2 1 Co — C
n Co
0,00 Co = 5i5 0,20
0,61 C = 4,82 0,18
3,275 4,12 0,19
2,33 3,06
Das spez. Gewicht von SrClj-Lösungen ist nach Gerlach'^) bei 15*
bez. auf Wasser bei 150
in
100 Tl.
. HjO.
d
SrClj + 6H2O
SrClj
5
2,976
1,028
10
5,952
1,054
15
8,928
1,083
20
11,904
1,112
25
14,880
1,143
30
17,956
1,175
35
20,832
1,209
40
23,808
1,243
45
26,784
1,280
50
29,760
1,318
55
32,736
1,358
57
33.926
1,374
Sackur, Strontium.
211
Bei i8<> ist nach Kohlrausch '^), bez. auf Wasser bei i8*, die Dichte:
8,401 5 1,0443
16,803 10 1,0932
25,204 15 1,1456
35,606 20 1,2023
36,967 22 1,2259
Die Dampfspannung der Hydrate des SrCl2 ist von Lescoeur 3^),
Frowein'^ und Andreae^^ gemessen worden. Aus ihren Mtesungen geht
hervor, daß die Systeme von der Zusammensetzung SrCl2 0 — 2H2O und
2— 6H2O eine konstante Maximaltension besitzen, daß demnach nur die Hy-
drate mit 2 und 6 Mol. Kristallwasser existieren, während bei CaCIj auch ein
Monohydrat bekannt ist Die Maximaltension des Hexahydrats ist nach
Andreae in mm Hg:
5,61 8,72 11,84 15,83 19,86
19,7® 25,60 29,90 34,1^ 37,5®
Die Maximaltension ist größer als die des Caiciumchloridhexahydrats,
entsprechend der größeren Elektroaffinitat des Sr; ein BaCl2-Hexahydrat ist
Qberhaupt nicht bekannt, würde also vermutlich eine weit höhere HjO-Tension
als SrCl2-6H20 besitzen.
Lescoeur fand fQr die gesättigte Lösung, und daher auch für das Hexa-
hydrat bei 20* einen Dampfdruck von 11,5 mm. Doch ist der Wert wohl
zu hoch, da die Messungen Froweins mit denen von Andreae überein-
stimmen.
Die Dampfdruckern iedrigungen P — p der Lösungen sind nach
Tammann'^):
>(H,0)
17,82 SrCI,6H,0
in 100 HjO
44,72 SrCl26HjO
69,15 SrCl26HjO
27,2
3,0
4A
58,1
6,2
8,6
84.6
7,2
",5
1124
34
9,5
14,6
1604
5,0
13.8
21,4
212,1
5,6
17,6
26,3
285,3
7,4
22,8
35,1
382,5
10,3
30,3
47,7
4884
13,2
38,9
59,8
599,2
15,5
46,7
73,0
760,1
21,0
57,4
9»,»
Bei 100° ist nach Tatnmann
39)
grMol
. in 1000 HjO
0,5
1
2
3
4
5
P-p
16,8
38,8
9M
156,8
223,3
281,5
Die Dampfdruckemiedrigungen verdünnter Lösungen sind bei 25*^ von
W. Biltz^o) bestimmt worden.
Die Siedepunkte der gesättigten Lösungen sind nach Kremers 114^^
14*
212 Sackur, Strontium.
nach Mulder 118,8^, nach Legrand 117,45®. Die Siedepunkte von konzen-
trierten Lösungen sind von Oeriach^') bestimmt:
gr SrCljöHoO .
in 100 HjÖ
20 101<>
40 102
60 103
Si 104
103 105
126 106
150 107
175 108
203 109
234 110
310 112
430 114
650 116
8j9 117
Die Gefrierpunkte verdünnter Lösungen sindvon Arrhenius^^undge-
nauervonLoomis^5)JonesundChambe^s*^),JonesundOetman**)bestimlnL
iMol
im Liter dt — Mol im Liter
dt
dt
m
m
0,043 — 0,231 (Arrh.) 5,38
0,0100
0,0508 (Loom
1.) 5,08
0,107 — 0,523 4,88
0,0199
0,1015
5.08
0,214 1,053 4,93
0,0499
0,2445
4,90
0,356 1,791 5,03
0,0997
0,4834
4,85
0,1994
0,9608
4,82
0,4986
2,532
5,08
Nach Jones und Oetman:
m dt»
dj
in
1,0 —6,000
6,00
1,5 10,725
7,15
2,0 16422
8,11
Die Gefrierpunkte konzentrierter Lösungen sind nach Rüdorff ^«) und de
Cop*pet*^:
^r SrCIj • 6H2O in looHjO t (R)
10 -1,75«
20 3,75
30 5,85
40 8|io
50 10,55
60 13,00
Die Oberflächenspannung a von SrCl2-Lösungen ist nach Timberg**)
in nigr
t ä,^ a
6,2 1,3357 8,800
21,5 1,3282 8,130
44,1 1,3147 7,775
70,0 1,2994 7,049
Sackur, Strontium.
213
Die Kompressibilität ist von Schuhmann^^) bestimmt worden.
Die innere Reibung ist nach W»gner*<>) bei 25^^ (jjHjO = 1).
n ri
1,0 ifMii
0,5 1,0674
0,25 1,0338
0,125 1,0141
Das elektrische Leitvermögen von SrCL^-Lösungen ist von Kohl-
rausch und Orotrian**), Mac Gregory*'^) und Jones und Chambers^^)
bestimmt worden:
g Aquiv. im Liter l (Aquiv. Leitv.) i8<>
0,0001 (118,7) (K)
0,0002 (117,6)
0,0005 116,0
0,001 114,5
0,002 112,0
0^5 108,9
9,01 1054
0,03 98,0
0,05 944
0,1 90,2
0^ 85,1
0,3 81,1
0,5 75,7
1,0 68,5
a,o 58,2
3,0 49,7-
Nach Jones und Oetman (I. c) ist bei 0^
o /io
2,0 44,90
1,0 40,41
0,667 36,90
0,500 34,16
0400 30,96
Die Oberfährungszahl für das Anion von SrCI^ ist von Steele*^)
und Denison^^) bestimmt worden.
(Steele> r+v Penison)
in H2O u. flüss. Gelatine in fest Gelatine
V
fi(Mol.
Leitv.) 25« ü.u.Ch.)
12800
270,0
6400
260,0
3200
252,5
1600
246,4
640
237,6
320
229,3
160
219,0
80
207,4
40
196,1
16
179,5
8
162,6
4
146,6
2
130,0
1
108,5
V
u +'v
0,5 0,625 0,635 0,652
1,0 0,665 0,644 0,671
2,0 0,715 — —
Dieselbe steigt ebenso wie bei CaCl2 und BaC^ stark mit der Konzen-
tralion an.
In Äthylalkohol ist SlCi^ schwer löslich. Nach Fresenius Kst sich
1 Teil SrCl, • 6H2O in 1 16,4 Teilen kaltem und 262 siedendem 99 proz,
Alkohol, also in der Wanne weniger als in der Kälte. Die Auflösung in
Alkohol muB daher exotherm sein, was wohl zum Teil durch die exotherme
214 Sackur, Strontium.
Reaktion des Kristallwassers mit dem Alkohol bedingt ist In Wasseralkohol-
gemischen ist die Löslichkeit proportional dem Wassergehalt Nach Qerar-
din^ß) lösen bei 18** 100 Teile des Gemisches vom spez. Gew.
d
Teile SrO,
d
Teile SrCI,
0,990
49,8
0,939
26,8
0,985
47»o
0,909
19,2
0,973
39,6
0,846
4,9
0,966
35.9
0,832
3,2
0,953
304
Die Eigenschaften dieser Lösungen sind nicht untersucht worden.
Strontiumchlorid absorbiert Ammoniak; die feste komplexe Verbindung
bildet ein weißes Pulver.
Basische Salze des Strontiumchlorids sind von Andri*') dargestellt
worden. Sie enthalten je ein Mol Chlorid und Hydroxyd und 8, 13 und
14 Mol HjO. Sie sind sehr leicht zersetzlich. Es muß aber dahingestellt
bleiben, ob dies wirklich chemische Individuen oder nicht vielmehr Ge-
mische sind.
Strontiumbroffiid, SrBr,. M.-G. 247,5.
Bildung und Darstellung. Es entsteht analog wie CaBr, aus Stron-
tiumhydroxyd, -carbonat oder -sulfid und Bromwasserstoff, oder Brom unter
Anwendung eines Reduktionsmittels.
Eigenschaften. Das wasserfreie SrBr, schmilzt nach Carnelley*®) bei
630^ doch ist dieser Punkt wie alle Bestimmungen dieses Forschers wohl
zu niedrig; sein spez. Gew. beträgt 3,962 (Bödeker*^). Es kristallisiert in
Nadeln mit 6 Mol HjO. Die Existenz dieses Hexahydrats ist zuerst von
Rammelsberg«<>), dann durch Dampfdruckmessungen von Lescoeur**)
nachgewiesen. Das spez Gew. desselben beträgt 2,358 (Favre und Valson**)),
Die Bildungswärme des SrBr, aus den Elementen beträgt nach
Jul. Thomsen 157700 cal, die Lösungswärme des wasserfreien Salzes pro
Mol in 400 Mol H^O -}-i6iio cal, des Hexahydrats — 7220 cal, mithin
dessen Hydratationswärme 23330 cal.
In Wasser ist SrBrj leicht löslich. Die Löslichkeit ist von Kremers")
und ttard'*^) bestimmt worden.
Es lösen sich in 100 Teilen HjO nach ersterem'
bei 0^ 20^ 38O 59<> 83« iio^
SrBrj 87,7 99 112 133 182 250
Es lösen sich zu 100 Teilen Lösung (^tard)
bei —11« —1»! +70 180 20« 93® [97^ 107«
43,il 46,7' 48,2 51,7 5i,8j 68,5 68,7j | 69,8 Teile SrBr,
Das spez. Gewicht von SrBr^ -Lösungen ist nach Gerlach**) bei 19,5*,
bez. auf HjO derselben Temperatur
%SrBr2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
48—1,046 1,094 1,146 1,204 1,266 1,332 1,410 1492 1,59 1,69
Der Dampfdruck des Hexahydrats SrBrjöHjO beträgt bei 20* 9,1 mm Hg
(Lescoeur**)).
Die Dampfdruckerniedrigungen von SrBrj-Lösungen sind von
Tammann*') gemessen worden (P— p, in mm Hg).
Sackur, Strontium. ' 215
0 29,07 61,98
103.34 193,17 g SrBr,6H20
(reines HjO)
in 100 g H,0
P= 75.7 P-P = 3,» 7,2
13.0 24,9
113.0 5,2 10,8
18,5 35,9
»53.7 6,3 14,8
25,3 48,3
198,2 7,6 17,8
32,4 61,8
266,4 J0,5 25,1
43.7 82,4
329,5 12,2 30,3
53.7 101,1
431,5 17,7 40,4
69.7 130,0
550,0 22,3 50,6
88,7 164,6
706,0 27,0 62,7
111,6 208,3
774.2 29,9 71.8
121,0 225,7
Bei 100« fand Tammann«!«)
.
Mol jn 1000 g HjO 0,5 1
234
P— p (mm Hg) 17,8 42,0
101,1 179,0 267,0
Die Gefrierpunkte verdünnter SrBr^-Lösungen sind nach Jones und
Chambers»*)
n t
dt
n
0,052 — 0,262"
5,04
0,103 0,503
4,88
0,155 0,773
4,98
0,207 1,035
5.00
0,259 1,308
5.05
0,310 1,592
5,13
0,414 2,147
5,19
0,517 2,741
5,30
0,621 3,447
5,55
Das elektrische Leitvermögen von SrBr, -Lösungen ist nach Jones
und Chambers (1. c) bei 25«
0 // (Mol Leitv.)
4 «20,3
282,4
2060,2
272,5
1030,1
261,8
515,0
254,2
257,5
244,6
128,8
231,6
64.38
221,6
32,19
208,6
»9,32
194,1
12,08
183,9
9,661
«Si,5
6,439
171,6
4,831
165.7
3,864
159.5
1,932
»41,3
SrBr] ist in Alkohol löslich. Aus diesen Lösungen scheiden sich Kri-
Stalle 2SrBrj sCjM^O aus.'») Es absorbiert NH., und bildet mit ihm «lie
216 Sackur, Strontium.
Verbindung zSrBr, NH^ (Rammelsberg •»)). iMit AgCl setzt es sich zum
Teil in AgBr und'SrCU um (Potiiitzin'2)).
Das basische Strontiumbromid hat nach Tassily'^) die Formel
SrBfj • SrO • 9H2O; es kristallisiert in Prismen. Durch wasserentziehende
Mittel entsteht das Salz SrBrj • SrO . 3H2O. Die Bildungswärme beträgt
45850, bez. 32500 cal.
Strontiumjodid, SrJ2. M.-Q. ^= 341,3.
Bildung und Darstellung. SrJ2 entsteht, analog Cajj, aus Strontium-
hydroxyd, -carbonat oder -sulfid und Jodwasserstoff, oder Jöd und einem
Reduktionsmittel (S, SO2), ferner beim Erhitzen von metallischem Sr im Jod-
dampf (Bunsen und Matthiessen'^)).
Eigenschaften. Das wasserfreie Salz schmilzt nach den meist zu
niedrigen Angaben von Carnelley'*) bei 507^*, und zwar unzersetzt nur
unter Luftabschluß. Bei Gegenwart von (feuchter) Luft zersetzt es sich unter
Bildung von Jod, das wahrscheinlich durch Oxydation des primär ent-
stehenden Jodwasserstoffs entsteht (Srjj + 2H2O = Sr(OH)2 + 2HJ). Das
spez. Gew. des wasserfreien Srjj ist bei 10^ 4,415 (Bödeker'*^)). Es kristalli-
siert nach Croft'*) in 6-seitigen Tafeln mit 6 Mol H2O, nach Tassily •^)
bei 6o<> aus der gesättigten Lösung mit 7 Mol HjO.
Die Lösungswärme dieses Salzes in viel H2O beträgt — 4740 cal,
die des wasserfreien -1-20500 cal, mithin seine Hydratationswärme 25240 cal
(Tassily).
Mit Benutzung dieser Werte berechnet sich die Bildungswärme des
wasserfreien Srjj aus den Elementen nach den Thomsenschen Zahlen zu
122960 cal. Tassily fand sie zu 112300 cal.
Srjj ist in Wasser sehr leicht löslich. Die Löslichkeit ist von Kre-
mers ^*) und Etard®^) bestimmt worden. Es lösen sich in 100 Teilen
HjO (K.) bei
0^ 20^
164 179
in 100 Teilen Lösung (^tard) bei
— 20^ 60,0 Teile Srjj
— 10« 60,3 „ „
— 3« 62,2 „ „
+ 7^ 63,0 „ „
-fllO 63,4 M »
18 ö 63,5 „ „
38« 64,8 „ „
52^ 66,0 „ „
Auch die molekulare Löslichkeit der Strontiumsalze steigt in der Reihen-
folge SrClj, SrBr, Srjj, denn nach Kremers lösen sich z. B. bei 0^ in
100» g H2O
2,79 Mole SrCl2, 3,54 Mole SrBrj, 4,81 Mole SrJ,.
Die Dichte von SrJ2-Lösungen ist bei 19,5^, bez. auf Wasser derselben
Temperatur, nach Gerlach^»)
Teile Srjj in 100 H^O s
5 1,045
10 1,091
20 .1,200
400
70»
100^
196
250
370 Teile SrJ^
63» 68,5
Teile
SrJ,
77" 70,5
ff
ff
Si» 74,0
11
ff
97« 79,2
11
ff
105" 79.4
11
ff
120« 80,8
11
ff
m" 85,6
11
ff
Sackur, Strontium.
Teiife Srjj in loo HjO
s
30
J,330
40
1,491
50
»,695
60
J,955
65
2,150
217
Das elektrische Leitvermögen von wässrigen Srjj-Lösungen ist von
Jones und Caldwell^^ bei 25^^ gemessen worden, ebenso das eines äqui-
valenten Gemisches von SrJj und Cdjj. Die Leitfähigkeit des Gemisches
ist in konzentrierten Lösungen geringer als in den entsprechenden Srjj-
Lösungen; daraus geht hervor, daß in diesen die beiden Salze komplexe
Ionen (CdJ^") bilden. Von Jones und Lindsay®^ ist das Leitvermögen des
SrJj auch im Methyl-, Äthyl- und Propylalkohol und in Mischungen der-
selben mit Wasser bei 0 und 25^^ gemessen worden. Die Messungen in den
reinen Lösungsmitteln ergeben folgende Zahlenreihen:
1. Wasser.
V li 0^ p 25^ Temp.-Koeff.
32 113,1 205,3 3,29
64 ii7i7 2144 3,87
128 122,1' 223,1 4,04
256 126,0 231,8 4,23
512 129,8 240,2 442
1024 132,6 245,4 4,53
2. Methylalkohol.
32 75,82 101,4 1,02
64 85,01 115,3 i»2i
128 94,76 128,6 1,35
256 104,4 141,4 m8
512 114,0 153,9 1,60
1024 123,4 166,3 1,72
3. Äthylalkohol.
32 17,44 24,00 0,262
64 20,28 28,88 0,344
128 23,66 33,53 0,396
256 27,00 38,88 0,475
512 32,07 46,13 0,562
1024 36,01 51,25 0,610
4. Propylalkohol.
32 4,70 7,58 0,115
64 5,62 8,84 0,129
128 6,52 10,20 0,147
256 7,41 11,32 0,156
Auffallend ist das kontinuierliche Abnehmen des Temperaturkoeffizienten
in der Reihe von Wasser bis Propylalkohol: Dies läßt darauf schließen, daß
die Assoziation des Salzes mit dem Lösungsmittel in derselben Reihenfolge
abnimmt In den Mischungen von Methylalkohol mit Wasser sinkt das Leit-
vermögen, z. B. (iy^ keineswegs mit steigendem Prozcntgehalte des Alko-
218 Sackur, Strontium.
hols, sondern erreicht bei einer gewissen Konzentration desselben ein Mini-
mum, z. B. ist in Methylalkohol-Wasser fi^2
% Alkohol bei o» bei 25^^
0 113,1 205,3
20 63,06 131,3(25%)
50 50,19 103,8
75 55,53 98^09
100 75,82 101,4
Ein Strontiumoxyjodid wurde von Tassily®^) auf dieselbe Weise wie
das Oxybromid erhalten. Es hat die Formel 2SrJj • sSrO • JoHjO, seine Indi-
vidualität darf aber als zweifelhaft gelten.
Strontiumpolyjodid wurde von Jul. Meyer^') auf dieselbe Weise wie
CaJ4 in fester Form dargestellt, es steht ihm auch in seinen Eigenschaften
sehr nahe. Seine Existenz wird durch die erhebliche Herabsetzung des Jod-
dampfdrucks in dem Gemisch erwiesen. Die quantitative Bestinvmung des-
selben, sowie die nähere Charakterisierung der entstehenden PolyJodide steht
jedoch noch aus. Die Löslichkeit des Jods in 100 ccm einer loproz. Srjj-
Lösung beträgt 6,616 g J bei 13,5<>.
Strontiumcyanid, Sr(CN)2, M.-Q. = 139,6, entsteht wie Caiciumcyanid
aus Cyanwasserstoff und Strontiumhydroxyd und beim Schmelzen von Ferro-
cyanstrontium und Auslaugen der Schmelze mit Wasser (Schulz^^)). Seine
Lösungen reagieren infolge Hydrolyse alkalisch und werden daher durch
Säuren, auch COj, leicht zersetzt Beim Einengen der Lösungen im Vakuum
entstehen nach Joannis®') orthorhombische Kristalle der Formel Sr(CN)2 -f-
4H2O, die beim vollständigen Trocknen Wasser und Cyanwasserstoff abgeben.
Strontiümrhodanid, Sr(CNS)2, M.-0.=» 203,8 (Meitzendorff^^), ist in
Wasser leicht löslich und kristallisiert mit 3 Mol HjO.
Strontiumoxyd, SrO, M.-O. 103,6 und Strontiumhydroxyd, Sr(OH)2,
M.-Q. 121,6,
Das wasserfreie Strontiumoxyd kann durch starkes Glühen des Carbonats,
Nitrats, Jodats oder Hydroxyds, ferner durch Zersetzung des Sulfids mit
Wasserdampf dargestellt werden (Zionaczynski^^)). Technische Bedeutung
kommt jedoch nur der Darstellung des Hydroxyds zu. Als Ausgangsmaterial
für das letztere dient vornehmlich der Strontianit (SrC03)oder der Cölestin
(SrSO^). Ersterer wird durch Brennen — bei höherer Temperatur als Kalk-
stein — in das Oxyd verwaifBelt und dieses gelöscht; Strontiumsulfat wird
entweder durch Kohle zu Sulfid reduziert oder durch Schmelzen mit Soda
unter Druck in tarbonat verwandelt und dieses, wie beschrieben, weiter ver-
arbeitet. Aus dem Sulfid wird das Hydroxyd auf feuchtem Wege durch
stärkere oder schwächere Basen dargestellt Die technischen Einzelheiten sind
ähnliche, wie sie bei der Darstellung des Ba(OH)2 beschrieben werden
(Claus^o), Pattinson^O, de Lalande»^), TrachseP»), Mactear^^)). Schließ-
lich kann das Strontiumhydroxyd seiner Schwerlöslichkeit wegen auch aus den
Lösungen aller löslichen Sr-Salze mit starken Basen gefällt werden. Elektro-
lytisch wurde es von Taquet^^) ebenso wie Ba(OH)2 mit löslichen Metall-
anoden erhalten. Auch die Verfahren von Schnitze und Frank (vgl. BaO)
sind zur Darstellung von SrO geeignet
Eigenschaften. Das wasserfreie Strontiumoxyd ist eine weiße amorphe
Masse vom spez. Gew. 3.93—4,61 (Clarke^^), FilhoP')). Kristallinisch ist
es von Brügelmann^^) in zwei Formen erhalten worden, je nachdem es
Sackur, Strontium. 21Q
durch heftiges Oluhen des Nitrats oder Carbonats dargestellt wurde, und
zwar vom spez. Oew. 4,57 und 4,75. E5 schmilzt nach Moissan*®) schwerer
als BaO, leichter als CaO, z. B. im elektrischen Ofen bei 500 Volt und
75 Amp.
Das Strontiumoxyd verbindet sich unter lebhafter Wärmeentwickelung
mit Wasser zu Strontiumhydroxyd, welches in drei verschiedenen Hydraten
bekannt ist Das wasserreichste ist das Oktohydrat Sr(OH)2 + SHjO,
welches aus der gesättigten Lösung in durchsichtigen, fetragonalen' Kristallen
entsteht (Brooke><>0), v. Foulion»«')). Berthelot »o2) gibt wohl irrtümlich
einen öehalt von 9 Mol Kristallwasser an. Das spez. Gew. desselben be-
trägt 1,396 (Filhol, 1. c). Ober Schwefelsäure und beim Verwittern ver-
wandelt es sich in das Monohydrat Sr(OH)2H20 (Bloxam«»^), Heyer«04)^
Finkner *<>*)). Bei loo* geht dieses ebenso wie Oktohydrat in das kristall-
wasserfreie Strontiumhydroxyd, Sr(0H)2 über, welches die Dichte 3,625 be-
sitzt Dasselbe geht durch Glühen bei 700« in das Oxyd über (Herzfeld
und StiepePo«)).
Die Bildungswärme des wasserfreien Oxyds aus den Elementen be-
trägt nach Thomsen 128440 cal, die Hydratationswärme mit 1 Mol HjO
17700 cal, mit weiteren 7 Mol HjO 20280 cal. Die Lösungswärme des
wasserfreien Oxyds in viel Wasser beträgt 29340 cal, dementsprechend
die des wasserfreien Hydroxyds +11640 cal und die des Oktohydrats
— 14640 cal.
Die Dampf drucke der einzelnen Hydrate sind von Müller-Erzbach *<>')
bei 15^ bestimmt worden. Sie betrugen von
Sr(0H)2 . SHjO V Sr(OH)2 . 2H2O 9,4 mm Hg
Sr(OH)2 . 2 ► Sr(OH)2 • HjO . 3,2 „ „
Sr(OH)2.H20 ►Sr(OH)2 ... 0 „ „
Müller-Erzbach nimmt daher die Existenz eines sonst nicht bekannten
Hydrats Sr(OH)2 • 2H2O an.
Das Oxyd tder das wasserfreie Hydroxyd nimmt bei ioo<> nach
Scheibler *ö8) trockenes Kohlendioxyd nicht auf, sondern erst bei höherer
Temperatur (Raoult !<>«)); doch wird dasselbe durch das Hydrat Sr(OH)2H20
schon bei tieferer Temperatur absorbiert Es handelt sich im ersteren Falle
wohl nur um eine große Langsamkeit der CO2 -Aufnahme.
In Wasser ist Strontiumhydroxyd nur schwerlöslich. Die Löslichkeit
beträgt nach Scheibler >'<>) in loo Teilen Lösung bei
t«
Teile SrO
Sr(0H)j8H,0
to
Teile SrO
Sr(OH)28H,0
0
0,35
0,90
60
3.03
7,77
10
0,48
J,23
70
4,35
11,16
20
0,68
1,74
80
6,56
16,83
30
1,00
2,57
90
12,00
30,78
40
1,48
3,80
100
18,60
47,71
50
2,13
5,46
101,2
19,40
49,75
Die Existenz eines Umwandlungspunktes der einzelnen Hydrate (Knick-
punktes) geht aus der Löslichkeitskurve nicht hervor; die Löslichkeit bezieht
sich daher wahrscheinlich auf das Oktohydrat, das bei der höheren Temperatur
instabil sein muß.
Durch Basen wird die Löslichkeit bedeutend vermindert und zwar mehr,
als durch die Zurückdrängung der Dissoziation erklärt werden kann. Sie
beträgt nach Sackur***) bei 25^ in Orammäquivalenten im Liter:
220
Sackur, Strontium.
NaOH
"jSr(OH)j
0
0,164
0,097
0,226
0,484
0,107
0,065
0,032
NH3
0,138
0,267
0,156
0,152
0,544
0,286
0,149
0,144
1,055
0,139
V,Sr(N03)j
0,157
0,152
0,314
0,628
0,149
0,147
KOH
«■,Sr(OH),
0,106
0,212
0,637
ViSrCI,
0,097
0,063
0,027
0,099
0.197
0,296
0,591
0,152
0,148
0,144
0,140
Die Löslichkeitsbeeinflussung durch Strontiumsalze, die doch auch ein
gemeinsames Ion haben, ist außerordentlich gering, so daß man die Bildung
von Komplexen (basischen Salzen) zwischen SrpH)^ und den Strontiumsalzen
annehmen muß.
Leicht löslich ist Strontiumhydroxyd in Zuckerlösungen^ in denen es ein
Strontiumsaccharat bildet. Die Löslichkeit beträgt im Liter nach Scheibler ^>^
t«
g Zucker
gSrO
g Sr(OH),8H,
0«
21,80
6,60
16,93
10«
28,79
8,71
22,35
200
37,3«
11,29
28,96
30O
48,13
14,57
37.37
40O
63,18
19,12
49,05
50»
93,58
28,32
72,65
Das mol.
Leitvermögen von
Sr(OH)2-Lflsungen
beträgt nach C
wald*»^ bei 25^ umgerechnet ^ö) in Si"^
V«: 32 64 128 256 512 1024
X — 405 419 432 446 451 452
Strontiumhxdroxyd ist also eine starke Base, da das Aquivalentleitver-
mögen bez. der Dissoziationsgrad mit wachsender Verdünnung nur wenig
zunimmt.
Strontiumsuperoxyd, Sr02. M.-0. 119,6.
Das Strontiumsuperoxyd ähnelt in seinem Verhalten mehr dem Calcium-
als dem Bariumsuperoxyd, da es nicht wie letzteres durch Erhitzen des
Oxyds an der Luft dargestellt werden kanu. Dagegen erhielt Struve * *^) kleine
Mengen desselben durch Glühen von Strontiumcarbonat im Sauerstoffstrom.
Das Superoxydhydrat wurde zuerst von Th^nard^"), später von Convpy *>«)
und S c h ö n e ^ 1 ^ aus Strontrumhydroxydlösungen mit Wasserstoff- oder Natrium-
superoxyd erhalten. Es kristallisiert mit 8 Mol HjO in Kristallen die dem
entsprechenden Hydrat von Ba02 isomorph sind. Convoy erhielt auch
Hydrate mit 10 und 12 Mol HjO. Es ist schwer löslich in Wasser und
Alkalien, löslich in Säuren. Bei loo^ gibt es sein Kristallwasser ab und
Sackur, Strontium. 221
schmilzt bei Rotglut Bei höherer Temperatur gibt es Sauerstoff ab, und
zwar muB sein Dissoziationsdruck größer sein als der d^s Ba02, da ja die
umgekehrte Reaktion wenigstens beim Oj-Partialdruck der Luft praktisch
nicht ausführbar ist Die Bildungswärme des gelösten Strontiumsuperoxyds
aus Strontium und Sauerstoff beträgt nach de Forcrand^^S) 142075 cal.
Strofitiumsulfid, SrS. M.-0. 119,7.
Strontiumsulfid entsteht eDenso wie Calciumsulfid durch Glühen des
Sulfats mit Kohle (Berthier'«^)), des Carbonats mit Schwefelkohlenstoffdampf
(Schöne^^o)) und bei Erwärmen des Oxyds im Schwefelwasserstoffstrom. Bei
Rotglut verläuft die letztere Reaktion in umgekehrter Richtung, d. h. das
Sulfid wird durch Wasserdampf zersetzt
SrO + H2S i ^ SrS + H^O
(Mourelo^^O)- Von Kern"^) ^urde es durch Glühen von Strontiumthio-
sulfat erhalten.
Eigenschaften. Strontiumsulfid ist gewöhnlich amorph. Kristallinisch
isi CS bis jetzt nur mit Hilfe des elektrischen Ofens erhalten worden (aus
SrS04 undC), und zwar nach Mourloti23) und W. Müller 124) in glatt-
flächjgen Hexaedern des regulären Systems von der Dichte 3,7, bez. 3,3.
Das Strontiumsulfid besitzt in noch höherem Grade als das Calcium-
sulfid die Eigenschaft der Phosphoreszenz, jedoch ebenfalls nur, wenn es
nicht ganz rein ist Die Wirkung verschiedener Beimengungen auf die
Färbung und Intensität der Phosphoreszenz ist eingehend von Vermeuil^^s)^
Mourelo^^«) und Lenard und Klatt*^««) untersucht worden. Die letztere
wird erhöht durch geringe Mengen Na^CGj und NaCl, vermindert durch CaS04,
SrSO^p BaS04. Zur Erregung der Phosphoreszenz sind die nicht sichtbaren
Strahlen des Spektrums am wirksamsten. Das Maximum der Lichtstärke des
Emissionsspektrums liegt nach LommeP^') zwischen Gelb und Grün.
Die Bildungswärme des Strontiumsulfids aus den Elementen beträgt
nach Sabatier ^28) 49600 cal. In Wasser ist Strontiumsulfid unter Hydrolyse
nur sehr w^nig löslich. Mit hei Sem Wasser zersetzt es sich unter Bildung
von Strontiumhydroxyd und
Strontiumhydrosuind, Sr(SH)2. Dieses entsteht außerdem ebenso wie
die entsprechende Calciumverbindung (s. d.) durch Einleiten von HjS in
gesättigte Strontiumhydroxydlösung und Auflösen von SrS in HjS-haltigem
Wasser. Beim Verdunsten der Lösung im Vakuum entstehen säulenförmige
Kristalle, die in trocknem Zustande an der Luft nicht verwittern. Beim Er-
hitzen schmelzen sie zunächst in ihrem Kristallwasser und zersetzen sich dann
in HjS und SrS.
Strofitiumtetrasulfid, SrSj. Beim Kochen von Strontiummonosulfid und
Schwefel mit Wasser entsteht eine Lösung, die beim Verdunsten im Vakuum
unterhalb i6<> einen dicken Sirup von der Zusammensetzung SrS^ öHjO
hinterläßt Derselbe erstarrt bei 8« kristallinisch (Schöne 129)). Diese Kristalle
bilden rote Prismen, sind stark hygroskopisch und leicht löslich in Wasser und
Alkohol; sie schmelzen bei 25^, und geben bei 100^ 4 Mol HjO ab. Engt
man den bei 15<> erhaltenen Sirup bei höherer Temperatur, etwa 25^ im
Vakuum noch weiter ein, so erhält man hellgelbe Kristalle der Formel SrS.
+ 2H,0.
An der Luft oxydiert sich sowohl das Dihydrat wie das Hexahydrat
Die entstehende rubinrote, in Rhomboiden kristallisierende Verbindung hält
222 Sackur, Strontium.
Schöne (I. c) für die Verbindung SrO-SrSi- 12H2O, Qcutheri^o) dagegen
für Mischkristalle die Zusammensetzung SrS^O, + 5SrS2 • H^O + öH^O.
Ein Strontiumdisulfid ist aber sonst nicht bekannt
Eine kalte wässrige Lösung von Strontiumtetrasulfid" nimmt noch soviel
Schwefel auf, wie zur Bildung in die Verbindung SfSg notwendig ist Doch
ist dieselbe in festem reinem Zustande nicht bekannt, da beim Abdampfen
eine Zersetzung und Schwefelabscheidung stattfindet (Berzelius, Schöne, Lc).
Strontiumnitridy SrjNj, wurde von Maquenne**») durch Erhitzen
von Strontiumamalgam im Stickstoffstrom als eine schmelzbare Masse
erhalten, die bei hoher Temperatur dichte Dämpfe bildet Mit Wasser zer-
setzt es sich unter Bildung von Strontiumhydroxyd und Ammoniak. Beim
Erhitzen mit Kohle bildet es ebenso wie BajN^ zum Teil Sr(CN)2, doch in
viel geringerem Maße. Mit CO bildet es kein Cyanid, sondern nur Stron-
tiumoxyd, Kohle und Stickstoff.
Sfrontlumsilictd, SrSi2, ist von Bradley ebenso wie Calciumsilicid
(s. d.) dargestellt worden.
Strontlumphosphid, SrgP^, wurde von Jaboin ^'^ durch Reduktion von
Triorthophosphat mit Kohle im elektrischen Ofen dargestellt Seine Eigen-
schaften sind* denen des Calciumphosphids analog. Seine Dichte betragt bei
15« 2,68.
Strofitiumselenid, SrSe, wurde von Fahre ebenso wie CaSe darge-
stellt (s. d.).
StrontiumarBenid, SrsAsj, wurde von Lebeau^'^ durch Reduktion von
Strontiumarstfnid mit Kohle im elektrischen Ofen dargestellt Seine Dichte
beträgt bei 15^ 3,6, Die Hefti8:ke!t seiner Reaktionen steht zwischen der des
Calcium- und Bariumarsenids.
Strofitiumborid, SrBß, wurde von Moissan und William <^^) durch
Reduktion von Strontiumborat mit Kohle im elektrischen Ofen dargestellt
Dichte «= 3,28. Seine Eigenschaften sind dem des Caiciumborids ähnlich, doch
wird es durch Fluor nicht so leicht angegriffen wie dieses.
Strontiufficarbtd, SrQ. M.-G. = 1 1 1,6.
Es entsteht wie die Carbide der anderen Erdalkalien im elektrischen
Ofen aus Strontiumoxyd und Kohle (Moissan»^»)). Seine Eigenschaften und
Reaktionen sind dieselben wie die des Calciumcarbids (s. d.). Mit Wasser
entwickelt es Acetylen. Sein spez. Gew. beträgt 3,19.
Strontiumchlorlty Sr(C102)2, wurde von Mi Hon ebenso wie Ba(C102)j
dargestellt Es zersetzt sich schon bei etwas niedrigerer Temperatur als
dieses.
Strontiumchlorat» Sr(C103)2. M.-0.2= 254,5. Die Darstellung des
Strontiumchlorats ist analog der des entsprechenden Ca-Salzes (s. d).
Ober die verschiedenen Modifikationen des Salzes und seinen Kristall-
wassergehalt liegen sich zum Teil einander widersprechende ältere An-
gaben vor (Wächter*'*), Souchayi*')), daher hat Potilitzini^s) eine Neu-
untersuchung unternommen. Er erhielt bei 20® aus der gesättigten
Lösung wasserfreie rhombische Oktaeder; aus einer stark übersättigten Lösung,
ferner bei o® und —10® erhielt er drei andere, ebenfalls wasserfreie Modifi-
kationen. Die Umwandlungspunkte und ihre Stabilitätsgrenzen sind jedoch
nicht untersucht Bei — 40^ kristallisiert ein Hydrat mit 3 Mol HjO aus.
Bei — 950 erstarrt die 61 proz. Lösung zu einer festen Gallerte. Das wasser-
freie Salz (spez. Gew. 3,152, Schröder^^»)) j^ann bis 290^* ohne Gewichtsver-
Sackur, Strontium. 223
lust erhitzt werden. Bei dieser Temperatur tritt Sauerstoffabgabe ein. Es
entsteht zunächst Chlorid und Perchlorat, das aber raschr wieder zersetzt wird
(Potiiitzin, I. c). In Wasser ist xlas Salz leicht, in reinem Alkohol }edoch
nur wenig löslich. Auf Kohle verpufft es mit roter Flamme.
Strontlumperchlorat» Sr(C104)2, M.-G. = 286,5, entsteht aus Stron-
tiumhydroxyd und Überchlorsäure. Die Kristalle sind sehr zerfließlich, in
Wasser und auch Alkohol löslich. Die letztere Lösung verbrennt mit pur-
purner Flamme (Serullas*^*^)).
Strontiumbromaty Sr(Br03)2i M.-0. ^=^ 338,5, entsteht beim Auflösen
von Brom in Strontiumhydroxyd, es läßt sich jedoch nicht vollständig von
dem gleichzeitig entstehenden Bromid trennen (Löwy^^*)). Rein erhält man
es durch Auflösen von SrCOj in HBrOj (Rammelsberg*^^)), Es kristallisiert
in monoklinen Säulen mit 1 Mol Kristallwasser, vom spez. Gewicht 3,773.
In Wasser ist es leicht löslich (1 Teil Sr(Br03)2 in 3 Teilen kaltem HjO).
Bei 100^ verliert es sein Kristallwasser und beginnt bei 240® sich zu zer-
setzen. Nach Potilitzin^^') steigt die Zersetzungsgeschwindigkeit mit der
Temperatur; bei konstanter Temperatur geht sie durch ein stark ausgeprägtes
Maximum hindurch. Es wird Sauerstoff und Brom entwickelt, und zwar
sinkt die Bromabgabe mit wachsender Temperatur. Nach Beendigung der
Zersetzung beträgt die Bromabgabe in Prozenten
bei 251^ 18,8 Proz. 271 « 1,85 Proz.
2650 2,10 „ 2870 1,75 „
Diese Erscheinung läßt sich theoretisch so deuten: die Reaktion
SrO + Brj = SrBrj + O
geht nach Thomsen unter Wärmeaufnahme von statten, mithin muß sich
das Gleichgewicht mit wachsender Temperatur zugunsten der endothermen
Veitindungen (SrBrj und O) verschieben.
Strontluffijodat» Sr0O3)2. M.-G. = 437,3. Da das Strontiumjodat in
Wasser nur wenig löslich ist, so kann es außer nach den beim Bromat ange-
gebenen Verfahren auch durch Ausfällen von SrCl.> mit KJO, dargestellt
werden. Nach Ditte*^^) kristallisiert das Salz aus sialpetersauren Lösungen
bei 60—70® wasserfrei, bei gewöhnlicher Temperatur mit 1 Mol Kristallwasser
aus. In der Kälte erhält man aus neutralen Lösungen ein Hexahydrat
(Rammeisberg i^*)). Es löst sich in 342 Teilen Wasser von 15^ und
100 Teilen von 100®. Das Kristallwasser ist nur schwierig ^zu entfernen.
Bei weiterem Erhitzen gibt es Jod und Sauerstoff ab.
Strontlumpefjodat Das normale Perjbdat, Sr(J04)2 • 6H2O, entsteht
aus Oberjodsäure und Strontiumcarbonat Ober konzentrierter H2SO4 gibt
es nur 4 Mol HjO ab. Das restierende Dihydrat hat einen so geringen
Dampfdruck, daß es erst bei i6o*> entwässert werden kann (Rammelsberg*^«)).
Ebenso wie das Calciumperjodat bildet auch das Strontiumperjodat eine
Reihe von basischen Salzen, mit 1, 2 und 5 Mol SrO und 1, 3, 4 Mol HjO,
die auch von denselben Autoren dargestellt worden sind.
Strofitiumhydrosulfity SrS204, entsteht wie das entsprechende Calcium-
salz aus Strontiumhydrür und Schwefeldioxyd beim Erwärmen (Moissan).
Strontiumsulfity SrSO,, ist in Wasser schwer löslich und kann daher
durch Fällen von SrCIj-Lösung mit NajSOj dargestellt werden, ferner durch
Erhitzen von Strontiumoxyd mit Schwefeldioxyd auf 230— 290«^ (Birnbaum
und Wittich*^')). Es kristallisiert wasserfrei in flachen rechtwinkligen Prismen
224 Sackur, Strontium.
(Ranirpelsberg'^s)). Beim Dlühen zersetzt es sich in ein stark phosphores-
zierendes Gemenge von SrS und SrS04 (Förster**^, Mourelo**<>)).
Strontiumthiosulfaty SrSoOj, entsteht wie CaSjOj durch Oxydation von
SrS an der Luft oder Kochen von Strontiunihydroxyd, Schwefel und Schwefel-
dioxyd. Aus der konzentrierten wässrigen Lösung wird es durch Alkohol
in Kristallen mit i und 5 Mol HoO gefällt (Kessler***)). Marignac*")
beschreibt sehr große monokline Kristalle mit 5 Mol HjO, die nur schwer
vollständig entwässert werden können. Beim Glühen zersetzt es sich nach
Mourelo (1. c), in Sulfid, Sulfat und Schwefel nach der Gleichung 4SrS20;;
= SrS + 3SrS04 + 4S. Es löst sich in 4 Teilen Wasser von 13« und 1,75
Teilen von loo®.
Strontiumsulfaty SrS04, M.-G. 183,7, kommt wasserfrei in der Natur
in schönen rhombischen Kristallen »s») alsCölestin vor. Künstlich entsteht
es aus Strontiumoxyd und Schwefelsäure, ferner seiner Schwerlöslichkeit
wegen aus den Lösungen aller Strontiumsalze mit Sulfaten und durch
Schmelzen von Kaliumsulfat mit Strontiumchlorid. Die Kristallwinkcl des
gefällten weichen gewöhnlich von denen des natürlichen ab. Es ist mit
Bariumsulfat isomorph und bildet mit ihm gemischt den Barytcölestin.
Das spei. Gew. des Cölestins beträgt 3,925, das des gefällten Salzes
3,71.**^) Bei starkem Erhitzen dissoziiert es in SrO und SO3 (Boussingault***)).
Daher wird es beim Glühen basisch und durch andere Säuren in die ent-
sprechenden Sr-Salze umgewandelt **ß) Kohle, feuchtes Kohlenoxyd, Wasser-
stoff, Eisen und Zink reduzieren es zu Strontiumsulfid (Jaquemin**'), d'Heu-
reuse*58)). Bei Weißglut schmilzt es, jedoch nicht unzersetzt Das entektische
Gemisch mit NaNOg enthält 1,845 Proz. SrS04 (Guthrie^»«)).
Löslichkeit Das Strontiumsulfat ist in Wasser nur schwer löslich,
und zwar schwerer als CaS04, leichter als BaS04. Die neuesten und aus-
führlichsten Bestimmungen seiner Löslichkeit sind von Wolfmann '*o) ausge-
führt worden. Nach diesem lösen sich in 100 g H2O bei
0—50 10— 12« 20<> 30^ .50^ 8o<> 90<> 95— 98<>
0,0983 0,0994 0,1479 0,1600 0,1629 0,1688 0,1727 0,1789 g SrSOi
HoUeman*«^) fand aus der Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit der
gesättigten Lösung die Löslichkeit bei 16,1 0 zu 0,0993 g, bei 26,1® zu 0,0997 g
im Liter. Kohlrausch und Rose^^^j fänden 0,114 g = 0,0006 Millimol/Liter
bei 180
Sicherlich ist ebenso wie beim Gips die Löslichkeit von der Korngröße
des zur Sättigung benutzten Bodenkörpers abhängig. Die Löslichkeit ist in
Lösungen von Alkalinitraten und Chloriden größer als in reinem Wasser
(Virek««3)). :
h Wolfma
nn (1. c) beträgt
sie in einer
loproz. Lösung
sktrolyte in
1000 g
20»
980
NaNOj
0,7032 g
0,8422 g
HNO,
0,7000 „
0,8744 „
NH^NOj
0,7011 „
0,8094 „
Ca(NO,)2
0,4021 „
0,4398 „
NaCl
0,6302 „
0,6913 „
HCl
0,6003 „
0,6694 „
NH4a
0,6394 „
0,6902 „
SrOj
0,1499 „
0,2096 „
acij
0,3134 „
0,3579 „
0,2
0,29 mg
0,5
0,96 „
1
1.72 ,,
2
2,20 „
10
3,25 »
Sackur, Strontium. 225
Die Erhöhung der Löslichkeit wird offenbar durch doppelten Umsatz
und Komplexbildung verursacht; im allgemeinen wirken die Nitrate ebenso
wie beim CaSOi stärker als die Chloride. Es ist auffällig, daß auch Stron-
tiumchlorid trotz des Einflusses der gleichen Ions die Löslichkeit erhöht;
noch starker wirkt Strontiumnitrat Bei 20® ist nämlich die Löslichkeit von
SrSOi in Lösungen von Sr{NOj)2
X Sr(N03)2 1 5 10 20 30 40
g SrS04 im 1 0,1573 0,1776 0,1984 0,1896 0,1903 0,1800
Es muß in diesen Lösungen eine sehr weitgehende, vermutlich katio^
nische Komplexbildung stattfinden.
Auch in Säuren ist die Löslichkeit größer als in Wasser. Nach Ost-
wald und Banthisch^^^) beträgt die Löslichkeitszunahme bei 2o<) in
n HCl HNO3
0,73
1,46
2,01
2,44
3.22
Vermindert wird die Löslichkeit durch Na^SOi, verdünnte H2SO4 und
Alkohol, kl absolutem Alkohol ist es fast völlig unlöslich.
Die spezifische Leitfähigkeit der gesättigten Lösung beträgt nacn Kohl-
rausch und Rose (1. c) in reziproken Ohm
t— 2,85« io,i8ö 17,38® 32,260
X. 10» = 85,8 105,5 126,7 173,1
Strontiumhydrosulfat, Sr(HS04)2, ist von Schultz »c*) aus einer ge-
sättigten Lösung von heißer konzentrierter Schwefelsäure erhalten worden.
An feuchter Luft sollen Kristalle mit 1 Mol. H2O entstehen.
Strontiumpyrosulfat, SrSjO-, entsteht durch Vereinigung von SrS04
mit SOj (Schul zei««)).
Doppelsalze des Strontiumsulfats mit K2SO4 und (NH4)2S04 (ohne
Kristal Iwasser) sind von Rose*^') erhalten worden.
Strofittutndithionat, SrS^Og, entsteht wie das entsprechende Calcium-
salz ufid ist mit diesem isomorph. Es löst sich nach Heeren >^8) in 4,5 Teilen
Wasser von 16® und 1,5 Teilen von loo®. In Alkohol ist es schwer löslich.
Strofitiumtetrathionatt SrS406, entsteht durch Oxydation des Thio-
sulfats mit Jod (Fordes und Oelis'^'*))- B^™ Eindunsten der Lösung
kristallisiert es nur zum Teil aus; der andere Teil zersetzt sich in Schwefel,
Schwefeldioxyd und Strontiumsulfat.
Strontiumhyponitrit» Sr(N0)2, wurde zuerst von Maquenne »'<^) durch
Auflösen von Silberhyponitrit in verdünnter Salpetersäure, Zusatz von Stron-
tiumchlorid und, nach dem Abfiltrieren des ausgeschiedenen Chlorsilbers, Von
überschüssigem Ammoniak dargestellt Er erhielt Kristalle mit wechselnden
Mengen HjO. Kirschner i'») gewann es durch Auflösen des Silbersalzes in
konzentriertem Ammoniak und Zusatz von Sr(N03)2. Es muß mit Alkohol
und Äther getrocknet werden, da es sein Kristal Iwasser leicht abgibt. Es ent-
hält dann 5 Mol. HjO. Die wässrige Lösung reagiert schwach alkalisch, mit
Säurt entwickelt sie Stickoxydul.
StrofittumnJtrit, Sr(N02)2.
Die DarstelJutig ist dieselbe wie die des entsprechenden Bariumsalzes.
Abegrg, Handb. d. anorgan. Chemie 11. 15
226
Sackur, Strontium.
Vogel ^'2) erhielt es rein aus AgNO] und SrClj. Es kristallisiert in hexagonalen
Kristallen mit i Mol. H^O, und gibt dieses schwerer ab als Ba(N02)2. Seine
Löslichkeit beträgt bei 20®:
in 100 ccm H^O 62,83 g Sr(N02)2H20
in 100 ccm goproz. Alkohol 0,42" g Sr(N02)2H20
in 100 ccm looproz. Alkohol 0,04 g Sr(N02)2H20.
Seine Löslichkeit steht also in der Mitte zwischen der des Ca(N02)2 und
Ba(N02)2.
Strontiumnitrat» Sr(N03)2; M.-Q. = 211,7, kann ebenso wie Calcium-
nitrat aus Hydroxyd, -carbonat oder -sulfid und Salpetersäure hergestellt
werden. Zur technischen Darstellung benutzt man seine viel geringere Lös-
lichkeit und fällt es aus konzentrierten SrCl2 -Lösungen mit NaNOj aus
(Muck»")).
Eigenschaften. Das Strontiumnitrat kristallisiert in der Wärme aus der
gesättigten Lösung in wasserfreien Oktaedern oder Würfeloktaedern aus. Sein spez.
Oew. beträgt im Mittel 2,93 (Clarke ^'^% Es schmilzt bei 64^^ (Carnelley »'*))
und zersetzt sich bei höherer Temperatur, zunächst unter Abgabe von Sauer-
stoff. Der Schmelzpunkt wird durch Zusatz von KNO3 naturgemäß er-
niedrigt. Das Minimum, die eutektische Mischung, liegt bei 285^^ und
einem Gehalt von 25,81 Proz. Sr(N03)2.
Aus der kaltgesättigten Lösung kristallisiert das Hydrat Sr(N03)2 • 4H2O
in monokliner Form aus, vom spez. Gew. 2,25 (15,5). Bei ioo<^ verliert es
vollständig sein Kristallwasser.
Die Bildungswärme des Sr(N03)2 aus den Elementen beträgt nach
Thomson 219820 cal, die Lösungswärme des wasserfreien Salzes in
400 Mol. H20 = 462o cal, die des Tetrahydrats in derselben Wassermenge
— 12300 cal, mithin seine Hydratationswärme +7680 cal.
Die molare Löslichkeit des Strontiumnitrats (ca. 2,7 molar) steht in
der Mitte zwischen der des Calcium- und Bariumnitrats (5,2 resp. 0,33). Sie
ist von Kremers >^^), Mulder*'') und ^tard^'^j bestimmt worden. Es
lösen sich
i20 in 100 Teilen Lösung ♦
Sr(N03)2 (M.) bei -ö» 24,5 Teile Sr(N03)2 (E.)
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39,5 1
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Das sp
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„ 14".
35,9
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46,9
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„ 76«
49,1
„ 94»
50,4
„ Jioo
50,2 (?)
ist bei 19,5^, bezogen auf
H2O
von 19,5® nach
Sackur,
Strontium.
%
Si(NO,),in
5
10
15
20
100
H,0
s
1,041
1,085
1,»3»
1,181
•/«
Sr(NO,)i in
25
29
35
40
100
H,0
s
'.235
1,292
1,354
1,422
227
DiethermischeAusdehnung vonSr(N03)2-Lösung]st von Lannoy<^^
untersucht worden; er fand, daß das spez. Volumen jeder Konzentration eine
Funktion zweiten Orades der Temperatur ist, also v = v^ + at + bt^. Die
Koeffizienten a und b wachsen mit der Konzentration.
Die Siedepunkte konzentrierter Lösungen sind nach Oerlach*®*)
Teile Sr(N03)j in 100 HjO t« Teile Sr(N0s)2 in 100 H^O t»
12 100,5 81,4 104
24 101 89,6 104,5
34»8 101,5 97,6 105
45 102 105 105,5
54»4 102,5 H2,2 106
63,6 103 116,5 106,3
72,6 103,5
DieSiedepunktserhöhungenverdünnterLösungen sind nach Smits*82)
Mol in 1000 g H5O .^ -dt
rt dt — 1
" n
0,0429 0,050^ 1,166 2,24
0,0848 0,098^^ 1,156 2,22
0,4142 0,4930 1,190 2,19
0,9005 1,0940 1,215 2,34
Die Gefrierpunkte konzentrierter Lösungen sind nach 'de Coppeti^s)
% Sr(N03)2 in 100 HjO t
10 — 2,0®
20 —3,70
25 —4,6»
30 —5,3^
35 - 6,25«
Die innere Reibung von Sr(N03}2-Lösungen ist nach Wagner i«*)
Mol in Uter
H 25«
s 25»
1
1,150
1,0822
%
1,0491
1,0419
V4
1,0240
1,0208
V8
1,0114.
1,0104
DasÄquivalentleitvermögen istvon Kohlrausch undOrüneisen«'**)
bei 18^ und Kahlenberg^^^ bei o® bestimmt worden.
V i i8<> V fio^ (Mol. Leilv.)
0,0001 111,74 4096 68,0
2 111,07 2048 67,4
5 109,76 1024 66,1
0,001 108,31 512 64,5
2 106,35 256 63,1
5 102,71 128 61,0
0,01 99,04 64 58,4
i5^
228
Sackur,
Stiontiuin.
V
2 i8«
V
io»
0,03
94,5»
32
5&5
5
87,30
16
5»,3
0,1
80,93
8
47,8
2
73,80
4
43,2
5
62,72
2
384
1,0
52,07
1
32,»
0,5
23,5
In flüssigem Ammoniak ist Sr(N03)2 beträchtlich lösh'ch und ein guter
Elektrolyt (Franklin und Kraus i^^).
Das Aquivalentleitvermögen ist in diesem Lösungsmittel bei — - 35^^ (in
reziproken Ohm)
V jl V 2
151000 514,2 2677 240,8
107900 491,9 1797 Mi,9
74350 466|2 884,1 190,6
49900 43M 593,3 173,7
20360 359,3 286,2 145,0
8108 299,0
5441 275,8
Der Grenzwert Xq^ bei unendlicher Verdünnung ist viel größer als in
wässrigen Lösungen, doch ist die elektrolytische Dissoziation geringer als in
diesen, da das Leitvermögen mit wachsender Konzentration ziemlich rasch
abnimmt
In absolutem Alkohol ist Sr(N03)2 nur schwer löslich. Nach Rose »«^
löst sich ein Teil Sr(N03)2 in 8500 Teilen Alkohol und 60000 Teilen eines
Gemisches aus gleichen Volumina Alkohol und Äther.
Strontiutii(dihydro)hypöpho8phit, Sr(H2P02)2, entsteht wie das ent-
sprechende Caiciumsalz beim Kochen von Strontiumhydroxydlösuhg mit
Phosphor, oder durch Auflösen von Strontiumcarbonat in unterphosphoriger
Saure (Rammeisberg). Es kristallisiert in luftbeständigen, kristallwasser-
freien Blättchen. Seine Zersetzung beim Glühen ist analog der des Ca- und
Ba-Salzes.
Strontiumhydrophosphit» SrHPOs, wurde von Rose und Rammels-
berg ganz ebenso wie die entsprechenden Ca- und Ba-Salze dargestellt
Seine Eigenschaften sind denen dieser Verbindungen durchaus ähnlich. Es
kristallisiert mit 1 Mol HjO.
Strontiumorthophosphate.
Von den drei möglichen Salzen sind nur zwei in festem Zustande be-
kannt, nämlich das tertiäre, Strontiumphosphat, Sr3(P04)2, und das sekun-
däre, Strontiumhydrophosphat, SrHP04.
Ober ihre Löslichkeitsverhältnisse in Wasser und Säuren sowie ihre teil-
weise Zersetzung durch Wasser gilt dasselbe wie für die entsprechenden
Salze des Calciums (vgl. S. 52). Exakte quantitative Bestimmungen liegen nicht
vor, doch scheinen die Löslichkeitsprodukte der beiden Salze und daher auch
ihre Löslichkeiten größer zu sein als bei den Calciumsalzen.
Auch die Darstellung ist dieselbe wie die der Ca-Salze; sie entstehen
durch Fällen neutraler Sr-Lösungen mit den entsprechenden Alkaliphosphaten
und beim Behandeln von Strontiumcarbonat mit wässriger Phosphorsäure.
Sackur, Strontium. 229
Das tertiäre Salz entsteht immer amorph, das sekundäre kann auch kristallinisch
erhalten werden, da sich der zuerst entstehende amorphe Niederschlag all-
mählich umwandelt (Joly*®*)).
Die Wärmetönungen, die bei der Neutralisation von Phosphorsäure mit
alkalischen Strontiumlösungen frei werden, sind von Berthelot**<>) gemessen
worden.
Strontiumkaliumorthophosphat, SrKPO4,undStrontiumnatrium-
orthopho8phat,SrNaPO4,sindvonRose«•0undOuvrard*•^beimSchmelzen
von Strontiumpyrophosphat mit Kalium- bez. Natriumcarbonat als in Wasser
unlösliche Verbindungen erhalten worden.
Strontlttmpyropho8phat,Sr2P20-,wirdnachSchwarzcnbergi»5)durch
Glühen von sekundärem Orthophosphat oder durch Fällen von Sr(N03)2 mit
Natriumpyrophosphat erhalten. Es kann amorph und kristallinisch mit i Mol
HjO erhalten werden. In Wasser ist es wenig, in Säuren leicht löslich. Mit
Na und K bildet es ebenfalls Doppelverbindungen vom Typus SrK2P207. Das
Na-Salz ist nur amorph, das K-Salz kristallinisch in hexagonalen Blättchen
erhalten worden (Bare^**), Ouvrard, 1. c).
Strofitfutninetaphosphat, Sr(P03)2, wurde von Maddrell wie das ent-
sprechende Ca-Salz erhalten. Polymer mit diesem ist das von Ludert i'^*) als
Strontiumhexanietaphosphat, Sr^P^-O^g, angesprochene Salz.
Mndbom*»«) erhielt ein Doppelsalz, Sr(P03)2Na2P03.
Strontlumarsenit, Sr(As02)2i. kann aus Ammoniumarsenit und Stron-
tiumsalzen dargestellt werden. Es ist ziemlich leicht löslich.
Strontlumarsenat» Sr3(As04)2, wurde ebenso wie das Ca- und Ba-Salz
von Kotschubey dargestellt. Salkowsky '»') erhielt jedoch aus Natrium-
arsenat und Strontiumchlorid stets ein Doppelsalz, NaSrAs04, welches beim
Kochen mit Wasser in das Pyroarsenat, SrjAsjO-, überging.
jolyio^) erhielt ein Doppelsalz, SrNaAs04 + iSH^O und SrNaAs04
+ 9H2O.
Das Pyroarsenat wurde auch von Lefivre»*^ durch Schmelzen von
Strontiumoxyd und Kaliummetaarsenat in orthorbombischen Prismen erhalten.
Strofitlafnsulfoarsenite wurden ebenso wie die entsprechenden Ca- und
Ba-Salze von Nil so n untersucht Er erhielt die Verbindungen
aSr(AsSj)2 • 5H2O und 2Sr(AsSj)2- 15H2O.
Strontfumcarbonat, SrCO,; M.-0. -» 147,6, kommt in der Natur als
Strontianit vor.
Darstellung, infolge seiner Schwerlöslichkeit entsteht SrCOs aus allen
Lösungen von Strontiumsalzen beim Zusatz von Ammöniumcarbonat Als
Ausgangsmaterial für die Technik dient vornehmlich Cölestin, SrS04. Er
kann durch Schmelzen mit Soda (Urquhart und Rowell^o^ oder durch
Kochen mit einer konzentrierten Lösung von Ammöniumcarbonat direkt in
Strontiumcarbonat übergeführt werden (Mebus und Decastro^^O)- Die
Reinigung von Alkalien wird nach H eye r 202) durch nochmaliges schwaches
Glühen ermöglicht Nach einem Verfahren von Lieber^os) ^|rd Strontium-
sulfat durch Schmelzen mit CaClj, C und wenig Fe in SrCl2 und dieses
durch eine Lösung von Ammöniumcarbonat in SrCOj übergeführt Nach
Wackenroder*®*) wird gepulverter Cölestin in einer Lösung von Calcium-
saccharat durch Kohlendioxyd in Carbonat verwandelt Claus -'ö*) erhielt das-
selbe durch Einleiten von Kohlendioxyd in eine Lösung von Strontiumsulf-
hydrat bei Gegenwart von Magnesiumchlorid. Doch ist es nach den älteren
230 Sackur, Strontium.
Untersuchungen von Riviere und Scheurer-Kestner^o«) nicht möglich,
vollständig sulfidfreies Carbonat zu erhalten. Die nachträgliche Reinigung
desselben vergl. bei Brock und Marsch. ^ot) Mit wasserfreiem Strontium-
hydroxyd oder -oxyd reagiert COj unter Bildung von Carbonat erst bei
Rotglut (Scheiblej208)^ Raoult^o^).
Eigenschaften. Der natürliche Strontianit kristallisiert in rhombischen
Kristallen, die mit Aragonit isomorph sind. Das gefällte SrCOj ist amorph,
kann aber nach Bourgeois2>ö)durch Erhitzen mit Lösungen von Ammonium-
salzen oder Harnstoff, der sich bei dieser Temperatur in .Ammoniumcarbonat
umwandelt, auf 150—180^ im geschlossenen Rohr in die kristallinische Modi-
fikation übergeführt werden, ebenso durch Eintragen in geschmolzenes NaCl
und KCl. Man erhält auf diese Weise längliche Prismen, die stark doppel-
brechend sind. Strontiumcarbonat wird durch Hitze in Oxyd und Kohlen-
dioxyd zersetzt, und zwar ist der Dissoziationsdruck der Kohlensäure geringer
als beim CaCOj. Jedoch ist die Zersetzung bei 1100^ nach Conroy^*') voll-
ständig, d. h. der Dissoziationsdruck übersteigt eine Atmosphäre. Die Zer-
setzung geht nur langsam vorwärts, wird jedoch durch mechanische Ent-
fernung des gebildeten Kohlendioxyds, z. B. durch Wasserdampf, beschleunigt
Das spez. Oew. des amorphen SrC03 beträgt 3,62, das des Strontianits
3,605—3,625 (Schröder2'2)). Die Bildungswärme des Strontiumcarbonats
aus den Elementen beträgt nach Thomsen 281 170 cal, aus SrO und COj
55770 cal.
In Wasser ist Strontiumcarbonat nur sehr wenig löslich. Es lösen sich
in einem Liter nach Bineau^t») 10 mg, nach Holleman^«^) bei 8,8^8,2 ing,
bei 24,30 10,4 mg, nach Kohlrausch und Rose^^*) bei i8<^ 11 mg. Diese
Werte stimmen sehr gut überein, die wesentlich höheren Angaben von
Fresenius und Kremers sind daher offenbar unrichtig. Das elektrische
Leitvermögen der gesättigten Lösungen beträgt nach Kohlrausch 21«) in rezi-
proken Ohm
bei o,8oo 8,17. lo-« bei I7,i6<> 16,12.10-«
„ 2,620 8,79 „ „ 34,70 29,3 „
ff 4,93^ 9,69 » „ 37,7^ 32,1 „
Die gesättigte Lösung reagiert infolge von Hydrolyse alkalisch. Sie ent-
hält also freie Hydroxylionen; dementsprechend ist die Löslichkeit in Ammo-
niaklösungen geringer, in Ammoniumsalzlösungen wegen Bildung von un-
dissoziiertem NH4OH jedoch größer als in reinem Wasser. In CO^-haltigem
Wasser ist die Löslichkeit ebenfalls größer, weil in diesem mit wachsendem
Partialdruck von COj eine Vermehrung der Ionen HCO3' und eine Ver-
minderung der Ionen COjj" eintritt Das Löslichkeitsprodukt des SrCOj ist
aber nur durch die Konzentration der letzteren bestimmt (s. CaCO-j). Beim
Erhitzen von SrCOj mit Schwefel und Wasser im geschlossenen Rohr tritt
nach Oeitner^i?) eine allerdings vorübergehende Blau- oder Orünfärbung ein.
Strontiumcarbonat löst sich nach Guthrie 2^^) in geschmolzenem Natrium-
nitrat auf und zwar beträgt seine Löslichkeit bei der Temperatur des eutek-
tischen Punktes 0,69 Proz.
Strontiumsilicate kommen in der Natur zusammen mit Bariumsilikaten
vor (siehe diese). Nach Jordis und Kanter können sie ebenso wie diese und
die entsprechenden Ca-Verbindungen dargestellt werden und haben ähnliche
Eigenschaften.
Strontiumborate« Wasserfreie Strontiu mborate der Formeln Sr(B02)2i
Sackur, Strontium. .231
Sr3B409, SrBßO,o, SrB407 wurden ^benso wie die entsprechenden Calcium-
verbindungen von Ditte dargestellt. Ouertler^»®) bewies durch Schmelz-
punktsbestimmung der Gemische von SrO und B2O3 die Existenz der Ver-
bindungen 2SrO . B2O3, SrO • BjOj, SrO • 2B0O3.
Auf feuchtem Wege, d. h. durch Ausfällen von löslichen Strontiuinsalzen
mit Borax, erhält man stets kristall wasserhaltige Niederschläge verschiedener
Zusammensetzung, die infolge von Hydrolyse um so ärmer an Borsäure sind,
je heißer sie gefällt werden. Da sie aber meistens noch das zur Fällung
notwendige Alkalimetall enthalten (Na), so kommt den berechneten Formeln
keine Sicherheit zu (Rose'^'-'^), Laurent^^^)).
Strontiümfonniat» Sr(HC02)2. Seine Lösungen entstehen durch Neu-
tralisation von Ameisensäure mit Strontiumhydroxyd oder -carbonat. Aus
denselben kristallisiert es nach Plathan^as) oberhalb 7 1, 9 <> wasserfrei, unter-
halb dieser Temperatur in Kristallen mit 2 Mol H2O, im rhombischen
System, deren Heniiedrien von Qernez^is) bestimmt worden sind. Die
Dichte des wasserfreien Salzes beträgt 2,67, des wasserhaltigen 2,25
(Schröder 224)), Seine Löslichkeit ist von Plathan und Stanley bestimmt
worden. Letzterer fand
t» oo 11,0 28,6 37,4 51,4 67,5
g Sr(HC02)2 2H2O in 100 HjO 7,02 8,08 11,62 13,01 16,31 20,62
t® 81,5 86,0 gl, 7 100,0
lösl. % 26,14 27,58 27,01 26,57
Stanley gibt daher im Gegensatz zu Plathan den Umwandlungspunkt
in die anhydrische Form zu 86^ an.
Die Oefrierpunktserniedrigungen von Strontiumformiat-Lösungen
sind von Calame225) gemessen worden.
c
dt
(Mol in 1000 g HjO)
dt
'~cr"i,86
0,510
2,390»
2,52
0,252
1,210»
2,58
0,126
0,630»
2,69
0,063
0,338»
2,89
Wie die letzte Tabelle zeigt, ist die elektrolytische Dissoziation sehr be-
trächtlich.
Das Refraktionsäquivalent des Strontiumformiats für die A-Linie ist
nach Kannonikow226)
Ro = 36,58 RA = 35,55.
Strontiumacetat» Sr(C2^^302)2i kristallisiert in der Kälte mit 4 Mol
H2O, bei 150 mit 0,5 Mol. Die Existenzgrenzen sind nicht genauer bekannt.
Es ist wie die entsprechenden Ba- und Ca-Salze in Alkohol schwer, in
Wasser leicht löslich.
Die Oefrierpunktserniedrigungen seiner Lösungen sind nach
Calame227)
Mol in 1000 g HjO dto i= '- i ber.
^ ^ c. 1,86
0,510 2,535 2,67 1,76
0,255 1,245 2,62 1,84
0,126 0,635 ^2,71 2,02
0,063 0,335 2,86 2,18
232 Sackur, Strontium.
Die unter „i ber." aufgeführten Werte sind aus den Messungen des
elektrischen Leitvermögens von MacOregory ^28) berechnet. Sie sind durch-
weg ebenso wie beim Calcium- und Bariuniacetat viel kleiner als die nach
der oßmotischen Methode erhaltenen.
Das Aquivalentleitvermögen der Strontiumacetate berechnet sich aus
den Werten von Mac Gregory *29) bei 18** in reziproken Ohm zu
c i
0,0005 81,1
0,001 80,1
0,002 78,5
0,005 75,8
0,01 72,8
0,02 69,1
0,03 66,5
Strontiumoxalat, SrQOj, kristallisiert in der Kälte mit 2'/2 Mol HjO,
bei höherer Temperatur mit 1 Mol. Bei Temperaturerhöhung verhält es
sich ebenso wie Calciumoxalat. Seine Löslichkeit ist jedoch beträchtlich
größer. Kohlrausch und Rose -'3^*) fanden das Leitvermögen der gesättigten
Lösung
bei 1,350 15,9<> 3i,70^ 37,27^
xio» 25,1 50,1 89,9 107,1
Daraus berechnen sie**^) die Löslichkeit zu 0,046 g =» 0,26 Millimol im
Liter bei 18«.
Nach Herz und Muhs^»*) ist dieselbe größer, sie beträgt bei 26—27«
in Wasser .... 0,090 g SrCjOiHjO
„ 0,58 n Essigsäure 0,525 „ „
c
;i
0,05
' 62,3
0,1
56,7
0,2
50,0
0,3
46,0
0,5
40,2
1,0
30.9
1,45 „
tt
0,621 „
2,87 „
n
. 0,641 „
3,86 „
tt
0,599 ,,
5,79 „
it
0,497 „
6,26 „
tt
0,061 „
Strontlutntartrat, SrC4H406, wurde von Marignac^*^ monoklin mit
3 Mol. HjO erhalten. Die letztere Modifikation erhielten auch Herz und
Muhs233) beim Fällen von Strontiumchlorid mit Kaliumnatriumtartrat Seine
Löslichkeit in Wasser und Essigsäure beträgt nach ihnen bei 26—27^ ™ Liter
in
Wasser
.
2,269 g
0,565 n
Essigsäure
6,782 „
1,425 „
tf
8,636 „
2,85 „
tt
9,961 „
3,77 „
tt
10,52 „
5,65 „
tt
9,82 „
16,89 „
tt
1,837 „
Die Mengen beziehen sich auf Salz, welches bei 70* getrocknet ist;
welchen Wassergehalt es besitzt, wird nicht angegeben.
Marignac (I. c.) hat Doppelsalze des Strontiumtartrats mit Natrium-,
Kalium- und Ammoniumtarfrat beschrieben.
1) Oilbcrts Ann. 32, J^H)» 1808.
2) Ann. d. Chem. u. Pharm. 94, ">» ^855.
V) Lehrbuch, S. 423.
Sackur, StrontiuiiL 233
4) Ztschr. f. Elektrochem. 8, 759» 1902.
5) Jahr.-Ber. 1859, 129.
6) Journ. f. prakt. Chem. 107, 253, 1869.
7) Ber. d. Deutsch. Chem. Qes. 23, 122, 1890.
8) Journ. f. prakt. Chem. [2], 81« 321, 1885.
9) Ostwald, OnindHnien 1900, S. 549.
10) Kohlrausch und Holborn, Leitvermögen der Elektrolyte, Leipzig 1898.
10a) Ztschr. physik. Chem. 85, 318, 1900; s. a. Ztschr. f. Elektrochem. 7, 254, 1900.
11) Ztschr. f. anorg. Chem. tt, 145, 1902.
12) C. r. de l'Acad. d. sdences 184, 100, 1902.
13) ibid. 183, 1209, 1902.
14) Pogg. Ann. 1 20.
15) Krist. Fluorverb. Qöttingen 1863.
16) Ann. de chim. et de phys. [6], 8, 5, 1884.
17) Dingl. Polyt Journ. 893, 440; 262 143; D. R. P. 28062.
18) Jahresber. 1858, 124.
19) Ann. chim. phys. [3], 55, 191, 1859.
ao) Bull, de la Soc. Chim. de Paris 7, 106, 1867.
ai) Journ. Chem. Soc 28, 4ß9» 1^; 33, 273, 1878.
22) Pogg. Ann. 154, 190, 1875.
23) Wied. Ann. 55, 95, 1891.
24) Dichtigkeitsmessungen, Heidelberg 1878.
25) Pogg. Ann. 138, 141, 1869.
'26) Pogg. Ann. 82, 499* 1854; 108, 66, 1858.
27) Pogg. Ann. 82, 429; 103, 66.
28) Clarke, Amer. Chem. Journ. 5, 240, 1883.
29) Thermochemische Untersuchungen IIL
30) Scheikund. Verhandel. 1864, 416.
31) Ann. de chim. et de phys. [7], 2, 53s 1894.
32) C. r. 102, 619, 1886.
33) Ztschr. f. analyt Chem. 8, 252, 283, 1869.
34) Wied. Ann. 8, 38, 1879.
35) C r. de Tacad. des sciences 108, 1260, 1886.
36) Zeitschr. f. physik. Chem. 1, 5, 1889.
37) Zeitschr. f. physik. Chem. 7, 248, 1891.
38) Wied. Ann. 24, 527, 1883.
39) Ref. Zeitschr. f. physik. Chem. 2, 45^ 1888.
40) Zeitschr. f. analyt. Chem. 28, 41% 1887.
41) Zeitschr. f. physik. Chem. 2, 49^, 1887. #
42) Wied. Ann. 80, 523, 1897.
43) Amer. Chem. Journ. 23, 89, 1900.
44) Zeitschr. f. physik. Chem. 40, 185.
45) Zeitschr. f. physik. Chem. 46; 244.
46) ^ogg. Ann. 145, 599, 1872.
47) Wied. Ann. 30, 545, 1882.
48) Zeitschr. f. physik. Chem. 5, 3I/ 189a
49) Ann. de chim. et de phys. [4], 25, 502, 1872.
50) Wied. Ann. 81, 14, 1882.
51) Leitveng. der Elektrolyte. Leipzig 1898.
52) Diss., Straßburg und Wied. Ann. 51, 126, 1894.
53) Amer. Chem. Journ. 23, 89, 1903.
54) Zeitschr. f. physik. Chem. 40, 589, 1902.
55) Zeitschr. f. physik. Chem. 44, 575, 1900.
56) Ann. de chim. et de phys. [1] 5, 156, 1865.
57) Ann. de chim. et de phys. [6] 8, 65, 1884.
58) Journ. Chem. Soc 33, 273, 1878.
59) Beziehungen zwischen Didite und Zusammensetzung, 1860.
60) Pogg. Ann. 55, 237, 1842; 122, 216, 1869.
61) C. r. de TAcad. des Sciences 103, 1260, 1886.
62) C. r. de l'Acad. des Sdences 77, 579, 1873.
234 Sackur, Strontium.
63) Pogg. Ann. 103, 65, 1858.
64) Ann. de chim. et de phys. [7] 2, 535, 1894.
65) Zeitschr. f. analyt. Chem. 8, 285, 1869.
66) 1. c
67) Wied. Ann. H 527, 1883.
68) Ref. Zeitschr. f. physik. Chem. 2, 45, 1888.
6q) Amer. Chem. Journ. 28, 89, 1900.
70) Fonzes Diacön
71) Jahr.-Ber. 1853, 339.
72) Ber. d. Deutsch, chem. Ges. 1883, 3051 (Ref.). fdc phys. [7] 17, 38, 1898.
73) C r. de TAcad. des sciences 120, 1338, 1895; 122, 812, 1896; Ann. de chim. et
74) Ann. d. Chem. u. Pharm. 94, 111, 1855.
75) Journ. Chem. Soc 88, 273, 1878.
76) Beziehungen zwischen Dichte und Zusammensetzung 1860.
77) Journ. prakt. Chem. 68, 402, 18516.
78) C. r. de l'acad. des sciences 122, 82, 1896.
79) Pogg. Ann. 103, 65, 1858.
8a) Ann. de chim. et de phys, [7] 2, 535.
81) Zeitschr. f. analyt. Chem. 8, 285, ifi^.
82) Amer. Chem. Journ. 25, 349, 1901.
83) Amer. Chem. Journ. 28, 329, 1902.
84) C. r. de l'acad. des sciences 120, 1338, 1895.
85) Zeitschr. f. anorgan. Chem. 30, 113, 1902.
86) Journ. f. prakt. Chem. 68, 257, 1856.
87) Ann. d. chim. et de phys. [5] 26, 496.
88) Pogg- Ann. 56, 63.
89) Dingl. polyt. Journ. 248, 249. D.R.P. 20276.
90) D.R.P. 7159, Ber. d. deutsch, chem. Ges. 1884. R. 242.
91) Ber. d. deutsch, chem. Ges. 19, 3, 124, 1886.
92) D.R.P. 41991, 1887.
93) Journ. of Söc. Chem. Ind. 5, 360, 1886; Dingl. polyt. Journ. 262, 287.
94) Dingl. Journ. 262, 287, 18S6.
95) D.R.P. 71783-
96) Constants of nature, IL Aufl., 1885.
97) Ann. de chim. et de phys. [3] 21, 415, 1847.
98) Wied. Ann. 2, 466, 4277, 1878; Ztschr. f. amal. Chim. 1890, 123. f-4 J3Ö-
99) C. r. de l'acad. des sciences 115, 1034, 1897; Ann. de diim. et de ph>s- W
100) Zitiert n. Gm el in.- Kraut.
101) Zeitschr. f. Kifttallogr. 12, 531, 1887.
102) C. r. de l'acad. des sciences 76, 1109, 1S73.
103) Jahr.-Ber. 1859, 131.
104) Zeitschr.*f. Rübenzuckerind. 1898, 833.
105) Ben d. deutsch, chem. Ges. 1886, 2958.
106) Ber. d. deutsch, chem. Ges. 1886, 2684, 3222.
107) Ber. d. deutsch, chem. Ges. 20, 1628, 1887; 22, 3180, 1889.
108) Ber. d. deutsch, chem. Ges. 1886, 1973.
109) C. r. de l'acad. des sciences 92, 1110, 1881. ^^
uo) N. Zeitschr. f. Rübenzucker [7] 49, 257, 1881; Zeitschr. anal. Chem. 21, 5^^'
111) A. Riedel, Dissertation, Breslau 1905.
112) N. Zeitschr. f. Rübenzuckerind. 10, 229, 1883.
113) Journ. f. prakt. Chem. 33, 312, 1886.
114) Ann. d. Chem. 11, 22.
115) Ann. d. chim. 8, 312.
116) Chem. News 27, 291, 1873.
117) Ber. d. deutsch. Chem. Ges. 6, 1172, 1873.
118) C. r. de l'acad. des sciences 130, 1017, 1900.
119) Ann. chim. phys. 22, 233; 24, 275, 1823.
120) Pogg. Ann. 112, 794, 1861.
121) C r. de l'acad. des sciences 125, 775, 1898.
122) Chem. News 32, 137.
Sackur, Strontium. 235
123) C. r. de Tacad. des scicnces 127, 408, 1899; Ann. diim. phys. [7] 17, 510.
124) Centralbl. f. Miner., Geol. u. Paläontol. 1900, 176.
125) C r. de Tacad. des sciences 102, 600, 1886; 104, 501, 18^7. [427, 557.
126) Cr. de Tacad. des sciences 124, 1237, 1521, 1897; 126, 904, 127, 229, 372; 128,
126a) Wied. Ann. 38, 90, 1889.
127) Wied. Ann. 30, 47, 1887.
128) Ann. de chim. et de phys. [5] 22, 5, 1881.
129) Pogg. Ann. 117, 59, 1862.
130) Ann. der Chem. 28i 178» 1824.
131) Ann. de chim. et de phys. [6] 29, 225, 1893.
132) C. r. de I'acad. des sciences 128, 762, 1899. [470, 1902.
133) C. r. de Tacad. des sciences 129, 47. 1899; Ann. de chim. et de phys. [7] 85,
134) C. r. de l'acad. des sciences 125, 629, 1897.
135) C. r. de Tacad. des sciences 118.
136) Joum. f. prakt. Chem. 30, 324, 1843.
137) Ann. d. Chem. u. Pharm. 102, 381-
138) Joum. russ. phys.-chem. Ges. 1, 451, 1889. — R. Bcr. 82, 3, 833.
139) Dichtigkeitsmessungen, Heidelberg 1873.
140) Ann. de chim. et de phys. 46, 304, 1831.
141) Mag. Pharm. 33, 7.
142) Pogg. Ann. 52, 84.
143) Joum. rass. phys.-chem. Ges. 1, 451, 1889. Ref. Bcr. 22, 3, 833-
144) Recherches sur l'acide jodique, Paris iQjo, 65.
145) Chem. Abhandlungen, S. 36.
146) 1. c.
147) Ber. d. deutsch, chem. Ges. 1880, 651.
148) Pogg. Ann. 67, 249, 1896.
149) Pogg. Ann. 133, 106, 1868.
150) C r. de Tacad. des sciences 126, 420, 1898.
151) Pogg. Ann. 74, 281, 1848.
152) Recherch. 28. [Akad. Bcr. [1] SO, 540-
153) Eine kristallographische Monographie der Cölestins vgl. Auerbach, Wien.
154) Schröder, Pogg. Ann. 106, 226, 1859.
155) Ann. de chim. et de phys. [4] 12, 419, 1867.
156) z. B. Schweigg. Joum. 9, 169.
»57) C. r. de Tacad. des sciences 46, 1164, 1863.
158) Pogg. Ann. 75, 277, 1897.
159) Joum. of Chem. Soc. 47, 94, 1885.
160) Österr.-ungar. Zeitschr. f. Zuckerind. 25, 986, 997, i897.
161) Zeitschr. f. physik. Chem. 12, 125, 1893.
162) Zeitschr. f. physik. Chem. 12, 234, 1893; 50, 356, 1904.
163) Jahr.-Ber. 1862, 127.
164) Joum. f. prakt. Chem. [2] 29, 52.
165) Pogg. Ann. 133, 14?; iÄ>8.
166) Ber. d. deutsch, chem. Ges. 17, 2, 707, 1884.
167) Pogg. Ann. 93, 604, 1854.
168) Pogg. Ann. 7, 177, 1826.
169) C. r. de l'acad. des sciences 15, 920, 1842.
170) Ann. de chim. et de phys. [6) 18, 551.
171) Zeitschr. f. anorg. Chem. 16, 424, 1898.
172) Zeitschr. f. anorg. Chem. 35, 385, 1903-
173) Bcr. d. deutsch, chem. Ges. 1883, 2324. D.R.P. Nr. 23372.
174) Constants of nature, Washington 1888.
175) Joum. of Chem. Soc 33, 273, 1878.
176) Pogg. Ann. 92, 499-
177) Scheikund. Verh. Rotterdam 1067, 114.
178) Ann. de chim. et de phys. I7I % 535, 1894.
179) Zeitschr. f. analyt Chem. 8, 286, 1869.
180) Zeitschr. f. physik. Chem. 18, 443, 1895.
181) Zeitschr. f. analyt. Chem. 26, 4i3f 1887.
23b Sackur, Strontium.
182) Zeitschr. f. physik. Chem. 39, 4^8, igo2.
183) Ann. de chim. et de phys. [9] 25, 502, 1872.
184) Zeitschr. f. physik. Chem. 5, 3». 1890«
185) Sitz,-Bcr. Berl. Ak. 1904, 1125.
186) Joum. of Phys. Chem. 5, 339, 1901.
187) Amer. Chem. Joum. 23, 277, 1900.
188) Pogg. Ann. 110, 296, 1860.
189) C. r. de Tacad. des sciences 108, 1129, 18^7.
190) C. r. de Tacad. des sciences 103, 911, 1887.
19O Pogg. Ann. 77, 293, 1849.
192) C r. de l'acad. des sciences 106, 1599, 1888.
193) Ann. d. Chem. 65, 144, 1818
194) Pogg. Ann. 75, 166, 1848.
195) Zeitschr. f. anorg. Chem. 5, 15, 1894.
196) Ber. d. Deutsch. Chem. Ges. 122, 1875.
197) Joum. f. prakt. Chem. 104, 148.
198) C. r. de l'acad. des sciences lOi 905, 1887.
199) C. r. de Tacad. des sciences 108, 1058, 1889.
200) D.R.P. Nr. 26241, 1883.
201) D.R.P. Nr. 31668, 1884.
202) D.R.P. Nr. 37597, 1886.
203) D.R.P. Nr. 22364, 1882.
204) D.R.P.- Nr. 30205, 1884.
205) D.R.P. Nr. 27159, 1883.
206) Mulhouse Soc Bull. 86, 438, 448.
207) Ber. d. Deutsch. Chem. Oes. 1886, 1973.
208) C. r. de l'acad. des sciences 92, 1110, 1881.
209) Chem. Ztg. 17, 761, 1893.
210) Bull. d. 1. Soc chim. [2] 87, 447, 1882; 47, 81, 1887.
211) Joum. of Soc Chem. Ind. 1891, 104.
212) Pogg. Ann. 106, 226, 1859.
213) Ann. d. chim. et de phys. [3] 51, 290.
214) Zeitschr. f. physik. Chem. 12, 125, 1893.
215) Zeitschr. f. physik. Chem. 12, 234, 1893.
216) Zeitschr. f. physik. Chem. 44, i97, 19Q3-
217) Ann. d. Chem. u. Pharm. 129, 350, 1864.
218) Joum. of Chen. Soc 47, 94.
219) Z. anorgan. ( «lem. 40, 337, 1904.
220) Pogg. Ann. 07, 10, 1852.
221) Jahr.-Ber. d. Chem. 1850, 257.
222) Dissert Helsingfors 1897.
223) Jahr.-Ber. d. Chem. 1868, 1.
224) Ber. d. Deutsch. Chem. Oes. li 21, 1881.
224a) Chem. News 89, 193, 1904.
225) Zeitschr. f. physik. Chem. 27, 401, 1898.
226) Joum. f. prakt. Chem. [2] 81, 321, 1885.
227) Zeitschr. f. physik. Chem. 27, 401, 1898.
228) Wied. Ann. 51, 126, 1894.
229) Kohlrausch und Holborn, Leitverm. d. Elektrolyte. 1898.
230) Zeitschr. f. physik. Chem. 12, 234, 1894; 44, 197, 1903*
231) Ber. d. Deutsch. Chem. Oes. 86, 3715, 1903.
232) Jahr.-Ber. d. Chem. 1859, 286.
233) Ber. d. Deutsch. Chem. Oes. 86, 371s 1903.
Sackur.
Atomgewicht des Strontiums» Sr»: 87,66.
(Die internationale A.-G.- Kommission nimmt Sr=87,6 an.)
A) Wahl des Atomgewichts.
Das H-Aquivalent des Strontiums ist eine 2^1 von der OröBenord-
nung 44.
Berzelius 'nahm, bevor er die Existenz der Sesquioxyde zuIieB, das
Vierfache des H-Aquivalents als Atomgewicht an (44x4 >» 176, wenn 0»=i6),
indem er dem Strontiumoxyd die Formel SrO, gab. Später (1826) halbierte
er das Atomgewicht Als Äquivalent im Qmel in sehen Sinne galt die Zahl
Sr = 43 J5.
a) Das Oesetz von Avogadro lä£t sich auf Strontiumverbindungen
direkt nicht anwenden, da wir von keiner derselben die Dampfdichte kennen.
Betrachten wir jedoch die Ausdehnung desselben Gesetzes durch van't Hoff
auf Lösungen, so finden wir, daß sich die Verbindungen des Strontiums als
solche eines zweiwertigen Elements verhalten.
b) Die Regel von Dulong-Petit Die Atomwärme des reinen me-
tallischen Strontiums ist nicht bekannt, dagegen berechnet dieselbe Kopp
aus den Verbindungen zu 6,4.
c) Mit der Lehre vom Isomorphismus befindet sich unser Atom-
gewicht des Strontiums im Einklänge, da die Verbindungen der zweiwertigen
Elemente Ca, Ba, Pb und die des Sr isomorph sind.
d) Mit dem periodischen Gesetz ist unser Atomgewicht ebenfalls im
Einklänge, denn die Eigenschaften des Strontiums und seiner Verbindungen
sind Funktionen des Atomgewichts 87,66 und das Element steht in der
sechsten Horizontalreihe der IL Gruppe (11—6).
B) Bestimmung des Atomgewichts.
Wir verdanken die jetzige richtige Zahl den Untersuchungen von
Richards (1894) und können deshalb die ein historisches Interesse be-
sitzenden älteren Bestimmungen nur kurz anführen.
1. Die erste Bestimmung des Atomgewichts wurde 1816 von Stromey er <)
ausgeführt Er maß das Volum der aus dem Carbonat entwickelten Kohlen-
säure und fand Sr=87,3.
Ich möchte hier noch bemerken, daß Berzelius in seiner Atomgewichts-
tafel vom Jahre 1814 eine Zahl anführt, welche, auf 0=i6 umgerechnet
Sr=8g,4 ergibt; vielleicht stützt sie sich auf die ältesten Analysen von
Klaproth und Wollaston. Aus der Tafel vom Jahre 1818 ergibt sich
Sr= 87,57. ^ .....
2. Rose 2) fand zu derselben Zeit, daß 100 Teile StroÄüumchlond
181,25 Teile Silberchlorid liefern, woraus Sr = 87,31.
238 Brauner, Strontium-Atomgewicht
3. Salv^tat') berechnet 1843 aus dem Gewichtsverlust des Strontium-
carbonats, beim Glühen und bei der Behandlung mit Schwefelsäure, daß das
Atomgewicht Sr = 88^o betragen muß.
4. Pelouze*) titrierte im Jahre 1845 den Chlorgehalt des Strontiumchlorids
mit Silber und findet als Mittel von zwei Versuchen, daß 100 Teile Ag
73»478 Teilen SrClj (73,486—73,471) entsprechen, woraus. Sr= 87,70.
5. Marignac^) ging 1858 vom kristallisierten Strontiumchlorid aus. Er
erhielt aus je 5 g desselb^ solche Mengen von Chlorsilber, welche 4,0515,
4,0495 und 4,0505 g Ag entsprachen. Im Mittel ergibt sich 100 Ag: 123,442
SrCl^ • öHjG. In der zweiten Reihe wurde das Strontiumchlorid zunächst ge-
trocknet Es verloren 5 g des Salzes 40,556, 40,568 und 40,566 Proz. Wasser,
im Mittel 40,563.
In drei mit 10 g Salz ausgeführten Versuchen wurde 40,58, 40,59 und
40,58, im Mittel '40,583 Proz. Wasser erhalten. Die aus 5 g des getrockneten
Salzes erhaltenen Rückstände gaben 4,0490, 4,0500 resp. 4,0490 g Ag ent-
sprechende Mengen AgCl, im Mittel 100 Ag: 123,477 SrClj-öHjO. Endlich
wurde das aus 10 g des Hexahydrats dargestellte wasserfreie Chlorid in das
Sulfat umgewandelt Es wurden aus looSrCl^ erhalten 115,932, 115,949
resp. 115,927 Teile, im Mittel 115,936 Teile SrSG4.
Aus dem Verhältnis Agj : SrC^ • 6H2O ergibt sich Sr= 87,49.
Aus dem Verhältnis Proz. H20:SrCl2.6H2G ergibt sich Sr = 87,41.
Aus dem Verhältnis SrCl2:SrS04 folgt Sr=87,i.
6. Dumas®) 1859 bereitete das wasserfreie Strontiumchlorid durch
Schmelzen des entwässerten Salzes im Chlorwasserstoffstrom und ermittelte
nach der Pelouzeschen Methode, welche den Chlorgehalt zu hoch und das
Atomgewicht zu niedrig zu finden gestattet, das Verhältnis zwischen dem
Chlorid und dem Silber. (Näheres über diese Methode und ihre Fehler findet man
beim Calcium und Barium.) Es wurden 3 Serien von zusammen 1 1 Versuchen
ausgeführt, wobei .1,982—7,213 g SrClj und 2,705—9,811 g Ag zur Verwen-
dung gelangten. Im Mittel ergab sich das Verhältnis Ag : SrClj = 100 : 73,4079
(Minimum: 73,2717, Maximum 73,5529, also recht große Differenzen). Da-
raus folgt das Atomgewicht Sr«» 87,53, oder, wenn man die erste Serie aus-
schließt Sr= 87,60.
Es wurde seit dieser Zeit bis 1894 das Atomgewicht des Strontiums allge-
mein zu 87,5 angenommen.
7. Die von* Richards 7) im Jahre 1894 ausgeführte Bestimmung des
Atomgewichts des Strontiums ist ein Glied in der langen Reihe seiner muster-
gültigen Untersuchungen über Atomgewichte.
Richards verwendete alle erdenkliche Mühe, um ein völlig reines Ma-
terial zu erhalten und studierte sehr sorgfältig die Bedingungen, unter welchen
man das reine wasserfreie Bromid erhält. Dasselbe wurde in einem Strome
eines Gemenges von Wasserstoff, Stickstoff und Bromwasserstoff bei ca. 630®
geschmolzen.
Es wurde zunächst das Verhältnis zwischen dem Strontiumbromid und
dem Silber bestimmt In der ersten Serie (4 Versuche), welche die entschie-
den zu niedrige Zahl Sr = 87,644 ergab, wurde der Bromgehalt nach der
Volhard sehen Methode bestimmt Deshalb kann dieselbe übergangen
werden.
Die zweite Serie ergab die folgenden Resultate:
Brauner, Strontium>AtomgewichL
239
SrBfjg
1,49962
2,41225
5,24727
6,15663
Agg
1,30762
2,10322
4,57502
5,3680
SrBr,:Ag,
=x:ioo
114,683
114,693
114,694
114,691
Atomgewicht Sr ^
87,645
87,667
87,668
87,663
Mittel: 114,6902 87,6608
(Richards berechnet aus der Summe der Gewichte 114,692 und 87,663.)
Dritte Serie:
SrBrj Ag SrBrj : Agj Atomgewicht Sr=
2,9172 2,5434 114,697 87,675
3i8946 3,3957 114,692 87,665
4,5426 3,9607 114,692 87,664
5,^73 4,5750 114,695 87,671
Mittel: 114,694 87,6688
(Richards berechnet aus der Summe der Gewichte 87,668.)
Aus diesen zwei Versuchsreihen berechnet sich das Atomgewicht
Sr = 87,6645.
Im zweiten Teile der Untersuchung wurde das im wasserfreien Strontium-
bromid enthaltene Brom als Bromsilber gewogen.
Erste Serie.
SrBra AgBr SrBr5:2AgBr Atomgewicht Sr==
=x: 100
1,6086 2,4415 65,886 87,669
1,8817 2,8561 65,884 87,662
4,5681 6,9337 65,883 87,657
Mittel: 65,8843 87,6627
(Richards berechnet aus der Summe der Gewichte 65,8834 und 87,660.)
Zweite Serie.
SrBfj : 2 AgBr Atomgewicht Sr =
SrBr,
149962
2,41225
2,56153
6,15663
AgBr
2,27625
3,66140
3,88776
9,34497
beiden
65,881
65,883
. 65,887
65,882
MfUeT: 65,8833
Versuchsreihen berechnet
87,652
87,660
87,674
87,654
sich
87,660
das Atomgewicht
Aus diesen
Sr= 87,66 12.
Als Mittel aus sämtlichen vier Versuchsreihen berechnet sich das Atom-
gewicht des Strontiums zu Sr = 87,6629, selbstverständlich bezogen auf den
luftleeren Raum.
Wir können wohl annehmen, daß die Zahl Sr = 87,66 bis auf die zweite
Dezimalstelle analytisch genau bestimmt ist, ohne jedoch zu wissen, wie groß die
Unsicherheit ist, da das Atomgewicht von Richards nur aus einer Verbindung
abgeleitet wurde.
Ich will an diesem, auch für andere Elemente gültigen Falle zeigen, daß
durch Analyse des Bromids eine größere Genauigkeit des Atomgewichts als
240 Brauner, Strontium-Atomgewicht
+ 0,01 nicht zu erreichen ist. Zwar ist das Atomgewicht des Strontiums
nur von zw^i von Stas auf das genaueste bestimmten Alomgewtchten ab-
hängig, dem des Silbers und des Broms. Das erstere beträgt Ag «» 107,93.
Das Atomgewicht des Broms ist aber mit einer kleinen Unsicherheit bebafteL
Clarke berechnet Br=: 79,95, die internationale Atomgewichtskommission
Br = 79,96. Ich nehme jedoch im Einklänge mit Richards bei allen Be-
rechnungen Br= 79,955.
Das Molekulargewicht des SrBrj ergab sich nach Richards aus dem
Verhältnis SrBr, : 2 Ag= 114,6921 : 100 zu 247,575. Zieht man von dieser
Zahl das Doppelte der oben angeführten Atomgewicbtszahlen des Broms ab,
so erhält man folgende Zahlen für das Atomgewicht des Strontiums:
SrBr2= 247,575 247,575 247,575
— 2X79>95= 159,90 —2x79,955=159,91 — 2x79,96= 159>92
Sr= 87,675 87,665 87,655
Der Einfluß der Unsicherheit beträgt hier + 0,010.
In geringerem Qrade äußert sich diese Unsicherheit in dem aus dem
Verhältnis SrBr2:2AgBr— 65,8837: 100 ermittelten Atomgewicht Das Mole-
kulargewicht des SrBrj ist dann bei den drei Br-Werten verschieden groß.
Br= 79,95 79,955 79,96
SrBr2= 247,565 247,571 247,578
— 2Br=— 15090 159,91 159,92
Sr= 87,665 87,661 87,658
Hier ist der Einfluß der Unsicherheit kleiner als im vorigen Falle und
beträgt + 0,0035.
Die Obereinstimmung der in beiden Versuchsreihen mit dem Atomge-
wicht Br ==» 79,955 als Atomgewicht des Strontiums erhaltenen Zahlen
Sr SS 87,665 und 87,661 spricht dafür, daß diese Zahl der Wahrheit näher
liegt, als die Atomgewichte 79,95 und 79,96.
Obersicht
Name Jahr Verhältnis Atomgew. Sr =
Stromeyer 1816 SrCOa : CO2 87,3
Rose 1816 SrCIj : ?AgCl 87,31
Salvttat 1843 SrCO;, : CO^ 88,0
Pelouze . . . * 1845 SrCl2 : 2Ag 87,70
Marignac 1858 SrCI.^ • öHjO : 2Ag 87,49
SrClj • 6H2O : H2O 87,41
SrCI.^ : SrS04 87,1
Dumas 1859 SrCli : 2Ag 87,53
Richards ....... 1894 SrBr.^ : 2Ag 87.66
SrBrJ : 2AgBr 87,66
Das Atomgewicht des Strontiums beträgt demnach
Sr= 87,66 (I-II)
mit einer kleinen Unsicherheit in der zweiten" Dezimalstelle.
Die Atomgewichtskommission berücksichtigte wohl zu sehr die weniger
genauen älteren Bestimmungen und gelangte zu der zu niedrigen, abge-
Brauner^ Strontium-Atomgewicht. 241
rundeten Zahl Sr=87,6. Dagegen bedarf es noch einer Erklärung, warum
Richards in seiner Tabelle die Zahl Sr= 87,68 statt der von ihm selbst er-
haltenen Zahl Sr= 87,66 anführt
1) Stromeyer, Schweigger 10, 228, 1817.
2) Rose, zitiert bei Stromeyer in 1).
3) Salv6tat, Compt. rend. 17, 318.
4) Pelouze, Compt rend. 40« 1047. [Oeuvres CompIMes I, 568-572.
* 5) Marignac, Bibl. Univ. Oen. Archives I, 1858, 209. Besser zugänglich Jn
6) Dumas, Ann. chim. phys. [3], 55, 29; Lieb. Ann. 113, 34.
7) Richards, Proc Amen Acad. 1894. Vol. XXII. 369-389.
Brauner.
Abcgg, Handb. d. anorfu)» Chemie II. 16
Barium. Ba.
Vorkommen. Das Barium kommt in der Natur in metallischem Zu-
stand gar nicht, in Form von Verbindungen nicht sehr häufig von Die ver-
breitetste derselben ist der Schwerspat (Bariumsulfat), seltener der Withcrit
(Carbonat). Femer tritt es noch vereinzelt 2. T. gemeinsam mit Strontium und
Calcium als Carbonat, Sulfat, Phosphat oder Silicat auf. Auch in der
Pflanzenasche ist es gefunden worden.
Geschichte. Die am längsten bekannte Bariumverbindung ist der
Schwerspat. Im Jahre 1602 entdeckte ein Bologneser Schuster, Vincentius
Casciorolus, seine Eigenschaft, nach dem Glühen mit verbrennlichen
Substanzen phosphoreszierend zu werden. Der Entdecker gab dem
Leuchtstein den Namen Lapis solaris; man nannte ihn jedoch gewöhnlich
Bologneser oder Bononischen Stein. Das Mineral, welches den Leuchtstein
lieferte, nannte man Bologneserspat und hielt ihn für eine Art von Qip&
Marggraf entdeckte 1750, daß in ihm Schwefelsäure enthalten sei, seine
Erde hielt er aber noch für Kalkcrde.
Erst Scheele fand 1774 bei der Untersuchung von Braunsteinen, denen
Baryt eingesprengt war, daß letztere eine von Kalk verschiedene Erde dar-
stellt und beschrieb auch ihre hauptsächlichsten Eigenschaften. 1782 ver-
mutete Bergman, daß die Baryterde auch in Verbindung mit Kohlensaure
in der Natur vorkomme, und 1783 entdeckte Withering das nach ihm be-
nannte Mineral bei Leadhills in Schottland.
Bergman hatte der neuen Erde den Namen Schwererde, terra pondera,
gegeben, den Guy ton de Morveau 1779 in Baryte (ßaQvc) umwandelte. Das
Metall, das der Ei de zugrunde lag, nannte man Barium (ßaryum), während Clarke
1816 an seine Stelle, da ja das Metall im Vergleich zu den (Schwer-)Metallen
leicht wäre, den Namen Plutonium vorschlug. Die Konstitution des Baryts
wurde ebenso wie die des Kalkes von Lavoisier vermutet und von See-
beck und Davy bewiesen, indem sie zuerst durch Elektrolyse das Amalgam
und aus diesem das Metall darsteHten.
Die Eigenschaft des Bariumoxyds, beim Glühen die Luft zu zersetzen
und aus ihr den Sauerstoff zu entfernen, wurde schon 1798 von Hum-
boldt gefunden, doch gelang erst Gay-Lussac und Th6nard die Dar-
stellung des Bariumsuperoxyds.
Darstellung von Barium. Barium wurae ähnlich wie Calcium und
Strontium zuerst von Davy') durch Elektrolyse dargestellt. Ein aus feuchtem
liariumcarbonat und -hydroxyd geformter Napf wurde auf ein Platinblech
(Anode) gestellt und mit Quecksilber (Kathode) gefällt. Als Stromquelle diente
eine Voltasche Säule von 500 Polpaaren. Das resultierende Amalgam wurde
Sackur, Barium. 243
in einer Wasserstoff- oder Kohlenwasserstoffatmosphäre durch Abdestillieren
des Quedcsilbers in Bariummetall übergeführt
Bunsen^) erhielt Bariumamalgam durch Elektrolyse eines wässrigen
Bariumchloridbreis bei loo^ Matthiessen^ und Miller^) direkt das Me-
tall durch Elektrolyse von geschmolzenem Chlorbarium als eine feste braune
Masse, die jedoch stets mit Tonerde und Kieselsäure verunreinigt war. Nach
der neuen Untersuchung von Haber und Tolloczko*) ist dies aber ver-
mutlich das Subchlorid BaCl gewesen.
Auf rein chemischem Wege wurde Barium erhalten durch Reduktion
von BaO, BaCIj, Bajj mit Kalium- oder Natriumdampf, oder durch Glühen
mit Kalium- oder Natriummetall im W^erstoffstrom. Durch Ausziehen mit
Quecksilber, in welchem sich Barium am leichtesten löst, kann man dieses
von den Alkalien trennen (Davy, R^gnault, Kern^). Crookes') erhielt
Bariumamalgam durch Erwärmen einer konzentrierten BaCl2-Lösung mit
Natriumamalgam. Ein Versuch von Stansfield^), Barium durch Reduktion
mit Aluminium nach dem Qoldschmidtschen Verfahren darzustellen, führte
nicht zu reinem Metall, sondern nur zu Ba — AI-Legierungen. Ebenso erhielt
Cl. Winkler ^ durch Reduktion von BaO mit Magnesium nur nicht näher
untersuchte Gemenge. Zu beachten ist, daß diese Reduktion unter bedeutend
heftigerer Wärmeentwicklung verläuft, als die analoge Reaktion zwischen
Magnesium und Calcium- oder Strontiumoxyd.
Man ist daher zur Gewinnung des metallischen Bariums im wesentlichen
angewiesen auf die Reindarstellung aus dem Amalgam. Diese ist nun
Donath i<^) und Maquenne^O überhaupt nicht gelungen, sondern erst
Guntz^^ durch sehr langsames Erhitzen in einem elektrisch (durch Platin-
draht) erwärmten Rohr. Bei 850 ^ erhielt er 90— looprozentiges Amalgam,
bei 1150^ verdampfte reines Ba. Doch gelingt die Reindarstellung (die Ana-
lyse ergab 98 Proz. Ba) in größeren Quantitäten auch bei etwas tieferen
Temperaturen. Das Fehlschlagen der älteren Versuche beruht nach Guntz
auf der IHüchtigkeit des Bariums bei raschem Erhitzen.
Elgentchaften des metallltchen Bariums. Die älteren Literaturan-
gaoen über die Eigenschaften des metallischen Bariums sind wegen der geringen
Reinheit der Präparate wenig zuverlässig. Nach Bunsen ist es goldgelb,
das quecksilberreiche silberweiß. Es ist weich wie Blei; sein spezifisches Ge-
wicht liegt zwischen 3,75 und 4,0, so daß es in konzentrierter Schwefelsäure
untersinkt Es schmilzt nach älteren Anfi;aben »schwerer als Gußeisen«, d. h.
über ca. 1100" und läßt sich nicht. destillieren. Nach Guntz (I. c) schmilzt
es jedoch schon unter iooo<^ und ist bei Jiohen Temperaturen sehr flüchtig.
An der Luft oxydiert es sich sehr leicht, zersetzt lebhaft Wasser und auch
Äthylalkohol (im Gegensatz zu Ca, cf. dieses).
Das Refraktionsäquivalent des Bariums für die A-Linie beträgt nach
Kannonikow^') Ra" 15,28.
Bariumionen. Barium bildet ebenso wie Ca und Sr in wässriger
Lösung nur eine Art von Ionen, nämlich zweiwertige Kationen Ba**. Ihre
Bildungswärme aus dem Metall ist größer als die der Sr- und Ca-Ionen.
Dementsprechend besitzt Barium von diesen drei Erdalkalimetallen, seinem
hohen Atomgewicht entsprechend, die größte Elektroaffinität und die geringste
Neigung, komplexe Ionen zu bilden. Komplexe Bariumionen sind didier
noch nicht mit Sicherheit nachgewiesen worden.
|6*
244 Sackur, Barium.
Wilsmore^^) berechnet ihre Zersetzungsspannung aus normaler Lösung
mit Hilfe der Bildungswärme der Salze zu ca. 2,8 Volt
Die Löslichkeitsverhältnisse seiner Salze unterscheiden sich unge-
fähr so von denen der Strontiumsalze, wie diese von den Caldumsalzen
Daher ist das Oxalat schon ziemlich leicht löslich, dagegen das Sulfat sehr
schwer löslich, so daß SO^-Ionen in äußerst verdünnten Lösungen einen
Niederschlag von BaSO^ hervorrufen. Auch das Chromat des Bariums ist
im Gegensatz zu dem^ Sr und Ca in Lösungen, die wenig freie Wasserstoff-
ionen enthalten, schwer löslich. Bariumionen sind ebenso wie Strontium-
und Calciumionen farblos.
Die elektrolytische Beweglichkeit des Bariums ist nach Kohl rausch ^^
u= 55,94 bei 180.
Der Valsonsche Modul für die spezifischen Gewichte von Ba--Lösungen
ist bei 18 <> 0,0739 (Bender J*»).
Analytisches Verhalten des Bariums. Die quantitative Be-
stimmung erfolgt fast ausschließlich als Sulfat Doch sind bei dieser Me-
thode gewisse Vorsichtsmaßregeln notwendig, da das Bariumsulfat sehr leicht
andere Stoffe aus der Lösung mit niederreißt (cf. BaSO^).
Auch als Chromat kann das Barium aus neutraler oder schwach essig-
saurer Lösung gefällt und als solches gewogen werden.
Zur volumetrischen Bestimmung des Bariums wird es als Chromat
gefällt, der ausgewaschene Niederschlag mit Jodkalium und Salzsäure gelöst
und das freigewordene Jod mit Thiosulfat titriert Femer kann man das
Barium ebenso wie das Calcium als Carbonat fällen, dieses in Salzsäure auf-
lösen und den Oberschuß zurücktitrieren. Peters ^^ empfiehlt die Fällung
als Oxalat in alkoholischer Lösung, Auflösung des Niederschlags in Salz-
säure und Titration der Oxalsäure mit Kaliumpermanganat nach Zusatz von
Mangansulfat
Die Trennung des Bariums von den meisten anderen Metallen gelingt
durch seine Fällung als Sulfat; diejenigen, welche selbst schwerlösliche Sul-
fate bilden, werden, außer Calcium und Strontium, vorher durch Schwefel-
wasserstoff oder Schwefelammonium entfernt
Zur Trennung von diesen beiden Metallen kann das Barium als Chro-
mat in schwach essigsaurer Lösung gefällt werden (Robin 1^). Femer kann
man die gemeinsame Lösung mit einer konzentrierten Lösung von Kalium«-
carbonat und -sulfat versetzen; hierbei soll Barium als Sulfat, Strontium und
Calcium quantitativ als Carbonate gefällt werden. Diese letzteren Salze
werden in verdünnter Säure gelöst und dadurch vom Barium getrennt
Morgan 1^ glaubte die Richtigkeit dieser Methoden theoretisch nachweisen
zu können dadurch, daß er die bekannten Löslichkeitsprodukte der BaS04,
BaCOj, SrCO) in die Massenwirkungsgleichungen einsetzte. Doch stehen
seine Berechnungen, wie F. W. Küster i*) nachweist, zum Teil in Wider-
spruch mit der Erfahrung, da er die Hydrolyse der sehr verdünnten Lösungen
vernachlässigt hat
Zur Trennung des Bariums vom Strontium allein verwandelt man ihre
Salzgemische nach dem Eindampfen durch Glühen mit Chlorammonium in
die Chloride und behandelt diese mit Alkohol. Dann löst sich nur Strontium-
chlorid auf, während das Barium quantitativ zurückbleibt Die elektrolytische
Trennung von Ca und Sr ist beim Ca (S. 91) besprochen worden.
Bariumhydrid, BaHji wurde von Quntz^o) durch Erhitzen von Barium-
Sackur, Barium. 245
amalgam im Wasserstoffstrom auf 1400^ erhalten. Seine Bildungstemperatur
scheint demnach wesentlich höher zu liegen als die des Calcium- und Stron-
tiumhydrids. Bei 1^00^ schmilzt es, bei 1400^^ läßt es sich im H-Strom un-
zersetzt destillieren/
Seine chemischen Eigenschaften sind dieselben wie die von Strontium-
hydrid (Gautier^i)). Durch Erhitzen im Stickstoffstrom wird es in Barium-
nitrid übergeführt Die Bildungswärme des BaH, beträgt, nach Quntz '<''<)
-f 37,500 cal.
Bariumcarbonyly Ba(C0)2, wurde von MentreP«) als gelber Körper
beim Einleiten von Kohlenoxyd in eine Lösung von Bariumammonium in
flüssigem Ammoniak erhalten.
Bariumfluoridy BaFj; M.-G. 175,4, entsteht durch Auflösen von Barium-
carbonat oder -hydroxyd in FluBsäure oder beim Zusammenbringen eines
leicht löslichen Bariumsalzes mit einem Alkalifluorid (Qay-Lüssac und
Th6nard^^), Berzelius^^), Moissan^^^). Es ist in Wasser schwer löslich,
jedoch leichter löslich als Fluorcalcium, da es sich mit Ca-Salzen in Gegenwart
von Wasser in Flußspat umsetzt Nach Kohl rausch 2««) beträgt die Löslichkeit
bei i8<^ 18,4 mgr Aquiv.»» 1,630 gr im Liter. Die Leitfähigkeit der gesättigten
Lösung ist X = 0,0153. In starker Säure ist es leicht löslich. Es bildet kleine,
durchsichtige Kristalle, von spezifischem Gewicht 4,828 (Schröder^')), bei 4^
Schmzp. 1280" (Ruff28)). Seine Bildungswärme aus Bau und HjFj ist von
Quntz*^^ zu 35700 cal bestimmt worden. Bei Rotglut zersetzt es sich nicht Mit
Barium Chlorid bildet es ein Doppelsalz, dem nach älteren Angaben die
Formel BaFCI zukommt Es scheidet sich aus konzentrierten gemischten
Lösungen des Chlorids und Fluorids aus und wird durch viel Wasser wieder
zersetzt (Berzelius).
Ferner bildet sich dasselbe auch beim Zusammenschmelzen von NaF, NaCl
und BaCI} (Röder^o)). Dufacqz^^) erhielt es bei zweistündigem Erhitzen
von 10 Teilen CaFj mit 40 Teilen BaClj mit looo^ und auf entsprechende Weise
Doppelsalze des BaF, mit BaBr, und Bajj. Die Dichten dieser Verbindungen
sind 4,51, 4,96 und 5,21. Durch verdünnte Säuren werden sie zersetzt (d.h.
nur BaCl^ resp. -Br^ oder -Jj gelöst); konz. HCl und HNO3 '^sen die Doppel-
salze unzersetzt Da das Molekulargewicht des festen Salzes nicht bekannt
ist, ist die doppelte Formel BaFjBaC^ wahrscheinlicher als die in älteren
Handbüchern angegebene einfache, wenn es überhaupt als ein chemisches
Individuum anzusehen ist
Von den komplexen Fluoriden ist das Borfluörid Ba(BF4)2 • 2H2O
leicht, das Kieselfluor id schwer löslich (s. bei B resp. Si).
Bariumchlorid. BaCl,. M.-G. 208,3.
Bildung und Darstellung. .
Bariumchlorid entsteht aus Bariumoxyd durch Glühen im Q-Strom
unter Bildung von Sauerstoff (Davy^^), Weber *3)), femer durch Erwärmen
mit Chlorwasserstoff unter starker Wärmeentwicklung und Ausstrahlung eines
roten Lichtes; aus Bariumsulfat durch Schmelzen mft überschüssigem Chlor-
ammonium (Rose 34)) oder durch Erhitzen auf Rotglut im HCl-Strom
(Boussingault'^)). Eine wässrige Lösung von BaCl2 erhält man durch
Behandeln von Bariumhydroxyd, -carbonat oder -sulfid mit Salzsäure.
Zur Darstellung in größeren Mengen benutzt man entweder die letztere
Methode oder bedient sich des Schwerspats (BaS04) als Ausgangsmaterial.
Durch Schmelzen desselben mit CaQ^ erhält man ein Gemisch /von BaClj^
246 Sackur, Barium.
CaCI}, BaSOi und CaSO«. Rentabler ist daher das Schmelzen mit einem
Gemisch von CaCl2 und Kohle (oder Eisen) (Duflos'*), D'Heurettse'^),
gemäß der Reaktionsgleichung
BaS04 + CaQ, + 4C — BaCI, + CaS + 4CO.
Das Gemenge wird so lange geschmolzen, als noch Flammen von CO
entstehen. Die erkaltete Masse wird mit Wasser ausgezogen, nachdem durch
Zusatz von Kalk das Calciunlsulfid in das unlösliche Oxysulfid verwandelt
ist (podin^S)). Kuhlmalin**) verwendet anstatt des Calciumchlorids
Manganchlorür, den Rückstand der Chlordarstellung aus Braunstein. Das
Entstehen eines Sulfids wird nach einem Patent von Bela-Lach^<^ ver-
mieden, wenn man über ein glühendes Gemenge von Schwerspat und Kohle
Chlorwasserstoff leitet Es entweicht CO und HjS, während reines BaCl]
zurückbleibt ,
Zur Reindarstellung des Bariumchlorids verfihrt man entweder nach der
von Bunsen und Kirchhoff angegebenen, beim CaCl2 beschriebenen Me-
thode oder man fällt die wässrige Lösung wiederholt mit konzentrierter Salz-
säure und dann mit Alkohol (Richards^^)).
Eigenschaften. Das wasserfreie BaClj schmilzt nach Mc Crae^^
bei 9160, nach Ruff.bei 960 <> unter geringer Zersetzung an feuchter Luft;
mit Wasserdampf gibt es Salzsäure. Die erkaltete Schmelze reagiert schwach
alkalisch. Sie ist durchscheinend; ihr spezifisches Gewicht nach Quincke
bei 0^ 3,851, bei 17 ^ 3,844 (Favre und Valson), andere Angaben
schwanken zwischen 3,75 und 3,89.**) Wird es im Hempelschen Ofen in
Berührung mit Rauchgasen geschmolzen, so reagiert es mit diesen z. T. nach
der Gleichung BaCIj -f COj + 0 = BaCOj + CIj (Haber"»)).
Es schmeckt bitter und ist stark giftig. Mit Schwefel und Brom erleidet
es bei höherer Temperatur eine teilweise Umsetzung.**) An der Luft zieht
es Wasser an und wird dadurch undurchsichtig. Es laistailisiert mit 1 und
2 Mol. Wasser. Ein Hydrat mit 6 Mol. HjO wurde von Lescoeur ver-
mutet (siehe weiter unten).
Monohydrat, BaCljHjO, wurde von Thomsen und Lescoeur be-
wiesen. Ersterer fand*^), daß die Wärmetönung bei der Bindung von
1 Mol HjO durch wasserfreies BaClj nicht halb so groß war, wie bei der
von 2 Mol, letzterer erkannte sie aus der Konstanz der Dampfspannung
eines Systems von BaCIj und o — 1 Mol HjO (cf. CaClj).
Das Monohydrat entsteht beim Erhitzen des Dihydrats auf 60 — 65*
(Lescoeur*% Da sein HjO-Druck bei 100^(5. u.) beträchtlich O20omm)
ist, so läßt es sich bei dieser Temperatur leicht entwässern.
Das Dihydrat, BaCl2-2H20, kristallisiert aus gesättigten Lösungen bei
Zimmertemperatur in flachen, vierseitigen, farblosen Tafeln des rhombischen
Systems. Ihr spezifisches Gewicht wird von verschiedenen Autoren zu 3,05
bis 3,08 angegeben.*') Clarke*^) fand 2,66. Wegen seines höheren HjO-
Drucks läßt es sich leicht anhydrisieren (s. u.).
Thermochemie des Bariumchlorids.
Die Bildungswärme des wasserfreien BaClj aus den Elementen beträgt
194740 cal; die Hydratationswärme des Monohydrats (BaGj, H^O) »
3170 cal, des Dihydrats (BaClj, 2H20) = 697o cal. Die Lösungswärme
des wasserfreien Salzes beträgt in 400 Mol H2O = H-2070, mithin die des
Dihydrats — 4900 cal (Thomsen 1. c.).
Sackur, Barium.
247
Ein Vergleich mit' den entsprechenden Daten des CaClj und SrCl2 er-
gibt, daß sowohl die Bildungswärme wie die Lösungswärme der wasserfreien
Salze in der Reihe Ca, Sr» Ba zunimmt
Die Lösungen des' Ba Qj.
BaClj ist in Wasser leicht löslich. Seine Löslichkeit als Dihydrat bei
den verschiedenen Temperaturen ist zuerst von Qay-Lussac*^ untersucht-
worden, der sie der Formel
J — 30,62 + 0,2711 t
entsprechend fand. Dieselbe wurde von Mulder ^<>) nach eigenen und
Bestimmungen von Oerlach, Kersten, Kopp angegriffen, aber von
Oerardin (für das wasserfreie Salz ^>)) bestätigt Letzterer erhielt folgende Werte
Mulder dagegen
gBaCl,
in 100 H2O
t
t
BaCl,
in 100 n20 t in
BaO,
100 H,0
33,2
0» ;
5«
32,2 50 •
43,6
38,1
30" 1
10»
33,3 60»
46,4
40,0
37 0
15*
34,5 70 0
494
43J
50» 1
20»
35,7 80«
52,4
45,9
58« 1
30«
38,2 90»
55,6
1
40O
40,8 100»
58,8
Nordenskjöld^^ fand zwischen 0^ und 105<> die Formel
log y = 1,4916 + 0,3413 • 7— — 0,0658 . (— j
in Übereinstimmung mit der Erfahrung. Neue Bestimmungen liegen von
Etard^') vor, der die g BaCl2 in 100 g Lösung bestimmte.
Ein Knickpunkt, d. h. Umwandlungspunkt in das Monohydrat, ist von
keinem Forscher beobachtet worden; wahrscheinlich ist aber bei höherer
Temperatur das Dihydrat instabil; die analoge Überlegung erklärt, daB
Qerardin und Qay-Lussac bei tiefen Temperaturen zu hohe Werte er-
halten haben.
In Lösungen von Chloriden, z. B. HQ und NaCI, ist die Löslichkeit
infolge der Zurückdrängung der Dissoziation naturgemäß geringer. In Salz-
säure beträgt die Löslichkeit nach Engel**) bei o^.
(HCl)
n(V,BaClj)
t
NaCI
in 100 H2O
BaClj
in 100 HjO
0
2,945
loo
9,8
21,2
0,11
2,78
20«
tt
23,1
0,28
2,608
30»
tt
25,1
0,5
2,34
40O
M
27,6
1,436
1,4
50«
n
30,1
1,878
1,02
60«
u
32,9
2,275
0,667
70«
n
35,9
3,2
0,274
80»
n
39,1
5,05
0,029
90«
n
42,4
In verdünnten NaQ-Lösungen ist die Löslichkeit von Precht
Wittgen *s) bestimmt worden.
und
248 Sackur, Barium.
Ober die Löslichkeit von BaO, in Lösungen, die an fiaCNO,), gesättigt
sind, vergl. unter BaCNOs)}.
Die Dichte von BaCl^-Lösungen ist von Schiff ^^ und Kohlrausch^^
bestimmt worden. Ersterer fand bei 21,5 <>
% BaCI,
s
»/o Baa,
s
0,853
1,0073
14494
1,1394
2,558
1,0222
16,199
1,1584
4,263
1,0374
17,904
1,1783
5,968
1,0530
19,609
1,1986
7,673
1,0692
21,314
1,2197
9,379
1,0861
23,019
1,2413
11,084
1,1034
24,724
1,2636
12,789
1,1211
Kohlrausch eriiielt bei i8<>
o/o BaO,
s
% BaCl,
s
5
1,0445
20
1,2047
10
1,0939
24
1,2559
15
1,1473
Das Dichtemaximum
von BaCU
liegt
nicht, wie
bei reinem Wasser,
i 0, sondern bei tieferer Temperatur
(de
: Coppet»8))
n (BaClj),
d max bei
At
At
0,0002
3.982«
n
0,0323
2,207»
0,775»
24,0
0,0499
2,785»
1,197»
24.0
0,0998
1,572»
2410»
24,1
0,1995
—0,843»
4,825»
24,2
Die molekulare Erniedrigung des Dichtemaximums ist also konstant und
betragt 24,1^.
Der Gehalt einer BaCl2-Lösung nimmt beim Schütteln mit gepulvertem
Quarz ab und zwar um eine der Oberfläche des festen Körpers proportionale
Menge (Thoulet^^)), das Gleichgewicht stellt sich schon nach wenigen
Minuten ein. Vielleicht bildet BaClj
mit dem Quarz eine feste Lösung.
Zwischen dieser und der wässrigen
verteilt sich das Salz nach dem Ver-
teilungssatz; möglicherweise liegt aber
nur eine Adsorption vor.
Die spezifische Wärme von Bariumchloridlösungen ist nach
Plümcke«»)
% BaClj
C
5,12
0,951
9,92
0,898
14.85
0,842
20,23
0,781
20,80
0,754
Das Refraktionsäquivalent von BaCI^-Lösungen für die A-Linie ist nach
Oladstone*^^) nach der n— 1 Formel berechnet für eine« 24,17 prozentige
Lösung = 38,94.
Das spezifische Brechungsvermögen zwischen 23 und 25 ^ für die D-Linie
= 0,1797 (Förster<^%
Sackur, Barium. 249
Dampfdruck der festen Hydrate und Lösungen.
Lescoeur^^ hat die Dampfspannung über den festen Hydraten be-
stimmt Er fimd
bei ioo<^ Zusammensetzung Dampfdruck
BaQ] + 2,0 HjO 620 mm
n + 1,90 » 626 »
» + 1,20 » 615 m
» +0,94 » 272 »
u +0,18 » 270 »
bei io»Baa2 + 2,ooH20 2,7 »
» +2,25 n 7,5 ^
M +240 » 7i5 »
» +2,61 » 7i4 »
Aus dem beim CaGj (siehe dieses) entwickelten Gründen geht aus der
ersten Tabelle die Existenz der Hydrate BaQs • 2H2O und BaOj • HjO hervor.
Die Dampfdruckswerte bei 10 <^ sprechen nach Lescoeur dafür, daß bei dieser
Temperatur noch ein höheres Hydrat existiert, da die Dampfspannung mit stei-
gendem Wassergehalt nicht kontinuierlich zunimmt, sonderp kurz nach
2-H20 auf einen konstanten Wert springt Lescoeur hält daher die Existenz
eines bisher unbekannten Hydrats BaCIjöHjO, das mit CaCljöHjO iso-
morph ist, für wahrscheinlich, da übersättigte Lösungen von Calciumhexa-
hydrat beim Zusatz von BaO, sofort auskristallisieren und eine derartige
Keimwirkung nur isomorphen Salzen zukommt Der Schluß von Lescoeur
auf ein höheres Hydrat entbehrt jedoch jeglicher Begründung; denn auch
Systeme von BaCl2-2H20 + nH20 müssen einen konstanten, mit n nicht
mchsenden Dampfdruck besitzen. Sie bestehen ebenso wie die Gemische aus
2 festen Hydraten, aus 3 Phasen und 2 Bestandteilen, haben also nur eine
Freiheit (die Temperatur).
Die relative Dampfspannungsemiedrigung der beiden bekannten niederen
Hydrate ist von Müller-Erzbach ^4) gemessen worden. Sie beträgt für
BaClj 2H2O (17,5®) «= 0,21
BaCIjHjG (16,70) — 0,10.
Die Abhängigkeit dieser Größe von der Temperatur hat Frowcin«**)
bestimmt Er erhielt für BaClj • 2H2O
.t
PIP
(rel. Dampfspannung)
18,25 2,97 0,1905
25.68 5)461 0,2227
28,85 7.125 0,2413
36,45 12,745 0,2812
37,30 13478 0,2839
43.45 21,117 0,3204
Die Dampfdruckerniedrigungen von Bariumchloridlösungen sind
nach Tammann bei 100^^^)
0,5 n 16,4 mm
1.0 » 36,7 »
2,0 » 77,6 M
250
Sackur, Barium.
Für verschiedene Konzentrationen und Temperaturen erhielt Tarn man c
für die Dampfdruckemiedrigung P — ^p der Lösungen folgende Werte: (P ist
der Dampfdruck des reinen Wassers bei der betreffenden nicht genau ge-
messenen Temperatur.«^
13,27 g
39,JO
39,93
50.97
p
BaCI,2H,0
BaCljaHja
BaCI, 2HjO
Baa, 2HjO
in 100 HjO
in 100 HjO
in 100 H2O
in 100 H^O
95,0
2,0
8,0
7,6
8,9
221,0
4,7
18,0
17,5
20,9
305,0
7,1
23,5
24,4
29,9
487,6
9,9
36,7
38,3
46,5
642,3
14,6
47,9
50,0
62,2
775,0
19,7
59,7
61,2
75.5
Wie die Ausrechnung zeigt, bestätigt sich weder das Wüllnersche
noch das Babosche Gesetz. Neuerdings sind Dampfdruckbestimmungen
auch verdünnter Lösungen von W. Biltz«®) bei 25 <> bestimmt worden.
Siedepunktsbestimmungen verdünnter Bariumchloridlösungen nadi
einer Präzisionsmethode liegen nicht vor. Die Siedepunkte der konzentrierten
Lösungen sind nach Qerlach«^) und Kahlenberg'<>)
BaClj 2H2O
in 100H2O
t(0)
gBaa,
in 100 HjO
dt(K)
101»
3,397
+ 0,208
102«
8,290
+ 0496
13,612
+ 0,839
103 0
19,868
+ 1,293
27,071
+ 1,909
104«
35,036
+ 2,517
38,843
+ 2,877
104,5*
44,255
+ 3,362
48,130
+ 3,737
15,0
31,1
47,3
63,5
71,6
Die Oefrierpunktserniedrigungen in verdünnten Lösungen sind
von Looinis^i), Jones und Ctiatnbers^^ und Jones und Oetman'')
bestimmt worden.
(Mol im Liter)
dt(L)
dt
n
0,01
0,0499?
4,99
0,02
0.0990»
4,95
0,05
0,23850
4,97
0,10
0,4690«
4,690
0,20
0,9310»
4,655
0,50
2,493" Ü"
0.)
4,99
0,750
3.857«
5,13
Wie auch bei den Ca- und Sr-Salzen wächst die molekulare Erniedrigung
entgegen der Theorie bei steigender Konzentration.
Die Gefrierpunkte der konzentrierten Lösungen sind von Rüdorff'*)
und de Coppet^*) bestimmt:
Sackur, Barium
BaCl,+
in 100
2H,0
t
4
— 0,75
6
— 1,15
8
— 1,50
10
— 1,90
14
— 2,65
i8
— 3,4
20
-3,95
25
— 5.30
30
-6,45
35
— 7,70
38
— 8,45
251
Der kryohydratische Punkt, bei dem Eis und festes BaCl^ 2H2O mit-
einander und der gesättigten Lösung im Oleichgewicht stehen, liegt nach
Rüdorff«) bei -^Bj^ Das ist demnach die tiefete Temperatur, die man
durch Vermischen von Eis und BaO, erhalten kann. Für Kältemischungen
ist daher BaCl2 nicht sehr geeignet
Die innere Reibung einer 0,5 n BaCl^-Lösung ist von Arrhenius^^
■= 1,107 bei ijfi^ gefunden worden (HjO«« 1), nach Wagner^^j bei 25*.
n fj
1,0 1,1228
0,5 1,0572
0,25 1,0263
0,125 1,0128
Die Kompressibilität von BaCIs-Lösungen ist von Schumann ^^
untersucht worden.
Das elektrische Leitvermögen von Bariumchloridlösungen ist
n
Xi8*
(Aqu.
Leitf.)
V
429,40
276,3
Aol. Leitf.)
(Kohlrausch
(Jones und
und Orüneisen»«))
214,70
270,3
Cbam-
0,0005
117,01
107,35
260,8
bers»«))
0,001
115,60
539,75
268,4
134,2
248,2
237,6
224,8
0^01
106,67
67,09
213,8
0,02
102,53
33,56
20,13
200,9
191,2
0,05
96,04
12,58
184,9
0,1
00,78
11,06
170,6
0,12
85,18
6,71
161,1
0,5 •
77,29
5,03
1584
1,0
70,14
4,03
148,4
2,01 131,5
Bei o<> ist nach Jones und Getmän^^)
252
Sackur,
Barium.
V
Ikf
20
116,05
10
»03,79
4
2
1,33
95.94
89,24
85,27.
Die Abhängigkeit der spezifischen Leitfähigkeit von der Temperatur wird
ausgedrückt durch die Gleichung (Kohlrausch 8^)
X— xjg [1 + 0,0225 (t— 18) + 0,000083 (t — i8)«J.
Das Leitvermögen von BaCI^-Lösungen bei o^ und 95^ ist von Kahlen-
bcrgö*) gemessen worden. Er erhielt für das Aquivalentleitvermögen fol-
gende Werte (in reziproken Ohm).
V I 2o« V Nach Wethamö») ist
0,5
38,7
m*
i<f
1
44.0
146,3
0,00001
74.6
2
47,0
171,1
0,00005
74,5
4
50,6
193,9
0,0001
74,2
8
53,8
218,5
0,0005
73,1
16
57,0
240,4
0,001
72,3
32
60,0
276,1
0,005
69,0
64
63,5
297,1
0,01
66,9
128
65,9
308,1
0,05
60,7
256
71,0
326,0
0,1
58,1
512
72,3
338,9
0,5
52,2
1024
352,8
1,0
49,6
2048
363,1
*) m — g Äquivalent in 1000 g Lfisung.
Die Oberführungszahl in verdünnten Lösungen ist von Bein^^),
HopfgaTtner^^^) und Noyes®') bestimmt worden.
Für die Oberführungszahl des Anions fand Bein mit steigender Kon-
zentration (0,01— 0,25 äqu. n) bei lo^ 0,559—0,584, bei 26® 0,553—0,560, bei
97^ 0,515—0,545, also ein Wachsen mit der Konzentration. Dasselbe fand
Noyes mit seinen sehr genauen Bestimmungen, nämlich
bei 25 <> in 0,1 n~Lösung 0,585^
0,02 » 0,5578.
Er folgert Hieraus die Existenz komplexer Ionen BaQ^' oder BaCli".
Denselben Gang zeigen die Werte von Steele^^^ in konzentrierten Lösungen.
Er erhielt in
0,5 n-Lösung 0,576
1,0 » 0,619
2,Q » 0,633.
Hopfgartner hatte in 0,1 n-Lösung 0,579 gefunden.
Nicht wässrige Lösungen. Außer in Wasser ist Bariumchlorid noch
merklich löslich in Methylalkohol Nach Lobry de Bruyn^^ lösen sich
in 100 Teilen CHjOH bei 15,5 <> 2.18 Teile BaCIj. In reinem Äthylalkohol
ist es schwer löslich.
BaO, löst sich bei Siedehitze in 4800 Teilen, bei 15 0 in 7500 Teilen
99,3 Proz. Alkohol (Fresenius*^ Die LösHchkeit in Wasser— Äthyl-
Sackur, Barium. 253
alkoholgetnischen ist von Schiff »i) und Qcrardin •2) untersucht worden.
Letzterer fand, daß für jede untersuchte Alkoholkonzenträtion die Löslichkeit
des BaCI) eine lineare Funktion der Temperatur (vie in Wasser) ist, und
erhielt folgende Löslichkeitsgieichungen:
d des Gemisches
g BaQ, in
Temperaturgebiet
bei 0»
100 g Lösungsmittel
0,9904
25,1 + 0,246 t
14«— 6o«
0,9848
21,6 +0,225 t
140—630
0,9793
17,3 + 0,206 t
11»— 45»
0,9726
13,0 +0,181 t
15'— 50*
0,9573
8,18 + 0,139 t
13'— 50*
0,9390
5,11 + 0,105 t
i2«-47*
0,8967
2,38 + 0,051 t
12«— 47*.
Untersuchungen über die Eigenschaften der alkoholischen Lösungen sind
nicht bekannt
Bariumsubchlorid, BaCl, ist von Güntz^^ bei Einwirkung von me-
tallischem Ba auf BaCl^ bei 850 <> im Vakuum erhalten worden. Es zersetzt
HjO unter H-Entwicklung und bildet sich bei der 'Elektrolyse von ge-
schmolzenem BaClj an der Kathode (cf. Ca).
Haber^^) erhielt BaCl bei Elektrolyse von festem BaOj in quantitativer
Ausbeute nach dem Faradayschen Qesetz. Hierbei zeigte es sich, daß
BaO] schon etwa 400 <^ unter seinem Schmelzpunkte den elektrischen Strom
als Leiter zweiter Klasse leitet Während der Elektrolyse besteht an der Ka-
thode Barium neben Bariumsubchlorid. Nach Unterbrechung des Stromes ver-
schwindet jedoch das metallische 6a unter Reduktion des BaQj zu BaCl.
Hierbei sinkt das Potential der Elektrode bis auf den Wert des Potentialsprungs
Baa2/BaQ. Die Bildungswärme des BaCl aus den Elementen wird von
Haber zu 115800 cal berechnet Die Potentiale sind für Ba/BaCIj : Bh = 2,88 V,
für BaCl/Baa2:ch = 2,i3 V und für Ba/BaO : 6h — 3,63 V (bezogen auf
das Wasserstoffpotential in Säuren als Nullwert).
Bariumoxychloride. Aus einer konzentrierten Lösung von BaClj
und Ba(OM)2 kristallisieren nach Beckmann^^) Mischkristalle von Barium-
chlorid und Bariumhydroxyd aus, die sich je nach den Versuchsbedingungen
als Mischungen eines Oxychlorids Ba(OH)Cl • 2H2O mit Ba(OH)2 8H20
oder BaClj • 2 HjO in rationalen Verhältnissen darstellen.
Ein Gemisch von der Zusammensetzung Ba(0H)2 • BaCl2 • 4H2O verliert
bei i20<> 4 Mol. H2O, während das letzte Mol erst bei Rotglut ausgetrieben
werden kann. Ob aber tatsächlich ein Molekül BaCl2 • Ba (OH)2i oder BaCl
(OH) existiert, ist damit wohl noch nicht sicher bewiesen. Nach Andri«*)
kristallisieren aus einer Lösung von Bariumchlorid und Baryt nach dem Sieden
bei 50— 6o<> Kristalle von komplizierter Zusammensetzung aus, die aber
zweifellos keine chemischen Individuen darstellen. Bei Anwendung anderer
Mengenverhältnisse (200 g Baa2, 30 g Ba(0H)2, 500 g H2O) erhielt Andre
bei 25^ dieselbe Verbindung wie Beckmann, nämlich BaO) Bt(OH)2 4H2O.
Ihre Bildungswärme beträgt nach Tassily^^ aus BaO, -i- BaO + 5H2O
(flüssig) B» 39,200 cal.
l£iriufnbroinlcL BaBr,. M.-G. »» 297,3.
Bildung und Darstellung. Eine reine wässrige Lösung entsteht durch
Neutralisation von Bariumhydroxyd, -carbonat oder -sulfid mit Bromwasser-
254 Sackur, Barium.
Stoff. Aus BaS entsteht es auch durch Brom unter Abscheidung von Schwefd.
Durch Einwirkung von Br auf Ba (OH)2, bei Gegenwart von Wasser, entsteht
ein Gemenge von Bariumbromid und -bromat, dem das erstere infolge seiner
L6slichkeit in Alkohol entzogen werden kann (Henner und Hohenhauser*^).
Das zurückbleibende Bariumbromat kann durch Glühen mit oder ohne Kohle
in Bromid übergeführt werden. Ferner entsteht es ebenso wie CaBrj (siehe
dieses) aus Eisenbromid und Ba(OH)2 und ausBaUj^- Brj (Potilitzin*«)).
Ober die Reindarstellung cf. Richards.**)
Eigenschaften. Das wasserfreie BaBr, schmilzt nach Ruff (I. c) bei
760*, nach Carnelleyiöö) bei 812*; seine Dichte beträgt 4,23 nach Schiff **>),
4,79 nach Richards.**) Aus den gesättigten Lösungen kristallisiert das Hydrat
BaBr2+ 2H2O aus. Es ist mit BaClj 2H2O isomorph und bildet wasser-
helle, luftbeständige, rhombische Tafeln (Rammeisberg). Andere Autoren
betrachten es jedoch als monoklin. Ihr spezifisches Gewicht ist bei 24*»= 3^852
bez. auf HjO von 4* (Richards**)). Beim Trocknen bei 75^ geht das Dihydrat
in das Monohydrat BaBrj • H2O über, das sich erst durch scharfes Trodcnen
über ioo<) entwässern läßt, also das Wasser anscheinend fester als BaCl^ ge-
bunden enthält.
Die Bildungswärme des wasserfreien BaBr2 beträgt nach Jul.Thomsen
169960 cal; seine Lösungswärme in 400 Mol H2O + 4980 cal. Die
Hydratationswärme (BaBrj, 2H2O) +9110 cal, mithin die Lösungswärme des
Dihydrats —4130 cal.
Die Lösungen des BaBrj. Die Löslichkeit in HjO ist von Kremers ^*^
und ttard ***) bestimmt worden. Es lösen sich
bei 0^ 104 g BaBr, in 100 HjO (Kremers)
IT 20 123 »
jf 100 149 »
jf —20 45,7 g Babrj in 100 g Lösung (£tard)
» — 9 46i5 «^
" +7 48,5
jf 16 48,8 1/
» 19 49i3
n 40 50,9 u
» 71* 55ii
» 76 55.5
» 77 55i6 "
u 104 56,6 n
u 145 60,5 n
» 160 59,4 n
« 175 60,3
Die Löslichkeit hat scheinbar ein Maximum zwischen 104 und 160^;
da die Lösungswärme wohl nicht ihr Vorzeichen ändert, wird diese Erschei-
nung wohl ähnlich zu erklären sein wie das Löslichkeitsmaximum des CaC^
6H2O bei 29,90 (cf. S. 96),
Die Löslichkeit ist natürlich geringer in allen Lösungen, die Ba-- oder
Br'-Ionen enthahen, z. B. in Lösungen, die an ßajj gesättigt sind. Die Lös-
lichkeit in solchen Lösungen ist von Etard***) bestimmt worden.
t g BaBrj in 100 g Lösung g BaJ, in 100 g Lösung
— 16* 4i85 58,4
Sackur, Barium.
t
+ 6o<»
+ »35«
+ 170O
+ 210«
g BaBrj in 100 g Lösung g BaJ, il), 100 g Lösung
5,5 66,0
9.15 67,3
11,0 674
14.9 67,7.
255
Das spezifische Oewicht von BaBrj-Lösungen ist nach Gerlach ^<^^)
(nach Beobachtungen von Kremers interpoliert) bei 19,5® (bezogen auf
Wasser von 19,50)
g BaBr, in
g BaBr. .
in 100 HjO
100 H,0
s
s
5
J,045
30
1,329
10
1,092
35
1,405
»5
1,144
40
M85
20
1,201
45
i,5«o
25
1,262
50
1.685
Das Dichtemaximum liegt nach de Coppet^^^^) bei
Mol in L ' to dt
dt
m
25,14
0,0403 2,969 ** 1,013
0,1631 —0,304® 4,286 26,28.
Die Temperaturemiedrigung ist also proportional der Konzentration.
Die Dampfdruckerniedrigungen von BaBrj-Lösungen sind nach
Tammann^^^') in mm Hg
P Dampfdruck
30,75 g BaBrj
6HjO (?)
in 100 HjO
63,01 g BaBr,
91.74 g
136,63 g
des reinen H^O
6HjO
BaBrj 6HjO
BaBr,6HjO
57,6
3,0
6,4
10,3
15,7
87.8
4,9
9,6
15,0
23,0
121,3
5.4
13,4
20,7
32,0
162,2
7,5
17,7
27,0
42,2
227,3
10,5
24,8
38,0
58,6
296,9
13,4
324
49,1
75,8
370,0
17,1
40,4
59.9
94,0
474,0
21,9
49,4
76,2
118,2
561,6
25,3
57,9
89.8
138,9
616,0
26,5
69,3
97,8
151,7
699,4
31,2
72,8
115
171,2
Die Quotienten
P-p
steigen mit wachsender Konzentration und fallen
mit steigender Temperatur.
Bei 100® ist nach Tammann^^^^)
Mol BaBr, in 100 dem Lösung: 0,5 1
I
P-~ p in mm Hg: 16,8 | 38,8 | 91,4 \ 150,0 ( 204,7
Wie die letzte Tabelle zeigt, ist die Dampfdruckerniedrigung keineswegs
proportional der Konzentration, wie die Theorie verlangen würde. Die erste
256 Sackur, Barium.
Tabelle berechtigt wegen der angewendeten Konzentrationsrechnung nicht zu
theoretischen Schlußfolgerungen.
Die Oefrierpunktserniedrigungen verdünnter BaBrj-Lösungen sind
nach Jones und Chambers *09)
n (Mol im Liter) dt —
0,10
0,15
0,20
0,40
0,50
Die letzte Spalte zeigt, daß die Gefrierpunktserniedrigung in nicht ganz
verdünnten Lösungen ebenso wie die Dampfdruckemiedrigung starker wächst
als die Konzentration.
Das elektrische Leitvermögen ist nach Jones und Chambers (l^c)
0,506
5.06
0,737
4,9«
1,001
5,00
2,039
5,09
2,59»
5,18
6400
280,8 .
3200
270,8
1280
257,1
640
249,2
320
24 «.5
160
228,8
80
218,5
32
202,0
16
190,9
8 ■
»76,5
4
162,4
2
147,7
In Äthyl- und Methylalkohol ist BaBrj löslich. In 100 Teilen 87 Proz.
Äthylalkohol lösen sich bei gewöhnlicher Temperatur 6 Teile BaBr, (Ri-
chards *i<>)), in reinem Alkohol nur 3,1 Teile, in Methylalkohol 40— 60 Proz.
(Lobry de Bruyni»«)).
Leitet man durch eine BaBrj-Lösung COj bei Gegenwart von Luft (O),
so scheidet sich BaCOj und Br aus (Low ig), offenbar nach der Reaktion
BaBrj + COj + O = BaC03 + Br^.
Diese sehr interessante Reaktion ist wahrscheinlich ein Beispiel einer ge-
koppelten Reaktion.*»*^)
Basische Salze des BaBr} sind von Tassily'^') beschrieben worden,
und zwar kommt ihnen die Formel
BaBrjBaOsHjO resp. 2H2O
zu. Die Bildungswärme betragt 41200 bezw. 29600 cal.
Bariumjodld, BaJ,. M.-G. 391,1.
Bildung und Darstellung.* BaJ, entsteht ebenso wie CaJs und SrJ,
aus Bariumhydroxyd, -carbonat oder -sulfid und Jodwasserstoff oder besser
Jod bei Gegenwart eines Reduktionsmittels. Als solches kommt ebenso wie
bei den genannten Salzen hauptsächlich Phosphor oder schweflige Säure zur
Verwendung.
Sackur, Barium.
257
Eigenschaften. Das wasserfreie Bajj hat das spezifische Gewicht
4,917 (FilhoP'^». Mit Wasser bildet es verschiedene Hydrate, wahrschein-
lich mit 7, 6, 2 und 1 Mol. Die Stabilität der höheren Hydrate spricht
dafür, daß die Tendenz zur HjO-Bindung hier noch größer ist als beim
Bromid, wofür die Differenz in der Elektroaffinität der Anionen verantwort-
lich zu machen sein dürfte. Die Gleichgewichts- und Umwandlungsverhält-
nisse der einzelnen Hydrate sind noch nicht untersucht Das Heptahydrat
kristallisiert in Prismen (Beckmann 1^% das Dihyd rat rhombisch; es ist mit
dem entsprechenden BaBr22H20 isomorph (Werther i*<»)). Alle diese
Hydrate sind an feuchter Luft zerfließlicli, bei gelindem Erwärmen schmelzen
sie und geben ihr Wasser ab, bis sie bei der Zusammensetzung des nächst
niederen Hydrats wieder erstarren. Bei weiterer Temperatursteigerung
schmelzen sie. aufs neue usf. Sie zersetzen sich im Luftstrom unter Ab-
gabe von J — infolge der Oxydation von primär gebildeter HJ— , aber
nicht im H- oder COj-Strom (Beckmann).
Die Bildungswärme des Heptahydrats aus Ba, J, 7H2O beträgt nach
Thomson 151370 cal, seine Lösungswärme in 500 Mol HjO — 6850 cal;
die Lösungswärme des wasserfreien Salzes nach Tassilyi^') -f 10300 cal.
Auch der Vergleich der Lösungswärme der drei anhydrischen Bariumhaloide
bestätigt den obigen Schluß der abgestuften HjO-Bindungstendenz, da der
wesentlichste Teil dieser Wärmetönung der Hydratationsreaktion zukommen
dürfte; diese Größen betragen nämlich für das
Chlorid I Bromid [ Jodid
+ 2070 I + 4980 I -f 10300 cal.
In Wasser ist BaJ^ sehr leicht löslich. Die Löslichkeit ist von Etard »*8)
bestimmt worden. Es lösen sich
bei — 22« 58,8 Tl. BaJ2 in 100 Tl. Lös.
9 ^ 60;0 tl It M
— 5 <* 60,9 » » f,
+ lO^ 66,0 1; » ff
-f i8<'66,3 ,; ,f
+ 32^68,3 ff ff
4- 40 ^^ 69,8 f, ff ff
67 0 71,9 Tl. BaJ2 in 100 Tl. Lösung
870 72;i « » " „
96 0 72,2 W II I,
113^ 73f6 «I ff ff
140*^ 73i7 " » w
165 <^ 74ii " " «
Die Löslichkeit in gesättigten BaBr2-Lösungen cf. S. 254. Die Dichte von
Bajj-Lösungen bei 19,5® ist nach G er lach ^ *'•*), bezw. auf Wasser bei 19,5^.
gBaJj
d
gBaJ,
1
in 100 HjO
in 100 HjO
d
5 %
J.045
35 %
1,412
10 %
1,091
40 "/o
i,4Q5
15 »/«•
1,143
45 '!„
1,596
20 0/0
1,201
50 •"«
1,704
25 %
1,265
55 %
1,825
30 »/o
1,333
60 %
1,970
Die Temperatur des Dichtemaximums -ist nach de Coppet^^oj
Abcgg, Huidb. d. anorgan. Chemie II. ly
Sackur,
Barium.
dt
to
dt
m
2,827
1,155
29,23
1,152
2,830 .
29,42
258
MoI/1
0,0395
0,0962
Auch in Äthylalkohol ist Ba), leicht löslich.
Das basische Bariumjodid hat nach Tassily (1. c) die Formel
BaJjBaO.gHjO. Durch wasserentziehende Mittel entsteht aus diesem das
Salz BaJ2Ba0.2H20.
Bariumtetrajodld, BaJ^, ist von Jul. Meyer ^21) auf dieselbe Weise wie
CaJ4 (siehe dieses) dargestellt worden. Seine Eigenschaften ähneln denen des
CaJ4, doch scheint es nicht so' beständig zu sein. Die Löslichkeit des Jods
in 100 com einer loprozentigen Bajj-Lösung beträgt 6,541 g Jod bei 13,5^.
Komplexe Verbindungen von Bariumjodid mit Bariumsuperoxyd BaJ^-
2Ba02 und BaJ2-Ba304 sind von Rammeisberg*") durch Erhitzen von
BaOo und Ba304 mit Jod erhalten worden.
Bariumcyanid, Ba(CN)2.
Es kann wie Calciumcyanid (siehe dieses) durch Einleiten von Cyan-
wasserstoff in Barytwasser und durch Auslaugen einer Schmelze von Ferro-
cyanbarium erhalten werden (Schulz >2*)). Femer entsteht es beim. Glühen
von Bariumhydroxyd und Kohle oder von Bariumcarbid an der Luft oder
im Stickstoffstrom (Sourdeval*^*), Erlwein^^s)). Seine Lösungen haben
im wesentlichen dieselben Eigenschaften wie die des Calciumcyanids; in
reinem Wasser ist es nach Schulz schwer löslich, dagegen leicht löslich bei
Gegenwart von KCN. Das würde auf eine Komplexbildung deuten, doch
bedarf die Angabe der Schweriöslichkeit noch quantitativer Untersuchung.
Beim Eindunsten einer konzentrierten Lösung im Vakuum über Schwefel-
säure entstehen nach Joannis*'^ sehr zerfließliche, prismatische Kristalle
Ba(CN)2 -21120, die ihr Kristallwasser bei ioo<> abgeben. Bei 14<> sind sie
in 1,25 Teilen Wasser und 5,6 Teilen 70 prozentigen Alkohols löslich.
Beim Erhitzen von Bariumcyanid im Wasserdampfstrom wird nach
Marguerite und Sourdeval (1. c) unter Hydrolyse der CN-Gruppc der
gesamte Stickstoff als Ammoniak abgespalten.
Bariumrhodanid, Ba(CNS)2.
Dasselbe wurde zuerst von Meitzendorff *27) aus Bariumhydroxyd oder
-carbonat und Rhodanwasserstoffsäure dargestellt Zur technischen Dar-
stellung benutzt man Rhodanammonium und Bariumsulfid.
Nach Hölblingi28) ^ird Berliner Blau durch viel Bariumsulfid beim
Erhitzen im Autoklaven unter 2 — 3 Atmosphären Druck glatt in Barium-
rhodanid zersetzt
Das 3 Mol Kristallwasser enthaltende Salz (Tscherniac***)) zersetzt
sich beim Erhitzen an der Luft, schmilzt jedoch bei Luftabschluß ohne Zer-
setzung. In Alkohol ist es leicht löslich, und zwar lösen sich nach Tscherniac
und Hellon«30)
bei 20 <> 30,0 % Ba(CNS)2
45,1 % Ba(CNS),.3H20
beim Siedepunkt 32,8 % Ba(CNS)2.
Von demselben Autor sind auch Kristallalkoholate dargestellt worden
und zwar mit 1 und 2 Mol Äthylalkohol und mit 1 Mol Methylalkohol in
prismatischen Nadeln.
Sackur, Barium. 25Q
Das Salz wird in der Farbdrucktechnik verwendet.
Bariumoxyd I BaO; M.-G.— 153,4, (Baryterde, Ätzbaryt) kommt in der
Natur nicht vor. Es wurde von Scheele und Qahn zuerst von der Kalk-
erde unterschieden und als Hauptbestandteil des Schwerspats nachgewiesen.
Darstellung. In reinem Zustande entsteht Bariummonoxyd außer
durch direkte Oxydation von metallischem Ba durch starkes Erhitzen von
Bariumjodat und Nitrat. Aus letzterem wurde es von Brügelmann*^*) bei
sehr starkem Glühen in kristallinischer Form erhalten. Wird die Temperatur
nicht sehr hoch gesteigert, so enthält das Produkt beträchtliche Mengen von
Bariunisuperoxyd. Durch Glühen von reinem Bariumcarbonat, ebenso wie
CaO in den Kalköfen, kann es nicht dargestellt werden, weil bei den tech-
nisch leicht erreichbaren Temperaturen seine Dissoziation zu gering ist.
Wohl aber gelingt diese Methode bei Gegenwart von Kohlepulver; offenbar
wird hierdurch das entstehende Kohlendioxyd reduziert und sein Partialdruck
vermindert, so daß die Dissoziation weiter fortschreiten kann. Aus Barium-
sulfid kann es durch Glühen mit Kupfer- oder Zinkoxyd erhalten werden.
Eine Zusammenstellung neuerer Verfahren zur Darstellung des BaO ist
von Heinz ^^*^) gegeben worden.
Erwähnenswert sind zwei elektrische Verfahren, nach denen BaCOj odei
BaS04 mit Kohle im elektrischen Lichtbogen geschmolzen wh-d. Doch ent-
halten die Schmelzen neben dem Oxyd beträchtliche Mengen von Carbid
bezw. . Sulfid. ^ •*-^) Technisch wertvoller scheint ein anderes Patent* 5^) zu
sein: BaCOj wird auf 360^ erhitzt und trockener Schwefelwasserstoff darüber
geleitet Das hierbei entstehende Bariumsulfid geht mit Wasserdampf unter-
halb Rotglut in Oxyd unter Regeneration des Schwefelwasserstoffes über.
Nach Frank **»^) entsteht BaO beim Erhitzep von BaCO^ mit BaCi unter
Luftabschluß nach der Gleichung
3BaCO;, + BaCj = 4BaO + 5CO.
Eigenschatten. Das amorphe BaO bildet ein weißes Pulver, dessen
spezifisches Gewicht von verschiedenen Forschern zwischen 4,73 und 5,76,
vermutlich abhängig von der Darstellungsart, angegeben wird. ^ »*•) Es kri-
stallisiert aus der Schmelze nach Brügelmann^^^) in Würfeln vom spezi-
fischen Gewicht 5,72 und in hexagonaler Form (spezifisches Gewicht 5,32).
Es schmilzt nach Moissan*^'^) leichter als CaO und SrO im elektrischen
Ofen bei Anwendung eines Stromes von 50 V. und 25 Amp. und verflüchtigt
sich bei weiterer Teriiperatursteigerung. Die erstarrte Schmelze zeigt kri-
stallinischen Bruch. Die Bildungswärme des BaO aus seinen Elementen
beträgt nach J. Thomsen -\- 124240 cal.
Bariumhydroxyd, Ba(OH)2.
Bariumoxyd vereinigt sich ebenso wie CaO mit Wasser unter heftiger
Wärmeentwicklung zu einem trockenen Pulver von Bariumhydroxyd. Es
kristallisiert mit 16, 8, 3 und 1 Mol H2O. Das Hydrat Ba(OH)2. löHjO ist
von Artus ^-»^ erhalten worden.
Das Oktohydrat Ba(OH)2 • SHjO kristallisiert aus den gesättigten Lösungen
zwischen Zimmertemperatur und log^ aus (Beckmann **<>)). Früher hatte
man diesem Hydrat die Formel Ba(OH)2 • gHjO zugeschrieben. Beim Stehen
über konzentrierter H2SO4 geht es in das Monohydrat über. Sein spezi-
fisches Gewicht beträgt 1,656 (FilhoP**)). Es schmilzt nach Bauer **'^) bei
78® in seinem Kristallwasser. Nach Beckmann (1. c) ^oll es schon bei
17^
260 Sackur, Barium.
Erhitzen auf 75^ alle 8 Mol H2O abgeben. Es kristallisiert im tetragonaien
System, nach Foullon^^^ sollen auch monokline Kristalle vorkommen.
Trihydrat, Ba(OH)2 • 3H5O. Lescoeur"*) hatte aus Dampfdrude-
messungen (s. u.) gefolgert, daß zwischen dem Monohydrat und dem Okto-
hydrat bei 100 ^ noch ein anderes Hydrat existieren müsse und hat ihm die
Formel 3Ba(OH)2 • loHjO beigdegt. Seine Darstellung gelang erst Bauer (L.c).
Es kristallisiert aus gesättigten siedenden Lösungen, die mehr als
61,5 Proz. BaO enthalten (vet^gl. die Siedepunkte von Ba(OH)2-Lösungen) und
hat nach der Analyse die Zusammensetzung Ba(OH)2 • sh^O. Es kristaUi-
siert in sehr gut ausgebildeten wasserhellen KrisüJlen. Da seme Löslichkeit
größer ist als die des Oktohydrats, so setzt es sich mit Wasser rasch in
dieses um.
Das Monohydrat, Ba(OH)2*H20, dessen Existenz ebenfolls von
Lescoeur gefolgert wurde, wurde von Forcrand 1*^) daiigestellt durch Auf-
lösen von BaO in wässrigem Methylalkohol und Trocknen der entstandenen
Verbindung Ba(OH)2 • HjO • 2CH3O im Vakuum. Es schmilzt nach Smith "^
bei Rotglut unter Aufschäumen und geht in Ba(OH)2 über.
Das wasserfreie Bariumhydroxyd, Ba(OH)2, entsteht als amorphes weißes
Pulver vom spezifischen Gewicht 4,495 (Filhol, 1. c). Bei Ro^lut verliert
es sein Hydratwasser nicht, sondern schmilzt unzersetzt Die erkaltete
Schmelze ist kristallinisch.
Außer durch Behandeln von Bariumoxyd mit Wasser kann man Barium-
hydroxyd bezw. seine Lösungen aus allen löslichen Ba-Salzen, besonders dem
Sulfid, mit konzentrierter Natron- oder Kalilauge darstellen (Mohr^*')), femer
mittels Durchleiten von Luft durch BaS-Lösung bei Oegenwart von Wel-
donschlamm (Manganhydroxyd und -superoxyd) bei 38^ Ein Teil des
Bariumsulfids wird in Hydroxyd verwandelt, ein Teil in schwerlösliches
Thiosulfat Das Hydroxyd wird durch Kristallisation nach dem Abfiltrieren
erhalten (Pakinson^^^)). Durch Einleiten von Wasserdampf über Barium-
carbonat, das über den Schmelzpunkt des Hydrats erhitzt ist, also durdi
Hydrolyse, kann das letztere wasserfrei erhalten werden (Leplay >*•)). Auf
elektrolytischem Wege kann es aus BaOj mit löslichen Metallanoden katho-
disch erhalten werden (Taquet^*®)).
Die Dampfdrucke der einzelnen Hydrate sind, wie angegeben, von
Lescoeur (l.c) bei 100 <> bestimmt worden. Sie betragen in einem System
von X Mol BaO + 8,5 Mol H2O (flüssig und fest) 627 mm
» 5i8 IT m 578 »
4,33 n • 522 •
0 3.15 " • 529 »
0 2,72 IT fest 520 0
» 2,27 » ,, 502 n
2,05
II
n
43 „
1,82
II
II
45 „
1,60
II
n
43 »
1,28
tl
n
45 n
1,09
II
Ff
0 „
Die Dampfdrucke der einzelnen schoii voriier bekannten Hydrate bei
verschiedenen Temperaturen sind nach Lescoeur ^«^
Sackur,
Barium.
t«
Ba(0H),8H,0
Ba(OH)jHjO
Ba(OH).
13,5
4.5 mm
■< .1 mm
0
20
5,5 „
1 ,.
0
35,5
20,5 „
1 ,',
0
58
84 „
1 „
0
70
124 „
1 „
0
74,5
213 „
14 „
0
100
520 „
45 „
0
261
Nach Müller-Erzbach'*') abweichend bei 15^
Ba(OH)2 8H20 11,4 mm
I, 3—7 f, 2,46 „
n 2 y, 1,3 II
Aus diesen Messungen wird die Existenz von Hydraten mit 1, 2, 7
und 8 Mol Hj« gefolgert
Die Bildungswärme des Bariumhydrats aus dem Oxyd und 1 Mol HjO
beträgt nach J. Thomsen bei i8<> +22260 cal, bei der Addition von
8 Mol HjO werden 27470 cal frei. Die Lösungswärme des wasserfreie^
Oxyds BaO beträgt 34520 cal, demnach die des Hydroxyds Ba(OH)2 =
4-12260 cal und des Oktohydrats ««—15210 cal. Die Bildungswärme
von Ba(OH)2-Lösungen aus elementarem Ba ist von Guntz'^^) bestimnit
worden und zwar
Ba + 0 + nH20 = Ba(OH)2 gelöst +133400 cal,
Ba + nH20 = Ba(OH)2 gelöst +H2 + 92500 cal.
Die wässrige Lösung von Bariumhydroxyd ist eine starke Base j(Bar>'t-
wasser). Die Löslichkeit beträgt nach Rosenstein und Rühlmann'^i)
in 100 g HjO
bei
0»
1,5 gBaO
45«
9,12 g BaO
5»
1,75 „
50«
11,75 „
to«
2,22 „
55»
14,71 „
15*
2,8^ „
60«
18.76 „
20»
3,84 „
65«
24,67 „
25 0
4,19 .,
70«
31,9
30»
5,0 „
75«
56,85 „
35»
6,17 „
80»
90,77 „
40 0
7,36 „
Die Löslichkeit wächst mit der Temperatur sehr beträchtlich. Die Siede-
punkte konzentrierter Lösungen sind von Bauer **s) bestimmt Die siedende
Lösung enthält in 100 Teilen
49,03 Teile BaO
50,05
52,43
53,72
55,35 „
57,49
58,74
6141
bei 103»
„ 104«
„ 105»
„ 106«
„ 107»
„ 108 •
„ 108,5»
„ 109»
262
Sackur, Barium.
Wenn man durch weiteres Verdampfen der Lösung Wasser entzieht,
bleibt der Siedepunkt eine Zeitlang konstant und es scheidet sich das Tri-
hydrat Ba(OH)2 3H2O aus. Die Lösung ist dann an diesem gesättigt
Die Löslichkeit wird durch die Gegenwart von Neutralsalzen erhöht,
z. B. durch NaO (Karsten), da sich ja mit diesem sowohl undissoziiertes
NaOH wie BaClj, abgesehen von etwaigen Komplexen, bilden kann und
das lonenprodukt (Ba")-(OH)2 konstant bleibt Durch starke Basen (NaOH,
KOH) wird die Löslichkeit sehr stark vermindert, und zwar stärker, als durch
die Zurückdrängung der Dissoziation erklärt werden kann, weniger durch
Ammoniak. Sackur»*6)fandbei25<>dieLösIichkeitinGrammäquivalenten im Liter
Normalität
NaOH
Vi Ba(OH)j
KOH
'/, Ba(OH)j
NH,
'/, Ba(OH),
_^
0,552
_
_
_
0,085
0,486
0,096
0,470
0,127
0,534
0,182
0,428
0,206
0,408
0,251
0,524
0,564
0,261
0,505
0,270
0,499
0,5065
0,848
0,191
0,816
0,186
0,739
0,483
i,»33
0,148
1,042
0,149
1,056
0,464
In BaCl2 wird die Löslichkeit zunächst etwas vermindert, dann ver-
mehrt; in Ba(N03)2-Lösungen ist sie durchweg größer als in Wasser. Da
infolge der Zurückdrängung der Dissoziation eigentlich eine Löslichkeits-
abnähme zu erwarten wäre, so muß die Bildung komplexer Ionen, und zwar
von Kationen in diesen Lösungen angenommen werden. Nach Sackur (I. c)
beträgt die Löslichkeit bei 25 <> in Äquivalenten in
V, BaClj
>/2 Ba(0H)2
'/jBa(N03)j
Vs Ba(OH)3
0,324
0,625
0,868
0,538
0,533
0,542
0,286
0,572
0,715
0,571
0,615
0,625
Die Löslichkeit in Wasser- Acetongemischen ist von Herz und Knoch**^)
bei 25^ bestimrtit worden.
100 ccm der gesättigten Lösung enthalten '
gr HjO gr Ba(OH)j
57,57 47;22
68,39 27,30
70,18 15,25
67,15 7,79
59,99 4,072
51,81 1,320
41,86 0,412
31,51 0,0725
Das spezifische Gewicht von Bariumhydroxydlösungen ist nach
Kohlrausch 1^^) bei 18^, bezogen auf Wasser von gleicher Temperatur
g Ba(OH)2 -81120 Grammäquivalent s,8»
in 100 g Lösung ^ im Liter
2,30
4,60
0,148
0,290
1,0120
1,0252
Sackur, Barium. 263
Das molekulare Leitvermögen von Bariumhydroxyd ist nach Ostwald ^^'^)
bei 25 ö
V
/*
V
|K
8
372
128
448
16
392
256
461
32
410
512
465
64
429
1024
469
Ba(OH)2 ist also in verdünnten Lösungen sehr weitgehend dissoziiert,
d. h. eine starke Base.
Das spezifische Leitvermögen konzentrierter Lösungen ist nach Kohl-
rausch *^*) bei 180 in reziproken Ohm
Normalität % Ba(OH)a x
0,148 O1O250
0,299 0,979
Barytwasser ist ein sehr empfindliches Reagens für Kohlensäure, da es
mit dieser das sehr schwer lösliche Bariumcarbonat bildet Mit trockenem
CO2 reagiert wasserfreier Baryt jedoch auch bei 120^ nicht, sondern erst bei
Rotglut, dann aber unter Erhitzung bis zur Weißglut (Raoult ^^O)- Das
Monohydrat Ba(OH)2H20 nimmt schon bei niederer Temperatur CO.2 auf
(Beckmann, 1. c, Scheibler^eo)).
Mit Schwefelkohlenstoff reagiert Barytwasser bei loo^ nach der Glei-
chung CS2 + 2Ba(OH)2=.BaC03 + Ba(SH)2 + H20 (Chancel und Par-
mentieriß*)), mit Pho^horoxychlorid unter Bildung von Bariumphosphat
und HCl schon bei gewöhnlicher Temperatur (Qeuther^'''^)).
Bei der Elektrolyse von Bariumhydroxydlösungen entsteht Sauerstoff und
Wasserstoff, jedoch nach Duter^^^) weniger Sauerstoff als dem entwickelten
Wasserstoff entspricht. Es wird also vielleicht etwas Barium- oder Wasser-
sloffperoxyd dabei gebildet.
In Alkohol- Wassergemischen ist Bariumhydroxyd schwer löslich: nach
Beckmann (1. c.) enthält eine gesättigte soprozentige alkoholische Lösung
bei Zimmertemperatur 0,43 Proz. Bariumhydroxyd, es läßt sich also aus rein-
wässrigen Lösungen weitgehend durch Alkohol ausfällen.
Bariumsuperoxydf Ba02. M.-Q.=:: 169,4.
Bariumsuperoxyd wird ausschließlich durch Oxydation von Bariumoxyd
bei hohen Temperaturen dargestellt. Da aber die Oxydation unter Wärme-
entwicklung von + 12100 cal (de FoYcrand^ß^)) stattfindet, so muß die
Bildung um so unvollständiger sein) je höher die Temperatur gesteigert wird.
Nach Le Chatelier^^») gilt für die Dissoziation des Ba02 in BaO und
O dasselbe wie für die des CaCOj in CaO und COj, d. h. es entspricht
jeder Temperatur ein bestimmter Dissoziationsdruck des Sauerstoffs. Dieser
Druck beträgt bei
525»
20 mm Hg
735*
260 mm Hg
555«
25
750»
340
650»
65 „
775«
5»o
670 0
80 „
785»
620 „
720 0
2 IQ
790»
670. „
Zur raschen Einstellung des Gleichgewichts ist die Gegenwart von Wasser-
dampf erforderiich.
264 Sackur, Barium.
Die Oxydation des BaO bei Rotglut durch den Sauerstoff der Luft ist
zuerst von Thenard^^^)^ dann von Rammeisberg ^^^ und Boussin-
gault^ß^) studiert worden. Die Gegenwart gewisser Oxyde, wie CaO, MgO,
CuO, scheint die Oxydation zu erleichtern (Liebig und Wohler**'^),
Wanklyn^^ö)). Zur technischen Darstellung erhitzt man nach Mond*'*)
BaCOj, C, MgO im oberen Teile eines Ofens bis zu 1200^. Das hierbei
entstehende BaO sinkt nach unten, wird durch einen Luftstrom auf 450 bis
550^ abgekühlt und bei dieser Temperatur, bei der, wie obige Tabelle zeigt,
die Dissoziationsspannung des O aus BaOj noch sehr klein ist, fast voll-
ständig oxydiert.
Die Fähigkeit des Bariumoxyds, bei ca. 500^ Sauerstoff aufzunehmen
und ihn bei hoher Temperatur wieder abzugeben, wird zur technischen Dar-
stellung des Sauerstoffs aus der Luft benutzt. Das Verfahren ist von
Boussingaulti'*-') angegeben und von den Gebr. Brin^'^j vervollkommnet
worden. Es ist notwendig, die zu benutzende Luft vollständig von COj und
organischen Keimen, Staub usw. zu reinigen. Besonders geeignet ist poröses
BaO, das nach dem Verfahren von Ch. Schenk-Bradley und Ch. Borrows
Jacobs^'-*) hergestellt ist.
Bariumsuperoxyd ist ein weißes Pulver; es wird beim Erhitzen durch
H, H.p, S, P, B, C, CO, SO2 unter Wärmeentwicklung reduziert (Wöhleri^^),
Thenard, Boussingault, 1. c). Mit Cl reagiert es unter Entwicklung von
Sauerstoff (B a u d r i m o n t ^ "^ß)).
Die Reduktion des BaOj durch Kohlenstoff oder Carbide geht unter so
heftiger Wärmeentwicklung vor sich, daß durch die erreichten Temperaturen
gleichzeitig vorhandene Metallsalze, selbst Aluminiumsalze reduziert werden
(Schillbach 177)).
Bariumsuperoxyd verbindet sich mit Wasser unter geringer Wärme-
entwicklung zu einem Hydrat, dem nach Thenard *66)^ Schöne 1 '5), Con-
voyi'9) und Grigorieffiso) die Formel BaOj-SHjO, nach Berthelot^^»)
und de Forcrand ^^2) dje Formel BaOj-ioHjO zukommt Es entsteht in
kristallisiertem Zustande (hexagonal) aus BaOj und HjO und Ba(OH)2 und
HjOj, auch mit Acetylhyperoxyd (Erdmann *s^), Brodie^^*)). Bei An-
wesenheit von viel überschüssigem Wasserstoffsuperoxyd entsteht die Ver-
bindung BaOj • H2O2, die man als Bariumsuperoxyd mit Kristallhydroper-
oxyd aufzufassen hat (Schöne, de Forcrand).
In Wasser ist Bariumsuperoxyd schwer, in Alkohol und Äther sehr
schwer löslich. Die thermochemischen Daten sind von dt Forcrand be-
stimmt worden. Die Bildungswärme des hydratysierten Superoxyds aus ge-
löstem Bariumhydroxyd beträgt 27110 cal.
Mit verdünnten Säuren (HCl) entwickelt ei HjOj, mit konzentrierter
Salzsäure dagegen Sauerstoff.
Die Wirkung von BaOj auf Metallsalze ist von Kaßner^ss) und
Kwasnik^öß) untersucht worden.
Ferricyankalium wird von BaOj reduziert und der gesamte Sauerstoff
des letzteren entwickelt. Diese Realrtion,
Ba02 + 2K3Fe(GN)e = Oj + K6Ba[Fe(CN)e]2
oder O2" + 2FeCy6'" = 02 + 2FeCye"",
geht quantitativ vor sich, so daß sie sich sowohl zur quantitativen Be-
stimmung von Ferricyankalium, wie zur Darstellung von reinem Sauerstoff
im Laboratorium eignet. Ahnlich wie Ferricyankalium wirken die Salze von
Sackur, Barium. 265
Hg, Ag, Au, die unter Entwicklung von 2 Atomen Sauerstoff zu Metallen
reduziert werden, z. B. HgClj + BaOj^Oj + Hg+ BaClj.
Ferrisalze, ebenso wie Salze, von Zn, Cd, Ni, Co, Pt, machen 1 Atom
Sauerstoff frei, z. B. nach der Gleichung
sBaOj 4- 2FeCl3 + 3H2O = 30 + 2Fe(OH)3 + sBaClj.
Ferrosalze werden zu Ferrisalzen oxydiert, die Salze der Alkalien, Erd-
alkalien und des Magnesiums sind wirkungslos. Mit MnCij reagiert fein zer-
stoßenes BaOj beim Erwärmen unter Bildung von Mti203, BaClj und Ent-
wicklung von Sauerstoff (Spring und Lucien*^')), mit Na2C03 bildet es
in wässriger Lösung BaC03 und Natriumsuperoxyd (Brodie^®^)).
Bariumsulfld, BaS. M.-Q. ■» 169,46.
Darstellung. Bariumsulfid kann nach allen den beim Calciumsulfid
(s. d.) angegebenen Methoden dargestellt werden; dieselben besitzen jedoch,
besonders die Reduktion des Sulfats mit Kohle, eine größere technische Be-
deutung als bei diesem, da das Bariumsulfid zur technischen Darstellung
der meisten anderen Bariumverbindungen dient Denn nicht das Carbonat,
wie beim Calcium, sondern das Sulfat ist die in der Natur verbreitetste und
daher billigste Verbindung des Bariums'; und da dieses in Säuren unlöslich
ist, muß es durch Reduktion zu Sulfid in eine lösliche Verbindung über-
geführt werden. Daher sind eine große Anzahl von Verfahren ausgearbeitet
worden, die diese Reduktion zu einer möglichst rationellen machen sollen.
Sie unterscheiden sich jedoch nur durch technische Einzelheiten (d. z. B.
Graham -Otto, Lchrb. d. anorg. Chemie II, 3, 682, 1884).
Eigenschaften. Bariumsulfid ist ein nicht immer rein weißes Pulver.
Im elektrischen Ofen schmilzt es und erstarrt zu regulären Kristallen (Mour-
lot*89) vom spezifischen Gewicht 4,0—4,3, bei noch höherer Temperatur
reagiert es mit Kohle unter Carbidbildung. Beim Glühen im Wasserdampf
entsteht Wasserstoff und Bariumsulfat (Regnault^»»), Lauthi^^)).
BaS ist im Wasser leicht löslich. Die Lösung ist hydrolytisch gespalten
in Hydroxyd und Hydrosulfid. Sie enthält wahrscheinlich nur sehr wenig
freie zweiwertige S"-Ionen, sondern im wesentlichen nur einwertige SH'-Ionen.
Durch Eindampfen im Vakuum bei Gegenwart von freiem Schwefel -erhielt
Schöne hexagonale Kristalle BaS-öHjO. Sie veriieren beim Erwärmen auf
100 0 gleichzeitig Wasser- und Schwefelwasserstoff. In Alkohol sind sie un-
löslich.
Bariumsulfid besitzt ebenso wie die entsprechenden Verbindungen des
Ca und Sr die Fähigkeit der Phosphoreszenz, und zwar wurde diese
Eigenschaft an ihm zum ersten Male beobachtet Der Bologneser Schuhmacher
Vincentius Cascioroius entdeckte nämlich am Anfang des 17. Jahrhunderts,
daß mit Kohle geglühter Schwerspat eine im Dunkeln leuchtende Masse
bildet Der Einfluß von Verunreinigungen, Zusätzen und der Temperatur auf
das Phosphoreszenzvermögen ist eingehend besonders von Lenard und
Klatt*'**) untersucht worden.
Bariumsttlfhydrat, Ba(SH),.
Seine Lösungen entstehen beim Einleiten von HjS in Barytwasser
(Veley*»^) und beim Auflösen von Bariumsulfid in HjS-haltigem Wasser.
In festem Zustande kann es durch Einengen und Filtrieren unter Luft-
abschluß erhalten werden, auch durch Alkoholzusatz fällt es aus (H. Rose^^^)).
Es bildet weiße undurchsichtige Säulen mit 4 Mol Kristallwasser, die beim
Erhitzen ohne zu schmelzen ihr Wasser abget)en.
266 Sackur, Barium.
Die Lösungen des Bariümhydrosulfids besitzen einen ziemlich betr&cht-
lichen Partialdruck von Schwefelwasserstoff.
' Bariumpölysalflde.
Im Oegensatz zu Ca und Sr ist ein Trisulfid des Bariums bekannt
Dasselbe, BaSj, entsteht beim Zusammenschmelzen vonBaS mit überschüssigem
Schwefel und wird von diesem durch Überdestillieren desselben (nicht ober-
halb 360 •) getrennt (Schöne*^*)). Es entsteht auch beim Olühen von Barium-
hydroxyd mit Schwefel gleichzeitig mit Bariumsulfat, von dem es durch Auf-
lösung in Wasser gereinigt wird (Vauquelin*^^)). Es ist ein gelblich
grünes Pulver, das bei 400^ schmiht und den überschüssigen Schwefel erst
bei Rotglut vollständig abgibt Es löst sich in warmem Wasser zu einer
gelbroten, alkalisch reagierenden Lösung, die sich an der Luft leicht
oxydiert
Bariumtetrasulfld, BaS^. Eine konzentrierte Lösung desselben wurde
unter bedeutender Wärmeentwicklung beim Zusammenreiben von 7 Teilen
BaS, 4 Teile S und Wasser erhalten. Diese setzt beim Abkühlen unter
Luftabschluß Kristalle von BaS4 ab. Sie entstehen auch nach längerem
Einengen einer Lösung von Bariumtrisulfid; doch meist mit Zersetzungspro-
dukten vermengt, femer aus einer konzentrierten Lösung von Schwefel in
Ba{HS)2 (Veley, Schöne, 1. c).
Die Kristalle enthalten 1 oder 2 Mol Kristallwasser, sie bilden lange
rhombische Säulen, die in frisch bereitetem Zustande rot, später heller sind.
Ihr spezifisches Gewicht beträgt 3,0 (Schöne). Beim Erwärmen über ioo<>
geben sie zunächst Schwefel ab, dann Wasser und Schwefelwasserstoff.
BaSi löst sich in 2,53 Teilen Wasser von 15® zu einer roten Lösung.
Es wird durch Wasser nicht irreversibel zersetzt, da es aus heißer Lösung
umkristallisiert werden kann. Da diese an der Luft nach HjS riecht, so
muß sie infolge Hydrolyse einen beträchtlichen Partialdruck an diesem
besitzen.
In Alkohol und Schwefelkohlenstoff ist es schwer löslich.
68487. 2 SHjO. Schöne orangerote Kristalle dieser Zusammensetzung
kristallisieren beim Einengen einer Lösung von Bariunitrisulfid aus, ehe sich
das Tetrasulfid (siehe oben) abscheidet Sie gehören dem monoklinen
System an und haben die Eigenschaften der anderen Polysulfide; es ist
nicht bekannt, ob sie ein chemisches Individuum oder eine isomorphe
Mischung von BaS und BaS4 darstellen (Schöne, I. c).
. Bariumpentasulfld ist nur in amorphem Zustande bekannt; in diesem
entsteht es durch Abdunsten einer konzentrierten Lösung von S in Barium-
sulfid. Die gesättigte Lösung enthält beim Siedepunkt 5,28 Atome Schwefel
auf 3 Atome Ba, also mehr als der Formel BaSj entspricht. Beim Erkalten
kristallisiert zunächst Schwefel aus, bis das Qewichtsverhältnis Ba:S5 erreicht
ist Beim weiteren Einengen entstehen jedoch Kristalle von BaS4 und S
(Schöne). Offenbar sind diese im Vergleich in dem Pentasulfid die be-
ständigeren. Dasselbe kann daher nur entstehen, wenn keine Keime der
Komponenten vorhanden sind, doch sind diese Verhältnisse zweifellos einer
Neubearbeitung vom Standpunkte der Oleichgewichtslehre bedürftig.
Molekularverbindungen von Sulfiden und Oxyden des Bariums sind
nicht bekannt
Bariumselenid BaSe wurde von Fahre ebenso wie CaSe dargestellt
Sack ur^ Barium. 267
Barittmnitrid. Ba^N,, Sttckstoffbarium.
Dasselbe wurde von Maquenne^»«) durch Erhitzen von Bariumamalgam
im Stickstoffstrom auf helle Rotglut erhalten. Es bildet eine geschmolzene,
kompakte Masse mit kristallinischem Bruch. Auf absoluten Alkohol wirkt
es* nicht zersetzend ein, jedoch auf Wasser und bildet. Bariumhydroxyd und
Ammoniak nach der Gleichung
BajNj + 6H20=3Ba(OH)2 + 2NH3.
Beim Erhitzen von Bariumnitrid mit Kohle im Stickstoffstrom erhielt
Maquenne (1. c) ein Oemenge von Bariumcyanid und -carbid. Kohfen-
oxyd wird bei Rotglut heftig absorbiert, nach der Gleichung
BajNj + 2CO = 2BaO + Ba(CN)2-
Die Bildungswärme des ßariumnitrids beträgt nach Guntz^^"^
3Ba + Nj (Gas) = BagNj (fest) + 149400 cal.
Nach MentreM»*) entsteht Bariumnitrid durch Erhitzen vonBariumamid
über 650 <>.
Bariumamld, Ba(NH2)2, bildet sich nach MentreP^») beim Ober-
leiten von trockenem Ammoniak über metallisches Barium bei 280 <>. Es
entsteht eine graue Flüssigkeit, die bei steigender Temperatur erst grün
und dann rot wird. Bei 460 0 siedet sie unter Entwicklung von Wasser-
stoff und Stickstoff. Bei 650^ geht sie in orangegelbes, festes Bariumnitrid
BajNj über. Bei der Abkühlung in einer Stickstoff- und Wasserstoff-
atmosphäre geht die umgekehrte Reaktion vor sich; es besteht immer ein
Gleichgewicht gemäß der Gleichung
, 3Ba(NH2), = Ba3N2H-4NH3.
Bei steigender Temperatur verschiebt es sich von links nach rechts.
Oberhalb 28 ^ reagieren nach Mentrel Barium und Ammoniak,
wenigstens bei nicht zu hohen Temperaturen, nicht aufeinander. Unterhalb
dieser Temperatur entsteht jedoch ein braunroter Körper, der bei weiterer
Abkühlung auf —23^ in eine blaue Flüssigkeit übergehen soll.
Die Zusammensetzung derselben soll Ba(NH3)0 sein, sie wird von
Mentrel als Bariumammonium angesprochen, Sie ist unterhalb — 15<> be-
ständig, oberhalb geht sie in Bariumamid über. Sie fängt an der Luft Feuer,
zersetzt lebhaft Wasser, absorbiert Sauerstoff unter Bildung von BaO,, und
NGj unter Bildung von Ba(N02)2.
Leitet man Kohlenoxyd in seine Lösung in flüssigem Ammoniak, so ent-
steht Bariumcarbonyl Ba(C0)2, ein gelber Körper.
Bariumphosphid, Ba^Pj, wurde von jaboin*^^) ebenso wie Ca3P2
durch Reduktion von Tribariumorthophosphat mit Kohle im elektrischen Ofen
dargestellt Seirie Dichte beträgt 3,18. Durch Wasser wird es heftig zersetzt.
Bariumarsenidy Ba.fAs2, wurde schon von Soubeiran^oö) vermutet,
aber erst von Lebeau'^«*) durch Reduktion von Bariumarsenat mit Kohle
im elektrischen Ofen dargestellt. Seine Dichte bei 15^ beträgt 4,1. Seine
Reaktionen sind denen des Calcium- und Strontiumarsenids analog, jedoch
treten sie, entsprechend der größeren Positivität des Ba, viel leichter und
heftiger ein als diese. So entzündet sich BajAsj im Sauerstoff schon bei 300"
und verbrennt z. B. in flüssigem Brom mit blendendem Lichte.
Bariumcarbidt BaC2- ^-G. =: 161,4.
Bariumcarbid wurde zuerst von Maquenne^o'^) durch Reduktion von
BaCO^ mit Magnesium, jedoch nicht in reinem Zustande, dargestellt In
268 Sackar, Barium.
diesem wurde es erst von Moissan'<^') im elektrischen Ofen analog dem
Calciumcarbid aus Bariumoxyd und Kohie erhalten.
Es ist von den Erdalkalicarbiden am leichtesten schmelzbar; sein spezi-
fisches Oewidit beträgt b?i. 18« 3,75.
Seine Eigenschaften sind ganz analog denen des CaCj, ebenso seme
Reaktionen. Mit Wasser bildet es ebenfalls Acetylen.
Gegen atmosphärischen Stickstoff verhält sich Bariumcarbid anders als
Calciumcarbid, indem es diesen zwar auch zu absorbieren vermng, jedoch
nicht unter Bildung von Cyanamid, sondern von Cyanid nach der Glei-
chung BaCj + Nj = Ba(CN)j. 204)
Da jedoch auch das Cyanamid einer einfachen praktischen Verwertung
zur Nutzbarmachung des Stickstoffs fähig ist (s. d.), so wird die technische
Verwendung des Bariumcarbids wohl gegen die des Caldumcarbids auch bei
dieser Reaktion zurückstehen.
Bariumsillcidf BaSij, ist ebenso wie CaSij (siehe dieses) von Bradley
dargestellt worden. Es bildet mit verdünnten Säuren kein Silicoacetylen.
Bariumborldf BaB^, entsteht wie CaB^ durch Reduktion von Barium-
borat mit Kohle im elektrischen Ofen (Moissan und William*^*)). Es
bildet kleine regelmäßige Kristalle vom spezifischen Gewicht 4,36.
Bariumhypochlorit ist in reinem Zustande nicht bekannt Doch ent-
steht bei der Einwirkung von Chlor auf kristallisiertes Bariu^hydroxyd ein
dem Chlorkalk ähnliches, sehr leicht zersetzliches Produkt das wohl jeden-
falls Bariumhypochlorit enthält und sich allmählich in Bariumchlorat und
-Chlorid umwandelt (Orouvelle^ösa)^ Göpner^oe)^ Konigel-Weisberg »o?)).
Wasserfreier Baryt kann dagegen kein Chlor binden.
Bariumchlorit, Ba(CI02)2, entsteht nach Millon^S) beim Einleiten von
Chlorsäure- oder Unterchlorigsäureanhydrid in Barytwasser. Es ist in Wasser
(eicht löslich und sehr unbeständig, da es sich leicht in Chlorat und Chlorid
umwandelt Bei 230 <^ zersetzt es sich in Chlorat und Chlorid.
Bariumchlorat» Ba(Q03)2; M.-G.«=» 304,3, kann ebenso wie Ca(a03)2
durch Einleiten von Cl in Baiytwasser oder durch dessen Neutralisation mit
Chlorsäure hergestellt werden. Femer kann man zu seiner Darstellung seine
Schwerlöslichkeit^ in Alkohol benutzen, indem man Ammoniumchlorat mit
Bariumcarbonat in Alkohol kocht Da Ammoniumchlorat in diesem löslich
ist, fällt ziemlich reines Bariumchlorat aus. Das Ammoniumchlorat kann man
aus Kaliumchlorat und weinsaurem oder schwefelsaurem Ammonium dar-
stellen. Da Kaliumsulfat und -tartrat in Alkohol schwer löslich sind, so
erhält man bei Behandeln dieses Gemisches eine Lösung von chlorsaurem
Ammonium (Tompson209)). Brandau^io) verwendet auf ähnliche Weise
hergestelltes Aluminiumchlorat und zersetzt dies mit Bariumhydroxyd. Nach
dem Abfiltrieren der Tonerde gibt die Lösung beim Einengen wasserhelle,
monokline Säulen von Bariumchlorat mit 1 Mol Kristallwasser ( Ramm eis-
bergan), Kopp«")). Wächter^ip ^u rhombische Kristalle erhalten haben.
Ihr spezifisches Gewicht betraf nach Bödeker^i«) 2,988, nach Schrö-
der^ifi) 3^i7g (H204«=i). Die Zersetzung des entgjrässerten Salzes beginnt
bei 300— 3io<>. Ihre Geschwindigkeit ist zuerst gering, wächst dann bis zu
einem Maximum und wird schließlich nach einer Abgabe von ca. 1 1 Proz.
Oj gleich Null. Dieselbe Erscheinung zeigt sich bei höherer Temperatur;
natürlich ist hier jedoch die absolute Geschwindigkeit größer. Der Rück-
stand besteht aus Perchlorat und Chlorid und geringen Spuren von Oxyd.
Sackur, Barium. 2Ö0
Ob dieses auch ^i völliger Abwesenheit von Feuchtigkeit auftritt, ist nicht
bekannt Es ist iriöglich, daB das entwicljdte Chlor sekundär durch Ooqr.
dation des durch geringe Spuren vqu Wasser aus BaQj gebildeten HQ
entsteht Die Zersetzung erfolgt daher im wesentlichen nach der Gleichung
2Ba(a03)2 — Ba(C104)j + BaO^ + 2O, (Potilitzin 21«)).
Die Bildungswärme des Bariumchlorats (Ba(ad,)2 • HjO) aus den
Elementen beträgt nach Thomsen 177570 cal, seine Lösungswärme in
600 Mol HjO — 11240 caL
Die Löslichkeit in Wasser ist von Kremers ^it) und ttard^iS) be-
stimmt worden. Nach ersterem lösen 100 Teile HjO
bei oo 22,8 Teile BaCaOj)^ 60 0 77,5 Teile BaCClOj),
20« 37iO „ 80« 98,0
40^ 52,1 „ looo 1264
Nach £tard ist^ie Löslichkeit (g Ba(C103)2 in 100 g Lösung) zwischen
o und ioo<> darstellbar durch die Oleichung
y— 19 + 0,382 t
Die Dampfdruckemiedrigung beträgt nach Tammann^i^) bei loo^
in mm Hg
Mol i. L 0,5 1. 2. 3.
P— P* 1&8 33i3 70,5 108,2.
Das Refraktionsäquivalent von Ba(G03)2-Lösungen für dieA-Linie
RA ist nach Oladstone*^«), nach der n— i-Formel berechnet
r Ba(a03)a Rt
22,70 54,09
23.75 52,72.
In Alkohol ist Ba(a03)2 "^^ schwer löslich.
Trockenes Ba(C103)2 verpufft mit Knall, wenn es mit leicht brennbaren
Stoffen, 2. B. Schwefel, vermischt ist In d^r Feuerwerkerei wird es zur
Herstellung von Orünfeuer verwendet
Bariumperchlorat Ba(CI04)2, M.-G.=» 336,3, entsteht aus Barium-
hydroxyd und Oberchlorsäure, aus Barytwasser und überchlorsaurem Zink
(gewonnen aus Zinkcarbonat, Kieselfluorwasserstoffsäure und Kaliumper-
chlorat) (Henry ^ii)), femer durch Glühen voh Bariumchlorat, allerdings
nur im Oemisch mit Chlorid.
Aus Lösungen scheidet es sich mit 3 Mol. Kristall wasser ab (Poti-
litzin^^^). Es ist isomorph mit Lithiumperchlorat . und wie dieses hexago-
nal (Wyrouboff^^*)). 2 Mol HjO wcnlen schon bei Zimmertemperatur
beim. Stehen über konzentrierter Schwefelsäure abgegeben, das dritte jedoch
erst gegen 100®.
Das Monohydrat hat also einen sehr geringen Dampfdruck. Das Tri-
hydrat ist nur hygroskopisch, wenn es geringe Spuren freier Oberchlorsäure
enthält (Potilitzin). Es schmilzt nach Carnelley und O'Shea^"») bei
505 ^ jedoch nicht ohne Zersetzung, die schon bei 460^ eintritt Der Rück-
stand enthält neben BaCl2 auch geringe Spuren von BaO (cf. die Zersetzung
von Ba(C103)2).
Bariumhypobromit ist in festem Zustande nicht bekannt Eine
Lösung desselben entsteht wahrscheinlich beim Lösen von Brom in Baryt-
270 Sackur, Barium.
Wasser. Dieselbe wird von Knop'^^i) zur Bestimmung des Stickstoffs in
Ammoniak empfohlen.
Barlutnbrotnat» Ba(Br03)2; M.-Q. = 393,0, fällt, seiner Schwerlöslich-
keit wegen, beim Vermischen von Brom mit Barytwasser aus. Am besten
stellt man es nach Rammelsberg^^^) dar durch Auflösen von trockenem
essigsaurem Barium in einer konzentrierten siedenden Lösung von broni-
saurem Kalium. Beim Abkühlen scheiden sich vierseitige Säulen ab; diese
enthalten 1 Mol Kristi^llwasser, sehr fest gebunden, da sie es erst bei hoher
Temperatur abgeben. Ihr spezifisches Gewicht beträgt 3,82. Beim Erhitzen
auf 260— 265 ö beginnt die Zersetzung. Bei 300^ zerfällt das Salz unter
Knistern in ein weißes Pulver und es entwickelt sich Brom. Für die Zer-
setzungsgeschwindigkeit fand Potilitzin22«) zwei deutliche Maxima. Hieraus
schließt er die Existenz zweier isomerer Perbromate. Die für diese ange-
nommenen Formeln
v VII
. BaO.,(BrO..,)2 und Ba(Br04)2
dürfen jedoch als eine wenig begründete Spekulation bezeichnet werden.
Barlumperbromat, Ba(Br04)2, entsteht, wie angegeben, bei der Zer-
setzung des bromsauren Salzes, ferner kristallinisch aus einer alkoholischen
BaClj-Lösung bei Versetzen mit KJO4 (Muir^^?)) und amorph aus BaCl^
und überschüssiger HBr04 (Kämmerer22Sj)^
Bariumjodaty Ba(jO;02; M.-G. = 987,1, entsteht ebenso wie Sr(JO;,)2
(s. d.); es ist jedoch nach Millon^i'J) zu beachten, daß die Lösung von Jod-
säure und BaCl2 gekocht werden muß, da der Niederschlag sonst Ba(0H)2
enthält.
Die 1 Mol Kristallwasser enthaltenden Kristalle sind monoklin und mit
chlorsaurem und bromsaurem Barium isomorph. Die Löslichkeit in Wasser
ist gering, die Bestimmungen von Gay-Lussac, Rammeisberg und
Kremers differieren nicht unbeträchtlich; bei loo^ löst sich ein Teil des
Salzes etwa in 650 Teilen Wasser, in der Kälte ist die Löslichkeit bedeutend
geringer. In Säuren ist die Löslichkeit größer.
Beim Erhitzen zersetzt es sich unter Abgabe von Sauerstoff und Jod;
es bleibt nach Rammelsberg^^oj ein Körper zurück, der die Zusammen-
setzung Ba5J20,2 hat. Dieser gibt im Wasser kein Ba(OH)2 ab, entwickelt
aus HCl kein Cl und gibt, in verd. HNOj^ gelöst, ohne Sauerstoff entwicklung
die Reaktion der jodsauren Salze. Rammeisberg schreibt ihm daher nicht
die Formel
Ba(J04)2 • 4BaO, sondern BaJ2-4Ba03
zu. Von Kaliumsulfat wird es vollständig zersetzt, verdünnte Schwefelsäure
fällt das Ba und macht aus ihm Jodsäure frei.
Bariumperfodate. Das neutrale Salz BaG04)2 ist nicht bekannt, son-
dern nur eine Reihe basischer Salze. Beim Glühen von Jodat entsteht, wie
angegeben, ein Salz von der Formel BaäJjOjji desgleichen beim Erhitzen von
Bajj mit BaOj, beim Überleiten von überhitztem Dampf über Baryt und beim
Erhitzen von Bajj im Luftstrom (Suguira und Croß*-^'^^)). Auf flüssigem
Wege entstehen je nach der Art der Darstellung Salze von der Zusammen-
setzung
Ba(J04)2 • *^aO • 8H2O, 2B2iQO^)^ - 3BaO • 12H2O oder 5H2O,
3Ba0O4)2-2BaO.i8H2O (Rammeisberg, 1. c),
deren Individualität aber wohl noch als fraglich zu gelten hat.
Sackur, Barium. 271
BariumhydVotulflt, BaCSO,),, wurde ebenso wie CaCSO,)) von
Moissan aus Bariumhydrid und Schwefeldioxyd dargestellt Es ist in Wasser
leicht löslich. Die Lösung hat stark reduzierende Eigenschaften.
Bariumtulfit, BaSO,, wird analog dem CaSO, (s. d) dargestellt Es
wurde in zwei verschiedenen Kristallformen erhalten, 'iiämlich von Mus-
pratt282) in Prismen, von Fourcroy und Vauquelin^ssj jn Tetraedern.
Sie enthielten wechselnde geringe Mengen von Wasser. In reinem Wasser^
wie in Lösungen von Zucker ist es fast unlöslich (Weisberg^^«)), dagegen
leicht löslich in allen Säuren, auch in schwefliger Säure. Beim Erhitzen der
Lösung unter Luftabschluß zersetzt sich diese unter Bildung von Sulfat und
einem Polythionat (St Pierre 23»)). Das trockene Salz zersetzt sich ebenso
wie CaSOj und SrSO^ in Sulfid und Sulfat Durch Wasserstoffsuperoxyd
wird es quantitativ zu Sulfat oxydiert (Ciaassen und Bauer^^^
Bariumthiotulfat, BaSjO), entsteht bei der langsamen Oxydation von
Bariumsulfid an der Luft. Rein dargestellt wird es aus Natriumthiosulfat
und Bariumchlorid (Forster^a?), Musnianski^'S)). Das so gewonnene
Salz wird als Urtitersubstanz für die Jodometrie empfohlen. Nach Brodie^^')
entsteht es neben BaCO, beim Verreiben von Bariumsuperoxyd mit Schwefel-
kohlenstoff und Wasser. Es kristallisiert nach Rose**®) und Letts**")
in Nadeln mit i Mol HjO, das erst bei 170® entweichen soll. Beim weiteren
Erhitzen zersetzt es sich in BaS, S, BaS04.
In Wasser ist es ziemlich schwer löslich und wird durch Alkohol ausgefällt
Bariumtulfat, BaS04. M.-Q. = 233,5.
Das Bariumsulfat kommt in der Natur als Schwerspat vor. Es ist die
am längsten bekannte Bariumverbindung, die ihres hohen Gewichts wegen
dem Metall den Namen gegeben hat (ßoQvg schwer).
Künstlich erhält man Bariumsulfat auf trockenem Wege aus Bariumoxyd
und Schwefelsäureanhydrid oder Schwefelsäure, doch nur, wenn geringe Feuchtig-
keitsspuren vorhanden sind (Kuhlmann 2^^)), femer aus Bariumsuperoxyd
und Schwefeldioxyd unter Wärme- und Feuererscheinung (Wohl er 2«)).
Nach Kühl mann (1. c) verhindert Äther, Methyl- und Äthylalkohol die
Reaktion von Bariumoxyd und selbst wässriger Schwefelsäure.
Auf nassem Wege entsteht BaS04 aus allen Lösungen, in denen Ba--
und SOi^'-Ionen zusammentreffen, und zwar in amorpher oder feinkristalli-
nischer Form, femer durch Oxydation von BaS mit Salpetersäure.
De Schulten 24^) erhielt in maximo 0,5 mm lange Kristalle durch sehr
langsames Fällen sehr verdünnter Lösungen, Sinarmont*") empfiehlt sehr
langes Erhitzen der frisch gefällten Kristalle in Lösungen von HQ oder
NaHCOj auf 250 <^ im geschlossenen Qlasrohr.
Der natüriiche Schwerspat bildet rhombische Kristalle vom maximalen
spezifischen Gewicht 4,487 (Schröder**«)), Eine Beimengung des iso-
morphen Strontiumsulfats verringert die Dichte.
Das spezifische Gewicht des ge&Ulten BaSO« beträgt nacn de Schulten
(1. c) bei i8<> 4,499.
Schwerspat zeigt nach Curie**") ein geringes eigenes elektrisches Leit-
vermögen. Die Abhängigkeit seiner Brechungsindices (n) von der Tem-
peratur ist von Dafet**®) bestimmt worden, und zwar ist die Größe
1 dn
ü^ ' dt
für alle drei n ziemlich gleich 0,00004.
272 Sackur, Barium.
Beim Erhitzen zersetzt sich Bariumsulfat erst bei sehr hoher Tempera-
tur 2^9)^ der Dissoziationsdruck des freien Schwefeltrioxyds ist also jedenfalls
geringer als im Calcium- und Strontiumsulfat
Im elektrischen Lichtbogen verflüchtigt es sich scheinbar unzerseizt **^)
Wasserstoff, Kohle und Kohlenoxyd reduzieren es bei hohen Temperaturen
zu Bariumsulfid, selbst bei Weißglut (Berthier^&i)), ähnlich wirkt Eisen und
Zink (d'Heureuse252)). Durch andauerndes Behandeln mit HCl wird alle
Schwefelsäure ausgetrieben (wahrscheinlich unterstützt durch mechanische
Fortführung) und es bleibt BaCl2 zurück, 2^^)
Beim Glühen mit Chlorammonium und Chlorcalcium tritt teilweise Um-
setzung ein (Rose 254)^ ebenso beim Zusammenschmelzen mit Alkalicarbo-
naten. Bei reichlichem Oberschuß der letzteren (8—9 Mol auf 1 Mol BaS04)
ist die Umsetzung praktisch vollständig, eine Tatsache, deren man sich ja in
der analytischen Chemie bedient
(Privatmitteilung von W. Meyerhoffe r): Bezüglich des K2CO3 hat
Meyerhoffer (Z. phys. Chem. 38, 310, 1901) nachgewiesen, daß BaCOj +
K2SO4 das stabile reziproke Salzpaar ist, BaS04 + K2CO3 wird daher beim
Schmelzen in das erstere verwandelt Der große Oberschuß von K2CO3, den
H. Rose anwandte, ist aus analytischen Gründen nötig, nämlich damit beim
Auswaschen der Schmelze sich kein BaS04 zurückbildet Im übrigen würde
ein kleinerer Oberschuß von K2CO3 genügen, um BaC03 + K2SO4 (+ etwas
K2CO3) zu erzeugen, da BaCOj + K2SO4 beim Schmelzen nur sehr wenig
abscheidet — etwa 5% des vorhandenen Ba. W. M.
Bei Anwendung ungefähr äquivalenter Mengen stellt sich in der Schmelze
ein Gleichgewicht zwischen BaCOs, BaS04, Na2S04, NajCOj ein, das bis jetzt
noch, nicht untersucht ist Aus allen Angaben ist zu schließen, daß die Um-
setzung in der Schmelze durch die Massenwirkung der Bestandteile geregelt
wird. Man muß daher auch annehmen, daß die Schmelze homogen ist, d. h.
daß ihre geschmolzenen Bestandteile sich gegenseitig lösen und mischen. Alle
älteren Bestimmungen 20») geben nur die Zusammensetzung der erkalteten
Schmelze an, die von der der flüssigen wahrscheinlich erheblich abweicht
Die Reaktion
BaCOa + Na2S04, ^ ^ BaSO^ + Na2C03
geht auch zwischen den festen Salzen vor sich, jedoch unter gewöhnlichen
Umständen mit unmeßbar kleiner Geschwindigkeit Spring^se) gelang es,
sie durch Anwendung von Druck (6000 Atmosphäfen) zu beschleunigen.
Nach wiederholte« Kompressionen ging die Umsetzung immer weiter und
schritt selbst nach Aufhebung des Druckes noch fort, da sich offenbar durch
den Druck eine feste Lösung gebildet hatte. Die Umsetzung wurde jedocli
nie vollständig, sondern machte bei einem Gleichgewicht von ungefähr
80 Proz. BaS04 und 20 Proz. BaC03 Halt, das unabhängig von der Rich-
tung der Reaktion und der Art der Ausgangsstoffe war. Eine Temperatur-
erhöhung auf 120<^ und 160^ schien die Reaktionsgeschwindigkeit merkwür-
digerweise zu verringern.
Auch durch Lösungen von Alkalicarbonaten wird Bariumsulfat zum Teil
in Bariumcarbonat verwandelt Diese Reaktion ist von Dulong^*^), Rose^*'),
Reinsch^W) undGuldberg und Waage^»») untersucht und von letzteren zur
Begründung des Massenwirkungsgesetzes benutzt worden. Nach diesem muß bei
der Reaktion BaS04 + K2CO3 1 — ^ BaC03 + K2SO4
Sackur, Barium. 273
nach Erreichung des Gleichgewichts in Gegenwart von festem BaS04 und
BaCOj das Verhältnis ♦
CkgCO,
Ck,so4
in der Lösung konstant sein. Ist a die Menge des ursprünglich angewen-
deten K2CO3 (in Äquivalenten), b die entsprechende Menge K2SO4 und x
das gebildete BaCGj, so erhielten sie bei 100^
a — X
a b ~b + x
3.5
0
3.9
1
0
4,7
2
0,25
4,0
2
0,50
4.0.
Die Übereinstimmung ist nicht sehr gut, weil die Reaktionsgleichung
ohne Berücksichtigung der elektrolytischen Dissoziation aufgestellt wurde. Es
gilt dann nämlich die Gleichung
BaSG^ + CG3" •; ^ BaCOa + SG4"
und demgemäß
Cco,"
= konst.,
' Cso;'
d. h. das Verhältnis der Carbonat- und Sulfat-Ionen, nicht aas der ganzen
Molekeln, muß konstant sein.
(Privatmitteilung von Meyerhoff er): Eine Wiederholung dieser Versuche
von Guidberg und Waage ergab denn auch, daß die von diesen Autoren
angenommene Konstanz von ^-^— ■ in Wirklichkeit nicht besteht, da Quotient
vielmehr von der Ck, abhängig ist, derart, daß mit steigender K2-Konzen-
tration der Quotient abnimmt Bezeichnet man mit -SK2 die Mole von
K2CO3 + K2SO4 in 1000 Mol HjO, so gelten hier bei resp. 25^, 80 <^ und 100^:
25 0
80»
100"
^K,
Cicco,
Ck,so,
Ä.
Ck.so.
-S-R.
Ck,co.
Ck.so,
4,00
21
4,00
5,1
4,0
3,7
11,11
15
8,30
4,4
7,30
3,1
32,32
9,03.
34,96
•9,75
35,65
1,82
Bei den untersten 3 Versuchen ist bereits Sättigung an K2SO4 eingetreten,
die Bodenkörper sind demnach BaCOj + BaS04 + K2SO4. Daraus folgt
weiter, daß auch bei diesen Temperaturen BaCOj + K2SO4 das stabile System
ist Von der zweiten Triade BaCOj + K2SO4 + K2CO3 ist die Löslichkeit
bloß bei 25® untersucht worden. Sie beträgt in 1000 Molen HjO 147,8 Mole
KjCOj und 0,05 Mole K2SO4. W. M.
Auch A. Mikolajczak259*) hat zeitlich nach, aber unabhängig von Guid-
berg und Waage diese Reaktion studiert und im Anschluß an Berthollet
die richtigen Schlüsse daraus gezogen.
Die Bildungswärme des Bariumsulfats aus den Elementen beträgt
nach J. Thomsen 338070 cal, aus Bariumoxyd und Schwefelsäureanhydrid
110590 cal.
AbcgK, Handb. d. anorgin. Chemie U. 18
274 Sackur, Barium.
Die Löslichkeit des BaS04 in Wasser ist außerordentlich gering. Sie
beträgt nach einer älteren Angabe von Fresenius^eo) 2,5 mg in einem Liter.
Später gaben Fresenius und Hintz^ci) an, daß die Löslichkeit größer sei
und ca. 10 mg betrüge. Doch ist diese Angabe, wie Küster^ez) gezeigt
hat, unrichtig und beruht auf einer falschen . Bestimmungsmethode. Fre-
senius uud Hintz bestimmten nämlicli, wie viel BaSO« eine Lösung ent-
halten könnte, ohne freiwillig einen Niederschlag auszuscheiden; sie
bestimmten daher nicht die Löslichkeit, d. h. die Konzentration, bei der die
Lösung im Oleichgewicht mit dem festen Salz steht, sondern den erreich-
baren Grad der Übersättigung. Küster berechnete die Löslichkeit aus der
Leitfähigkeit der gesättigten Lösung bei 18,3^ zu 2,35 mg im Liter.
Nach derselben Methode fand Holleman^e«) bei i84<> 2,33 mg und
bei 37,7« 3,12 mg, Kohlrausch*«*) 2,3 g bei i8<>.
Alle diese Bestimmungen sind nach den Messungen von Hulctt*''^)
an ziemlich grobkörnigem Material ausgeführt, da man durch feineres Zer-
mahleri und Vergrößerung der Oberfläche eine größere Löslichkeit erhält
Ist die Teilchengröße nicht kleiner als 1,8 ^ (1 ^ = 0,001 mm), so erhält
man den von den oben genannten Autoren erhaltenen Wert von 2,29 mg
bei 25^*, bei Anwendung ganz fein gemahlenen Materials jedoch als Maxi-
mum 4,15 mg.
Diese Werte gelten für gefälltes Bariumsulfat; mit natürlichem Schwer-
spat erhält man höhere Werte, nämlich 2,38 mg und als Maximum 6,18 mg.
Ahnliche Differenzen zwischen dem gefällten und natürlichen Salz hatten auch
Kohl rausch und Rose beobachtet; möglicherweise beruhen sie auf Verun-
reinigungen des natürlichen Minerals.
Der Theorie entsprechend ist die Löslichkeit noch geringer in Lösungen
von Ba-Salzen und -Sulfaten, dagegen größer bei Anwesenheit von nicht
gleichionigen Neutralsalzen und stärkeren Säuren als Schwefelsäure, wie u. a.
Fresenius und Hintz feststellten. Doch haben ihre Angaben aus den oben
besprochenen Oründen nur qualitative Bedeutung, ebenso wie diejenigen von
Fraps266), der die Zunahme der Löslichkeit in Lösungen von AICI3, FeOj
und MgCi2 bestimmte; das letztere Salz erhöht die Löslichkeit bedeutend
weniger als die beiden ersten, jedenfalls weil diese infolge starker Hydrolyse
erheblich sauer sind.
Nach Ostwald und Banthisch^^^) ist die Löslichkeitszunahme bei
20^ pro Liter in
n I HCl
0,2
0,5
0,017 mg
HNO.
0,048 mg
0,084 »
0,106 »
0,137 n
0,055 «»
1,0 0,088 tt
2,0 j 0,130 „
Konzentrierte Lösungen wirken stärker lösend, besonders in der Wärme.
Z. B. beträgt nach Haslam^^^) die Löslichkeit in siedender 40 prozentiger
HBr (5n) 250 mg im Liter, in siedender 40 prozentiger HJ (3n) 165 mg.
Nach Schultz^^®) sollen Säuren bei ioo<> mehr Bariumsulfat lösen als beim
Sieden. In konzentrierter Schwefelsäure ist es leicht löslich, nämlich bis zu
einem Gehalt von 10 — 12 Proz., was jedenfalls durch Bildung von Hydro-
sulfat zu erklären ist.
Sackur, Barium. 275
Beim Vermischen einer konzentrierten Bariumacetat- mit Aluminium-
sulfatlösung erhielt Buchner^^o) keinen Niederschlag von BaS04, sondern
eine dickliche, kleisterartige, durchscheinende Flüssigkeit, die ein klares
Filtrat ergab. Dieses, sowie die ursprüngliche Lösung, schieden beim Ver-
dünnen BaSOi aus. Bu ebner vermutet daher das Vorhandensein einer
instabilen, kolloidalen, leichtlöslichen Modifikation des Bariumsulfats. Das
Nichtausfallen des BaSOi wird aber vielleicht durch die Annahme erklärt,
daß eine konzentrierte Aluminiumsulfaitlösung hydrolytisch abgespaltene, kolloi-
dal gelöste Tonerde enthält Kolloidalen Lösungen (z. B. Qelatine, EiweiB)
kommt ja ganz allgemein die Fähigkeit zu, das Ausfallen schwerlöslicher
Körper zu verhindern.^'*)
Das elektrische Leitvermögen von gesättigten Bariumsulfatlösungen
ist von Küster, Holleman, Hulett und Kohlrausch und Rose gemessen
worden.
Nach letzteren beträgt es in reziproken Ohm
bei 0,80 0 1 6,660 18,850 26,750
% lo«: 1,11 2,14 2,44 3,30.
Für natürlichen Schwerspat ergaben sich etwa§ höhere Werte.
Bariumsulfat wird seiner Schwerlöslichkeit wegen zur gewichtsanalytischen
Bestimmung von Barium wie von Schwefelsäure benutzt Die Fällung ist
aber nicht vollständig in Gegenwart der oben aufgeführten Stoffe, die die
Löslichkeit erhöhen, ebenso von freiem Cl und Br und Metaphosphorsäure
(Erdmann272)^ Qutkowsky^?»), Scheerer274)). Eine weitere Fehlerquelle
ist die Fähigkeit des BaS04, gelöste Stoffe mit niederzureißen und auch an
viel Waschwasser nicht vollständig abzugeben. Bei Gegenwart von Eisen
wird Ferrisulfat mit gerissen, das beim Glühen SO3 abgibt Daher kann
unter Umständen die Schwefelsäurebestimmung bei Gegenwart von Eisen
einen um 7 Proz. zu niedrigen Wert ergeben. Sehn eider ^^s) glaubt, daß
sich eine feste Lösung des Eisensalzes im Bariumsulfat bildet und ein Ver-
teilungsgleichgewicht zwischen festem Salz und Lösung eintritt Richards ^^O)^
Ostwald 277) und Küster und Thiel 278) nehmen die Bildung eines anio-
nischen Komplexes an, dem letztere die Formel [Fe(S04)2''] erteilen.
Küster und Thiel beweisen femer, daß die Bestimmung der Schwefel-
säure auch bei Gegenwart von Eisen völlig richtige Werte ergibt, erstens
wenn man für eine Beseitigung der Ferriionen während der Fällung Sorge
trägt Dies gelingt durch Ausfällen des Eisens durch Ammoniak und Auf-
lösen des Fe(OH)3 nach Fällung des BaS04, femer durch den Zusatz von
'Oxalaten und Tartraten, welche die Bildung anionischer Fe*"-Komplexe herbei-
führen. Zweitens kann man die Bildung des anionischen Komplexes ver-
hindern durch Fällung unter Abkühlen oder Einfließenlassen der heißen
Sulfatlösung in BaClj-Lösung. Lunge ^^^ schlägt zur Vermeidung von
Fehlem das Ausfillen des Eisens durch Ammoniak und Trennung von der
Lösung durch allerdings langwieriges Auswaschen vor.
Die Reduktion von Ferriionen zu Ferroionen verhindert das Ausfällen
des Eisens nicht vollständig.
Nach Richards (1. c) wird ebenso wie Eisen auch Chrom und Alu-
minium von BaSO« mitgerissen, auch Bariumchlorid, und zwar um so mehr,
je konzentrierter die Lösung von Salzsäure ist^^o) Auch H. E. Patton^so»)
hat die Adsorptionsfähigkeit von BaSOi für Metallsalze untersucht
276 Sackur, Barium.
Die große Adsorptionsfähigkeit des Bariumsulfats erklärt wohl auch die
von Vanino28i) gemachte Beobachtung, daß gepulverter Schwerspat Kolloide
aus ihren Lösungen sehr leicht ausfällt und daher als Reagens zur Unter-
scheidung kolloidfüer und wirklicher Lösungen benutzt werden kann.
Von den Bariumsalzender Polythionsäuren sind folgende dargestellt
worden.
Bariumdithionat BaSjOg, aus dem Mangansalz durch Bariumhydroxyd
oder -Sulfit (Qay-Lussac und Welter^J), Stas"»)). Es kristallisiert
rhombisch mit 2 und monoklin mit 4 Mol HjO (Heeren 2®*)).
Sein spezifisches Gewicht beträgt 3,142. Es ist leicht löslich in Wasser
und zwar bei i^^ in 4,04, bei loo^ in 1,1 Teilen Wasser. Die gesättigte
Lösung siedet bei 102^. In Alkohol ist es sehr schwer löslich.
Eine loprozentige Lösung verändert sich nicht beim Kochen, sondern
zersetzt sich erst bei 155® in Schwefeldioxyd und Sulfat (Deregibus*®*)).
Durch Natriumamalgam wird es zu Sulfit reduziert (Otto 2»«)).
Bariumtrithlonat, BaS30e, entsteht durch Neutralisation von freier
Trithionsäure mit Bariumhydroxyd als schwer lösliches, in Alkohol unlösliches
Salz, femer durch Einwirkung von Schwefelchlorür auf Bariumsulfit
(Spring287)^ Keßler»»«)). Es kristallisiert in glänzenden Blättchen mit
2 Mol HjO. Die wässrige Lösung ist leicht zersetzlich.
Bariumtetrathionat, BaS40e, wurde von Keßler»«^ durch Neutrali-
sation von Tetrathionsäure mit Bariumhydroxyd und Fällung durch Alkohol
dargestellt, ferner durch Oxydation des Thiosulfats mit Jod. Es kristallisiert
in Tafeln mit 2 Mol H2O, von denen eins im Vakuum entweicht
(Plessy^ö«), Fordos und O^lis^so)). Beim Erhitzen wird es zersetzt
Bariumpentathionat, BaSgO^, entsteht ebenfalls aus Pentathionsäure
und Bariumcarbonat nach Zusatz von Alkohol, femer durch Einwirkung von
Schwefelchlorür auf Bariumthiosulfat (Spritigi 1. c). Es kristallisiert in
tetragonalen Prismen mit 2 oder 3 Mol H2O (Lewes^^*)). Es ist leicht
löslich in Wasser, schwer löslich in Alkohol. Bei starkem Erhitzen entweicht
Schwefel, Schwefeldioxyd und Schwefelwasserstoff; es bleibt nur Barium-
Sulfat zurück. Die wässrige Lösung entwickelt beim Kochen Schwefeldioxyd;
durch Chlor, unterchlorige Säure und Permanganat in stark saurer Lösung wird
es quantitativ zu Sulfat und Schwefelsäure oxydiert, nicht aber durch Jod.
Alle diese Ba-Salze der vom Schwefel abgeleiteten Säuren unterscheiden
sich vom Sulfat durch ihre relativ hohe Löslichkeit
Bariumhyponitrlt^ Ba(NO)2, wurde zuerst von Zorn^^^jf durch Ver-
mischen konzentrierter Lösungen von Natriumhyponitrit und Ba-Salzen er-
halten. Femer von Maquenne und Kirchner nach der bei Ca(N03)t
beschriebenen Weise. Es kristallisiert wasserfrei, nach Maquenne mit
wechselnden Mengen, nach Kirchner mit 4 Mol H^O, die aber leicht ab-
gegeben werden. Es löst sich in starken Säuren unter stürmischer Stidc-
oxydulentwicklung, dagegen unzersetzt in verdünnter Essigsäure und kann aus
dieser Lösung durch Ammoniak und Bariumhydroxyd wieder gewonnen werden.
Setzt man zu einer Suspension des Salzes in Wasser verdünnte Schwefel-
säure, so löst es sich und die Lösung bleibt neutral, bis sie nicht mehr als
ein Äquivalent H2SO4 auf ein Äquivalent Ba enthält (Zorn). Es muß
daher ein leicht lösliches saures Salz (2Ba(NO)2 • H2SO4) entstanden sein,
welches keine meridiche Menge Wasserstoffionen abspaltet In festem Zu-
stande ist dieses Salz nicht erhalten worden.
Sackur, Barium. 277
Bariumnitrosotulhit, BaSO,(NO)2, wurde von H aga und D i ve rs^^^) aus
dem entsprechenden Na-Salz mit Bariumhydroxyd erhalten. Es ist in Wasser
löslich und braust in Säuren unter Bildung von BaSOi auf.
Sttckoxydschwefelsaures Barium wurde von Hantzsch^^^) als
Doppelsalz mit dem entsprechenden K-Salze dargestellt Es besitzt die Zu-
sammensetzung K2Ba(SN205)2.
Barium salze derAmido- und Imldotchwefelsäure sind von Divers
und seinen Mitarbeitern dargestellt worden (vergh die entsprechenden Ca-
Verbindungen).
Bariumnitrit, Ba(N02)2, wurde zuerst durch schwaches Glühen von
Bariumnitrat von Heß^**) dargestellt, von Fritzsche^»«) durch Einleiten der
beim Erwärmen von rauchender Salpetersäure entweichenden Dämpfe in Baryt-
wasser, von Z or n 3^^ durch Reduktion voi^ Bariumnitratlösung mit schwammigem
Blei beim Kochen, von Rammelsberg^^S) aus Silbemitrit und Barium-
chlorid. Nach Arndt^^ft) und VogeP^o) ergibt nur die letzte Methode ein
reines Präparat, wenn man die vom ausgeschiedenen AgQ abfiltrierte Lösung
mit konzentriertem Alkohol fällt
Matuschek'oi) erhielt es durch Umsetzung äquivalenter Mengen von
BaQ2 und NaNO, bei Gegenwart von wenig Wasser; doch geht diese Um-
setzung nicht vollständig vor sich, da mit dem entsprechenden NaCI gleich-
zeitig BaCl, ausfällt Nach Witt und Ludwig ^o^) wird dieser Übelstand
vermieden, wenn man die äquivalenten Salzmengen anstatt mit Wasser mit
konzentrierter NaNO^-Lösung behandelt Hierdurch wird die Löslichkeit des
Kochsalzes vermindert und die Umsetzung b^nstigt Von dem sehr leicht
löslichen überschüssigen NaNO^ wird das Ba(N02)2 durch Kristallisation
getrennt Die von Meyerhof f er ^oaj für diese Methode gegebene phasen-
theoretische Erklärung ist wohl nicht anwendbar, weil das Bariumnitrit bei
der Umsetzung nicht als Bödenkörper auftritt, sondern in Lösung bleibt und
erst durch nachträgliche Kristallisation erhalten wird.
Bariumnitrit kristallisiert nach Vogel hexagonal mit i Mol H2O, doch
enthält das Präparat häufig etwas weniger Wasser, 5—6 Proz. anstatt der
berechneten 7,28 Proz.
Besonders schöne Kristalle erhält man, wenn man eine konzentrierte
Lösung mit absolutem Alkohol überschichtet Fock^^*) erhielt bei lang-
samem Verdunsten wasserfreie Kristalle.
Die Löslichkeit in 100 ccm Wasser beträgt nach Vogel
bei g Ba(N02)2 Dichte der gesättigten Lösung
0«
20 ö
25 0
30«
35^
58 1,40
63 1,45
71 1,50
82 1,52
97 1,61
In Wasser-Alkoholgemischen beträgt die Löslichkeit in 100 ccm bei 20^
in loprozentigem Alkohol 49,30 g Ba(N02)2H20
30 » 18,41 „
50 „ 9,11
70 „ 2,66
90 „ 0,00 ,,
Die Dichte einer isprozentigen wässrigen Lösung ist bei 16^ 1,1140.
280 Sackur, Barium.
Die innere Reibung ist nach Wagner^^aj bei 25®
Mol im Liter j tj 1 Sas»
V2 i»0437 ! 1,0518
1,0214 1,0259
1,0084 i 1,0130.
Die Abhängigkeit desselben von der Temperatur ist ebenfalls von
Wagner^24) bestimm; v&orden.
Das Aquivalentleitvermögen von Ba(N03)2 ist bei 38® nach Kohlrausch
und Grüneisen ^^^*)
gr Aqu. i. Liter 0,0001 0,0002 0,0005 0,001 0,002
;. ii5i32
gr Aqu. i. Liter 0,005
114,65 113,30 111,72
0,01 0,02 0,05
109,50
0,1
X 105,29
gr Aqu, i.
X
100,96 95,66 86,81
Liter 0,2 0,5
70,18 56,60
78,94
Das Aquivalentleitvermögen bei 0^ ist nach Kahlenberg'^sj
V = 1 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048
/o= 41,9 45,6 50,4 55,2 5^,3 62,6 64,9 66,7 67,9 68,0
Die Oberführungszahl des Anions ist nach Noyes^sc) in 0,02-Lösung
0,5441, in 0,1 -Lösung 0,5450, also unabhängig von der Konzentration; es
sind also im Gegensatze zu BaCIj (cf. dieses), wie allgemein bei den Nitraten,
keine komplexen Ionen in einigermaßen verdünnten Lösungen vorhanden.
Das Rariumnitrat wird in der Feuerwerkerei zur Herstellung von Grün-
feuer verwendet, femer in der Sprengstofftechnik als Ersatz für Kalisalpeter.
Es dient außerdem zur Darstellung von reinem BaO.
Ein Doppelsalz mit KNO3 ist von Walbridge ^^saj dargestellt worden.
Bariutnhypophosphity Ba(H2P02)2, entsteht ebenso wie das analoge
Calciumsalz durch Zersetzung von Bariumphosphid mit Wasser oder Auf-
lösung von Phosphor in einer Lösung von Bariumhyaroxyd oder -Sulfid
beim Kochen (Rose, Würtz).
Es kristallisiert mit 1 Mol HjO in perlmutterglänzenden Nadeln oder
in Prismen (Rammeisberg 327))^ oder aus sauren Lösungen wasserfrei
(Würtz). Die wasserhaltigen Kristalle geben das Mol Kristallwasser bei
100^ leicht ab. Bei Luftabschluß erhitzt, färbt sich das wasserfreie Salz,
vielleicht durch Auftreten von Phosphor, rötlich, und beim Glühen zersetzt
es sich nach Rammeisberg in Bariumpyro- und -metaphosphat und selbst-
entzündlichen Phosphorwasserstoff, der entweicht Es findet also Zerfall
einer mittleren Oxydationsstufe des Phosphors (Hypophosphit) in eine
höhere (Phosphat) und eine niedere (Phosphorwasserstoff) statt (s. allgem.
Bd.: Theorie d. Oxydations- und Reduktionsprozesse).
In Wasser ist es leicht löslich, und zwar in 3,5 Teilen kaltem und 3 Teilen
warmem Wasser, und wird aus der wässrigen Lösung durch Alkohol gefallt
Bariumhydrophosphlt hat nach Kraut -^^sj die Formel BaHPOj, im
Gegensatz zu älteren Angaben, die auf den Analysen von mit Phosphat ver-
unreinigten Präparaten beruhten. Dargestellt wird es aus dem entsprechenden
Ammoniumsalz und Bariumchlorid.
Es kristallisiert wasserfrei und gibt beim Glühen Wasserstoff und
___j
Sackur, Barium. 281
Phosphor ab. In Wasser ist es schwer löslich, leicht in Ammoniumsalz-
lösungen. Beim Kochen in Wasser zerßlit es hydrolytisch in ein unlösliches
basisches Salz und ein gelöst bleibendes saures (Dulong).
Bariumdihydrophosphit, Ba(H2P03)2, entsteht beim Behandeln des
vorigen Salzes mit phosphoriger Säure nach Eindunsteti im Vakuum oder
über Schwefelsäure (Rose^^^D))^ femer beim Neutralisieren von phosphoriger
Säure mit einer ungenügenden Menge Bariumhydroxyd und der unvollstän-
digen Zersetzung des neutralen Salzes mit SchwefelsäuK* (WürtzS^<>)).
Rammelsberg^'i) hat femer saure Salze von der Zusammensetzung
2(BaHP03)H3P03.8HjO und 2(BaHP03)2.3(H3P04)2H20
uargestellt
Beim Glühen aller dieser Salze entweicht zunächst Wasser, dann* Wasser-
stoff und Phosphor- Wasserstoff, während ein Qemenge von Pyro- und Meta-
phosphaten zurückbleibt.
Bariutnhypophosphaty BaPO,, wurde von Salzer'^'^) durch Fällen des
entsprechenden Natriumsalzes mit Bariumchlorid in wasserfreiem Zustande
erhalten. Es ist in Wasser und schwachen Säuren schwer löslich, löslich in
Salzsäure und Unterphosphorsäure. Die wässrige Lösung wird durch den
Sauerstoff der Luft nicht oxydiert
Saures Barlumhypophosphat, Ba(HP03)2, wurde von Salzer aus der
Lösung des neutralen Salzes in Unterphosphorsäure erhalten, ferner eben-
falls aus dem entsprechenden Na-Salze und Baa2. Joly^»») stellte es durch
Behandeln der Oxydationsprodukte von Phosphor an der Luft mit dem
vierten Teil der zur -Neutralisation erforderlichen Menge Bariumcar-
bonat dar.
Das Salz entsteht zuerst gelatinös, geht aber bald, besonders beim Er-
wärmen, in den kristallinischen Zustand über. Es bildet monosymmetrische
Kristalle mit 2 Mol HjO, die beim Kochen mit Wasser sich in neutrales
Salz und Säure umwandeln. Ob das Salz auch bei gewöhnlicher Temperatur
instabil ist, bedarf noch der Untersuchung.
Aus verdünnter HNO, läßt es sich leicht Umkristallisieren. Beim
Glühen entsteht Metaphosphat
Bariumorthophosphat
Es sind wie beim Calcium alle drei möglichen Salze wohl bekannt,
nämlich
1. das Bariumdihydroorthophosphat Ba(H2p04)2,
2. das Bariummonohydroorthophosphat, BaHP04,
3. das Bariumänhydroorthophosphat, Ba3(P04)2.
Über ihre Löslichkeit in Wasser und Säuren gilt dasselbe wie für die
entsprechenden Calcium- und Strontiumverbindungen (s. d.). Ebenso wie
diese zeriallen sie mit Wasser in einen sauren und einen basischen Bestand-
teil, z, B. das primäre Salz in sekundäres, welches seiner Schwerlöslichkeit
wegen ausfällt, und freie Phosphorsaure. Der Betrag dieser Spaltung ist von
Joly 334) bei 15 ö untersucht worden, der eine gewogene Menge Bariumdihydro-
phosphat in 100 ccm Wasser auflöste, von dem sich ausscheidenden sekun-
dären Salz abfiltrierie und in der Lösung sowohl das Barium wie die
Phosphorsäure analysierte. Diese Größen waren einander nicht äqui-
valent.
282
Sackur, Barium.
g Ba(HjPO,),
in der Lösung
Mol im Liter
Mol PjOj
in 100 g HjO
gBaO
gPjO»
BaO PjOj
Mol BaO
0,96
0,395
0,39
0,0257 0,0275
1,07
2183
1,05
1,10
0,0685 0,0775
>,i3
5,53
1,40
1,84
0,0913 0,1296
142
10,28
2,33
3,28
0,152 0,231
1,52
20,22
3,86
6,13
0,252 0,432
1,7»
30,30
5,12
8,88
0,334 0,625
1,87
45,60
7,26
>3,»5
0,473 0,926
1,96
72,40
11,20
20,73
0,731 1,460
2,00
Dieselben Za
ilen ergeb
en gleichzeit
ig- die Löslichkeit des
> sekundSren
Bariumhydrophosphats in Phosphorsaure, da ja dieses Salz den Boden-
körper bildet
Die Löslichkeit desselben in reinem Wasser ist nicht genau bekannt,
weil alle älteren Angaben aus den beim Ca (cf. S. 147) angeführten Gründen
nicht zuverlässig genug sind. ' So gibt Malaguti^^^) an, daß es sich in
10000 Teilen H^O, Bischof ^^^) in 20570 Teilen bei 20® löst Es löst sich
wegen der Schwäche der Phosphorsäure leichter in verdünnten Säuren, auch
in Kohlensäure (Setschenow^»?)) und schwefliger Säure (Oerland''*^)),
ferner in den Lösungen von Ammoniumsalzen, besonders bemsteinsaurem
Ammonium, die nicht nur als ungleichionige Salze, sondern auch durch Kom-
plexbildung und Erhöhung der Hydrolyse wirken. In konzentrierter HNO,^
(spez. Gew. 1,275) »st es schwer löslich.
Bariumanhydrophosphat ist in Wasser sehr schwer löslich.
Eigenschaften der einzelnen Salze und ihre Darstellung.
1. Bariumdihydrophosphat kristallisiert wasserfrei in triklinen, luft-
beständigen Kristallen und sauren Bariumphosphatlösungen aus (Erlen--
meyer339)). Bei Rotglut spaltet sich Wasser ab.
2. Bariumhydrophosphat Entsteht zuerst amorph, dann kristallinisch
durch AusfiUlen einer neutralen Bariumlösung mit Natriumhydrophosphat
(Joly, 1. c, Skey'^o)).
Bariumanhydrophosphat entsteht beim Versetzen einer neutralen
Ba-Lösung mit tertiären Alkaliphosphaten oder sekundären Alkaliphosphaten
und Ammoniak. Es kristallisiert mit 1 Mol HjO (Rammelsberg^**)).
Seine Bildungswärme ist wie die der anderen Salze aus der Neutrali-
sationswärme von Berthelot 5^^^ und Joly^*^) bestimmt worden.
Bariumkaliumorthophosphat BaKPOi kristallisiert nach de Schul-
ten *^^) in Würfeln mit 10 Mol HjO. Es wird dargestellt beim Zusatz von
Na3P04 zu einer konzentrierten Lösung von Bariumhydroxyd und Kalium-
Silicat Zu seiner Bildung ist langsame Abkühlung notwendig.
Bariumnatriumorthophosphat, BaNaP04, ebenfalls im regulären
System mit iSHjO. Es fällt an Stelle des Bariumanhydrophosphats aus,
wenn die Lösung einen großen Oberschuß von Na--Ionen enthält (Villiers***)).
In kaltem Wasser ist es schwer löslich, durch heißes wird es hydrolysiert
Bariumapatit, 3Ba3(P04)2 -BaClj, ein Doppelsalz mit BaClj, kommt
in^der Natur vor. Künstlich kann es nach Deville und Caron**^ beim
Zusammenschmeken von Ba3(P04)2 und viel BaC^i nach Erlenmeyer ^*'^ beim
Eindampfen einer salzsauren Lösung von Bei^iPO^)^ undBaO, dargestellt werden.
Sackur, Barium. 283
Die Bariumsalze der Pyro- und Meiaphosphorsäure können ebenso
wie die entsprechenden Ca- und Sr-Salze dargestellt werden, d, h. durch
Ausfällen von Bariumchloridlösungen mit den betreffenden Natriumphosphaten.
Bariumpyrophosphat, Ba^PjO^, ist nach Schwarzenberg^*«) ein
weißes amorphes Pulver, in Wasser schwer, in Säuren - leicht löslich. Aus
diesen Lösungen kann es durch Alkalien oder Ammoniak* nicht mehr gefällt
werden. Sic enthalten daher keine Pyrophosphationen PjO^"" (Birn-
baum**')). Beim Glühen im Wasserstoffstrom entwickelt sich Phosphor-
wasserstoff PH, (Struve^ftO)),
Eine Verbindung Ba3(P04)2 -f P205(Ba3P40i3), sogenanntes Barium-
tetraphosphat, soll als weißes Kristallpulver von Fleitmann und Henne-
berg'**) dargestellt worden sein.
Bariummetaphosphat, Ba(P03)2, wurde außer nach dem oben ange-
gebenen Fleitmannschen Verfahren von MaddrelP") durch Erhitzen von
Bariumcarbonat mit Phosphorsäure dargestellt
Polymere dieser Verbindung, Salze der Di-, Tri- und Hexametaphosphor-
säure sind ebenfalls von Fleitmann und Henneberg (1. c), femer von
Rose'*'), Graham'**) und Lindbom'**) dargestellt worden. Doch kommt
den von dieseh Autoren angegebenen Formeln, infolge der Unkenntnis des
wahren Molekulargewichts fester Stoffe, keine Sicherheit zu.
BarittmarwnH» BaHAsO,, kann durch Fällung von Bariumsalzen mit
Natriumars^nit als weißes, in Wasser schwer lösliches Pulver erhalten werden.
Bariumarsenate.
Das neutrale Bariumanhydroorthoarsenat, Ba3(As04)2, entsteht aus
Barytwasser und Arsensäure oder aus Bariumchlorid und dem entsprechenden
Natriumsalz (Field '*•)).
Es ist sehr schwer in Wasser und Ammoniak, etwas leichter löslich in
verdünnter Essigsäure und Ammoniumchloridlösungen.
Das sekundäre Salz BaHAsO« entsteht ebenfalls wie das entsprechende
Ca-Salz (Kotschubey (1. c), Salkowsky (1. c), Schiefer'")). Es kristalli-
siert mit 2 Mol HjO, die bei 120^ entweichen.
DasprimäreSalzBa(H2As04)2entstehtausdensekundärenundArsensäiyen.
Bariumtulhirsenite.
Ihre Lösungen entstehen: beim Auflösen von Arsentrisulfid in Baryt-
wasser. Wilson '*8) hat durch Abdunsten verschiedener Lösungen unter
verschiedenen Bedingungen folgende Verbindungen erhalten:
1. BaS*As2S3-2H20, dunkelrotbraunc glänzende Masse,
2. BaS -6X5233, aus 1. durch mehrstündiges Erhitzen mit HCl, (?)
3. 2BaS-As2S3*5H20, a) graugrün, b) indigoblau, entsteht aus a) bei
längerem Stehen mit der Mutterlauge,
4. 2BaS • AsjS^ • sBaS • AS2S5 • SHjO entsteht aus der Mutterlauge von 3. in
sehr großen luftbeständigen monoklinen Prismen,
5. 2BaS.As2S3.i4H20,
6. 2BaS.As2S3.i5H20.
Eine physikalisch-chemische Untersuchung dieser sehr interessanten
Körperklasse steht noch aus.
Ferner hat Nilson auch
Bariumsulfarsenat» Ba3(AsS4)2 und
Bariumpyrosulfarsenat» Ba2As2S7, dargestellt
Bariummetaantlmonity Ba(Sb03)2, wird durch Fällung von Kalium-
284 Sackur, Barium.
antimonitlösung mit Chlorbarium erhalten. Aus der kalten Lösung soll
der Niederschlag kristallinisch, aus der siedenden amorph entstehen
(Heffter3ß9)).
Bariumcarbonaty BaGDj. M.-Q. = 197,4.
Bariumcarbonat kommt in der Natur als Witherit vor; den Namen
erhielt es nach dem Forscher Withering, der im Jahre .1783 zuerst das
natürliche Vorkommen in Schottland entdeckte.
Die Darstellung desselben ist völlig analog derjenigen des Strontium-
carbonats (siehe dieses), §p daß sämtliche zur Darstellung des einen der
beiden Salze geeignete Verfahren mutatis mutandis auch zur Herstellung des
anderen dienen können.
Eigenschaften. Der natürliche Witherit kristallisiert im rhombischen
System und ist mit Aragonit und Strontianit isomorph. Die von Rose*«<>)
und Bourgeois 5®*) künstlich erhaltenen Kristalle zeigen dieselbe Kristall-
form. Das spezifische Gewicht des Witherits beträgt 4,377, das des
gefällten amorphen Salzes 4,275 (Schröder^^^)), £§ schmilzt nach Le
Chatelier^es) bei 795®. Die Dissoziationstension des CO2 nimmt erst bei
sehr hohen Temperaturen bequem meßbare Werte an und ist erst bei starker
Weißglut nahezu gleich 1 Atm., doch kann die COj-Abspaltung naturgemäß
durch ständige Verminderung des COj - Partialdrucks infolge mechanischer
Entfernung desselben- auch schon bei tieferen Temperaturen vollständig ge-
macht werden (Abich*^*), Gay-Lussac und Th^nard^^*), RosTe'®*)).
Mit den Lösungen von Alkalisulfaten reagiert BaCOs unter teilweiser
Bildung von BaS04 und Alkalicarbonat Wie weit diese Umsetzung geht,
kann nach dem Massenwirkungsgesetz aus der Konzentration und dem Disso-
ziationsgrade der Alkalicarbonate und -Sulfate berechnet werden (cf. BaSO«).
Dasselbe gilt von der Umsetzung mit Alkalioxalaten. Auch mit festem
Na^CO, tritt dieselbe Reaktion ein, wenn sie durch hohen Druck eingeleitet
wird (cf. BaS04). Beim Erhitzen mit Phosphor entsteht nach Dragen-
dorf f'ß^ zum Teil phosphorsaures Barium, Kohle und eine im Wasser lös-
liche Substanz, deren Natur nicht festgestellt werden konnte.
Die Bildungswärme des Bariumcarbonats beträgt nach J. Thomsen
aus den Elementen +283420 cal, aus BaO und CO2 + 62220 cal; sie ist
also gemäß der festeren Bindung von CO2 an BaO größer als die ent-
sprechenden Größen des Ca und Sr.
Die Löslichkeit des BaCOj in Wasser ist sehr, gering, jedoch größer
als die von CaCOj und SrCOj. Sie beträgt nach Bineau^«») in 1000 gH^G
21 mg, nach Fresenius^®^) jedoch bei 16— 20*^71 mg, bei 100® nur 65 mg.
Nach neueren Untersuchungen aus der Leitfähigkeit der gesättigten Lösungen
beträgt sie
bei 8fi^ 15,6 mg (Holleman^'O)
bei 24,2 0 26 „
bei 180 24 „ (Kohlrausch u. Rose^^i)).
Die Leitfähigkeit der gesättigten Lösungen beträgt in reziproken Ohm
nach Kohlrause.h*^^)
bei 7,63 <> 16,24 . 10-*
bei 17,60^ 24,76 „
Gardner und Gerassimow^'^^Äj erhielten etwas höhere Werte als
Kohlrausch und Rose. Nach diesen Autoren darf die Löslichkeit des
Sackur, Barium.
285
BaCO, nicht aus der Leitfähigkeit der gesättigten Lösung berechnet werden,
weil dieses Salz als Verbindung einer starken Base mit einer schwachen Säure
beträchtlich hydrolytisch gespaltenist. Um die wahre Leitfähigkeit des leicht
hydrolysierten BaCO, zu erhalten, bestimmten sie daher die Leitfähigkeit von
BaCOj-Lösung in sehr verdünnter Natronlauge verschiedener Konzentration.
Auf diese Weise verhinderten sie die Bildung undissoziierter Kohlensäure und
erhielten durch Interpolation als Grenzwert für die Leitfähigkeit des BaCO,
bei i8<> den Wert 6,0.10-«
Die Löslichkeit von BaCOj wird erhöht durch alle Ammoniumsalze,
femer durch konzentrierte Lösungen von K2CO3, Na2S04, MgSO|, ZnS04,
Ca(N03)2, CaGj. aber nicht durch ZnOj (Karsten ^^^j) und besonders durch
freie COj, aus den beim CaCOj entwickelten Gründen (Bodländer»^*)).
Die Löslichkeit in Lösungen, die CO2 unter verschiedenem Partialdruck ent-
halten, beträgt nach Schlösing^") bei 16 0
Partialdruck von
CO,
mg BaCOs
Milliäquivalente 1/2 Ba
in Atmosphären
im Liter
im Liter
0,000504
118,6
1,204
o,OQo8o8
144,6
1,465
0,00333
233,»
2,362
0,01387
387,3
3,923
0,0282
503
5,094
0,0499
615,6
6,237
0,1417
9>6,4
9,286
0,2529
"39,6
11,55
0,4217
1361
13.79
0,5529
1512
15,32
0,7292
1664
16,86
0,982
1857
18,81
Die Lösungen sind als Lösungen von Bariumbicarbonat, Ba(HC03)2,
aufzufassen. Dieses Salz ist jedoch in festem Zustande nicht bekannt Da-
gegen will Boussingault^^^ ein saures Salz von der Formel 2BaCO,C02
erhalfen haben.
Das Löslichkeitsprodukt des Bariumcarbonats beträgt nach der Be-
rechnung von Bodländer^^T) (Ba-)'(CO3")='i,7-io-0.
Eine gesättigte Lösung, bezw. eine Aufschwemmung von Bariumcarbonat
reagiert alkalisch, d. h. enthält freie Hydroxylionen, da BaCO) als Salz einer
schwachen Säure und einer starken Base hydrolytisch gespalten ist Diese
geringe, aber konstante Alkalität des aufgeschwemmten Bariumcarbonats wird
in der analytischen Chemie zur Ausfällung solcher Hydroxyde benutzt,
welche im Überschuß starker Alkalien löslich sind, und zur Trennung von
den Metallen, die zu ihrer Ausfällung als Hydroxyde stärkerer Hydroxyl-
ionenkonzentration bedürfen. So wird Fe-, Cr-, AI- durch BaCO, gefällt,
während Mn- und Zn- in Lösung bleiben (cf. H. Rose'^S)^ Bauch *^»)).
Auf der alkalischen Reaktion beruht wohl audi das Verhalten gegen Chlor,
dessen wässrige Lösung aufgeschlemmtes Bariumcarbonat unter Bildung von
Chlorat und Chlorid zu lösen vermag (Bolley^^oj), Bei der Elektrolyse eines
Gemenges von festem BaCOj mit festem BaClj wird der Kathode Kohlenstoff
abgeschieden. (Haber und ToUoczko»^) cf. BaCl,.)
286 Sackur, Barium.
Bariumsilicat kommt in verschiedenen Mineralien in der Natur vor,
nämlich im Brewsterit H^SrBaAljSigOig, Harmotom H^KsBaAljSi^Ois,
Hyalophan H2BaAl9Si,0O4g, jedoch nicht in reinem Zustande. In diesem
ist es zuerst von Pisani^si) und Le Chaielier^ß^j bei der monatelangen
Einwirkung von Barytwasser auf Glas in orthorhombischen Prismen mit
6 Mol HjO erhalten worden. Es entsteht femer aus schmelzendem Barium-
hydroxyd mit Kieselsäure (Bloxam^sJ), Bourgeois'^^), Jordis und Kan-
ter'ssj erhielten es ebenso wie die Ca- Verbindung beim Kochen von Baryt-
wasser mit SiOj, die mehr als 23 Proz. HjO enthielt).
Nach diesem Verfahren entsteht das Moriohydrat BaSiOjHjO. Seine
Löslichkeit beträgt 1,5 g im Liter. Durch CO, wird die Lösung zersetzt
Bariumsilicate, die mehr SiO, als der Formel BaSiO) entspricht,
enthalten, entstehen in wechselnder Zusammensetzung beim Kochen von
Barytwasser mit Kieselsäure, die weniger als 23 Proz. HjO enthält, femer
beim andauernden Kochen von BaSiOj mit Wasser. Wieweit es sich dabei
um Individuen oder vielmehr um Gemische oder feste Lösungen handelt,
muß noch dahingestellt bleiben.
Bariumborate.
Bariummetaborat, Ba(B02)2. Das Salz entsteht mit 2 Mol. Kristall-
wasser bei langsamer Abkühlung einer heißen Lösung von Borsäure in Baryt-
wasser in vierseitigen Prismen (Atterberg^®®)).
Diese Kristalle geben ihren Wassergehalt erst bei sehr hoher Temperatur
ab. Berzelius erhielt dasselbe Salz, allerdings amorph, beim Fällen von
BaQj-Lösung mit Kaliumborat. Das wasserfreie Salz wird durch Schmelzen
von Chlorbarium mit Natriumborat erhal^.en (Benedikt 5®")).
Beim Schmelzen von Borsäure mit Baryt erhielt Ditte^^^ sechsseitige
Säulen, die wahrscheinlich die Zusammensetzung BajB^jGi, «=2Ba03B203
haben, femer die Verbindung BaB407 = Ba02B203. Guertler^ss*) bewies
dagegen nach seinem beim Ca-Borat beschriebenen Verfahren die folgenden
4 Salze: 1. sBaOBjOg, 2. 2BaO-B203, 3- BaO • BjGs = Ba(BOj)j, 4.
BaO-2B2G3 =BaB407 (Typus Borax).
Beim Vermischen der Lösungen von Bariumsalzen und Borax entstehen
wie beim Calcium Niederschläge, deren Zusammensetzungen je nach den
Umständen variieren. Sie sind in Wasser schwer, leichter in Ammonium-
saklösungen löslich (Rose»»«), Tünnermann^si), Laurent*»*)).
Bariumformiat, Ba(HC02)2f kristallisiert aus seinen Lösungen, die
durch Vermischen der freien Säure und Base erhalten werden, in rhom-
bischen Kristallen aus, die mit Calcium-^ und Strontiumformiat isomorph
sind. Ihre Dichte beträgt 3,212 (Schröder *»»)). Seine Löslichkeit ist von
Plathan»»*) und Krasnicki»»») bestimmt worden. Sie beträgt nach letzterem
in 100 g HjG:
bei 1« 22,50 28» 54 0 63,6 0 76«
g Ba(HCOj)2 27^8 30,6 34,3 38^0 304 ^
Dagegen erWelt Stanley «•*•)
t 0^ 10 0 35 0 54,50 73^60 g3^2 0 ,00»
%Ba(HC02)2 30,28 3041 32,32 36,36 39»3i 40,25 48,88
Die Gefrierpunktserniedrigungen sind nach Calame'«^
Sackur, Barium.
287
(Mol c in 1000 g HjO)
dt«
dt
•^ c.1,86
2,230
»,»35
0,605
0,315
2,34
246
2,60
2,69
0,512
0,253
0,125
0,063
Der Dissoziationszustand des Bariumformiats ist demnach sehr nahe
gleich dem des Caiciumformiats.
Das Refraktionsäquivalent für die A-Linie ist nach Kannonikow^^^
Ra=4i,i3r Ra== 39,58.
Bariumacetai^ B2i{C2H^02)2t kristallisiert aus seinen Lösungen bei 0^
monoklin mit 3 Mol HjO, oberhalb 10 <> mit 1 Mol HjO in platten Säulen
des triklinen Systems. Ihre Dichte beträgt 2,19, die des wasserfreien Salzes
2,47 ( Holzmann 3»8), Schröder »»«)).
Seine Lösungswärme in 800 Mol HjO beträgt nach Thomsen*«^)
— 1070 cal.
Seine Löslichkeit ist nach Krasnicki^oi) in 100 g HjO:
bei 0,80 ipo 27,50 49,5^ 65,5^ 80 <»
g BaCCjH^Oj)^: 58,5 64,1 73,o 77,3 77,8 75,9
Ganz abweichende jedenfalls bessere Zahlen erhielten Walker und
Fyffe^ou), nämlich die folgenden:
Temp. gr Ba(aH«q.
in 100 n-Hjö
0,3 58,8
7,9 61,6
17.5 69,2
21.6 72,8
24.1 78,1
26.2 76,1
30,6 . 75,1
35,0 75,8
39,6 77,9
40,5 79,0
41.5 78,7
44,5 77,9
51,8 76,5
63,0 77,6 „
73,0 74,5 „
84,0 74,0
99,2 74,8 „
Die graphische Darstellung ergibt zwei scharfe Knickpunkte bei 24,7 ^ und
41 ^, die also als die Umwandlungspunkte der einzelnen Hydrate anzusehen
sind. Die Richtungsänderungen der Löslichkeitskurven an diesen Punkten sind
außerordentlich scharf. Dieselben Umwandlungspunkte konnten dilatometrisch
festgestellt werden.
Das spezifische Gewicht von BariumacÄtatlösungen ist von Franz ^02)
bei 17,50 bestimmt worden zu
Bodenkörper
Ba(QH302)23H20
Ba(CjHjb,),HjO
„
„
Ba(C,H,0,),
„
288
Sackur, Barium.
% Ba(C2H302)2 5 10 15 20 25 30
35
40
d=i, 944 076 112 152 i96 240 295 356
Die Qefrierpunktserniedrigungen von Bariumacetatlösungen sind
nach Calame*<^5)
Mol c 1000 g HjO
0,524
0,257
0,125
0,063
2,505
1,230
0,610
0,310
1 =
c.1,86 i ber. aus Leitverm.
2,63
2,58
2,62
2,69
1,80
2,02
2,30
Die letzte Spalte „i ber." ist aus dem von Mac Gregory<ö4) gemessenem
Leitvermögen von Bariumacetatlösungen berechnet worden. Aus diesen
Messungen berechnet sich das Aquivalentleitvermögen X nach Kohl-
rausch und Holborn*^*) bei 18® in reziproken Ohm
c
X
C
X
0,0002
87,1
0,03
Ö9,5
0,0005
86,1
0,05
65,7
0,001
85,0
0,1
Ö0,2
0,002
83,3
0,2
53,9
0,005
804
0,3
49,5
0,01
77,1
0,5
43,8
0,02
72,6
1
34,3
Die aus dem Leitvermögen berechneten Dissoziationsgrade sind beträcht-
lich geringer als die aus den Gefrierpunkten gefundenen, ganz ebenso wie
beim Calcium- und Strontiumacetat
Das Refraktionsäquivalent beträgt für die A-Linie
Ra= 56,30, Ra = 54i46 (Kannonikow^oß)).
Die Löslichkeit des Bariumacetats in absolutem Alkohol beträgt nach
Haberland *07) 0,0385 g des wasserfreien Salzes.
Ba-acetat bildet mit Essigsäure und mit Bariumnitrat kristallisierte Doppel-
salze.
Bariumoxalaty BaC204, kristallisiert nach älteren Angaben^<>8) in der Kälte
mit 2 Mol, bei Zimmertemperatur mit 1 Mol, bei 100 ^ mit 0,5 Mol H^O.
Qroschuff*^^ dagegen konnte nur die Hydrate mit 0,5 Mol, mit 2 und
mit 3,5 Mol HjO darstellen. Aus der Formel der Hydrate geht hervor,
daß ihre Molekeln mindestens 2BaC204 enthalten.
Die Löslichkeit ist für die verschiedenen Hydrate natürlich eine ver-
schiedene; die Nichtberücksichtigung hiervon macht daher die älteren Literatur-
angaben wertlos.
Oroschuffs Resultate sind folgende:
g BaC204 in 1000 g Lösung
to Bodenkörper: BaCa^i ' 3>5 H^O BaC204'2HO BaC204 > 0,5 H^O
oo
18«
30«
0,058
0,053
0,087
0,112
0,089
0,124
0,170
0,121
0,140
Sackur, Barium.
t " Boden körper; BaC204 - 3,5 H^O BaC204 ' ^ HO BaC204 • o>5 H2Q
40^ 0,152 0,151 ~
55^ 0,212
6o<^ 0,175
75* 0,285 0,188
100 ^^ 0,211
Da der beständigen Modifikation immer die geringste Löslichkeit zu-
kommt, so ist das wasserreichste Hydrat mit 3,5 Mo) H^O oberhalb 0'*
überhaupt nicht stabil; das Dihydrat ist stabil zwischen 0^ und 40^, und
verwandelt sich oberhalb dieser Temperatur in das Hemihydrat um. Die Tem-
peratur 40^ stellt also einen Umwandlungspunkt (4 fachen Punkt) dar, bei
welchem 4 Phasen miteinander im Gleichgewicht stehen können.
Der von Kohlrausch und Rose*'®) aus dem Leitvermögen der ge-
sättigten Lösung berechnete Wert von 0,074 g BaC204 bei 18® stimmt mit
dem von Groschuff für die bei dieser Temperatur beständige Modifikation
{+2H2O) von 0,089 angenähert überein.
Die Löslichkeit des Hemihydrats in Essigsäure ist von Herz und
Muhs^'*) bestimmt worden.
Bei 26— 27<* lösten sich in 1000 ccm Lösung
in Wasser 0,045 g BaCo^i + o,5 H.>0
in 0,565 n Essigsäure 0,846 „ „
1425 M 0 lr04 „ „
2f05 n n ' f 1 ' » it
5J9 ff M J.Ol „ „
17.30 „ » 0,096 „
Das Maximum der Löslichkeit fällt hier ebenso wie beim Strontiumoxalat
mit dem Maximum der spezifischen Leitfähigkeit zusammen; es liegt nämlich
zwischen der 2,85 und 3,85 n-Essigsäure. Daraus geht hervor, daß die Lös-
lichkeitserhöhung durch die Konzentration der H-Ionen bedingt wird. Es ist
zu beachten, daß diese Löslichkeitsbestimmungen nicht mit der bei dieser
Temperatur beständigsten Modifikation angestellt worden sind.
Das Leitvermögen der gesättigten Lösung beträgt nach Koh' rausch und
Rose*^^*) in reziproken Ohm
bei —0,07" 9,62 '^ i8,iS'^ 27,02" 34,61"
x.io'*-- 28,5 47.3 7».o 101,4 134.6
Saures Bariumoxalat» Ba(HC204).„ ist wasserfrei mit 1 und 2 Mol
Kristallwasser dargestellt worden.^*'-) Es ist löslicher in Wasser als das
neutrale Salz, doch sind alle ältereA Angaben unrichtig, da das saure Salz
sich im Uniwandlungsintervall befindet, d. h. bei jeder Temperatur durch
Wasser zersetzt wird und sich nach Groschuff (I. c.) immer ein Gleich-
gewicht zwischen festem sauren Salz, neutralem Salz und Lösung einstellt.
Da dieses System im Gleichgewicht aus 4 Phasen (2 Bodenkörper, Lösung,
Qasraum) und 3 unabhängigen Bestandteilen (BaCiO^, H2C2O4, HjO) be-
steht, so besitzt es nur einen Freiheitsgrad, die Temperatur. Für jede Tem-
peratur ist also die Zusammensetzung der Lösung bestimmt
Die Lösung enthält nach Groschuff in 1000 g H.^O
Abcgg, Handb. d. anorg^. Chemie II. ig
290
Sacknr, Barium.
t«
gH,C,0,
gBaCjO,
0«
2,7
0,30
i8»
6,6
0,70
380
16,1
1,6
41«
i8,a
1,8
53»
29,3
3.1
6o»
36,0
4,0
So«
62,1
8,1
90«
79,6
11,1
ggO
105,0
15,5
Bariumtartrat BaQH40e kristallisirt nach Dulk^^') mit 1 Mol H^O,
von Herz und Muhs^^^) vurde es nur amorph und wasserfrei erhalten.
Seine Löslichkeit ist von diesen, sowie in älterer Zeit von Vogel und
Reischauer^^^) bestimmt worden. Nach ersteren lösen sich in 1000 ccm
Lösung bei 26—27®
in Wasser
in 0,565 n Essigsäure
M25 „
2,85 „ „
3>77 w ri
5;65 n w
16,85 „ n
Die Gefrierpunktserniedrigungen von Bariumtartratlösungen sind
von Tower***) bestimmt worden.
0,655 g
BaCjHjO,
2,302 „
n
3,"9 „
n
3,479 „
»
3,737 „
ft
3,729 »
n
0435 „
n
g in 100 ccm
dt«
0,7136
0,3568
0,1784
-0,063«
-0,038«
-0,021«
1,32
1,58
1,76
Das Mola
r-Leitvermögen
ist
nach Tover bei
18«
in
V (Volumen,
dem 1 Mol gelöst ist)
/ti8«
32
64
128
256
512
1024
66,8
81,2
98,5
117,3
136,2
155,0
Aus dem starken Ansteigen des i-Wertes und des Leitvermögens geht
hervor, daß das Salz nicht stark dissoziiert oder in konz. Lösungen sdbst-
](omplex ist
Von Bariumverbindungen mit organischen Basen ist nur ein Pyri-
dinchlorhydrat des Bariumchlorids bekannt*'«) Es besitzt die Formel
(BaCl2),C,HjNHa.H,0.
1) Phil. Trans. 1808, 343. [62,177-
2) Pogg. Ann. H 619; Ann. d. Chem. u. Pharm. 92, 348; Joum. f. prakt Chem.
Sackur, Barium. 291
3) Journ. f. prakt Cheiii. 67, 494*
4) Lehrbuch S. 423.
5) Z. anorg. Chem. 41, 407» 1904.
6) Chem. News 31, 244, 1875.
7) Ibid. 6, iQA» 18Ö2. (Nr. 4; Chem. Centn 1902, I, 247.
8) Memoirs and Proceedings of the Manchester Uteraiy a. Philos. Soc 46, I
9) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 1890, 122.
10) Phil. Mag. (5) 8, 84, 1879.
11) Bull. d. 1. Soc Chim. (3) 7, 367, 1892. [Berlin 1903.
12) C r. de Pacad. des sciences 133,. 872, 1901; 5. Int Kongreß f. angew. Chem.
13) Journ. f. prakt Chem. (2) 31, 321, 1885.
14) Zeitschr. phys. Chem. 35, 318, 1900.
15) Berl. Akad. Ber. 1904, 1215.
15a) Wied. Ann. 20, 560, 1883.
16) Zeitschr. f. anoig. Chem. 29, 145, 1902.
17) C. r. de Tacad. des sciences 137, 258, 1903.
18) Journ. Anier. Chem. Soc 21, 522, 1899.
19) Zeitschr. f. anorg. Chem. 22, 161^ 1899. .
20) C r. de Tacad. des sciences 132, 963, 1901.
21) Ibid. 13i 1008, 1902.
22) Ibid. 136, 1071, 1903.
23) Ibid. 135, 740, 1904-
24) zitiert nach Dammer, Handbuch II 2.
25) Pogg. Ann. 1, 18.
26) Bull. d. 1. Soc chim. (3) 5, 152, 1891.
26a) Zeitschr. phys. Chem. 44, 197; 50, 355, 1904
27) Dichtigkeitsmessungen, Heidelberg i£^.
28) Ber. d. Dtsch. chem. Ocs. 36, 2357, 1903.
29) Bull. d. 1. Soc chim. (3) 5, 152, 1891.
30) Krist. Fluorverb., Oöttingen 1863, 9.
30a) Ann. de chim. et de phys. (6) 3, 5, 1884.
31) C r. de Tacad. des sciences 138, 1^, 1904.
32) zitiert nach Damm er, Handbuch If 2.
33) Pogg. Ann. 112, 619, 1861.
34) Ibid. 7i 569» 1898.
35) C r. d. Tacad. des sciences 78, 593, 1874.
36) Schwdgg. Journ. 26, 263.
37) Pogg. Ann. 75, 276, 1848.
38) Dingl. Journ. 171, 316, 1864.
39) C r. d. l'acad. des sciences 47, 403, 464, 674, 1858.
40) D. R.^. 19188, 1881.
41) Zeitschr. f.. anorg. Chem. 8, 95, 1894.
42) Wied. Ann. 55, 95, 1895.
43) Schröder, Pogg. Ann. 107, 113» 1859.
43a) Zeitschr. anorg. Chem. 41, 407, 1904-
44) Potilitzin, Journ. russ. phys.-chem. Ges. 1882, 182; Ref. Ber. 15, 918.
45) Thermochem. Untersuchungen 3, 1883.
46) C r. de Tacad. des sciences lOi* 1511, 1887.
47) Hdb. von Gmelin-Kraut, 2, I, 301, 1886.
48) Constants of nature I, Washington 1888.
49) Ann. d. chim. et phys. (2) 11, 309, 1819.
50) Scheik. Verhandel. 1864, 42.
51) Ann. d. chim. et phys. (4) 5, 142. 1865.
52) Pogg. Ann. 138, 309/ i859-
53) Ann. chim. et phys. (7) 2, 535» »894.
54) C. r. d. Tacad. des sciences 102, 619, i885.
55) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 14, II, 1667, 1881.
56) Ann. d. Chem. u. Pharm. UO, 73, 1859.
57) Wied. Ann. 6, 38, 1879.
58) C r. d. Tacad. d. sciences 125, 533, 1897.
19*
292 Sackur,. Barium.
59) Ibid. 100, 1002, 1885.
60) Pogg. Ann. (a) S8, 101, 1864.
61) Joum. Chem. Soc 59, 589, 1891.
62) Diss., Bern 1&78, Beibl. z. Wied. Ann. S, 656, 1881.
63) C r. d. Tacad. d. sdences 104 15t 1, 18&7.
64) Zdtschr. f. phys. Chem. 19, 135, 1896.
65) Ibid. 1, 5, 1887.
66) Ibid. 2, 42. 1888.
67) Wied. Ann. H 527, 1885.
68) Zeitschr. f. phys. Chem. 40, 185, 1901.
69) Zdtschr. f. analyt. Chem. 20, 413, 1887.
70) Joum. phys. Chem. 5, 366, 1901.
71) Wied. Ann. 57, 495, 1896.
72) Amer. Chem. Joum. 98, 89, 1900.
73) Zeitschr. f. phys. Chem. 40, 244, 1903.
74) Poßg. Ann. 145, 599, 1872.
75) Ann. de chim. et de phys. (4) 25, 502, 1877.
76) Pogg. Ann. 122, 337, 1864.
77) Zeitschr. f. phys. Chem. 1, 295, 1886.
78) Ibid. 5, 30, 1890.
79) Pogg. Ann. (2) 31, 14.
80) Akad. Ber. Berlin 1904, 1215.
81) Amer. Chem. Journ. 23, 89, 1900.
82) Zeitschr. f. phys. Chem. 48, 254, 1903.
83) Sitz.-Ber. d. kgl. preuß. Akad. d. Wiss. 1901, 102Ö.
84) Proc. Royal Soc. London W, 332, 1903.
85) Zeitschr. f. phyis. Chem. 27, 1, 1898.
8)) Ibid. 25, 115; 1898.
87) Ibid. 38, 74, 1901.
88) Journ. Chem. Soc 79, 414, 1901.
89) Zeitschr. f. phys. Chem. 10, 781, 1892.
90) Ann. d. Chem. 59, 127.
91) Ann. d. Chem. u. Pharm. 118, 365, 1861.
92) Ann. d. chim. et d. phys. (4) 5, 142, 1865.
93) Bull, de la soc chim. (3) 29, 490, 1903.
93a) Zeitschr. anorg. Chem. 41, 407, 1904. '
94) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 1881, 2151, Habilitationsscnrift, Ldpzig 1882.
95) C. r. de Tacad. d. sciences 93, 58, 1881; 98, 572, 1884; Ann. d. chim. et de
96) C. r. d. racad. d. sdences 122, 812, 1896. [phys. (6) 3, 66, 1SS4.
97) Dingl. Polyt. Joum. 173, 340, 1864.
98) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 7. 733^ 8, 766, 1884, Ref.
99) Zdtschr. f. anorg. Chem. 3, 441, 1893.
100) Joum. Chem. Soc 33, 273, 1878.
101) Ann. Chem. Pharm. 108, 21, 1858.
102) Pogg. Ann. 29, 25, 1858.
103) Ann. chim. phys. (7) 2, 535, 1894.
104) Ann. chim. phys. (7) 3, 275, 1894.
105) Zeitschr. f. analyt Chem. 8, 285, 1869.
106) C r. d. Tacad. d. sdences 134, 1208, 1902.
107) Wied. Ann. 24, 523, 1885.
108) Ref. Zdtschr. f. physik. Chem. 2, 45, 1888.
109) Amer. Chem. Joum. 28, 89, 1900.
aio) Zeitschr. f. anorg. Chem. 3, 441, 1893.
111) Zeitschr. f. physik. Chem. 10, 782, 1892.
112) cf. Schilpv, Zeitschr. f. phys. Chem. 42, 641, 1903.
113) C. r. de l*acad. d. sciences 122, 812, 1896.
114) Ann. chim. phys. (3) 21, 415, 1847.
115) Joum. f. prakt Chem. (2) 28, 385, 1882.
J16) Ibid. 91, 33ir 1864.
Sackur, Barium. 2Q3
17) C r. de l'acad. d. sciences 120, 734, 1895.
18) Ann. de chim. et de phys. (7) 2, 535, 1894.
19) Zeitschr. f. analyt Chem. 8, 279, 1^
20) C r. de ]*acad. d. sciences 134, 1208, 1902.
21) Zeitschr. f. anorg. Chem. 20, 113, 1902.
22) Pogg. Ann. 137, 313, 1869.
23) Journ. f. prakt. Chem. BS, 257, 1856.
24) C. r. de Tacad. des sciences 50, 1100, 1860.
25) Zeitschr. f. Elektrochem. 9, 842, 1903.
126) Ann. d. chim. et de phys. (5) 26, 4^, 1882.
27) Pogg. Ann. 56, 63
28) Zeitschr. f. angew. Chem. 1897, 297.
29) Ber. d. Deutsch, chem. Oes. 25, 2, 627, 1892.
130) Ibid. 16, 348. 18S3.
131) Wied. Ann. 2, 466, 1877; 4, 272; Zeitschr. analyt Chem. 1890, «3-
32) Chem. Zeitg. 25, 199, 1901; Chem. News 05, 20&
33) D. R.-P. 108599, D. R.-P. 111667.
134) D. R.-P. 100969.
35) D. R.-P. 135330, 1902.
36) Clarke, Constants of nature, II. Aufl. 1888.
38) Ann. de chim. et de phys. (7) 4, 136, 1899.
139) Journ. f. prakt. Chem. 6, 172.
140) Habilitationsschrift, Leipzig 1882.
141) Ann. de chim. et de phys. (3) 21, 41% 1847.
142) Zeitschr. f. angew. Chem. 16, 341, 1903.
43) Jahrb. der geolog. Reichsanstalt 35, 727, 1885.
144) C. r. de Tacad. d. sciences 06, 1578» 1883.
145) C. r. de Pacad. d. sdences 103, 59, 1888.
146) Pogg. Ann. 39, 196, 1836.
47) Ann. der Pharm. (2) 88, 38.
48) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 19, 3, 124, 1886.
49) Dingl. Journ. 254, 436.
50) D. R.-P, 71783.
51) ibid. 20, 1628, 1887; 22, 3181, 1889.
52) C r. de l'acad. d. sciences 103, 1260, 1887.
153) Ibid. 130, 1071, 1903.
54) Chem. Centrbl. 1870, 684.
155) Zeitschr. f. angew. Chem. 16, 341, 1903.
56) cf. Riedel, Dissertation, Breslau 1905.
156a) Zeitschr. anorg. Chem. 41, 315, 1904.
57) Wied. Ann. 6, 1, 1879. [Lettvermögen. Leipzig 189S.
58) Journ. f. prakt. Chem. 33, 352, 1886; zti nach Kohlrausch und Holborn,
59) C r. de l*acad. d. sciences 92, 1160, 1881.
i6o) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 1886, 1973.
161) C. r. de Pacad. d. sciences 99, 892, 1884.
162) Ann. der Chem. 123, .119, 1862.
63) C. r. d. Tacad. d. sdences 104^ 354, 1887.
164) Ibid. 130, 1017, 1900.
165) Ibid. 115, 659, 1892.
66) Ann. de chim. 8, 308, 1791.
67) Pogg. Ann. 44, 588, 1838.
66) Ann. de chim. (3) 35, 5, 1852.
1^) Pogg. Ann. 26, 172, 1832.
170) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 7, 73.
71) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 1883. 980.
72) Dingl. polyt Journ. 120, 120, 416, 1851.
73) D- R-P. 15298.
174) Ann. d. Oiem. 78, 125, 1851.
75) D. R.-P. 142051, 1603.
76) C r. de Tacad. d. sciences 62, 829, 1866.
204 Sackur, Barium.
177) Zeitsdir. f. angcw. Chem. 1080, 1903.
178) Ben d. Dtsch. ehem. Ges. 6, 1172, 1873.
179) Chem. News 27, 291, 1873.
180) Bull, de la soc de chim. (2) 35, 177, 1881.
181) Ann. de chim. et de phys. (5) 21, 157, 1880.
182) C. r. de Tacad. d. sciences 130, 778, 834, 1900.
183) Anl. zur Darst. chem. Präp. 1891, 21.
184) Pogg. Ann. 121, 372, 1869.
185X Arch. d. Phacm. 228, 182, 432, 1890.
186) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 25, 67. 1892.
187) Bull, de 1. soc chim. (3) 3, 4.
188) Jahr.-Ber. 1865, 316.
189) C r. de Tacad. des sciences 126, 643, 1898.
190) Ann. chim. phys. 62, 386, 1836.
191) Bull. d. I. soc chim. 5, 249, 1866.
191a) Ann. d. Phys. (4) 15, 225, 425, 1904.
192) Joum. of Chem. Soc 49, 369, 1886.
193) Pogg, Ann. 55, 415, 1842.
194) Ibid. 112, 200, 1861.
195) Ann. chim. phys. 6, 10. [29, 215.
196) C r. de l'acad. d. sciences 114^ 220, 1892; Ann. de chim. et de phys. (6)
197) Ibid. 136, 1071, 1903.
198) Ibid. 135, 740, 1902.
199) Ibid. 129, 7^. 1^-
200) Ann. de chim. et de phys. (2) 43, 412, 1827. [470, 1902.
201) C. r. de l*acad. d. sciences 129, 47, 1899; Ann. de chim. et de phys. (7) 25,
202) Ann. chim. phys. (6) 28, 257.
203) C r. de Tacad. d. sciences 118, 6S3, 1894.
204) Erlvein, Zeitschr. f. Elektrochem. 9, 842, 1903.
205) C. r. de Tacad. d. sciences 125, 629, 1897.
205a) Ann. de chim. et de phys. 17, 40, 1821.
206) Dingl. polyt. Joum. 209, 204, 1873.
207) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 1879, 346, 511.
208) Ann. de chim. et de phys. (31) 7, 327, 1893.
209) Phil. Mag. (3) 31, 510-
210) Ann. Pharm. 151, 361, 1869.
211) Poge. Ann. 90, 16, 1853.
212) Einl. in die Knstallogr. 304.
213) Joum. prakt. Chem. 30, 323» i843-
214) Bez. zw. Dichte u. Zusammensetzung; Leipzig 1860.
215) Dichtigkeitsmessungen, Heidelberg 1^3.
216) Joum. mss. phys. Chem. Ges. 1887 (1) 339; Ref. Ber. 3, 769, »887.
217) Pogg. Ann. 99, 93, 1856.
218) Ann. de chim. et de phys. (7) 2, 53s 1894.
219) Ref. Zeitschr. f. phys. Chem. 2, 45» »888.
220) Joum. Chem. Soc 59, 589, 1891.
221) Journ. de Pharm. 59, 268.
222)^1. c. (216).
223) Bull, soc min^ralog. 1883, Nr. 3.
223a) Joum. Chem. Soc 45, 409, 1884.
224) Per. d. Dtsch. chem. Ges. 3, 9if 1870.
225) Pogg. Ann. 90, 16, 1853.
226) Journ. mss. phys. chem. Ges. 1, 454, 1890.
227) Joum. of Soc Chem. Ind. (2) 12, 325.
228) Joum. f. prakt. Chem. 90, 190, 1863.
229) Ann. chim. phys. (3) 9, 460.
230) Pogg. Ann. 137, 313, 1869.
231) Journ. Chem. Soc 35, 118, 1878.
232) Ann. d. Chem. 50, 273, 1840.
233) Ann. d. chim. et de phys. 24, 301, 1823.
Sackur, Barium. 205
234) Bull, de Tassociation de sucre i 560, 1897.
235) C r. de Tacad. d. sciences 74, 52, 1872,
236) Ber. d. Dtsch. ehem. Ges. 1883, 1061.
237) Pogg. Ann. 133, 228, 1868.
238) Zeitschr. f. analyt. Chem. 36, 220, i8g2.
239) Pogg. Ann. 121, 372, 18^.
240) Ibid. n, 437, 1831.
241) Dissert. Oöttingen 1873.
242) Ann. d. Chem. u. Pharm. 37, 22, 1838.
243) Ibid. 78, 125, 1851.
244) C. r. d. l'acad. d. sciences 136, 1444, 1903.
245) Ann. de chim. et de phys. (3) 32, 15s 1851.
246) Jahrbuch f. Mineral. 1874, 943.
247) C. r. de l'acad. d. sciences 103, 928, 1891.
248) Sdances Soc phys. 1885, 132; Beibl. z. Wied. Ann. 10, 398.
249) Bunsen, Ann. der Chem. u. Pharm. 111, 256. Boussingault, Ann. de
chim. (4) 12, 419, 1867.
250) Jeremin, Joum. russ. phys. chem. Ges. 1881, 244.
251) Ann. de chim. (4) 12.
252) Pogg. Ann. 75, 273, 1848.
253) Boussingault, C. r. d. Tacad. d. sciences 78, 593, 1874.
254) Ibid. 74, 569, 1848.
255) Berthier, 1. c (251).
256) Bull, de la Soc Chim. 42, 166, 1885; 46, 299, 1886.
256a) Ann. chim. phys. 82, 275, 1812.
257) Pogg. Ann. H 482, 1855.
258) N. Jahrb. d. Pharm. 33, 204; 34, 11, 1870.. (Klassiker, No. 104.
259) Zitiert nach Nernst, Lehrb. d. theor. Chem. 2. Aufl. 499; vergi. Ostwalds
259a) Dissertation Breslau 1874. cf- Ab egg, Zeitsdir. f. Elek. 11, 2, 1905.
260) Zeitschr. f. anal. Chem. 0, 52, 1870.
261) Ibid. 35, 170, 1896.
262) Zeitschr. f. anorg. Chem. 12, 261, 1896.
263) Zeitschr. f. physik: Chem. 12, 125, 1893..
264) Ibid. 12, 234, 1893; H 197, 1903; 50, 55/ 1904.
265) Ibid. 37, 385, 1901.
2Ö6) Amer. Chem. Joum. 27, 288, 1902.
267) Joum. f. prakt. Chem. (2) 29, 52, 1884.
268) Chem. News 53, 87.
269) Pogg. Ann. 133, 146.
270) Chem. Zeitg. 17, 878, 1898.
271) Müller, Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 37, 11, 1904.
272) Journ. f. prakt. Chem. 75, 214, 1858.
273) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 5, 330, 1872.
274) Joum. f. prakt. Chem. 75, 113, 1858.
275) Zeitschr. f. physik. Chem. 10, 425, 1892.
276) Jannasch u. Richards, Journ. f. prakt. Chem. (2) 39, 321; Richards,
Zeitschr. f. anorg. Chem. 23, 383, 1900.
277) Ref. 2^itschr. f. physik. Chem. 29, 340, 1899.
278) Zeitschr. f. anorg. Chem. 19, 97; 21, 73; 92, 434; 25, 319, 1898-1900.
279) Ibid. 19, 454; 21, 494f 1899.
280) Richards u. Parker, ibid. 8, 420, 1894. Hulets, Zeitschr. anorg. Chem.
280a) Joum. Amer. Chem. Ser. 25, 186, 1903.
281) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 35, 662, 1902.
28?) Ann. d. chim. et de phys. 10, 312, 1819.
283) Atomgew. 117.
284) Pogg. Ann. 7, 172, 1826.
285) Ann. de chim. et de 4)hys. (4) 3, 329, 1864.
286) Ann. der Chem. 147, 187, 1868.
287) Ber. d. Dtsch. ehem. Ges. 6, 1108, 1873.
288) Pogg. Ann. 74, 249, 1848.
2^6 Sackur, Barium.
289) Ann. de chim. et de phys. (3) 20, 162, 1847. [66, 1848.
290) C r. de Tacad. d. sciences 15, 920, 1842; Ann. de chim. et de phys. (3), 22,
291) Chem. News 43, 41, 1881.
292) Ber. d. Dtsch, chem. Ges. 1882, 1007.
293) Journ. of Chem. Soc. 47, 364, 1885.
294) Ben d. Dtsch. chem. Ges. 27, 3271, 1394.
295) Pogg. Arin. 12, 257, 1828.
296) Ibid. 49, 134, 1S40.
297) Untersalpetrige Säure, Habilitationsschrift, Heidelberg, 1878, 11.
298) Pogg. Ann. 118, 287.
299) Zeitschr. f. anorgan. Chem. 27, 341, 1901.
300) Ibid. 35, 3851 1903.
301) Chem. Industrie 25, 207, 1902.
302) Ber. Dtsch. chem. Ges. 36, 4387. 37, 382.
303) Ibid. 37, 261.
304) Zeitschr. f. Kristallogr. u. Miner. 17, 177, 1890.
305) Chem. Ztg. 18, 67, 1893.
306) Journ. Chem. Soc. 33, 273, 1878.
307) Bulletin de la Soc. Chim. (2) 47, 300, 1887.
308) Guthrie, Phil. Magaz. (5) 17, 462, 1884.
309) Mflhlhaus, Soc Bull. 36, 438.
310) Chem. Abhand. 73.
311) Constants of nature, Washington 1888.
312) Z. f. Pharm. 1854, 49.
313) Ann. de chim. et de phys. 11, 313, 1791.
314) Scheikund. Verhandel., Rotterdam 1864, 272.
315) Pogg. Ann. 136, 309, 1869.
316) Ann. de chim. et de phys. (7) 2, 535, 1894.
317) Zeitschr. f. analyt. Chem. 8, 28^, 1869.
318) Ann. de chim. et de phys. (7) 13, 275. 1894.
319) Zeitschr. f. physik. Chem. 30, 418, 1902.
320) Zeitschr. f. analyt Chem. 26, 413, 1887.
321) Drudes Ann. 0, 522, 1902.
322) Ann. de chim. et de phys. (7) 25, 502, 1872.
323) Zeitschr. f. physik. Chem. 5, 31, 1890.
324) Wied. Ann. 18, 259, 1883.
324a) Berl. Akad. Ber. 1904, 1215.
325) Journ. of Phys. Chem. 5, 348, 1901.
326) Zeitschr. f. physik. Chem. 36, 75» ^90>-
326a) Amer. Chem. Journ. 30, 154, 1903.
327) Ber. d. kgl. preuß. Akad. d. Wiss. 1872, 409.
328) Ann. d. Chem. 177, 274, 1875.
329) Pogg. Ann. 8, 215, 1827.
330) Ann. d. Chem. 58, 66, 1846.
331) Pogg. Ann. 132, 496, 1867.
332) Ann. d. Chem. 184, 34, 1878.
333) C r. de Facad. d. sciences 101, 1148; 103, 1129, 1886.
334) Ibid. 88, 1274, 1884.
335) Ann. d. chim. et de phys. (3) 51, 346, 1857.
336) Schweigg. Journ 67, 39.
337) Chem. Centralbl. 1875, 97.
338) Journ. f. prakt. Chem. (2) 4, 125, 1871.
339) Zitiert nach Dammer, Handb. II, 2, 386.
340) Chem. News 22, 61, 1870.
341) Pogg. Ann. 84, 251, 1845; 68. 383» 1846.
342) C. r. de Tacad. d. sciences 103, 911, 1886.
343) Ibid. 104, 1702, 1887.
344) Ibid. 86, 706, 1883.
345) Ibid. 104, 1103, 1887.
346) Ann. chim. phys. (3) 67, 451, 1S62.
Sackur,Bartum. 297
347) I. c (339).
348) Ann. de Chem. 65, 143, 1848.
349) Jahr.-Bcr. 1847, 345-
350) Joum. f. prakt. Chem. 79, 348, 1860.
351) Ann. d. Chem. 65, 331, 1848.
352) Ibid. 61, 61. 1847.
353) Pogg. Ann. 32, 68, 1834.
354) Ibid. 76, 3, 1849.
355) Ber. Dtsch. chem. Qes. 8, 122, 1875.
356) Chem. Centralbl. 1858, 737.
357) Zeitschr. f^ ges. Naturwiss. S8, 347r 1864
2^) Journ. f. piakt Chem. (a) 14, 44.
35Q) Jahr.-Ber. 1852, 38z
360) Pogg. Ann. 42, 360, 1837.
361) Bull. d. 1. soc chim. (a) 37, 447/ 1882; 47, 81, 1887.
362) Pogg. Ann. 106, 226, 1859.
363) Bull. d. 1. soc chim. (2) 47, 300» 1887.
364) Pogg. Ann. 26, 314, 1831.
365) Recherch. 2, 180.
366) PDgg. Ann. 86, 105, 1852.
367) Chem. Centralbl. 1861, 865.
368) Ann. d. chim. et de phys. (3) 51, 290.
369) Ann. d. Pharm. 59, 117.
370) Zeitschr. f. physik. Chem. 12, 125, 1893.
371) !bld. 12, 234. 1893.
372) Ibid. 4i 197, 1903.
372a) Ibid. 48, 35a 1903.
373) Phil. d. Chem. Berlin 1843, 190.
374) Zeitschr. f. physik. Chem. 35, 23, 1900.
375) C r. de Tacad. des sdences 75, 73.
376) Ann. d. chim. et de phys. 29, 288, 1825.
377) I. c (374).
378) Pogg. Ann. 88, 133, 1852.
379) Salzsolen von Colberg, Qöttingen 1860, 52; Jahr.-Ber. 1860, 654.
380) Schweiz. Polyt. Ztg. 4, 82.
381) C r. de Tacad. des sdences 88, 1056, 1876.
382) Ibid. 92, 931, 1881.
383) Joum. Chem. Soc 14, 143, 1862.
384) Ann. de chim. et de phys. (5) 29, 445, 1883,
385) Zeitschr. f. anorg. Chem. 35, 336, 1903.
386) OJfvers. af K. Vetensk. Akad. Förh. 1874, Nr. 6, 27.
387) Ber. d. Dtsch. chem. Oes. 7, 703, 1874.
388) C. r. de Tacad. des sciences 77, 892.
388a) Zeitschr. anorg. Chem. 40, 337, 1904.
389) Ouertler, Zeitschr. anorig. Chem. 40, 337, 1904.
390) Pogg. Ann. 87, 1, 1852.
391) Kestners Archiv 20, 50.
392) Ann. de Pharm. 76, 263, 1850.
393) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 14, 21, 1881.
394) Dissert Helsingfors 1897.
395) Monatshefte der Chem. 8, 59.S 1897.
395a) Chem. News 89, 193, 1904-
396) Zeitschr. f. physik. Chem. 27, 401, 1898.
397) Joum. f. prakt. Chem. (2) 31, 321, 1885.
398) Arch. d. Pharm. 236, 412.
399) Ber. d. Dtsch. chem. Ges. 14, 21, 1881.
400) Jahr.-Ber. d. Chem. 1873, 69.
401) 1. c (395).
401a) Joum. Chem. Soc. 83, 173, 1903.
402) Journ. f. prakt. Chem. (2) 5, 296, 1872.
298 Sackur, Barium.
403) Zeitschr. f. physik. CAem. 717, 401, 1898.
404) Wied. Ann. 51, 126, 1894.
405) Leitverm. der Ekktrolyte, Leipzig, 1898.
406) Journ. f. prakt Chem. (2) 31, 32, 1885.
407) Zeitschr. f. analyt Chem. 38, 221.
408) Souchay und Lenssen, Ann. d. Chem. 99, 3i# 1856.
409) Ben d. Dtsch. cheni. Oes. 34, 33^3» »9oi-
410) Zeitschr. f. physik. Chem. 12, 234, 1894; 4i 197, 1103.
411) Ben d. Dtsch. chem. Oes, 36, 3715» 1903. ^ v
412) Souchay und Lenssen, L c; B^rard, Ann. d. Qiem. 79, 263, 1850;
Bergman, opusc t 251; 3, 364 370; Loschmidt, Jahr.-Ber. d. Chem. 375, 1865.
413) Zitiert nach Beilstein, Handb. d. oiigan. Chem.
414) Jahn-Ber. d. Chem. 1859, 288.
415) Journ. Am. Chem. See 24, 1012, 1902.
416) Pinkussohn, Zeitschn f. anorg. Chem. U, 387.
Atomgewicht des Bariums i), Ba== 13743.
Die internationale A.-0.-Konimisston nimmt Ba«» 1374 an.
a) Wahl des Atomgewichts.
Das H-Aquivalent des Bariums in seinen gewöhnlichen Verbindungen
ist eine Zahl von der QröBenordnung 68. Im Subchlorid BaCI muB man
das Äquivalent Ba «=3 137 annehmen. Berzelius nahm anfangs aus dem
schon öfters erwähnten Grunde für das Bariumoxyd die Formel BaOj an, so
daB das Atomgewicht des Bariums dem vierfachen Äquivalent (274) gleich
war; später (1826) halbierte er diese Zahl.
Das Qmelinsche Äquivalent war durch die Zahl Bat=68,5 repräsen-
tiert Das Atomgewicht wurde durch die Zahl Ba=i37 ausgedrückt, da
man dem Bariumoxyd als starker Base gleich den Oxyden des Calciums und
Strontiums die Formel RO zuschrieb.
1. Unsere jetzige Zahl stützt sich nicht auf das Gesetz von Avogadro,
da wir die Dampfdichte keiner flüchtigen Verbindung des Bariums kennen.
Dagegen befindet sich- das Verhalten der Lösungen der Bariumverbindungen
als Verbindungen eines zweiwertigen Elements resp. zweiwertiger Ionen im
Einklänge mit der Ausdehnung des Avogäd roschen Gesetzes auf Lösungen
durch van't Hoff.
2. Auch auf die Regel von Dulong und Petit stützt sich unser Atom-
gewicht des Bariums nicht, da die Atomwärme des Bariummetalls bisher nicht
ermitteK wurde. Nur auf indirektem Wege ist für dieselbe von Kopp der
Wert 6,4 berechnet worden.
3. Mit der Lehre vom Isomorphismus steht unser Atomgewicht im
völligen Einklänge — das Ba ist isomorph mit Ca, Sr, Pb — und ebenfalls
4. mit dem periodischen Gesetz, da die Eigenschaften des Bariums
und seiner Verbindungen Funktionen des Atomgewichts 137 sind und dieses
einem zweiwertigen Element der 11. Gruppe, 8. Reihe (II — 8) zukommen
mufi.
b) Bestimmung des Atomgewichts.
Dasselbe wurde seit Beginn des 19. Jahrhunderts von vielen Chemikern
bestimmt, doch besitzen diese Bestimmungen meist nur ein historisches
Interesse, da dieselben durch die wunderbar genauen Resultate der Arbeiten
von Richards sozusagen beiseite geschoben wurden, weshalb sie nur kurz
angeführt werden können.
1. Die ältesten Bestimmungen. Berzelius*^ erhielt 1811 durch
Analyse des Bariumcarbonats zwischen Ba= 134,2 — 143,3 schwankende
Zahlen. Im Jahre 1818 fand er, daß 100 Teile BaClj 138,07 Teilen AgCI
300 Brauner, Barium-Atomgewicht.
entsprechen, woraus Ba b» 136,8. Femer erhielt er durch die weniger genaue
Methode der Umwandlung des Chlorids in das Sulfat aus 100 Teilen BaO,
112,175 Teile ßaS04, woraus Ba= 135,6. In seinen ersten zwei Atomge-
wichtstabellen finden wir die Zahlen (umgerechnet auf 0= 16), Ba= 136.7
(1814) und Ba=: 137,11 (1818).
Wollaston und Klafftoth') erhielten durch Analyse des Carbonats die
Zahl Ba= 139,2.
2. Turner*) erhielt 1829 aus 100 Teilen BaClj 112,19 Teile BaSO^.
woraus Ba «8135,4. Ferner erhielt er aus 100 Teilen BaClj 137,61 Teile
AgCl, woraus Baa» 137,3. Turner kam zu dem Schlüsse, daß das Atom-
gewicht des Bariums von der 2^hl Ba= 137,45 nicht weit entfernt ist
Im Jahre 1833 feind Turner*), daB 100 Teile BaSO^ aus 112,03 Teilen
Ba(N03)2 erhalten werden können, woraus Ba»a 137,0.
Die Angaben von Thomson«), dafi er durch Ermittelung der Verhilt-
nisse BaCi, : 2Aga und BaCl, : BaSO« die Zahl Ba «» 136 erhielt — er
setzte auch Ba >=» 140 — erwähne ich nur ganz kurz.
Zu der Zahl Ba»- 136 gelangte auch Salv^tat^ 1843.
3. Peloqze^) bestimmte 1845 das Atomgewicht durch Titration einer
Bariumchloridlösung mit Silberlösung, welche bekanntlich in der von ihm ange-
wandten Form zu niedrigen Resultaten führt (siehe beim Calcium sowie
weiter unten). Er fand als Mittel von 3 Versuchen, wobei 2,895— 5,790 g
BaGj und 3,001^6,003 g Ag verwendet wurden, das Verhältnis 100 Ag':
96,4573 BaClj woraus Ba = I37i30.
4. Marignac^ führte 1848, gelegentlich einer Bestimmung der Atom-
gewichte von Cer, Lanthan und Didym, ebenfalls die Bestimmung des Atom-
gewichts des Bariums nach derselben Methode wie Pelouze (siehe 3) aus.
Er führte 11 Versuche aus, in denen 3,3190— 8,2650 g BaCl2 und 3,4445 bis
8r5750 g Ag verwendet wurden und findet im Mittel das Verhältnis 100 Ag:
96,360 BaClj (Max. 96,377, Min. 96,345), woraus Ba = 137,09.
5. Struvei<^) bestimmte 1851 die Menge des aus dem Bariumchlorid
zu erhaltenden Sulfats. Er hnd 100 BaCl, : 112,0938 BaSOi, woraus
Ba — 137,0.
Andrews 11) gibt ohne jegliche Data Ba«» 137,^ an.
6. Marigna£i>) ermittelte 1858 das Verhältnis zwischen dem kristalli-
sierten Bariumchlorid und dem Silber, wobei stets 5 g des Satzes verwendet
wurden. Es wurden 6 Versuche ausgeführt und im Mittel das Verhältnis
100 Ag.: ii3,iioBaCl2 -21120 gefunden (Max. 113,135» Min. 113,060), woraus
Ba= 137»22.
In derselben Arbeit bestimmte Marignac die Menge des aus 10 g
BaCl) • 2H2O zu erhaltenden wasserfreien Chlorids und des Bariumsulfats.
Er erhielt in 3 Versuchen 8,519— 8,520 g BaCl2 und 9,542— 9,544 g BaSO^
oder im Mittel das Verhältnis 100 BaClj : 112,011 BaS04.
Marignac erblickt in diesen Versuchen eine Bestätigung semes für das
Atomgewicht früher gefundenen Wertes Ba= 137,04.
7. Dumas 13) bestimmte 1859 clas Verhältnis zwischen dem Silber und
dem im Chlorwasserstoffstrome geschmolzenen Bariumchlorid. Die Resultate
mußten, aus bereits wiederholt angeführten Gründen, zu niedrig ausge-
fallen sein.
Es wurden 16 Versuche ausgeführt, wobei 1,6625—8,6975 g BaOs und
1,7270— 9,0310 g Ag verwendet wurden. Im Mittel ergab sich das Verhältnis
Brauner^ Barium-Atomgewicht.
301
100 Ag: 06,316 BäClj (Min. 96,265, Max. 96,372), woraus Ba= 137,00, wie
es die Prout-Dumassche Hypothese- verlangte.
Diese Zahl, oder genauer Ba= 137,1, galt über 30 Jahre, d. i. bis zum
Erscheinen der Arbeiten von Richards, als das richtifi:e Atomgewicht des
Bariums. Ostwald berechnete Ba=s 137,04.
8. Die erste Arbeit von Richards 1^) bezieht sich auf die Ermittlung der
Verhältnisse BaBr, : 2Ag und BaBr2 : 2AgBr. Es ist Kaum nötig, hier beson-
ders darauf hinzuweisen, daß Richards auf die Reindarstellung des Materials
alle nur denkbare Sorgfalt verwendete. Zur Darstellung des Bariumbromids
wurden mehrere, voneinander verschiedene Methoden benutzt, doch brachte
dies nicht die geringste Abweichung der Resultate voneinander hervor.
Es mag hier jedoch hervorgehoben werden, daß im Gegensatz zu seinen
späteren Arbeiten über die Atomgewichte des Strontiums und des Calciums
Richards das wasserfreie Bariumbromid nicht im Bromwasserstoffstrome
oder einem Oemisch desselben mit Wasserstoff und Stickstoff zum Schmelzen,
sondern in Platintiegeln auf eine mehr oder weniger hohe Temperatur an der Luft
erhitzte. Es trat dabei eine sehr geringe Zersetzung ein, so daß. die Lösung
eine sehr schwache Alkalität besaß. Dieselbe wurde jedoch in allen Fällen
mit titrierter Bromwasserstoffsäure auf das genaueste ermittelt und auf Grund
davon wurden entsprechende Korrektionen angebracht, so daß das Gewicht
des reinen wasserfreien Brombariums genau berechnet werden konnte. In
bezug auf die Einzelheiten muß ich auf die hochinteressante Originalabhand-
lung verweisen.
a) Ermittelung des
Verhältnisses
zwischen Bariumbr
Silber.
BaBr, g
Agg
100
AgcxBaBr,
2,28760
1,66074
137,746
347120
2,52019
137,736
2,19940
1,59687
137.732
2,35971
1,71 323
137.735
2,94207
2,13584
137.748
1,61 191
1,17020
137,747
2,10633
1,52921
137,740
2,19682
2,11740
137,755
2,37290
1,72276
137,738
1,84822
1,34175
137,747
5,66647
4,11360
137.750
3,52670
5.56010
137.756
4,31690
3.13430
137.731
3.36635
244385
137.748
346347
2.51415
137,759
Mittel'
137,745
Aus sämtiichen 15 Versuchen berechnet sich das Atomgewicht Ba =
137,427.
Richards verwirft die Resultate der ersten zwei Versuche, doch wird das
Resultat dadurch nicht geändert
b) Ermittelung des Verhältnisses zwischen Bariumbromid und
Silberbromid.
302
Brauner, Barium-Atomgewicht.
AgBrg
100 AgBrixBaBr,
2,89026
79,149
4,38635
79,136
4,81688
79,133
2,98230
79,124
3,71809
79,129
2,66191
79,128
3,68615
79,129
2,99868
79.131
2,33530
79,143
240733
79,116
7,16120
79,127
4,45670
79,133
3,13644
79,127
4,37669
79,135
Mittel 79,132
BaBfjj g
2,28760
3,47120
3,81086
2,35971
2,94207
2,10633
2,91682.
2,37290
1,84822
1,90460
5,66647
3,52670
2,87743
3,4^347
Aus dieser Reihe folgt das Atomgewicht Ba «> 137,431.
Aus beiden Reihen ergibt sich das Mittel Ba = 139.429.
In seiner zweiten .großen Arbeit ging Richards ^^) vom Chlorbarium
aus. Er verwendete die größte Sorgfalt, um ein spektroskopisch reines Ma-
terial zu erhalten und bereitete das Chlorid nach verschiedenen Metboden.
Er studierte sorgfältigst die Änderung der Zusammensetzung, resp. der Neu-
tralität des Chlorids beim Erhitzen. In bezug auf die sehr lehrreichen Einzel-
heiten muß ich wiederum auf die mustergültige Originalabhandlung ver-
weisen.
a) Ermittelung des Verhältnisses zwischen dem Chlorbariuiti
und dem Chlorsilber.
In der ersten Versuchsreihe wurde das Chlorbarium bei dunkler Rotglut
in Luft oder Stickstoff geglüht, in der zweiten Reihe wurde es im Chlor-
wasserstoffstrome geschmolzen, in der dritten Reihe wurde das kristallisierte
Dihydrat gewogen und daraus das Gewicht des wasserfreien Chlorids be-
rechnet, nachdem in zwei Proben des Salzes durch Schmelzen im HQ-Strotne
der Wassergehalt des Dihydrats ermittelt worden ist
Beim Wägen des Chlorsilbers wurden auch die geringen, in das Filtrat
gelangenden Mengen desselben berücksichtigt. Die Gewichte sind^ selbstver-
ständuch auf dett luftleeren Raum reduziert
I.Reihe. BaCI,
AgCl
2Aga:BaCl2
Atomgewicht
^ioo:x
Ba
6,3697
8,7673
72,653
137,435
3,7765
5,1979
72,654
137,440
3,5846
4,9342
72,648
137,423
1,5085
2,0765
73,646
137,417
3,2163
44271
72,650
137,429
Mittel: ~ 72,649
137428
2. Reihe. 1,52384
2,09751
72,650
137429
5,36010
7,37610
72.669
137481
3,92244
5,39906
72,650
137429
Mittel: 72,6563
137446
Brauner, Barium-Atomgewicht
303
3. Reihe. BaCl^
5,79123
3,28410
AgQ
8,2189
4,5199
2AgCI:BaCIs
sBioo:x
72,6524
72,6587
Atomgewicht
137,435
137,444
Mittel: 72,6555 137,444
Aus diesen drei Reihen ergibt sich im Mittel das Atomgewicht Ba<»
137439. (100 Aga — 72,6531 Baa,).
b) Bestimmung des Verhältnisses zwischen Chlorbarium und
Silber.
Da das Chlorsilber in den Flüssigkeiten, aus denen dasselbe gefällt wurde,
in bedeutendem Grade löslich ist, was bekanntlich von Pelouze, Marignac,
Dumas u. a. nicht berücksichtigt und erst von Mulder und Stas entdeckt
wurde, so wurde bei der Bestimmung des Endpunktes besondere Rücksicht
auf diese Löslichkeit genommen.
In der ersten Reihe wurde die über dem Chlorid stehende Flüssigkeit
mit Silberionen und Chlorionen »hin und zurück« titriert und das Mittel
zwischen diesen beiden Enden als definitiver Endpunkt angenommen.
In der zweiten Reihe wurde ein geringer SUberüberschuß hinzugefügt,
die Filtrate von der Hauptsilbermenge abgedampft und von der geringen
Menge des darin gelöst gewesenen Chlorsilbers abfiltriert Aus dem nun er-
haltenen nitrate wurde das Silber als Bromsilber gefällt und gewogen und
der aus seinem Gewicht berechnete Silberüberschuß von der angewandten
Menge Silber abgezogen.
In der dritten Reihe wurde da$ Filtrat vom Chlorsilber in zwei Teile
geteilt AUs der einen Hälfte wurde nach dem Eindampfen mit Bromwasser-
stoffsäure das Bromid erhalten, aus der anderen mit Silbemitrat das Chlor-
silber. Die geringen Mengen Brom- und Chlorsilber wurden „durch Reduk-
tion und Benutzung der Volhardschen Methode bestimmt". (?)
In der vierten Reihe wurde das Verhältnis zwischen den in der Lösung
verbliebenen Chlor- und Silberionen mittels des später beschriebenen ,,Ne-
phelometers'S d. i. aus der nach Zusatz von Silber- und Chlorionen be-
obachteten relativen Trübung bestimmt:
I.Reihe. Bad,
Ag
aAgrBaCI,
Atomgewicht
««lOOlX
Ba
5,9717
6,187a
96,517
»37431
54597
5,6580
96,495
137,383
34728
3,5988
96499
137,389
9,0726
9,4010
0,507
137408
0,6950
o,7»99
96,541
137482
Mittel: 96,511
137419
2. Reihe. 6,36974
6,59993
96,512
137419
5,36010
5,55229
96,539
137,476
3,92244
4,06380
96,522
137,440
Mittel: 96,524
137445
3. Reihe. 4,2815
4,4355
96,528
137,453
2,6488
2,7440
96,531
137,459
5,97» 2
6,1865
96,520
137,436
3,2841
3,4023
96,526
137,449
Mittel: 96,526
137449
304
Brauner, Barium-AtomgievichL
4. Reihe. BaQ,
6,50022
10,23365
Ag
6,7342
10,6023
2Ag:Baa,
>»ioo:x
96,525
96,523
Atomgewicht
Ba
137448
137442
Mittel: 96,524 I37r445
Gesamtmittel: 96,5204 1 37439
Aus diesen vier Versuchsreihen ergibt sich das Atomgevicht des Bariums
Ba— 137,439.
Wie ich oben unter 3., 4., 6. und 7. angeführt habe, bedienten sich
Pelouze, Marignac und Dumas der Qay-Lussacscheri Titriermethode
mit einer Silberlösung von bekanntem Silbergehalt, um die Menge des Chlors
im Chlorbarium zu bestimmen, also einer Methode, welche im Prinzip auch
von Richards angewandt wurde. Die genannten Chemiker setzten die Silber-
lösung zu der Chloridlösung so lange zu, bis die Grenze der Chlorsilber-
fällung erreicht war. Mulder und Stas zeigten bekanntlich, daß dabei mehr
Silber verbraucht wird als dem in Lösung befindlichen Chlor entspricht, da
das Chlorsilber in der über demselben stehenden Flüssigkeit löslich ist Je
nachdem, ob das Silberchlorid weniger lange geschüttelt wurde, also flockig
ist, oder langer geschüttelt wurde und pulverig ist, löst ein Liter Wasser
10 mg bis 1,5 mg AgCl auf. Es muß nun auf jedes in Lösung vorhandene
Ag- oder Cl-Ion die dreifache Menge Ag-Ionen (oder Cl-Ionen) zugesetzt
werden, um die Grenze der Fällbarkeit des Chlorsilbers zu erreichen. Die
Löslichkeit des Chlorsilbers erreicht bei dieser Art der Fällung selten den von
Kohlrausch beobachteten Minimalwert, erstens deshalb, weil das flockige Chlor-
siiber löslicher ist, als das pulverförmige. Zweitens wird das Chlorsilber bei
dem angeführten Grenzzustande, wenn seine Ionen aus der gelösten Form in
die ungelöste Form (AgC!) übergehen, in einem Zustande der feinsten Ver-
teilung (Opalisation) ausgeschieden, der wahrscheinlich metastabil ist, was eine
gewisse Obersättigung der Lösung mit sich bringen könnte. Sollte das AgCI
etwa kolloidal sein? Dieses interessante Problem bedarf noch einer Aufklärung.
In welcher Weise der angeführte Mehrverbrauch von Silber auf das
Atomgewicht des Bariums sich äußert, läßt sich leicht aus den von
Richards auf Seite 119 seiner zweiten Abhandlung angeführten Versuchs-
daten berechnen, welche bei Gelegenheit der Bestimmung des Verhältnisses
BaClj : 2Ag, erste Reihe, Stas' zweite Methode, erhalten wurden. Ich setze
neben die Data von Richards die Silbermengen, welche Richards selbst
nach der alten Methode verbraucht hat, um das „Silberende'' zu erreichen und
daneben die nach der alten Methode berechneten Atomgewichte. A ist der
Unterschied zwischen den extremen Silbermengen, d. i. zwischen deni „Chlor-
ende" und dem „Silberende" und die von Richards verbrauchte Menge Silber
plus - ' gibt das alte Silberende an:
BaQj
Richards
5»97r7
54597
3,4728
. 9,0726
0,6950
Ag
Richards
6,1872
5,6580
3,5988
9,4010
0J199
A
Richards
0,0032
0,0140
0,0050
0,0160
0,0029
Ag
Alte Methode
6,1888
5,6650
3,6013
9,4090
0,72135
Atomgewicht des Ba
Richards Alte Metiiode
137,431 137.376
137,383 137,120
137,389 137.246
137.409 137.230
137,482 137,063
I
Brauner, Barium-Atomgewicht. 305
Der Vergleich der letzten zwei Reihen der Atomgewichtszahlen wirft ein
klares Licht darauf, warum Pelouze, Marignac und Dumas das Atom-
gewicht des Bariums mittels der Gay- Lussacschen Methode zu niedrig und
ungleich groB finden mußten.
Richards bestimmte noch vorher die Menge des aus Chlorbarium zu
erhaltenden Bariumsulfats und fand, daß loo Teile BaCl) • 112,073 ^^il^ B^-
riumsulfat lieferten. Er findet jedoch, daß sich dabei die verschiedenen Fehler
nahezu kompensieren, so daß das Resultat Ba= 137.43 zufällig dttn wirk-
lichen Wert nahe kommt. Die Zahl besitzt keine größere Genauigkeit als 0,2.
Er führt die experimentellen Daten nicht an, doch finden sich dieselben bei
Clarke*«) mitgeteilt.
Aus sämtlichen Versuchsreihen von Richards ergeben sich vier Mittel-
werte für das Atomgewicht des Bariums:
Atomgewicht Auswahl von Richards
1. BaClj : 2AgCl 1 37,439 1 37;445
2. BaCl2:2Ag I37i439 137,446
3. BaBr2:2AgBr 1 37,431 137,439
4. BaBr2:2Ag 137,427 137,435
Gesamtmittel ; 1 37,434 1 37,44 1
Obwohl Richards selbst aus seinen vertrauenswertesten Resultaten das
Mittel Ba= 137,44 zieht, so finden wir in den von ihm herausgegebenen
Atomgewichtstabellen 1^) als Atomgewicht des Bariums die auch aus unserer
Berechnung sich ergebende Zahl Ba = 137,43 angeführt, so daß wir derselben
deii Vorzug geben müssen.
Bei der Korrektur erfahre ich, dass Richards und Wells soeben das
Atomgewicht des Chlors zu Cl = 35,467 gefunden haben. (Bisher nahm ich
mit Richards die Stassclie Zahl 0 = 35,455 an). Mit dieser neuen Zahl
berechnen sich aus den obigen Verhältnissen 1. und 2. die folgenden Atom-
gewichtszahlen:
1. BaCl2:2AgCI Ba= 137,431 (früher 137,439)
2. BaCl2:2Ag Ba = 137,415 (! früher 137,439)
Es bleiben, wie früher, ungeändert:
3. BaBr^ : 2AgBr Ba = 1 37,43 1
4. BaBr.^ : 2Ag Ba = 137,427
Gesamtmittel: Ba = 137,426 (früher 137,434).
Die zweite Dezimalstelle der früheren Zahl Bac= 137,43 bleibt also
unverändert.
Übersicht.
Chemiker Jahr Verhältnis Atomgew. Ba =-=
Berzelius 1818 BaCl2:2AgCI 136,8
BaCl2:BaS04 135,6
Turner 1829 BaCljzBaSO^ 135,4
BaCl2:2AgCI 137,3
wahrscheinlichste Zahl 13745
Turner 1833 Ba(NO.J2 : BaS04 137,0
Pelouze 1845 BaCl2:2Ag 137,30
Marignac 1848 BaCl2:2Ag 137,09
Abegg, Handb. d. anorgan. Chemie II. 20
306 Brauner, Barium-Atomgewicht.
Struve 1851 BaCl2:BaS04 137,0
Marignac 1858 BaClj . 2H2O : 2Ag 137,22
BaCl2:BaS04 137,04
Dumas 185g 3aCl2:2Ag 137,00
Richards 1893 BaBr2:2Ag 137,43
BaBr2:2AgBr 137,43
Baa2:2AgCl 137,44
mit dem neuen Wert Q = 35, 467 13743
^a2:2Ag 137,44
mit dem neuen Wert Cl = 35, 467 137,42
BaCl2 : BaS04 1 37r43 ±o»2
Richards Gesamtmittel 1 37,43
Das Atomgewicht des Bariums ist demnach
Ba= 137,43 (I-II),
d. i. mit einer kleinen Unsicherheit in der zweiten Dezimalstelle.
Die internationale A.-Q.-Kommission hat die zweite Dezimalstelle ge-
strichen und setzt Ba«== 137,4.
1) Allgemeine Bemerkungen über Atomgewichte siehe bei Beryllium S. 26.
2) Berzelius, Gilb. Ann. 1, 267—287, 1811; Schweigger 23, 117, 118; Pogg.
Ann. 8, 189. Siehe auch seine Atomgewichtstabellen.
3) Wollaston, Phil. Trans. 1814, 20.
4) Turner, Phil. Trans. 1829, 296.
5) Turner, Phil. Trans. 1833, 538.
6) Thomson, System of Chemistry 1, 426, 1831.
7) Salv6tat, Compt. rend. 17, 318.
8) Pelouze, Compt. rend. 20, 1047 [pl^tcs 1, 21g.
9) Marignac, Arch. Sc. Phys. Nat. 8, 271. Besser zugänglich in Oeuvres com-
10) Struve, Lieb. Ann. 80, 204.
11) Andrews, Brit. Assoc. Rep. 1852. [complites !• 559-
12) Marignac, Archives Soc. Phys. Nat 1, 209. Besser zugänglich in Oeuvres
13) Dumas, Ann. Chim. Phys. (3), 55, 129; Lieb. Ann. US, 22. [471, 1893.
14) Richards, Proc Amer. Acad. 28, i8g3; Zeitschr. f. anorg. Chem. 3, 441 bis
15) Richards, Proc. Amer. Acad. 29, 55, 1803; Zeitschr. anorg. Chem. 6, 89 bis
16) Clarke, Recalculation, New Edition. S. 123. (127, 1894.
17) Richards, Proc Amer. Acad. April 1901.
Brauner.
Radium.
Das Radium ist bisher fast ausschließlich hinsichtlich seiner interessan-
testen, physikalischen Eigenschaft, der Radioaktivität, studiert worden. Gerade
diese Eigenschaft aber empfiehlt es sich in einem besonderen Kapitel zu be-
sprechen, in welchem alle radioaktiven Stoffe im Zusammenhang abgehandelt
werden sollen. An dieser Stelle sollen daher nur die wenigen Tatsachen auf-
geführt werden, welche im übrigen zur Charakterisierung dieses kostbaren
Stoffes, der noch niemals in größerer Menge als einigen Dezigrammen in den
Händen eines Forschers vereinigt war, dienen können.
Das Radium ist im Jahre 1898 von P. und S. Curie in Gemeinschaft
mit G. B^mont^) entdeckt worden. Die Entdeckung war eine Folge der
von dem Ehepaar Curie gemachten Beobachtung, daß manche Uranmineralien
mehrfach stärker radioaktiv sind, als das Uran selbst Dadurch wurden sie
veranlaßt zu untersuchen, ob in diesen Mineralien nicht noch unbekannte
Stoffe von stärkerem Strahlungsvermögen enthalten wären. Diese Vermutung
fand sich bestätigt und insbesondere erwies sich das aus diesen Mineralien
abgeschiedene Barium, das übrigens nur in äußerst geringer Menge darin
vorkommt, stark und konstant radioaktiv.
Das Radium ist bisher nur als Begleiter des Urans in Mineralien aufge-
funden worden und zwar scheint^ der Gehalt der Gesteine an Radium direkt
von dem Urangehalt abhängig zu sein. Beobachtungen von Elster und
GeiteP) über die Radioaktivität des Erdbodens machen es allerdings sehr
wahrscheinlich, daß das Radium spurenweise in der festen Erdrinde überall
enthalten ist Die Radioaktivität der Thermalquellen berechtigt zu der Ver-
mutung, daß der Radiumgehalt der Erdrinde nach dem Inneren hin zu-
nimmt
Zur Reindarstellung von Radiumsalzen hat bisher nur die Joachims-
thaler Pechblende das Material geliefert Dieses Mineral wird in größerem
Maßstabe in der Joachimsthaler Hütte auf Uranverbindungen verarbeitet Die
Rückstände von dieser Fabrikation enthalten neben viel Gangart, Eisen-, Blei-,
Kupfer-, Wismutsalzen u. a. m. eine sehr geringe Menge von radiumhaltigem
Bariumsulfat Zu dessen Abscheidung verfährt man so, daß man die ganze
Masse zunächst mit Alkali auskocht, um den größten Teil der Sulfate zu zer-
setzen. Von diesen bleibt dabei im wesentlichen nur das Barium-Radium-
sulfat ui^angegriffen. Den Laugrückstand zieht man mit Salzsäure aus, wobei
die Oxyde der Schwermetalle und Kalk in Lösung gehen. Was ungelöst ge-
blieben ist, wird nun zur Umwandlung des Barium-Radiumsulfats in Carbonat
mit konzentrierter Sodalösung gekocht, die Lösung sorgfältig weggewaschen
20^
308 Marckwald, Radium.
und der Rückstand mit reiner, schwefelsäurefreier Salzsäure behandelt Dabd
geht das Gemisch der Barium-Radiumsalze in Lösung und wird nach den
für Bariumsalze üblichen, analytischen Methoden gereinigt
Nach den Angaben der Frau S. Curie*) soll eine Tonne der Joachims-
thaler Rückstände bei solcher Behandlung 8 kg* Barium-Radiumsalz liefern.
Dieser Wert übertrifft aber die Durchschnittsausbeute noch um ein Vielfaches.
Der Gehalt dieses Salzes an Radiumsalz ist noch sehr gering. Er beträgt
schätzungsweise 0,3 Promille.*)
Die Trennung des Radiums vom Barium gestaltet sich dadurch sehr
schwierig, weil diese beiden Stoffe sich in allen chemischen Reaktionen durch-
aus gleichen. Wahrscheinlich bilden alle Salze der beiden Metalle in jedem
Verhältnis Mischkristalle. Um solche durch Kristallisation zu trennen, muß
man bekanntlich ein der fraktionierten Destillation nachgebildetes Fraktionier-
verfahren anwenden. Durch ein solches ist es Frau Curie gelungen, nach
Verarbeitung mehrerer Kilo des Gemenges der Chloride in den schwerer
löslichen Anteilen das Radiumchlörid soweit anzureichern, daß iq den schließ-
lich verbliebenen wenigen Dezigrammen Salz bei spektroskopischer Prüfung
nur noch spurenwetse Barium nachzuweisen war. Dieses Salz kann wohl als
annähernd reines Radiumchlorid angesehen werden, obwohl ein sicheres Krite-
rium für den Reinheitsgrad fehlt Übrigens gelingt die Anreicherung des
Radiumbromids aus dem Gemenge mit Bariumsalz nach Giesel schneller
als diejenige des Chlorids.
Das reinste, von Frau Curie gewonnene Radiumchlorid diente zur Er-
mittelung des Atomgewichtes. In dem wasserfreien Salz wurde der Chlor-
gehalt durch Wägung des aus der Lösung gefällten Chlorsilbers ermittelt
Unter der Voraussetzung, daß dem Salz bei seiner völligen Analogie mit dem
Barium die Formel RaClj zukommt, wurde das Atomgewicht im Mittel
Ra a- 225
gefunden.
Radiumsalze färben die Flamme des Bunsenbrenners rot^) Das Bunsen-
flammenspektrum zeigt zwei rote Bänder und eine helle, blaue Linie. Es
ist von. Runge und Prechf) eingehend untersucht worden, welche die
Linie 4826 als charakteristischste hervorheben. Das Funkenspektrum haben
Demargay^) und Runge^) beschrieben. Hier zeigt sich als hellste Linie
diejenige von der Wellenlänge 3814,7 im Ultraviolett Durch Vergleich des
Funkenspektrums mit demjenigen der übrigen alkalischen Erden finden
Runge und Precht^^^) die Zugehörigkeit des Radiums zu dieser Elementen-
gruppe zwar bestätigt, berechnen^*) aber das Atomgewicht des Metalles
zu 258.
Alle Salze des Radiums gleichen durchaus denen des Bariums und sind
wohl durchweg mit ihnen isomorph. Für das Radiumbromid hat Rinne '^
dies durch Messung bestätigt Die Kristalle sind monoklin (1,4485:1; 1,1749,
ac := 65<>24'). Löslichkeitsbestimmungen für Radiumsalze liegen zwar nicht
vor, doch ergibt sich aus dem oben erwähnten Verhalten der Gemische von
Radiumchlorid und -broipid mit den entsprechenden Bariumsalzen bei der
Kristallisation aus wässrigen Lösungen, daß diese Radiumsalze schwerer lös-
lich sein müssen als die zugehörigen Bariumsalze.
Im Gegensatz zu dem diamagnetischen Bariumchlorid ist das Radium-
chlorid paramagnetisch. Seine MagnetisierungszahP^) beträgt K~
1,05 . 10-*.
Marckwald, Radium. 309
Das Leitvermögen des Radiumbromids fanden Kohlrausch und
Henning i^) in Lösung von 1/12000* bis 1/20-nonnal völlig entsprechend
den anderen alkalischen Erden. Die-Ionenbeweglichkeit in Wasser beträgt
unter Annahme des Atomgewichtes 225 für V2 R^ 57i4-
Während das zur Trennung des Radiums vom Barium benutzte Verfahren,
welches in der fraktionierten Kristallisation der Salze besteht, auf statischen
Verhältnissen beruht, ist neuerdings auch ein dynamischer Unterschied
zwischen den beiden Elementen aufgefunden worden. Bei der Einwirkung
von' Natriumamalgam auf eine Radium- und Bariumchlorid enthaltende,
wässrige Lösung entsteht nach W. Marckwald^^) ein Barium-Radiumamal-
gam, in welchem das Verhältnis von Radium zu Barium um ein Vielfaches
größer ist als in der Lösung. Ganz analog beobachtete Coehn^^), daß sich
bei der Elektrolyse einer Radiumbariumchloridlösung unter Anwendung einer
Quecksilber- bezw. Zinkamalgamkathode das Radium verhältnismäßig reich-
licher als das Barium abscheidet
Vielleicht wird sich auf dieses Verhalten in Zukunft eine bequemere
Methode zur Tennung des Radiums vom Barium begründen lassen.
1) C r. d. l'Acad des seiences 127, 1215, 1898.
2) Mc Coy, Ben Deutsch, ehem. Oes. 37, 2641, 1904.
3) Physikalische Zeitschr. 5, 11, 1903.
4) Ann. Chim. Phys. [7I 80, gg, 1903.
5) F. Oiesel, Her. Deutsch, ehem. Oes. 35, 3608, 1902. [1902.
6) f. Qiesel, Her. Deutsch, ehem. Oes. 35, 3608, 1902. — Physik. Ztschr. 3, 578,
7) Ann. der Physik [4] 10, 655, 1903.
8) C. r. d. TAcad. des sdences 121, 716, 1899.
9) Ann. der Physik (4] 8, 742, 1900.
10) Phys. Zeitschr. 4, 285, 1903.
11) Vergl. das Kapitel ober Spektrali'egelmäßigkeiten.
f2) Centr.-BI. f. Min. u. Geol. 1903, 134.
13) P. Curie und Chcnevcau, Soc. frang. de phys. 3. Avril 1903.
14) Verh. d. Deutsch, phys. Oes. 6, 144.
15) Her. Deutsch, ehem. Oes. 37, 88, 1904.
16) Bcr. Deutsch, ehem. Oes. 37, 811, 1904. — Veigl. Wedekind, Chera.-Ztg. 88,
369^ 1904.
W. Marckwald.
Atomgewicht des Radiums % Rd oder Ra»:225.
Dieses sehr seltene, nur in kleinen Mengen in der Form von Verbin-
dungen zugängliche. Element ist in bezug auf seinen chemischen Charakter nur
sehr wenig studiert worden und aus demselben Grunde liegt sozusagen nur
der erste .Versuch einer Atomgewichtsbestimmung vor.
Im Jahre 1899 fand Frau Curie 2), welche Ende 1898 das Radium ent-
deckte, nachdem sie eine größere Quantität radiumhaltiges Bariumchlorid be-
reitet hatte, durch Bestimmung seines Chlorgehalts, daß das »Atomgewicht**
oder besser Verbijidungsgewicht des in demselben enthaltenen Gemisches der
Elemente R"= 140,0, 140,9 betragt und bei weiterer Reinigung auf R" = 145,8
steigt.
Im Jahre 1900 trieb Frau Curie ^) die Reinigung des bariumhaltigen
Radiums viel weiter und gelangte zu Fraktionen, in welchen das Elemente-
gemisch das //Atomgewicht*' R"= 173,6 bis 174 zeigte. Infolge der spektro-
skopischen Prüfung schien darin das Radium vor dem Barium etwas vorzu-
walten.
Im Jahre 1902 erhielt Frau Curie*) durch möglichst weil getriebenes
fraktioniertes Reinigungsverfahren eine geringe Menge Radiumchlorid, welches
nach einer spektroskopischen Prüfung durch Demar(jay eine so geringe Bei-
mischung von Barium enthielt, daß sie auf die Atomgewichtsbestimmung
keinen Einfluß ausüben konnte. Die bei dieser Atomgewichtsbestimmung
erhaltenen analytischen Data wurden erst 1903 publiziert.*)
Frau Curie bestimmte die Menge des Chlorsilbers, das sie aus dem
bei 100^ getrockneten wasserfreien (?) Radiumchlorid erhielt Das Radium-
chlorid gewann sie durch Eindampfen der wässrigen Lösung bei 100® und
regenerierte es nach der ersten Bestimmung aus den durch Salzsäure vom
Silber befreiten Filtraten zweimal. Sie bediente sich bei der Berechnung der
etwas eigentümlichen Atomgewichte Ag= 107,8 und Cl = 35,4, wobei sie
das Atomgewicht Rd = 225,3, 225,8 und 224,0 erhielt
Ich habe die Resultate mit Ag= 107,93 und Cl — 35,455 umgerechnet
. RdClj g AgCI g Atomgewicht Rd =
0,09 1 92 0,08890 225,60
0,08936 0,08627 226,13
0,08839 0,08589 224,21
Mittel: 225,31
Mit Recht hält Frau Curie den abgerundeten Wert Rd = 225 als etwa
bis auf eine Einheit genau.
Brauner^) konnte schon Ende 1901 aul ürund von auf das periodische
Brauner, Radium-Atomgewicht. 311
System gestützten Betrachtungen vorhersagen, dass die bisher leere Stelle in
der II. Gruppe der von Brauner als lo bezeichneten Reihe vom Radium
mit dem Atomgewicht 225 eingenommen werden wird (damals war die höchste
erhaltene Zahl Rd«« 174).
Watts') studierte die Relationen zwischen den Wellenlängen der Spektra
und den Quadraten der Atomgewichte und findet durch Vergleich der Spektra
des Radiums und des Bariums, daß das Atomgewicht des Radiums Rd=» 225,05
betragen muß. Aus dem analogen Vergleich mit dem Quecksilber findet er
Rd = 224,63, im Mittel Rd = 224,89.
Runge und Precht^) finden dagegen durch Vergleich der harmonischen
Spektrallinien mit den Atomgewichten, daß das Atomgewicht des reinen Ra-
diums Rd = 257,8 sein muß. Dies ist eine Extrapolation mit ihren bekannten
Schwächen, denn die genannten Forscher nehmen an, daß die Kurve, welche
fast einer geraden gleichkommt, auch in ihrem oberen Ende in der gleichen
Richtung wie in den unteren Teilen verläuft; doch ist nicht einzusehen, wa-
rum dies bei einem so „abnormen" Element wie das Radium, dessen spek-
trales Verhalten möglicherweise von anderen Atomschwingungen bedingt ist,
als dasjenige der „normalen" Elemente mit kleinerem Atomgewicht unbedingt
der Fall sein müßte. Meiner Ansicht nach sind die Spektra der in den piaren
Reihen der II. Gruppe stehenden Elemente Be, Ca, Sp, Ba, Rd miteinander zu
vergleichen, wie dies bei den unteren Gliedern Hartley tat (s. Beryllium), und
nicht Mg, Ca, Sr, Ba, Rd, wie dies Runge und Precht taten.
Runge ^) wendet sich scharf gegen die Schlußfolgerungen Watts. Die
Diskussion wird fortgesetzt Auch. Rudorf^*) gelangt auf Grund von
Spektralregelmäßigkeiten und vom Standpunkte des periodischen Systems zum
Atomgewicht Rd = 225.
Wenn wir dem Radium das Doppelte des 112 betragenden H-Äquivalents
zuschreiben, so geschieht es nur auf Grund von Analogien, da wir über diesen
Punkt weder auf Grund des Gesetzes von Avogadro oder auf Grund des
Verhaltens in Lösungen, noch auf Grund der Regel von Dulong und Petit
urteilen können. Es scheint zwar, daß zwischen den Radium- und Barium-
verbindungen Isomorphismus besteht, doch wissen wir darüber wenig.^*>)
Auch die oben angeführte Analogie der Spektra kann nicht als ein entschei-
dendes Argument für Rd = 225 angesehen werden. Dagegen geht die Ana-
logie zwischen den Reaktionen des Radiiims und des Bariums beinahe in
Identität über, denn das Radium unterscheidet sich vom Barium bisher nicht
qualitativ, sondern nur quantitativ, wie durch verschiedene Löslichkeit des
Chlorids oder Bromids. Es liegt hier ein Fall wie bei den seltenen Erden
vor, ohne daß man jedoch bisher versucht hätte, die Frage zu beantworten,
welches von beiden Elementen die stärkere Basis gibt Eine weitere Ana-
logie ist die, daß das Radium in derselben Horizontalreihe steht mit anderen
radioaktiven Elementen wie Th und U.
Ein wichtiges Argument zugunsten des Atomgewichts Rd = 225 lieferte
die neuerdings veröffentlichte Arbeit von Kohlrausch und Henning^^) über
die Leitfähigkeit des Radiumbromids in wässriger Lösung. Das äquivalente
Leitvermögen zwischen n/20 und n/12000 ist, unter Annahme von Rd = 225
normal und analog dem des Bariumchlorids. A ist etwa 125, woraus sich die
Beweglichkeit des (halben) Radiumions (V2 Rd) zu 57, ähnlich dem des V2 Ba
(56) und des Sr und Ca (53) ergibt. Dagegen würden sich mit dem Runge
312 Brauner, Radium-Atomgewicht.
und Pracht sehen Wert Rd =» 258 die viel unwahrscheinlicheren Werte
-4 — 135 und die Beweglichkeit = 67 ergeben.
Das Atomgewicht des Radiums ist bis auf weiteres
Rd = 225 (III)
mit einer Unsicherheit in den Einheiten. Brauner.
1) Allgemeine Bemerkungen über Atomgewichte siehe beim Beryllium. S. 26.
2) Sklodowska-Curie, Compt. rend. 129, 760—762.
3) Curie, Compt. rend. 131, 382.
4) Curie, Compt. rend. 135, 161.
5) Curie, Ann. chim. phys. (7), 30, 140.
6) Brauner, Journ. der russ. phys. ehem. Qes. 34« 142; später in Zeitschr. anorig.
Chem. 32, 24.
7) Watts, Phil. Atog. (6), 8, 64.
8) Runge u. Precht, Phys. Zeitschr. 4, 285.
9) Runge, Phil. Mag. (6), 6.
9a) Rudorf, Zeitschr. phys. Chem. 50, 100, 1904.
9b) Vergl. Rinne, Centralbl. f. Mineralogie 1903, 134.
10) Kohlrausch u. Henning, Verh. d. dtsch. phys. Ges. 6, 144-446 (1904).
Zink.
ZinkmetalL Das Zink, Zn «« 654, als reines Metall seit einigen Hundert
Jahren, in Legierungen, z. B. Messing, schon im Altertume bekannt, findet sich
in der Natur sehr reichlich in Gestalt verschiedener Mineralien. In gediegenem
Znstande sehr selten auftretend <), bildet es als Sulfid (Blende) Carbonat (Qalmei),
Silicat (Kieselzinkerz) und auch als Oxyd ergiebige Lager, an denen in Europa
zwei Gebiete besonders reich sind: Oberschlesien und die deutsch-belgischen
Grenzlande.
Die Gewinnung des Zn aus seinen Erzen richtet sich naturgemäß nach
deren Zusammensetzung. ZnO kann durch Kohle reduziert werden, wobei
Zn destilliert^ Für die anderen Zn-Erze, Carbonat, Sulfid, Silicat, ist das-
selbe Verfahren gebräuchlich, sie werden vor der Reduktion geröstet, dem
Silicat kann zum Zwecke der Kieselsäurebindung CaO zugeschlagen werden.
Außer diesem älteren Verfahren sind in neuerer Zeit elektrochemische Methoden
aufgekommen, welche gute Ausnutzung der nötigen Energie gestatten. Es ist
dafür zu sorgen, daß das Bad einerseits an Zn*--Ionen möglichst hoch konzen-
triert ist, sofern nicht dadurch die Beschaffenheit des abgeschiedenen Metalls
ungünstig beeinflußt wird, anderseits müssen Wasserstoffionen möglichst ver-
dünnt sein, damit sich nicht zuviel Hj neben Zn abscheidet. Man benutzt
daher nicht saure, sondern neutrale Lösungen, und profitiert überdies von dem
Umstände, daß H, zu seiner Abscheidung an Zn-Kathoden einer erheblichen
Oberspannung bedarf, die ca. 0,7 Volt beträgt'); dadurch wird der zugunsten
der Hj-Abscheidung bestehende Unterschied in den elektrolytischen Potentialen
von Zn und H mehr als ausgeglichen. In alkalischen Zinkatlösungen, wo
durch die geringe H--Konzentration die Hj-Abscheidung noch erschwert wird,
ist aber auch die Konzentration der Zn'*-Ionen so klein ^), daß die Verhältnisse
wesentlich dieselben bleiben wie in neutraler Lösung.
Der Aufschluß der Erze für die Elektrolyse kann beim Oxyd und Car-
bonat durch Lösen in Säuren, beim Sulfid praktisch unter Oxydation erfolgen,
um die Entwicklung von HjS zu vermeiden. Als Oxydationsmittel kann z. B.
Chlor dienen und, wenn man die Elektrolyse so leitet, daß das Q an der
Anode abgeschieden wird, wieder benutzt werden. Zu diesem Zwecke elektro-
lysiert man nicht wässriges, sondern geschmolzenes ZnClj.
Das rohe Zn zu reinigen, ist eine Aufgabe, die durch die Mannig-
faltigkeit der beigemischten Stoffe einigermaßen kompliziert wird. Außer Pb,
Fe, Cd enthält es häufig As und dessen Verwandte, in sehr kleinen Mengen
auch andere Stoffe wie S und C. Die beiden letztgenannten Elemente sind
bei niederen Temperaturen nicht merklich löslich in Zn, und daher vielleicht
314 Drucker, Zink.
nur mechanisch beigemischt, denn sie können durch Umschmelzen und sorig-
fältiges Filtrieren so gut wie völlig entfernt werden.*) As und P werden
entfernt durch Destillieren mit KNO3, wobei Zn übergeht, oder mit MgQj
oder NH4CI, wobei außer etwas ZnCl2 die Chloride von P und As ver-
dampfen 0) oder durch Bildung von Alkaliverbindungen durch Schmelzen mit
KOH oder Kalk.') Pb empfiehlt Rontschewsky^) durch Elektrolyse einer
Salzlösung, welche Chlorat enthält, als PbOj abzuscheiden.
Ein hochreines Zn stellten Mylius und Fromm^) dar. Fraktionierte
Kristallisation entfernte Pb sehr schnell, Cd langsamer, Fe dagegen konzen-
trierte sich im Zn.^*) Durch Elektrolyse schon hochgereinigtes Metall ent-
hielt dann nach Destillation im Vakuum mehr als 99,999 Proz. Zn. Die bei
der Elektrolyse auftretende Schwammbildung soll nach Förster und G unther^«)
durch Zusatz von (NH4)2S208 vermieden werden.
Das metallische Zn besitzt ausgezeichnete Kristallisierfähigkeit und gehört,
wie auch viele seiner Derivate, zu den polymorphen Stoffen, denn es kann
reguläre oder hexagonale Kristalle bilden. Das gewöhnliche rohe Zn-Metall,
wie es aus der Hütte oder dem Walzwerk kommt, scheint ein Gemisch von
Kristallen und nichtkristallinen Partien zu sein, denn es zeigt eine gewisse
Biegsamkeit Durch Erhitzen auf 150^ ändert sich dies und das Material wird
hämmerbar, oberhalb 200^ jedoch wieder so spröde, daß es im Mörser zer-
stampft werden kann. Es scheint dabei eine Umwandlung in den Zustand
vollkommener Kristallstruktur zu erfolgen: ein Schluß, der dadurch bekräftigt
wird, daß nach der Erhitzung das spez. Gewicht ein wenig zugenommen hat
(s. u.).ii)
Duktil ist das Metall auch, wenn seine bcnmelze sehr schnell abgekühlt
wird, d. h. größtenteils amorph oder feinkristallin erstarrt. *»)
•In regulären Kristallen erhielten das Zn G. Rose^^^ und Nickles,*-^)
Die anscheinend stabilere hexagonale Form weist äußerst nahe Isomorphie-
beziehungen zu Cd auf. Das Verhältnis der Achsen beträgt a:c= 1 : 1,356425'*)
nach Williams und Burton, 1:1-356 nach Termier, oder, auf eine andere
Grundform bezogen, 1:1-6355 nach Ortloff.
Das spez. Gewicht ist sehr häufig bestimmt worden. Sein Wert
variiert mit dem Zustande, und daher schwanken ältere Angaben beträcht-
lich'»), etwa zwischen 7,2 und 6,9 (6,861 Brisson, 6,925 Karsten,
7,18-— 7,11 Bolley, 7,24 Böckmann, 6,970 Schiff). Der Unterschied dürfte
schon durch die Art des Erkaltens von geschmolzenem Zn verursacht werden,
denn je langsamer das Erkalten, desto besser bilden sich die Kristalle aus,
damit aber nimmt die Dichte zu. Wird das Metall gehämmert, gewalzt oder
gepreßt, so steigt das spez. Gewicht und erreicht ungefähr den Wert 7,2. *«),*^)
Erhitzen auf 300® bewirkt eine geringe Zunahme (von 7,1812 auf 7,1841. ^')
Man kann dJJ* für ungepreßtes Metall zu 6,9225 annehmen. 1^)
Geschmolzenes Zn ist schwerer als festes. Nach Nies und Winkel-
manni») beträgt der Unterschied beim Schmelzpunkte 2%o-
Von der Temperatur hängt das spez. Volum in folgender Weise ab.
Nach Kopp^ö) beträgt der kubische Ausdehnungskoeffizient pro Grad a =
8,9- 10-5 zwischen 10® und 40^, der lineare 7 also 2,96- 10-*, während ältere
Autoren fanden 2^): 3,10-* (Smeaton), 2,97. lo-» (Homer), 3,05 (Guyton-
Morveau), 2,98- 10-* (Daniell).
Drucker, Zink.
315
Fizeau'O fand bei 40^ 7 = 2,918 lo-^ und den Temperaturkoeffizienten
—^ = — 1,27-10-8, so daß 'die Längenausdehnung zwischen 0^ und 100®
der Formel gehorcht:
•t = lo (1 + 2,918. 10-«» 1 — 1,27. 10-8.11).
Die Volumenausdehnung beträgt nach Matthiessen^^
Vt = Vo(i + 8,222. 10-M + 7,06. 10-8. t2).
Das Zn ist auch im festen Zustande merklich plastisch, so konnte
Spring 23) 2wei Metallstücke bei 385^^ unter ganz leichtem Drucke zusammen-
schweißen. Messungen über die Plastizität zwischen 150^ und 250^^ hat
Tammann**) publiziert Durch die Kompression erwärmt sich das Metall^*»)
Der Schmelzpunkt liegt bei 418,2^ (Stansfield^»)), 418,96» (Hey-
cock und Neville^c)), 4190 (V. Meyer und Riddle^?)), 4190 (Holborn
und Day^S)), 42i,23<> (Griffith^*)). Abgesehen von der letzten Zahl und
einigen älteren Daten '») ist also die Obereinstimmung sehr gut.
Der Dampfdruck des Zn ist schon bei relativ niedriger Temperatur
merklich, und die Sublimation des Metalls im Vakuum wurde schon bei i84<>
nachgewiesen.*») Unter Atmosphärendruck dagegen siedet Zn bei 930»
(Violle^-^)). 9320 (BecquerePO)), 920« (D. Berthelot^»)), 920« (Holborn
und Day*% 916» (Gallen dar 3»)), endlich nach einer rohen Messung 1040»
(Deville und Troostse». Der letzte Wert ist vielleicht dadurch entstellt,
daß in COj -Atmosphäre gearbeitet wurde, denn in Hj fanden die . Autoren
Zahlen zwischen 916» und 948».
Barus*') variierte den Dnick. Er fand den Siedepunkt bei i^, wenn ein
Druck von p mm Hg auf dem Dampfe lastete.
p
t«
P
t"
P
t»
10
582
42
710
26
675
40
710
35
699
67
73»
65
732
28
684
158
792
96
757
62
736
264
833
101
778
99
758
375
864
156
785
166
802
473
884
271
837
264
838
570
904
345
857
368
863
654
916
425
873
477
884
771
933
555
897
557
900
764
933
653
773
914
925-
Im Dampfzustande ist das Zn von normaler Dichte, also einatomig ^8)^
und zwar schon vom Siedepunkte ab bis 1740®. Die gefundenen Werte, be-
zogen auf 02 = 32, siitd 2,41 und 2,36 bei ca. 1400^^, während sich 2,25
berechnet
Die spez. Wärme ist sehr häufig bestimmt worden. Die Versuche er-
gaben bei tö
316 Drucker, Zink.
0,093 to-«33 Kopp»»)
O1O935 t® = 50 Bunsen*<>)
0,0956 to #= 55 Regnault »»)*<>)
0,094 t<> — 50 Dulong u. Petit'»)
0,102 t<>=i5o „ » »«)
0,0956 Person **)
0.0836 t<>= — 85 Schraitz*2)
0,0931 t^=: +60 p
0,105 t1= 140 bis 300 Le Verrier*»)
0,122 t^ = 30o »400 »
0,096 t®«= o » 110 »
0,094 t<>«=ioo » 18 Behn**)
0,0893 tö= +18 bis —79 Behn
0.0798 to_— 79 „ _i86 „
0,09547 Waterman**)
0.0940 Kahlbaum, Roth und
Siedler*«)
0,0938 t^ = o bis 100 Tomlinson*«».)
Die .Temperaturabhängigkeit stellt sich dar als
w = 0,0883 + 44,10-« t (Dulong und Petit)
w — 0,0865 + 44iio-« (B6de)
V -pi 0,09070 (1 +48,95- 10-« t) Naccari.*^
Ain meisten. Vertrauen verdienen wohl die Zahlen von Behn und Naccari«
Die Schmelzwärme fanden Heycock und Neville*^) aus Bestim-
mungen der Qefrierpunkte von Zn-Legierungen unter Benutzung des Raoult-
van 't Hof f sehen Depressionssatzes zu 28,33 cal P<'0 S- Auf anderem Wege
ergaben sich jlie Werte 28**), 28,13.««)
Die Verdampfungswärme des festen Zn fand sich zu 27 cal«i) pro g.
Die Oberflächenspannung des geschmolzenen Zn maß Quincke.«^«)
Der spez. Widerstand für Elektrizität beträgt nach Dewar und
Fleming «2) bei o«575i CQ.S.-Einheiten, der Temp^turkoeffizient 406,10— «
nach Dewar und Fleming, 402,10'« nach Jaeger und Diesselhorst^^
Die Wärmeleitfähigkeit bei o« (mm, mg, sec Cent-Orade) fand
H; F. Weber (Landolt-Börnstein««) zu 30,56.
Der Brechungsexponent für Na-Licht beträgt nach Drude««) 2,ix
Die Schallgeschwindigkeit in Zn beträgt 3725 m pro sec««)
Kolloidaler Ztnk. Zuerst hat Bredig«^ bei Zerstäubungsversuchen
mit Metalten, welche unedler als Wasserstoff sind, in LeitOhigkeitswasser
wenigstens vorfibergehend auch das Auftreten eines Zinkhydrosols, wekhes
aber noch unbeständiger ist als das nach gleicher Methode gewonnene Cad-
miumhydrosol, beobachten können. Später hat dann auch Billitzer«^) durch
Zerstäubung -eines elektrolytischen Zinkniederschlags, der also eine für diesen
Zweck besonders geeignete, sehr aufgelockerte Oberfläche besitzt, dieses Zink-
hydrosol erhalten. Auch ef hebt seine Unbeständigkeit hervor, welche be-
wirkt, daß sogar oft während des Versuchs Qelbildung eintritt (Lotter-
moser).
Ztnkton« Das Zink bildet nur eine Reihe von Salzen, denn sein Ion
tritt stets, als zweiwertiges Kation auf. Es ist jedoch hochgradig befihigt zur
Betätigung von Nebenvalenzen, indem das Kation Zn" als ein Ion von ver-
hältnismäßig geringer Elektroaffinität durch Addition von Neutralteilen und
Drucker Zink. 317
vielleicht auch durch Selbstassoziation komplexe Kationen zu bilden vermag.
Andererseits existiert auch eine Reihe mehr oder minder stark komplexer Zn-
Anionen, von denen ZnOj" und ZnCy4'' besonders wicHtig sind.
Der Versuch, den Lösungsdruck des Zn zu bestimmen, scheint zuerst
von Babinet unternommen worden zu sein, der in einer fast vergessenen Mb^
Handlung &^) Angaben über den Qrenzdruck des -aus Säuren entwickelten M,
gemacht hat Sicine zahlenmäßigen Ergebnisse entfernen sich sehr weit von
den später gewonnenen, es verdient aber Beachtung, daB seine vielleicht durch
Berthollet beeinflußte theoretische Auffassung mit der heute herrschenden
in allen wesentlichen Punkten übereinstimmt
Genauer gelang die Bestimmung dieses Qrenzdruckes Nernst und Tam-
niann.^'<^) Nach ihnen entwickelt Zn aus Lösungen der nachgenannten An-
fangskonzentrationen (Aquiv. pro Liter) H^ bis zum Drucke« toft* p Atmo-
sphären
HjSO«
+ ZnSO^
P
0,13
+ J,3
18
0,11
+ 1,2
23,5
0,29
+ J,7
25,6
0,20
+ 0,36
57
0,35
+ »,»5
29
0,34
+ 1,16
40
Diese immer noch ziemlich ungenau bestimmten Drucke, die von den ibeo-
retisch zu berechnenden Qleichgewichtsdrucken (ca. lo*^ Atiti.) noch sehr weit
entfernt sind, stellen sich durchaus nicht sehr rasch ein. Vielmehr zeigt gerade Zn
in hohem Maße die Abhängigkeit der Entwicklungsgeschwindigkeit des Hj aus
Säuren von der Beschaffenheit des Materials, insbesondere von der Reinheit des
Metalls. Nachdem diese Erscheinung schon vor langer Zeit beobachtet und disku-
tiert worden war *>), haben neuerdings einige Forscher eingehende Studien unter-
nommen. Die gebräuchlichste Auffassung ist diejenige, welche das Phänomen
mit der Entladungsgeschwindigkeit des H--Ions in Zusammenhang* bringt An
einer Zn-Kathode bedarf es nämlich zur Entladung des H--Ions einer gewissen
Oberspannung, da das Zn weit weniger als z. B. Pt befähigt ist, der sich aus-
bildenden H^-Polarisation durch Wegschaffung des entladenen Hj entgegen-
zuwirken. Ein Stück reines Zn kann daher seinen Lö5;ungsdruck nicht voll
entfalten, sondern ein erheblicher Teil davon wird zur Oberwindung einer
solchen Oberspannung in dem kurzgeschlossenen Elemente — Zn-Anode —
Flüssigkeit — Hj an Zn-Kathode - verbraucht Enthält das Stück dagegen
Verunreinigungen, insbesondere Metalle, die edler sind als Hj, so bilden sich
Lokalelemente aus, deren elektromotorische Kraft den Lösungsdruck des Zn
unterstützt Dazu kann kommen, daß das Fremdmetall eine größere Löse-
fähigkeit für H2 besitzt; diese macht sich in einer Erleichterung der Blasen-
bildung geltend und dadurch erfährt die Gegenkraft der Hj -Polarisation eine
Schwächung. Auf der Anschauung der Lokalelemente baut sich nun eine
Theorie der Auflösungsgeschwindigkeit des Zn in Säuren auf •^j welche
sich den Erscheinungen gut anschließt, vielleicht aber noch einiger Ergänzungen
bedürfen wird. Denn es darf einerseits vermutet werden, daß nicht lediglich
die Reinheit, sondern auch die sonstige Beschaffenheit des Metalls in Frage
kommtr z. B. hat man eine auch anderwärts beobachtete ir Induktionszeit« im
Anfange des Prozesses festgestellt, die zum Teil in der Oberflächenbeschaffen-
heit des Metalls begründet sein dürfte. Andererseits aber nimmt die Theorie
318 Drucker, Zink.
nicht Bezug auf die Eigensciiaften der Flüssigkeit, während manche Gründe
dafür sprechen, daß auch diese eine Rolle spielen. Insbesondere müssen die
Diffusionsverhältnisse, die mit der Viskosität in Zusammenhang stehen, femer
die Löslichkeiten der entstehenden Salze u. a. Berücksichtigung finden. In
allerletzter Zeit hat E. Brunncr^^*) diesen Verhältnissen theoretische Be-
trachtungen gewidmet, die^hn zu dem Schlüsse führen, daß die Palmaersche
Theorie nicht genügt.
Der von Spring und van Aubel*^^^) durch Extrapolation gezogene
Schluß, daß die Auflösungsgescbwindigkeit bei — 70^ den Wert o annehme,
darf nicht als streng richtig gelten. ,Denn wäre sie bei dieser oder überhaupt
irgendeiner Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes absolut gleich
Null, so dürfte Zn dort keine Potentialdifferenz z. B. gegen HO zeigen, eine
Konsequenz, deren Unwahrscheinlichkeit wohl klar hervortritt und auch durch
den experimentellen Befund in dem analogen Falle des Na (nach Pictet und
Dorn und Vollmer) sehr nahe gelegt wird.
Was nlm den Lösungsdruck des Zn betrifft, wie er aus elektrischen
Messungen festgestellt werden kann, so dürfte sich kaum ein zweites Metall
finden; das so oft in den verschiedensten Lösungen untersucht worden wäre alsZn.
Daß das Metall, soviel bekannt ist, stets als zweiwertiges Ion in Lösung geht,
muß bei Anwendung der Nernstschen Formel beachtet werden. Zur
Charakterisierung des Lösungsdruckes in wässriger Lösung ist von Wils-
more**») folgende Tabelle zusammengestellt worden, die unter c die Konzen-
tration in Äquivalenten, unter' jr die gefundene, unter n die berechnete
Potentialdifferenz angeben, welche Zn gegen die Lösung zeigt Die lonen-
konzentration z ist aus Leitfähigkeitsmessungen geschätzt
Zn in ZnSOf c
z
X
Beobachter
6,22
0,22?
(0,508?)
0,512
4,0
0,204
(0,523)
o,5»3
Wright u. Thompson
3.0
0,20
0,529
0,5» 3
n
1,0
0,114
0,524
0,520
B. Neumann
0,11
0,022
0,537
0,54»
Wright u. Thompson
1,0
0.522
Labendzirfski. 112^
Zn in ZnQ, c
Z
*
Beobachter
26.7
0,53?
0,495?
0,501?
Helmholtz
1,18
0,27
0,510
0,509
Chrustschoff u. SitnikofF
1,18
0,27
0,522
0,509
Czapski
1»!
0,26
0,506
0,510
Wright u. Thompson
1,0
0,24
0,502
0,511
B. Neumann
0,28
0,089
0,508
0,523
Wright u. Thompson
1,0
0,502
Labendzirfski,ii2)
Betreffs der zahlreichen anderen Ergebnisse kann einerseits auf die Ab-
schnitte der einzelnen Zn-Salze verwiesen werden, andererseits diene zur
Orientierung die Literaturzusammenstellung der Anmerkung. «M)
Umfangreiche Potentialmessungen von Speyers ^5) an Ketten mit einem
homogenen Elektrolyten in Lösung zwischen den Elektroden Zn und Hg sind
wegen mangelnder Definition der Zink- und Quecksilber-Ionenkonzentration
nicht diskutabel.
Der Potentialsprung Zn— H2SO4 (m Aquiv. pro Liter) beträgt, wenn
n Mol ZnS04 zugesetzt sind «20),
Druc
kcr, Zink.
n
m
jr
n
m
X
1
0
0,498
2
0
0,541
1
0,001
0,508
2
0,t)01
0,503
1
0,01
0,504
2
0,01
0,532
1
0,1
0,501
2
\0A
0,526
319
ZnCI,
0,8993
ZnBr,
0,8796
Znl,
0,8026
ZnSO^
. 0,8658
Zn(NO,),
0,8636
i(CHsCOO)j
0,9036
Die Lösungswärme für 1 Äquiv.=» Va^n- in V2H2SO4 aq beträgt
18865 cal, in HQaq 17100 cal.")
Was das spez. Volum der Zn-Salze in vässriger Lösung betrifft, -so
berechnet sich für 19,50, auf H2O von 19,5 bezogen, daß Lösungen von
1 Mol Salz in 1000 g HjO folgende spez. Volumina v zeigen
V V 90 V^
0,344 0,445 0,331
0,237? 0,417 0,337?
0,213 0,410 0,338
0,294 0428 0,330
? ? ?
0,543 0,639 0413
Die spez. Volumina der Komponenten bei derselben Temperatur sind
1 für H2O und V für die wasserfreien Salze. Die Kontraktion beträgt also
1 +V— v=g) absolut oder ^ T v°^^ relativ. (Vgl. die einzelnen Salze.)
Wenn ein Mol ^/j Zn--Ion im Liter enthalten ist, so zeigt eine Zn-Elek-
trode den Potentialsprung 0,493 Volt gegen die Lösung ^^), so daß also dem
Lösungsdruck bei 18^ etwa eine Lösung von 4,10^' Mol 1/2 Zn pro Liter
das Gleichgewicht halten würde, die einen osmotischen Druck der Zn-Ionen
von 9,10^^ Atmosphären aufweisen müßte (Lösungsdruck).
lonisierungswärme. Der Obergang von 1 Mol V2Zn in 1 Mol V2Zn"-
lon entwickelt 16300 cal nach Ostwalds^^ Berechnung.
Beweglichkeit Die Beweglichkeit des Zn-Ions kann aus Oberführungs-
zahlen berechnet werden. Wie später zu sehen ist, hat sich für VsZn die
Beweglichkeit in unendlicher Verdünnung bei 18^ gefunden:
Aus:
VjZnClj
V2ZnBr2
i/2Znl2
Kohlrausch^^) nimmt an
u V^Zn-
44
45
45
u«(,zn-=»46 (1 + 0,0256 (t— 18) + 0,000133 (t— i8)2).
Als analytisch verwertbare Reaktionen des Zn--Ions werden benutzt die
Fällung als Sulfid in neutraler oder schwach saurer Lösung, die Fällung als Oxyd
resp. Hydroxyd, welche quantitativ erfolgt, wenn kein großer Oberschuß von Alkali
vorhanden ist, oder als Gemisch von Hydroxyd und Carbonat, das sich bei
dem Zusätze von Alkalicarbonat zu einer Zn'*-Salzlösung ausscheidet Weiter-
hin können unter gewissen Kautelen das Cyanid und das Rhodanid, besonders aber
das Zinkeisencyanid quantitativ niedergeschlagen werden. In Analogie zum Mg
kann es auch als Ammonzinkphosphat für quantitative Zwecke gefällt werden.
Als Wägungsformen sind gebräuchlich ZnO (aus Zn(0H)2, ZnCOj etc),
ZnS, ZnS04, ZnjPjO-, Zn(CNS)2.
320
Drucker, Zink.
Die maßanalytischen Verfahren der Technik bedienen sich teils der Fällung
mit Alkalisulfid oder Thiosulfat, teils mit Hydroxyd. Man hat auch vorgeschlagen,
Zn als HgZnCyi zu fällen und den Rest des Cyanids mh Ag zu titrieren.
Sehr gut läßt sich Zn trotz seines hohen Lösungsdruckes auch aus väss-
riger Lösung elektroly^isch -abscheiden. Um gute Kohärenz zu erzielen, wählt
man für das Bad Salze mit geringer aktueller Zn-lonenkonzentration, wie
Phosphat, Acetat, Formiat, Tartrat, Citrat, Lak-tat, Oxalat, meist als Ammon-
doppelsalze etc., auch Ammondoppelsulfat, am besten jedoch solche Stoffe, die
hochkomplexe Zn-Aniorien enthalten, wie K2ZnCy4 oder auch K2Zn02. —
Auch kann man als Kathode Hg benutzen, da dann die Entladespannung
des Zn bedeutend kleiner, die des H größer ist«»)
Zinkhaloide. Es sind bekannt
ZnFj ZnCij ZnBrj Znjj ZnCyj
- ZnCli.HjO — — —
Zn(
— 2ZnClj.3H20 — — —
— Znaj.2HjO ZnBrjaHjO ZnJjaH^O —
— aZnClj-sHjO — — —
— ZnCI2.3HjOZnBrj.3HjO —
ZnFj.4HjO ZnClj.4HjO — ZnJj.4HjO? —
Schmp. Sp. Sp. Gew. Molarvol. Krist
Bildgsw.
ZnFj
734* ? 4,84? 21,4 monokl.
140000
ZnClj.
ca. 290» 7300 2,91 46,9 hexag.
97210
ZnBrj
394« öso" 3,64? 61,9 rhomb.
75930
Znjj
446* ? 4,70 68,0 regul..
49230
Lösgsw. Löslichk. Zers.-Sp. lonenkonzentration
I II
0,48
?
ZnFj
?
1,10-7?
2,73
?
ZnClj
+ 15630
0,61
2,187
0,37 c
ZnBrj
+ 15030
0,47
1,763
?
ZnJj
+ 11310
0,25
1,290
?
Anmerkungen.
Bildungswärme: bei i8<> für den Zustand der Elemente bei dieser Tem-
peratur.
Lösungswärme: bei iS^ für hohe Verdünnung.
Löslichkeit: bei 40^ in Mol pro Mol H^O.
lonenkonzentration: I Aus Leitfähigkeit, II aus elektromotorischen Kräften
für 1 Mol ZnXj pro Liter und ZnXj = Zn- + 2X' berechnet
Zersetzungsspannung: Differenz der Entladungsspannungen für VjZn- und
Anion, wenn je ein Äquivalent Ion vorhanden.
Zinkfluorid. Das Zinkfluorid, ZnFj = 103,4, kennt man als AnHydnd
und als Tetrahydrat Pyrochentisch entsteht ZnFj aus ZnO und HF bei
Rotglut, aus ZnClj + HF schon bei gewöhnlicher Temperatur. Bei JQO^
verdampft es in HF-Atmosphäre und erstarrt zu weißen Nadeln. In Hj wird
es reduziert, durch Oj oder H^O in ZnO übergeführt««) Sein Schmelzpunkt
Drucker, Zink. 321
liegt bei 734^.'®) Seine Kristallform, wenn es wie oben erhalten wird, ist
monoklin (oder triklin?)««), das spez. Gewicht 4,84«^) oder 4,556 bei 17^,
4,612 bei 12^^*) (die Differenz der beiden letzten Zahlen scheint etwas groß).
Es ist ein schwer lösliches Salz, die gesättigte Lösung enthält nur etwa
5. 10-5 Mol/Liter ^2)^ dagegen wird es von Säuren wegen der Schwäche von
HF leichter gelöst Auch in Ammoniak löst es sich, wie andere Zn-Salze,
leicht'5), indem NH^-haltige Kationen entstehen.
Seine Bildungswärme 7^) beträgt in wässriger Lösung bei 15*
(Zn) aq + 2 [F) + aq = ZnFj aq + 140000 cal.
Die Neutralisationswärme ist
Zn(OH2) + 2HFaq = ZnF2aq + 25ioo cal.'»)
Das Tetrahydrat, ZnFo -41120, kristallisiert rhombisch'«) mit dem spezi-
fischen Gewichte dio»== 2,567 (dia»= 2,535).'*) Es ist ebenfalls schwerlöslich.
Man kann ZnFj durch Erhitzen mit PBrj in ZtiBr^ überführen''), jeden-
falls weil PF3 als sehr flüchtig aus der Reaktion entweicht, daher keine ge-
nügende Massenwirkung geltend machen kann.
ZinkchlorIcL Das feste Zinkchlorid, ZnCl2 = 136,3, wird gewöhnlich
als eine geschmolzene Masse erhallen, die jedoch kristallinische Struktur er-
kennen läßt Es ist jedoch auch kristallinisch zu gewinnen, und auch ver-
schiedene Hydrate, die es im festen Zustande bildet, sind in Kristallform bekannt
Das Anhydrid kristallisiert hexagonal, zeigt das spez. Gewicht d$*= 2,907,
korrigiert für das Vakuum '8) und schmilzt bei 262<> nach Braun'*), während
Schultze'*) fand, daß ganz reines, von ZnO, HCl, HjO freies Salz bei
290*» — 297<> erstarrt
Es siedet bei 730^^ ^^) und hat im Dampfzustande die Dichte 4,53 bei
891^ und 4,61 bei 907^, während sich für die Formel ZnCIj 4,70 berechnet®*)
Die Bildungswärme beträgt [Zn] + [Clj] ► [ZnClj] + 97200 cal 82)
oder 97210 cal.83)
Ein Monohydrat, ZnCl2-H20, isolierte Dietz^^) aus 86prozentiger
Lösung als sehr hygroskopische, dünne, sechsseitige Tafeln, die bei + 28<> z. T.
schmelzen und ZnClj abscheiden. Dies Salz ist unter gewöhnlichen Verhält-
nissen instabil.
2ZnCl2-3H20 erhielt zuerst wohl Schindler, später Engel»*);
Dietz^*) erhielt es aus hochkonzentrierter Lösung bei 20^. Es bildet große
Prismen und schmilzt bei 26<* zu klarer Flüssigkeit
Das Dihydrat, ZnCl2-2H20, erhielten Engel«*) und Di etz»*) aus 79-
prozentiger Lösung bei o^, ^tard»®) bei — 20^. Ganz neuen Ergebnissen
zufolge existiert es nicht®') ®^)
Der häufigst beschriebene dieser Stoffe ist das Trihydrat, ZnCl^sHaO.
Nach Engel®*) entsprechen dieser Formel die aus 70,5 prozentiger Lösung
bei o^ entstehenden Kristalle, Ljubarski®®) erhielt dasselbe bei — 21 0. Der
Schmelzpunkt liegt bei 4^ (Ljubarski®®)) resp. bei 7^ (Dietz®*)).
Ferner beschreibt Dietz®*) noch 2ZnCl2-5H20 als große rhombische
Platten, die bei 13® schmelzen, endlich entsteht unter —30^ aus Lösung mit
654 Proz. Salz das Tetrahydrat ZnCl2.4H20.®®*)
Betreffs der Beständigkeitsgrenzen der vorgenannten Stoffe liegt folgendes
Material vor. Lescoeur®^) stellte im Vakuum bei 140^ folgende Dampf-
drucke p in mm Hg fest
Abegg, Handb. d. tnorgan. Chemie II. 21
322 Drucker, Zink.
P
ZnCi2 «21120 geschmolzen. ... ca. 230
n 1,2 n und fest n I45
n 0,85 fest . „ 145
" 0^2 „ «140
» 0,30 „ I, 120
" 0,15 „ I, 44
Weiterhin hat man die Löslichkeiten studiert Dietz®^) fand in loog
der bei t^ gesättigten Lösung a Gramm ZnCl} resp. b Mol HjO auf i Mol
ZnClj. r deutet den Schmelzpunkt der festen Phase an.)
ZnClj ZnClj • HjO 2Zna23HjO
t" ab t« a b t* a b
+15 79,12 1,99 0 7:,33 2,60 o 67,45 3.Ö4
20 81,19 1,75 u 78,25 2,10 10 73,65 2,6g
41 82,21 1,63 27 84,61 1,37 20 80,08 1.88
60 83,51 1,49 26* 8343 1,55
100 86,01 1,23
Zna22H20 2ZnCl25H20 ZnCl23H20
to a b t« a b t« a b
0 67,56 3r62 o 67,42 3r65 —5 64,50 4r24
10 73JO 2,69 8 71,96 2,94 a 67,58 3,62
19* 79,07 2,00 13* 75,14 2,50 +7* 71,57 3.00
Da für tiefere Temperatur nur die zweifelhaften Zahlen fetards®*) vor-
liegen, müssen diese hier angeführt werden.
X^ —10 —14 — 20
a 56,5 55,4 54J
Es folgt aus den 2^1en, daß steigende Temperatur wie meist so audi
hier in das Gebiet niederer Hydrate führt, übrigens stellen die Ergebnisse
die Individualität sämtlicher Hydrate noch nicht aufier Zweifel, denn die
Unterschiede sind gering.
Den Dampfdruck der an ZnCl2H20 gesättigten Lösung fand Les-
coeur ^^) zu p mm Hg.
i^ 20 90 100 110 120 130 140 150 160
p «2] 22 35 57 86 118 145 193 258
Für die Beurteilung der Konstitution wäre der sichere Nachweis der
Hydrate mit 3 und 5 H20:2ZnCli von erheblicher Wichtigkeit; denn daraus
ergäbe sich mit Notwendigkeit, daß ZnCl^ mindestens in diesen Hydraten,
aber wahrscheinlich auch sonst, zu Doppelmolekeln assoziiert ist, die nach
dem Verteil uhgsgesetz auch in der Lösung, aus der sie sich abscheiden, zu
endlichem Betrage vorhanden sein müssen. Für solche Selbstkomplexbildung
sprechen auch eine Reihe von Messungen, die weiter unten zu behandeln
sein werden.
Wässrige Lösung. Die Lösung des ZnClj zeigt folgende- spez. Ge-
wichte, wenn in 100 g H2O a Gramm ZnCIj gelöst sind.^^)
a 16,7 38,8 56,3 92,4
ci{S;5 ^1331 1,2714 1,3677 1,5336
Dijken^^S) fand für c Gramm ZnCl2 pro kg Lösung
Drucker, Zink.
323
djr
Wenn
bei to
c
0,5994
2,3163
5,0406
9,8988
19,4914
das spez. Volum bei 19,5^^ gleich 1
1,000560
1,002163
1,004708
1,009243
1,018228
gesetzt wird, so ist*>)
t»
a=23,7
51,2
88,2
142,8
0
0,99300
0,99048
0,98943
0,98906
19.5
1,00000
1,00000
1,00000
1,00000
40
1,01012
1,01173
1,01224
1,01237
6c
1,02234
1,02478
»,02537
1,02528
80
1,03658
»,0393»
1,03962
1,039» 2
100
1,05255
»,055»9
1,05495
»,05362
Der Wärmeausdehnungskoeffizient einer Lösung von cMolZ^a^
pro Liter beträgt nach Forch^^) a zwischen t^^ und t,^
tl»
t,»
c= 0,
25
0
•,5
1
0
5
«= 0,44-
10-«
1,18.
10-*
2,71.
10-*
5
10
i,o6-
io-<
»,73-
io-<
3,i5-
10-«
10
»5
»,64-
10-*
2,28-
J0-«
3»54-
10-*
»5
20
2,16
10-*
2,79-
10-1
3.98-
10-«
20
25
2,65.
10-«
3,23-
10-«
4,34-
10-*
25
30
3,09-
10-«
3,67-
10-*
4.67-
10-*
30
35
3,5»"
10-*
4,10-
10-«
5,04-
10-*
35
40
3,96-
10-*
447-
10-*
5,26.
10-*
ZnCl] ist in Lösung stark dissoziiert, zeigt dabei aber, wenn auch in
schwächerem Orade als das entsprechende Cd-Salz, erhebliche Selbstkomplex-
bildung. Die Hydrolyse^^) beträgt in V]68 normaler Lösung etwa 0,09%,
in Vss6 normaler etwa 0,12%.
Die osmotischen Methoden zeigen folgendes Bild. Aus der vorli^enden
direkten Messung des osmotischen Druckes^^) läfit sich nicht viel schließen,
da sie nur relativ ausgeführt wurde.
Die Dampfdruckdepression bei 100® beträgt Ap mm Hg für n Mol
ZnOj auf 1 kg HjO«»)
n 0,5 1 23 4
Jp 9,2 18,7 46,2 75,0 107
— 0,0121 0,0246 0,0608 0,0988 0,141
Moser 9<) fand bei 20,2^ für n Oramm ZnCl2 auf
a 250 500 750 1000
dp 144 2,93 5,15 7,51
0,166 0,292 0,426
f 0,082
5 6
»53 »95
0,202 0,257
1 kg H,0
1250
9,85
0,560
Mehrfach wurde die Oefrierdepression*') bestimmt Die verdünn-
testen Lösungen untersuchte H. C Jones^®), sie zeigten für c Mol ZnClj
pro Liter die Depi-ession J
21*
324
Drucker, Zink.
c
ä
i- ^
1,89
.c
0,00100
0,0055
2,91
0,00299
0,0161
2,84
0,00496
0,0261
2,78
0,00691
0,0361
2,76
0,00884
0,0458
2,74
0,0200
0,1035
2,74
0,0380
0,1910
2,66
0,0542
0,2602
2,54
0,0688
0,3283
2,52
0,0819
0,3854
249
W. Biltz»«) fand für n
Mol auf 1000 g
H2O und das
spez. Oevicht d
die molare Depression E
A
n d
d
E
1,85 -n
0,0199 1,002
0,101
5.07
2,74
0,0821 1,008
0406
4.95
2,67
0,3234 1,032
1,629
5.04
2,72
04572 1,045
2,340
5.12
2,70
0,6298 1,058
3.213
5.10
2,74
Weiter ist nach Chambers und Frazer
100) für c Mol ZnCl, pro Liter
c J
0,0493 0,263
0,0986 0,509
0,197 1,020
0,296 1,543
0,394 2,098
0,592 3,221
Endlich fanden Jones und Qetman*oo*)
c A
1,787 10,850
3,574 25,500
Die Oefriermessungcn für verdünnte Lösungen sind untereinander ziem-
lich abweichend. Die Berechnung des Dissoziationsgrades daraus wäre aber
auch deshalb schon unsicher, weil man über die Art der Ionen, als welche
nur zum Teil Zn** und Cl', außerdem noch komplexe in variabler Menge an-
zunehmen sind, nicht genau orientiert ist Vgl. unten.
Ahnliches gilt auch von der Benutzung der Leitfähigkeitsdaten. In
der folgenden Tabelle 1^^) sind daher die 7-Werte des Dissoziationsgrades nur
als ungefähre Annäherungen zu betrachten.
Wenn c Mol V2ZnCl2 im Liter gelöst sind, so beträgt die äquivalente
Leitfähigkeit A bei 18»
c J 7
0,0001 110 0,98
0,002 109 0,97
0,005 108 0,96
0,001 107 0,95
0,002 105 0,94
Drucker, Zink.
c
A
r
0,005
101
P,90
0,01
98
0,87
0,02
94
0,03
9»
0,05
87
0,1
82
0,2
76
0,3
71
0,5
65
1
55
2
40
3
30
4
23
5
J9
7
12,5
10
7,3
325
A^ ergibt sich, vielleicht wegen der wenn auch schwachen Hydrolyse,
nicht durch direkte Messung, wohl aber aus Oberführungszahlen. Es be-
trägt die Überführungszahl ua de$ Anions nach Hittorf ^<^^ für Lösungen
mit a Oramm HjO auf 1 g ZnCIj
a nA_
2,7736 " 1,08
332,87 0,700.
Nach späteren ohne Diaphragma ausgeführten Messungen i^^^) ist bei i8<>
für 1 Mol in 0,2813 Litern ua «» 1,241, in verdünnteren Lösungen aber nach
KümmelPO«) für c Mol ^\^ZxiQX^ pro Liter
c IIa
0,0026 . 0,583
0^0052 0,621
0,0103 0,604
also im Mittel 0,603. Es geht aus Hittorfs 2^hlen deutlich hervor, daß in
konzentrierteren Lösungen groBe Mengen von Zn in komplexen Anionen zur
Anode wandern. Aus der Messung von Konzentrationsketten fand Küm-
mcll nQ'>BO,585 zwischen 0,1 und o,ooi Normalität
Setzt man mit Ko hl rausch i<>&) die Chlorbeweglichkeit vq mit 654 an,
so wird unter Benutzung des Kümm.ellschen Mittelwertes die Beweglichkeit
dcsZnMonsui)^..«»-^^. 65,4 — 43,1, während Kohlrausch *<>*) 46,6 an-
• Vd
nimmt Ferner ergibt sich daraus A^ ■= Uij^-* +vq =* -^= 109.
Die oben gegebenen y^^ ^ sind mxi A^ ^^ \\2 VXx 6zs Schema ZnCls
— Zn •• + 2C1- berechnet
Das eben angegebene Schema ist zwar willkürlich angenommen, indessen
wird es sich in verdünnten Lösungen von der Wahrheit nicht weit entfernen.
Denn nach A. A. Noyes^^^ folgt aus der Messung der Löslichkeitsdepression
von TlCl resp. PbQ, durch ZnQj und CaClj, daß diese beiden Salze gleichi'
starke Wirkung ausüben, mithin ungefähr gleichviel Cr enthalten, und da
derselbe Autor *07) weiter fand, daß in 0,2 äquivalent normaler Lösung von
326 Drucker. Zink.
BaClj die Oberführungszahl Ha 0,585, in 0,04 normaler 0,558 .beträgt, während
man den Grenzwert auf ca. 0,535 schätzen darf, so folgt in Anbetracht der
zwischen Ba und Ca bestehenden Verwandtschaft, daß die obige Annahme
nicht ganz unbegründet dasteht
Daß die Ionen des ZnC^ in schwach konzentrierter Lösung wirklich
größtenteils Zn und Cl sind, außerdem aber mindestens noch ein komplexes
Anion und vielleicht noch etwas ZnQ* enthalten, folgt aus der Gering-
fügigkeit der Differenz zwischen den Konzentrationen des Q'-Ions, welche
sich aus der Leitfähigkeit unter der Annahme des Schemas ^nC^ ^ ^
Zn-* 4- 2Q' und aus der Gefrierdepression ohne diese Annahme berechnen lassen.
Ober die Theorie dieser Vergleichung cf. Drucker. *o^*) Die folgende Tabelle
enthält (interpoliert) unter C| diese Konzentration nach kryoskopischen Messungen
von Jones (s. o.), unter c^ nach Kohlrausch-Holborn (s. o.) aus der Leit-
fähigkeit. C bedeutet Mol/Liter ZnClj.
c
Cl
«2
c
C|
Cj
0,01
0,018
0,0168
0,05
0,078
0,073
0,02
0,034
0,0320
0k06
0,092
0,086
0,03
0,050
0,0461
0,07
0,107
0,099
0,04
0,65
0,060
0,08
0,119
0,112
Godiewski^^^») (s. u.) fand i aus Potenttalmessungen, während die Leit-
fähigkeit ij ergibt
C i i,
0,01 2,732 2,728
0,1 2,500 2,446
1 2,508 1,970
Der relative Abfall des Äquivalentleitvermögens mit steigender Konzen-
tration ist bei ZnCl2 fast übereinstimmend mit dem der Erdalkalichloride und
des MgCl2f so daß man die lonenkonstitution all dieser Chloridlösungen als
nahezu gleich ansehen darf. Die sicher vorhandene Selbstkomplexbildung ist aber
geringer als z. B. bei CdCls, dessen Äquivalentleitvermögen und Oberführungs-
zahl noch viel stärker mit der Konzentration variiert Die weiter unten folgenden
Potjsntialmessungen geben analoge Anhaltspunkte für die lonenkonstitution
der ZnOa-Lösungen.
Was den Temperaturkoeffizienten der Leitfähigkeit angeht, so beträgt
er a bei a Gramm ZnClj auf 100 g HjO und dem spez. Gewichte d bei t«
Nr. a d|! t«
1 74,548 1,0617 23,12
2 23,362 i;0209 23,30
3 8,047 1,0069 22,70
4 4,726 1,0037 21,53
50—15» 10»— 20» 18»— 26<> 30*^— 40« 40»— 50« 50»- 6o*
a— — 0,02;^ 0,0184 0,0101 0,0104 0,0:02
— 0,0243 0,0216 0,0136 0,0118 0,0104
— 0,0252 0,0228 0,0148 0,0134 0,0125
• 0,0240 — 0,0231 o,oig3 0,0167 o/)i57
Die Zahlen für iS®— 26^ sind von Long^^i) bestimmt
Die Abhängigkeit vom Drucke zeigt folgende einen Teil der Resultate
Lussanas enthaltende Tabelle i<>8), in welcher P den Druck in Atmo-
sphären, d=-i ^Tr——^ die relative Änderung des Widerstands W an-
1^ Wp s 1
gibt Wie man sieht, nimmt der Widerstand im allgemeinen mit steigendem
Drucke ab, und zwar um so stärker je tiefer die Temperatur.
Drucker, Zink.
t=5"
p
Nr. 1
Nr. 2
150
+ 46,12
12,15
300
+ 39,38
11,33
450
38,09
10,19
600
30,60
9,50
750
27,85
8,87
880
29,93
8,38
1000
24,44
t — 30«
8,00
150
15,18
6,76
300
15,18
6.87
450
14,90
6,94
600
14,60
7,05
750
14,50
7,11
880
14,31
7,07
1000
14,21
t=6o»
6,81
»50
13,50
7,09
300
52
6,85
450
44
7,22
600
35
6,93
750
41
6,94
880
23
7,07
1000
16
7,06
327
Nach Pieschioö) ändert sich der Widerstand einer Lösung von 4,97 g
ZnCls in 100 g Lösung nach
w = Wo (1— 1,2744. io-*x+ i3ii03.io-'x2),
wo X den Druck in Atmosphären angibt.
Des weiteren liegen vielfache Messungen von elektrischen Potential-
sprüngen vor, fQr welche die Konzentration des ZnClj von maßgebender
Bedeutung ist
Für die Kombination erster Art Zn — ZnClj hat sich folgendes ergeben.
Wright und Thompson i^<>) finden für die Konzentrationskette mit m und
n Mol ZnCIj auf 100 Mol H2O mit Zn-Amalgamelektroden x Millivolt mit
dem Fehler < + 1.
m
n =
9,8
6,1
3.3
2,04
0,754
0,25
0,172
24,4
;r =
112,0
186,3
207,1
218,1
239,7
254,1
259,0
9,8
—
74,3
95,1
106,1
127,7
142,1
147,0
6,1
—
—
20,8
31,8
534
67,8
72,7
3r3
—
—
—
11,0
32,6
47,0
51,9
2,04
—
—
—
—
21,6
36,0
40,9
0.754
—
—
—
—
—
144
19,3
0,25
—
—
—
—
—
—
4,9
328 Drucker, Zink.
Neuitiann^ii) fand für Zn in äquivalent normaler Lösung gegen die
Calomelnormalelektrode den Wert 1,063 Volt
Labendzii{skiii2) maß dieselbe Kette für c Mol pro Liter:
Viooc=ioo
10
1
iL
'/lOO'Ce ViopCe ///
1,062 12 50 0,24
1,090 2,5 7,4 0,34
1,104 1 0,89 1,12
Untere« stehen hier die aus diesen Zahlen zu berechnenden Zn*--Ionenkon-
zentrationen, wobei in der Vioo^^^^^^" Lösung alles Zink als in Form von Ionen
Zn" vorhanden angenommen wurde. Man sieht, daB die Konzentration dieser
einfachen Zn**-Ionen viel langsamer als die Zn-Salzkonzentration wächst; femer
zeigen die Werte Ce, die aus der Leitfähigkeit berechnet sind, beträchtlich höhere
lonenkonzentrationen, so dafi ein erheblicher Teil davon nicht einfache Ionen
Zn-, sondern primäre (ZnCl*) oder selbstkomplexe sein müssen.
Von Ketten .zweiter Art ist die wichtigste die von Helmholtz konstruierte
Calomelkette Hg— HgCl— ZnClj— Zn. Aus den vielen diese Kombination
betreffenden Untersuchungen sei hervorgehoben, dafi bei 15^ die Spannung
gerade 1 Volt beträgt, wenn die ZnClj-Lösung das spez. Gewicht 1,409 hat"*)
(resp. 1,391 Carhart).
Konzentrationsketten ohne Oberführung, kombiniert wie
Hg— HgCl-ZnClj— Zn-Znaj-HgCl— Hg
maß Qoodwin.ii^) Sie zeigten übereinstimmend mit dem oben Gesagten, daB
in konzentrierteren Lösungen die Leitfähigkeit mehr Ionen anzeigt, als in Q^
stalt einfacher Metallionen vorhanden sein können.
Godlewski^»^*) fand für h Gramm ZnClj pro Gramm HjG bei 25*
jg Volt, wenn die eine Lösung stets h = 0,68 • 10-^ (= 0,001 MolfUter) war
h'io* X
34 0,0602
6,8 857
11 0,1017
20 1207
34 1306
68 1584
100 1704
150 1829
250 1986
340 2081
500 2200
682 2303
1379 2528
3717 2839
4500 2928
5500 3024
6500 3126
7500 3228
8348 3297
Drucker, Zink.
h-io*
jr
10000
3411
1105?
3522
120OO
3606
13000
3642
14428
3806
15500
3902
16667
4050
17500
4174
18264
4301
329
Sehr ausgedehnt sind auch die Bestimmungen der Temperaturkoeffi-
zienten.
Nach Bouty**») ändert sich die Spannung von Zn— ZnQj bis 60® fast
unabhängig von der Konzentration um 0,74 Millivolt pro Grad. Ebeling^^^
feuid bei 20<^ für a-prozentige Lösung:
a Millivolt/Grad
69 0,184
48,4 0,548
^6,7 0,576
6,6 0,469
Oockel**^ maß Lösung von c Mol ZnClj pro Liter
c MillivoIt/Grad
1 0,428
0,5 0,562
Der Temperaturkoeffizient der Helmholtzkette ist nach Gockel "») für
c Mo! VjZnClj pro Liter
c — 5,5 3,5 2 1 0,2
Millivolt/Grad 0,833 0,676 0,438 0,675 0,799
Oberflächenspannung. Bei 15^ steigt in einer Röhre von 0,5 mm
Durchmesser eine Lösung von a Gramm ZhCl2 in 100 g H2O h mm^'^)
a 0 5 10 15 20 25 30
h 60,6 58,7 56,9 55,3 53»9 52,6 ^,6
Innere Reibung. J. Wagner"«) fand bei i^ für Lösungen von
a Gramm ZnCl, auf 100 g Lösung das Verhältnis der inneren Reibung zu
der von HjO zu 17.
t
a = 33.752
23487 15,334
»5
25
35
45
>y= 1,5170
1,1790
0,8997
0,7264
1,1150 0,9361
0,8662 0,7274
0,6977 0,5782
0,5749 0,4821
oder für c Mol »/jZnCI, pro Liter bei
25« bezogen auf HjO von 25»
1
0,5
0,25
0,125
V
1,1890
1,0959
1,0526
1,0238
330
Drucker, Zink.
Die Diffusionsgeschwindigkeit ist wenig untersucht worden^i^')
Spez. Wärme. Marignac"*) fand die spez. Wärme w für Lösungen
von 1 Mol V2^"^'2 ^^' ^ ^o' ^2^ zu
a 10 15 25 50 100 200
w 0,6212 OJ042 0,7960 0,8842 0,9330 0,9590
Ausführliche Tabellen gibt Blfimcke.^^^ Es bedeutet M das Molar-
gewicht von ZnCl2> m das von H2O, 7 die spez. Wärme von H^O, n die
Anzahl Mol HjO pro Mol ZnCls, a die Anzahl Gramm ZnQj auf 100 g
Lösung, c die spez. Wärme der Lösung, 7m n die Molarwärme des in der
Lösung enthaltenen HjO, c(M + m n) die der Lösung, a«>c(M + m n) — 7m n
die des gelösten Salzes.
a
n
Cbeob.
Cbcr.
M + mn
c(M + mn)
/mn
a
4,7
»52,8
0,972
0,972
2886,4
2805,6
2786,2
+i9A
24,1
23,8
0,805
0,802
5644
454,3
434,0
20,3
38.5
12,3
0,685
0,680
357,4
244,8
224,3
20,5
58,5
5,4
0,5»4
0,500
233,2
119,9
98,3
21,6
68,5
3,6
0437
0417
200,8
87,8
65.6
22,1
Verdfinnungswärme. Zusatz von m Mol H^O zu einer Lösung von
iZnClj in 5 Mol H^O entbindet bei i8<> w cal.i24)
mas
10
20
50
100
200
400
1849
3152
5317
6809 7632
8020
Lösungswärme. Wenn iZnClj in 300 Mol HjO gelöst wird, so
entwickeln sich bei 18^ 15630 cal.*24)
Die erhebliche Wärmeentwicklung bei Lösung und Verdünnung spricht
im Sinne starker Hydratation der gelösten Molekeln in Obereinstimmung mit
der Existenz fester Hydrate.
Neutralisationswärme. Zn(OH)2 und 2HCI, beide in großer Ver-
dünnung, entwickeln bei der Neutralisation 19881 caL^^^)
Die spez. Wärme des geschmokenen ZnClj beträgt nach Regnault^^^)
0,1362.
Die Wärmeleitfähigkeit wurde mehrfach untersucht ^^tj
Refraktion. Eine Lösung von a Gramm ZnQj in 1000 g Lösung zeigt
die Brechungsexponenten n«, U/i, Ud für H., Hß und Na, die Aquivalentrefraktion
\ll — 1 1 u
iiiiciy 1\ tUl i
Ma, uic; L^iop^i
no-
_j / */^» *v
•
a
n«
n^
no
R
D
65,760
—
—
1,013827
138,6.10-*
—
32,822
1,006914
1,007127
1,006979
140,2.10-*
30,5- 10-*
16,489
—
—
1,003507
140,3.10-*
—
8,249
1,001751
1,001807
1,001770
141,4-10-*
31,1 . 10-'
4,128
—
—
1,000889
142,1 -10-*
—
2,0687
1,0004451
1,0004581
1,000449
143,2.10-*
30,7- 10-»
1,0283
—
—
1,000226
144,9.10-*
—
v. d. Willigen 129) fand für höhere Konzentrationen (für die Linien
A, B usw.):
Drucker, Zink.
331
a =
359,8
310,5
230,0
t» —
26,6»
24,60
264«
<'-
1,35949
1,30045
1.20930
A
1,39690
1,38662
1,37038
B
884
852
210
C
977
939
292
D
40222
39177
515
E
532
472
789
b
590
531
842
F
797
729
38026
O
41297
40203
465
H
738
609
845
Nichtwässrig
le Lösungen.
Wie sehr viele
Stoffe , welche zur
Komplexbildung neigen, läBt auch ZnOj eine unzweifelhafte Verwandtschaft
zu organischen Stoffen erkennen. Soweit sich diese in der Bildung von
selbständig existierenden, isoHerten Additionsverbindungen äußert, ist an andrer
Stelle das Nötige zu erwähnen. Es liegen jedoch Untersuchungen vor, welche
die Lösungen von ZnClj in nichtwässrigen Lösungsmitteln betreffen, und auf
diese soll hier eingegangen werden.
Es löst sich z. B. ZnClj in Alkohol, Äther, BenzonitriP^^), Athylacetat^*«;,
Mcthyhl >»«), Glyzerin *3i), Aceton >82), Urethan^"), Pyridin «"), Anilin J"),
Chinolin !•*), Furfurol*"), Methylpropylketon^^s)^ Acetophenon^^s), Athyl-
monochloracetat^^^), Athylacetacetat^^*), Äthyloxalat*»*) u.a.m.
In diesen Lösungen ist oft merkliche elektrische Leitfähigkeit vorhanden,
die Molargewichte wurden nach osmotischen Methoden z. T. bestimmt So
untersuchte Lespieau^^^) ätherische Lösung, Castoro^'') fand in Urethan
normale Oefrierdepression.
In Alkohol löst sich ZnClj unter Entwicklung von 977 cal:«*^ Es zeigt
darin die molare Leitfähigkeit 6,4-10-^ bei i8<> in der Konzentration von
0,001 Mol/Litcr»»8, während die Kette Zn/ZnQj ^ in AlkohoI/ZnCl, "
10
10
in H20/Zn + 0,195 Volt zeigt, woraus sich nach Jones und Smith ^'^ der
Dissoziationsgrad von 6 Proz. für die Alkohollösung berechnet; doch ist wegen
Unkenntnis der E.M.K. zwischen den beiden Lösungen die Berechnung nicht
sicher.
Die Oberführungszahl na in Alkohol bestimmte Hittorf"«») zu
1,998 für 1,7355 g C2H3OH pro gZnCl, und für 6,788 zu 1,538; sie erweist
starke Komplexbildung.
Die spez. Wärme in alkoholischer Lösung beträgt nach Blümcke*^*)
8,55
20,12
30,89
40,40
44,20
n
31,8
11,8
6,6
4,4
3,7
Cbcob.
0,625
0,557
0,493
0448
0,428
Cber.
0,636
0,537
0,510
0,462
0,441
(M + mn) c(MH-mn)
1592,4
676,4
438,3
337,5
305,5
995,3
376,7
216,1
151|2
130,7
ymn
994,8
369,1
206,4
137,6
115,7
a
+0,5
7.6
9,7
13,6
15,0
Ober die Lösungswärme in Alkohol vergl. Pickering.i^')
In Glyzerin 1*2) beträgt die spez. Leitfähigkeit der Lösung 1, die des
Lösungsmittels L, die des Salzes r = l— L, die molare Leitfähigkeit des
332 Drucker, Zink.
Salzes X, a die Anzahl Gramm ZnCIj auf loo g Glyzerin, a und ß die Kon-
stanten der Formel \f* = \a{i +ai + ßi^.
a Ii8-^Ö« l'is'lö^ ^18 -^ö® « ß Lrio
0,0055 0,0409 0,0293 2,93 0,0448 0,0079 0,0116
Folgende Potentialsprüpge wurden gemessen ^^^ unter Vernachlässigung
der Diffusionskette.
Zn »-Zna, — in Pyridin +0,272 Volt
gesättigt in Anilin +0,383
„ in Chinolin —0,071
in Alkohol +0,339
"10
Geschmolzenes Zinkchlorid. ZnClj erweist sich auch in geschmolzenem
Zustande als ein guter Elektrolyt Es enthält meist etwas H^O und HQ;
von diesen kann es durch Elektrolyse befreit werden ^^^) und gibt dann reines
Zn an der Kathode.
Die elektrische Leitfähigkeit der Schmelze wurde zuerst wohl von
F. Braun 1*5),. später von Oraetz**«) und Schultze**') untersucht Es fand
sich ein ziemlich scharfer Knick beim Schmelzpunkte.
Den Zersetzungspunkt an Kohleelektroden fand R. Lorenz 1^^) zu 1,50
Volt bei ca. 500®, Qarrard**') bei 467« zu 1,505 Volt
Den Potentialsprung der Kette Zn — ZnQj — Qj (Kohle) fand Suchy «*•)
zu jr«= 1,662 — 7,51 . io-*(t — 43o<>), femer maß derselbe Autor Zn — ZnCI^
— PbQj — Pb (;r = 0,276 — 0,96 . 1 0-* (t — 520O). "*) •
Ober die Oberflächenspannung vgLBottomley^^^a) und Motylewski. >*5*)
Nach Helfenstein 1^2) löst sich Zn in geschmolzenem ZnQ,.
Zinkbrotnid. Auch das Zinkbromid, ZnBr^ «= 225,3, ist.auBer als An-
hydrid in mehreren Hydratstufen bekannt
Das Anhydrid kristallisiert rhombisch nrit den Achsenverhältnissen
0,924:1:1,2641^^), es bildet sich aus Zn und Br, bei Ro^Iut^^^) Die
konzentrierte Lösung ist sehr leicht übersättigt zu erhalten und kann durch
ZnQj geimpft werden ^^% die Salze sind also isomorph.
Das spez. Gewicht beträgt 3,643 nach Bödeker^^^), nach Richards
und Rogers"') dagegen ist dj*=4,22; ZnBr^ ist sehr hygroskopisch, es
schmilzt bei 394<>"8) und siedet bei 650^."®)
Die Bildungswärme bei 18^ bestimmte Thomsen***) zu
[Zn] + 2Br = [ZnBr,] + 75930 caL
Ein Hydrat mit 2H2O erhielt Dietz*«*) durch Abkühlen von 86pn>-
zentiger Lösung auf o« in rhombischen Kristallen vom Schmelzpunkt +37*-
Das Trihydrat ZnBr^ .3H2O bildet sich nach Dietz»«*) aus Soprozentiger
Lösung bei —25« in prismatischen Kristallen vom Schmelzpunkte — 5^
Ljubarski"^ gibt an, daB es bei — 2,5<^ unter Bildung eines niederen
Hydrats schmelze und daB es mit ZnCl2-3H20 isomorph sei.
Die Dampfdrücke bei ioo<^ zeigen folgendes Bild.^*')
p mm Hg
ZnBrj + 1,1 HjO fest ca. 74
» + 0,5 „ u ff lA
• +0,2 „ „ ^ 74
m + 0,05 „ „ „ 25
Drucker, Zink.
333
Die bei t<> gesättigten Lösungen von ZnBr, zeigten bei i^ die Dampfdrücke p
i^ 20 40 90 400 HO 120
P [<?] 3 52 74 98 120 mm Hg.
Die Löslichkeiten haben nach Dietz^«*) folgende Werte, a in Gramm
ZnBrj auf 100 g Lösung, b in Mol HjO pro Mol ZnBr, ausgedrückt (* be-
zeichnet den Schmelzpunkt).
ZnBrn
ZnBr22H20
t«
a
b
to
a
b
t«
35
8345
2,13
—8
79,06
3,3»
-»5
40
85.53
2,11
0
79,55
3,21
—10
60
86,08
2,02
+3
80,76
2,98
-5*
80
86,57
1,94
25
8246
2,66
00
87,05
1,86
30
37'
84,08
86,20
2,36
2,00
ZnBrjsHjO
a b
77»i3 3J0
78,45 343
80,64 3f00
Auch hier also sieht man mit steigender Temperatur die weniger wasser*
haltige Verbindung stabiler werden.
Lösungswärme. Es werden bei 180 15030 cal entwickelt, wenn iZnBr,
in 400 HjO gelöst wird.i»**)
Die wässrige Lösung von ZnBr, zeigt die spez. Gewichte dH^l, wenn
a Gramm ZnBrj in 100 g HjO gelöst sind.^^^)
a ^ 20,6 42,6 914 150,3 224,7 318,3
dSlö* I1I715 1,3270 1,6101 1,8797 2,1441 2,3914
Die folgenden spez. Volumina zeigen Lösungen bei \^, wenn die bei
i9i5^ gefundenen Werte gleich 1 gesetzt werden. 1««)
i^ I a= 19,9 41,2 67,5 98,8 128,2 189,2
o 0,99419 0,99120 0,98980 0,98913 0,98880 0,98842
19,5 1,00000 1,00000 1,00000 1,00000 1,00000 1,00000
40 1,00906 1,01132 1,01228 1,01268 1,01281 1,01296
60 1,02052 1,02421 1,02561 1,02608 1,02620 1,02622
80 1,03421 1,03890 1,04042 1,04066 1,04056 1,04016
100 1,05011 1,05526 1,05640 1,05623 1,05573 1,05456
Der Ausdehnungskoeffizient steigt also mit wachsendem Salzgehalte.
Ober die Dissoziationsverhältnisse liegt zurzeit nur äußerst dürftiges
Material vor. Gefrierdepressionen scheinen gar nicht gemessen worden zu
sein; betreffs der Leitfähigkeit können nur folgende Daten angegeben werden 1^''),
welche für 22<> gelten, und die äquivalenten Leitfähigkeiten (für vLiter
pro Mol V2ZnBr2) in reziproken Ohm anzeigen.
v X
40 164,6
80 166,6
160 168,5
320 160,3
640 154,2
Diese Zahlen dürften kaum Zutrauen verdienen.
Zusatz von 1 Volumprozent Nichtelektrolyt erniedrigt die Leitßhigkeit
um p Proz. bei 250, wenn n Mol V2ZnBr2 im Liter gelöst sindJ^s)
n
CHjOH
CjHjOH
isoCjH^OH
QH,oO
(CH,)jO
0,025
p=i,86
25,2
28,0
21,4
17,7
0,0025
1,86
25,5
28,2
21,6
—
334 Drucker, Zink.
Die Überführungszahl hbt des Br fand Kfimmell^«^^ fflr c Mol
V2ZnBF2 pro Liter zu
c n
0,0027 0,584
0,0053 0,609
0,0103 0,607
Das Mittel 0,600 ergibt für A^, wenn die Beweglichkeit des Br . bei i8*
VBr'»>67 gesetzt wird
4, = -^7_,j^
^ 0,60
und die Beweglichkeit
u«/,zii-= 112 — 67=45-
Konzentrationsdoppelketten ohne Überführung i^^), wie
Hg— HgBr— ZnBrj — Zn — ZnBrj — HgBr— Hg
zeigten für die Normalitäten q und c, des ZnBr, folgende Potentialdifferenzen
bei 2S^
q cj X
0,2 0,02 0,0793
0,1 0,01 0,0808
0,02 0,002 0,0860
0,01 0,001 0,0863
Der Potentialsprung Zn — Znßr^ ändert sich für 0,5 Mol pro Liter um
0,675 Millivolt pro OraA*'*)
Auch ZnBr, löst sich gut in nichtwässrigen Flüssigkeiten, wie schon
lange bekannt ist, z. B. in Alkohol, Äther, Eisessig.^^^
Die äquivalente Leitfähigkeit des Salzes in einer Lösung von 0,001 Mol
VjZnBrj pro Liter Äthylalkohol beträgt bei 18« 18. lo-« reziproke Ohm,*^»)
Im geschmolzenen Zustande leitet ZnBr, die Elektrizität gut, nach
Qraetz^^^) liegt beim Schmelzpunkt 39o<> kein Knick in der Leitßdiigkeits-
Temperaturkurve.
Die elektromotorische Kraft der Kette
Zn/ZnBrj/PbBrj/Pb
fand Czepinski»") zu x Volt bei i^
t® 434 483 553 632 673
X 0,2286 0,2127 0,2038 0,1861 0,1418.
Ober Oberflächenspannung vgl. MotylewskL"2a)
Zinmodid. Das Anhydrid des Zinkjodids, Znjj«— 319,1, kristallisiert
regulär*'«), hat das spez. Gewicht 4,696 1^') und schmilzt bei 446«.*'») Es
ist hygroskopisch.
Ein Dihydrat erhieH Dietz»'») aus bei 100® an Znjj gesättigter Lösung
durch Abkühlung auf — 8^ in prismatischen Kristallen, die sehr hygroskopisch
^nd und bei +27® unter Schmelzen in Znjj übergehen.
Ein Tetrahydrat beschreibt Ljubarski.i80) Er nimmt auch die Existenz
'eines labilen Trihydrats an, weil die Kristallisation von Znjj • 4H2O, welche
spontan nicht erfolgte, durch ZnQj -sHjO ausgelöst wurde. Dietz"») konnte
das Tetrahydrat nicht wieder erhalten.
Die Bildüngswärme des Anhydrids beträgt nach Thomsen^^^)
[Zn] + 2[J] = [Znjj] + 49230 caL
Drucker, Zink.
335
Die Löslichkeit bestimmte Dietz'^ für a Gramm ZnJ, auf loo g
Lösung und b Mol H2O pro Mol ZnJ, zu
ZnJ,-2H,0
t»
— 10
—5
o
+ 10
22
27
a
80,50
80,77
81,16
82,06
83.12
89,52
b
4.29
4,22
4,12
3,87
3,60
3,00
t»
0
+18
40
60
80
100
ZnJ,
a
81,11
81,20
81,66
82,37
83,05
83,62
b
4,13
4,10
3,98
3,79
3,63
3,48
Die Kurven scheinen sich nahe unter o<* zu schneiden, dort würde dann
der Umwandlungspunkt beider Bodenkörper liegen.
Lösungswarme.>s**) Bei der Auflösung von iZnJ, in 400 H2O ent-
wickeln sich 11310 cal bei 180.
Das spez. Oewicht der wässrigen Lösung von a Gramm ZnJ, auf 100 g
H,0 beträgt bei i9,5'>ib')
a 21,5 464 85,0 126,3 232,0
19,5 1,1715 1,3486 1,5780 1,7815 2,1853
und das s|^ Volum, auf das von 19,5*' bezogen, hat bei to den Werti^^)
to I a= 18,8 46,6 80,8 109,0 1984
r»
0,99403
0,99053
0,98913
0,98841
0,98736
19,5
1,00000
1,00000
1,00000
1,00000
1,00000
40
1,00877
1,01157
1,01278
1,01332
1,01392
60
1,01960
1,02461
1,02658
1,02744
1,02815
80
1,03249
1,03914
1,04161
1,04247
1,04269
100
1,04751
1,05522
1,05766
1,05823
1,05756
Der Ausdehnungskoeffizient wächst also mit steigender Konzentration.
Die äquivalente elektrische Leitfähigkeit bei 22^ gibt G. Jaeger^^^)
für V Liter pro Mol V2ZnJ2 ^^^ ^ ^"*
w X Y
40 103,1 0,85
80 105,1 0,86
160 110,6 o»9i
'^ 320 115,5 0,95
Die Überführungszahl des Jods fand Hittorf is<) in Lösungen von
n Gramm HjO pro g Znjj zu
n nj-
0,6643 1,157
2,457 0,727
112,886 0,675
Aus diesen Zahlen ist deutlich die erhebliche, mit der Konzentration
steigende Komplexbildung zu erkennen. Nach Kümmeln^') beträgt der
Grenzwert für nj- im Mittel 0,589 bei 0,0025 bis 0,0098 Mol VjZnJj pro Liter,
damit ergibt sich, wenn für 22® die Jodbeweglichkeit vj- = 72 angenommen wird:
A ' 72
und
0,59
= 122
336 Drackcr, Zink,
U»4zn"=«50 (22«)
oder für 18«
Uv,Zn- = 45.
(Es ist hierbei zu beachten, daß die Zahlen Kümmells noch immer
einen kleinen Gang mit der Verdünnung zeigen:
c nj-
0,00976 0,602
0,00488 0,586
0,00248 0,579).
Mit A^ = 122 sind die oben gegebenen Dissoziationsgrade y für
Znjj 5ZZ± Zn- + 2j' berechnet
Elektrometrische Bestimmungen ergaben, daß die 0,5 molare Lösung
mit — KNO3 Zusatz die i,27fache Zn-'-Ionenzahl enthält als ZnS04 in 0,5
molarer Lösung^öS), dies ist ein sehr wenig wahrscheinlicher Wert.
Laurie^^^ untersuchte folgende Kombinationen, welche zu dem von
Herroun^^o) konstruierten Jodvo Itameter in Beziehung stehen.
1. Zn/Znjj-Lösung/Jj/Pt bei 20«
a Gramm J2 gelöst in 1 ccm einer Lösung von 0,33 g ZnJ, pro g HjO
a 0,309 0,155 0,077 o»037 0,018 0,005 0,0006
X 1,287 1,271 1,271 1,268 1,259 i>238 1,221
2. b Gramm ZnJ, in 1 g einer Lösung, welche pro ccm 0,014 g J2 enthält,
b 3,870 0,118 0
X 1,075 1,303 ii594
3. Zn/ZnJj-Lösung/CuJ/Cu
c Gramm Znjj in 1 g HjO
c 3,90 3.64 2,87 2,72 2,49 1,86 0,596 0,236
Jr 0,415 0419 0425 0,440 0,454 0,488 0,545 0,607
c 0,118 0,059 0,029 0,003 o
X 0,637 0,656 0,696 0,771 0,894.
X bedeutet Volt
Die Anordnungen 1. und 2. sind zwischen 10^ und 50* von der Tem-
peratur weniger als um 0,1 Millivolt pro Grad abhängig.
Temperaturkoeffizienten. Gocken»^) fand, daß sich der Potcntial-
sprung Zn— Znjj für 0,5 Mol pro Liter um 0,602 Millivolt pro Grad ändert
Oberflächenspannung. Nach Valson^^^) beträgt die Steighöhe einer
Lösung von a Gramm Znjj in 100 g HjO in einer Röhre von 0,5 mm Durch-
messer bei 15<> h mm
a o 5 10 15 20 25
h 60,6 58,2 56,2 54r4 52,8 51,2
Zur Berechnung der Oberflächenspannung muß hierbei noch das variable
spez. Gewicht der Lösungen berücksichtigt werden, und es folgt aus dem an-
gegebenen Werte des Röhrendurchmessers, daß h • g, multipliziert mit dem
spez. Gewicht, die Oberflächenspannung in mg/mm ausdrückt
In alkoholischer Lösung von 0,001 Mol VsZnJ^ pro Liter beträgt bd
18 ö die äquivalente Leitfähigkeit des Salzes 28,6.10-8 rez. Ohm,^»«) Die
Oberführungszahl nj' des Anions beträgt nach Hittorf^«*) für a Gramm
C2H5OH pro g Znjj:
Drucker, Zink. 337
a 0,5197 0,7072 1,5335 1,5341 4,9334 i6,i44
n, 2,161 2,008 1,711 1,705 1,254 0,747
Die Komplexbildung ist hier also noch erheblich stärker als in wässriger
Lösung.
Die elektrische Leitfähigkeit von geschmolzenem Znjo zeigt beim Schmelz-
punkte eine plöt>.liche Änderung.* 3*)
Ober Oberflächenspannung vergl. MotylewskL^^^^t)
Zinkcyanld. Das Zinkcyanid, ZnCyj = 117,5, wurde zuerst vermutlich
von Wöhler'»'/) und von Oppermann*^') dargestellt. Es kann aus ZnS04
oder ZnClj, nicht aber ZnCCHgCOO).^ ^9^), durch Fällen mit KCy erhalten
werden, entsteht bei Reduktion von C0(NH2) oder (CNOH)3 mit Zn^»^),
und bildet sich auch aus ZnO- und KCy- Lösung. *^^) Durch Umkristallisieren
aus konzentrierter Zn(CH3COO)2-Lösung mit Zusatz von ZnS04 wurde es
in rhombischen Prismen erhalten. 2^®) Im amorphen Zustande neigt es zu
kolloidaler Aufschlämmung und geht beim Waschen leicht durch das
Filter.^öi) Aus der Messung von Lösungswärmen in verdünnten starken
Säuren, in denen es als Salz einer schwachen Säure löslich ist, während
reines HjO und QH^OH so gut wie nichts aufnehmen, ergab sich die Bil-
dungswärme:
ZnCvj -!- HCl aq = + 3400 cal bei 12 ^'.200)
[Znl + [Cyo] = [ZnCyj] = 57000 cal.^«o)
J. Thomsen202) findet
Zn 4- 2Cy + xH^O = 53400 cal + ^ (^ ^'ne kleine positive Korrektion)
Zn -f 2Cy -f 2KCyaq= 62230 cal
ZnCy2 X H2O + 2KCy aq == 8830 cal — x
Zn(OH)2 + 2HCyaq = i6i40 + x.
ZnCyj ist ein Salz, das als Neutralteil mit CN' und einem der Ionen der
Zinkacetats Komplexe bildet, wie schon aus seinen oben erwähnten Löslich-
keitsverhältnissen in anderen Salzen folgt. Die Entstehung aus dem schwer
löslichen ZnO mit KCN wurde ergeben, daß seine Löslichkeit erheblich unter
der des ZnO liegt Sein Zustand in wässriger Lösung ist infolge der i^e-
ringen Löslichkeit bisher der Untersuchung nicht zugänglich gewesen und
fast die einzige physikochemische Angabe besteht in den Zahlen, welche den
Potentialsprung von Zn gegen KCy von der Normalität c in Voh aus-
drücken. 203) Er variiert darnach zwischert den Grenzen
c=«i 10-^
jr = 0,956 0,355
Da aber der Zinkgehalt hier nicht definiert war, so läßt sich den Daten
lediglich qualitativ entnehmen, daß die Lösungstension gegen Cyaaidlösung
offenbar wegen Komplexbildung größer ist als gegen andere Lösungeti und
gleichzeitig mit der Konzentration des komplexbildenden Anions CN' abnimmt.
Über den Zustand des Komplexes vergl. Zinkdoppelcyanide.
ZinkrhodanicL Zinkrhodanld ZnCCNS)}«» 181,6, schließt sich den
Haloiden an. DargestelU wurde es von Meitzendorff.^o*)
Über die Löslichkeit liegen keine Angaben vor.
Zinkverbindungen mit den Elementen der Sauerstoffgruppe.
Zn, Oxyd, Sulfid etc
Abcggr Htfldb. d. anorgtn. Chemie II. 22
18
Drucker, Zink.
Sp. Oew.
Bild-W.
Lösljchk.
Molarvol.
Sumtne der
Einzelmolarvolume
Zn(OH)2 3,05
82680
2x1 0-&?
32,7
ZnO 5,65
85400
2x10-*?
J44
ZnS 4,0
41580
7
24.4
24,8
ZnSe 5,40
40400
?
26,8
36,8
ZnTe 6,34
37300
?
30,4
294
Löslichkeit: Mol pro Liter
Zinkhydroxyd und Zinkate. Das Zinkhydroxyd, Zn(OH)2 »» 99,4, gehört
bereits zu den amphoteren Hydroxyden, die in Lösung unter Umständen auch
Säurefunktion ausüben. Es kann gut kristallisieren und wird auch kristallin
in der Natur gefunden. Die Kristallform ist rhombisch 205) 207)^ das spez. Ge-
wicht beträgt etwa 3, z. ß. 3,053 nach FilhoP^e)^ 2,677 aber nach Nickles.-^^
Künstlich ist es sehr häufig aus dem Metalle dargestellt worden, indem
man dieses in eine* alkalische Lösung brachte und zur Erleichterung der Ent-
ladung ein positiveres Metall mit ihm verband. Diese alte, an das Metafllpaar
von Qiadstone erinnernde Anordnung wurde schon von Runge in der Form
Zn—Fe mit NH4OH, KOH oder NaOH, von Schindler und anderen älteren
Autoren benutzt und liefert nach Nicklfes^o?)^ Cornu^o») und anderen kristal-
lisiertes Zn(0H)2. Neuerdings ist auch anstatt des Lösungsdruckes des Zn-
Metalls die Elektrolyse von Alkalisalzen mit Zn-Anode benutzt worden, wobei
das Zn an der Anode gelöst und durch das an der Kathode entstehende
Alkalihydroxyd gefällt wird.
Z. B. untersuchte Strecker^o») die Kombination Zn— NaCl— Zn und bekam
an der Anode Hydroxyd mit 0,6 Volt und 0,5 Amp./qdm. Der Theorie ent-
sprach qualitativ sein Befund, daß Metallkathoden mit geringerem Lösungs-
drucke als Zn eine geringe Spannung erfordern, ^o»)
Auch auf andere Weise kann man das Zn(OH)2 darstellen. Außer der
bekannten Fällung durch hydroxylhaltige Stoffe kennt man Umwandlungen
wie ZnS04-Lösung + AgO — »^ Ag2S04 H-Zn(0H)2, welche quantitativ ver-
läuft^io), und ZnCOj + 0,1 normal KOH — ».Zn(0H)2 + KjCOs.^n)
Fällt man Zn-Salze mit Alkali, so ist der Niederschlag nicht immer reines
Zn(OH)2. Dieses ist nach Euler'^^^«) aus Nitrat zu gewinnen.
Zn(OH)2 kann, wenn es aus Lösungen gefällt ist, je nach der Behandlung
sich gegen Reagenzien verschieden verhalten, wie es auch das ZnO tut. Man
hat daher gelegentlich versucht, die Existenz verschiedener Modifikationen und
verschiedener Hydrate anzunehmen, es liegt aber für diese Ansicht bisher
kein zwingender Grund vor. Die Hydrate des Oxyds und Hydroxyds, welche
z. B. de Forcrand 2 J2) erhielt, brauchen durchaus nicht als Individuen aner-
kannt zu werden und wenn nach der Lösungsgeschwindigkeit in derselben
Flüssigkeit 2 18) verschiedene Präparate unterschieden werden müssen, so haben
sich sprunghafte und stets wiedergefundene Unterschiede bisher nicht gezeigt,
es fehlt also das Kriterium der chemischen Individualität. Die Unterschiede
dürfen vielleicht mit Oberflächenerscheinungen in Zusammenhang gebracht
werden.
In oktaedrischen Kristallen erhielt BecquerePi*) aus Na-Zinkat ein
Hydrat Zn(0H)2 -2 H2O.
Die Bildungswärme beträgt^is)
Zn + O + H20 = Zn(OH)2 + 82680 cal
ZnO + H2O = Zn(OH)2 — 2750 cal.
Drucker, Zink- 339
Folgende Lösungswärmen wurden bestimmt***)
Zn(0H2) + H2SO4 aq = ZnS04 aq + 23410 cal
Zn(OH)2 + 2HNO8 aq =Zn(N05)2aq +19830 „
Zn(OH)2 4- 2 HCl aq ' = ZnClj aq + 19880 „
Zn(OH)2 + 2CH3COOH aq = Zn(CH3COO)2 aq + 18030 „
Die Löslichkeit des Zn(0H)2 in lijO ist sehr gering und wird von
Herz^iC) zu 2,6-10-* bei Zimmertemperatur berechnet, während Labend-
zinski*^^) aus allerdings noch unsicheren Grundlagen den zweifellos zu hohen
Wert für das Löslichkeitsprodukt Zn-x(OH')2 zu 2,4. 10-^ ausrechnet Salz-
lösungen dagegen nehmen zum Teil merkliche Mengen auf. Eine 1 prozentige
Lösung löst bei t^ a mg Zn pro Liter *>^)
NaCI
KCl
acij
MgClj
BaClj
K,SO,
MgSO^
t" 18
20
16
16
18
20
21
a . 5«
43
57,5
65
38
37,5
27
KNO,
NaNO,
Ba(NO,),
K2CO,
NH^CI
NH^NO,
(NH«),S04
t« 15,5
«5.5
21
15
20
20
20
a 17.5
22
25
0
95
77
88
Die stärkste Löslichkeit findet sich also in den Ammonsalzen, die sich
unter Bildung von Ammoniak und Zn-Salz^^^) bis zu einem Gleichgewicht
umsetzen; dann folgen die Chloride, da mit ihnen sich jedenfalls undisso-
ziiertes ZnClj und eventuell dessen Komplexe in merklichem MaBe bilden;
die stets stark dissoziierten und kaum komplexbildenden Nitrate haben das
geringste noch nachweisbare Lösungsvermögen; Carbonat vermag natürlich
wegen der noch kleineren Löslichkeit des ZnCOj gegenüber Zn(OH)2 nichts
Merkliches in Lösung zu bringen.
Die Fähigkeit des Zn(OH)2, starken Basen gegenüber als Säure zu fun-
gieren, tritt sehr deutlich in den Kombinationen mit KOH und NaOH zu-
tage, während das Ammoniak ein abweichendes Verhalten zeigt, da seine OH'-
Konzentration zu gering ist; es bildet vielmehr komplexe Zn-NH3 -Kationen.
Kaliumzinkate sind schon ziemlich, lange bekannt Die ersten Beweise
für ihre Existenz finden sich in einigen Arbeiten von Laux, SandeT u. a.^*»),
aus denen die Formel K2Zn02 abzuleiten ist, welche auch heute als die
normale gilt Dieser Stoff wird in heißer Lösung zu K2Zn203 hydro-
lysiert.2i»)220) Quantitative Studien wurden später von Prescott^^i^ ausge-
führt und ergaben folgendes.
Bei 17^ braucht 1 ccm molamormaler ZnS04-Lösung 8ccm normaler KOH
zur Wiederlösung des Niederschlags. Hierzu können 4 ccm V2 molare H2SO4
gesetzt werden, ehe der Niederschlag wieder fällt Der Säurezusatz kann er-
setzt werden durch Verdünnen auf das 13 fache Volumen.
ZnS04 (^'^ normal) braucht für 10 ccm 12,6 ccm - KOH.
Wenn KOH 0,1 normal zu ZnS04 in normaler Lösung gesetzt wird, so
löst sich der Niederschlag nicht mehr, die schwächste Lösung, die ihn noch
zu lösen vermag, ist 0,292 normal. Bei 50^ ist dreimal soviel KOH nötig
als bei 17^, um Zn(0H)2 in Lösung zu halten.
Die ersten Versuche lassen sich folgendermaßen berechnen: Die Kon-
zentrationen von Zn (resp. ZnS04), KOH und H2SO4 (resp. K2SO4), welche
zugleich bestehen, wenn eben keine Fällung eintritt, seien a, b, c
22*
Drucker, Zink.
a b
0,1 1 1 0,892
0,00854 0,0685
0,0769 0,613
0,0443 0,556
c
0
0
0,308
0
340
Nr.
I
2
3
4
Zur weiteren Berechnung eignen sich diese Zahlen wegen der Qegenvart
des K2SO4 nicht
Ausführlicher wurde die Lösung des Na-Zinkais untersucht. Comey und
Loring Jackson^^^) haben aus der Lösung mit Alkohol zwei Präparate er-
halten, eine weiße bei 100^ schmelzende Masse von H2Na4Zn3Oe.i7H20(?)
und Kristalle von HNaZnOj • -^HjO, die bei 300^ nicht schmelzen und nach
Förster und Günther"») nicht—, sondern 3H2O enthalten. Dazu stimmt
die Angabe von Jordis"^) nicht, daß NajZnOj bei i50<> zerfällt
Löslichkeitsvejsuche ergaben folgende Zahlen."^) In 20 ccm an
Zn(OH)2 gesättigter Lösung befinden sich a Gramm Zn und b Gramm Na
(die Verdünnung des NaOH beträgt also v Liter).
a 0,0040 0,0150 0,0442 0,1771 0,9630 0,2481 0,3700
b 0,1012 0,1978 0,4278 0,6670 0,9660 14951 2,9901
V 4,55 2,33 1,07 0,70 0,48 0,31 0,16
Auch diese Zahlen gestatten leider keine Berechnung, da nur die kon-
zentrierteste Lösung stabil ist, während die anderen langsam Zn(0H)2 wieder
abscheiden. Es scheint sich hier um einen jener interessanten Zwischen-
zustände zu handeln, von denen. man zurzeit noch nicht weiß, ob man sie
den kolloidalen zurechnen soll oder nicht (s. u.).
Daß wenigstens ein Teil des gelösten Zn(OH)2 in irgendeiner Form als
Salz und nicht völlig als Kolloid gelöst ist, zeigt die Tatsache, daß die Zsi"-
lonenkonzentration endliche, wenn- auch sehr kleine Werte hat, und daß etwas
Zinkatanion mit diesem in der Lösung koexistieren muß; denn die Zinkat-
lösungen geben z. B. mit Schwefel-Ionen ZnS-Niederschlag. Weiterhin spridit
dafür das von Kremann ^^Tb) bei Oberführungsversuchen gewonnene Resultat
(vergl. dazu Bonsdorff»***) u. **%
Nach Wilsmore^*^ hat eine Lösung von 1 KOH -f n KsZnOj pro Liter
die Potentialdifferenz jr gegen Zn bei 25 ^
n jr Z
o 0,959 ± 0,004
0,01 0,966 + 0,007 2,10-*^
Aus X folgt eine Konzentration des Zn'*-Ions von etwa z.
Hantzsch237) nimmt an, daß außer in hochkonzentrierten Lösungen fast
gar kein Zinkat, sondern meist kolloidales Hydroxyd vorhanden ist, und stutzt
sich auf folgende Experimente. Eine Lösung von 1 ZnS04 + 9NaOH
«-Na2S04+Zn(OH)2 + 7NaOH hat fast die gleiche spez. Leitfähigkeit
wie Na2S04 + 7NaOH; wenn die Verdünnung mehr als 200 Uter beträgt
Mit steigender Konzentration ist sie anfangs etwas kleiner, es ist also ver-
mutlich Zinkat vorhanden, sie steigt aber schnell an und es fällt Zn(OH)2 aus.
Kochen oder NaCl-Zusatz bewirkt Fällung, eine Erscheinung, die entweder
als eine gewöhnliche Kolloidfällung durch Salzzusatz oder aber als eine
Folge von (vielleicht mit einer Hydrolyse in Zusammenhang stehenden) Massen-
Drucker. Zink. 341
Wirkung des Na-Ions aufgefaßt werden kann. Eine Entscheidung dieser
Alternative läßt sich möglicherweise durch Variation des zugesetzten Salzes
herbeiführen.
Die Verseifung von Athylacetat erfolgt bei is^ »n einer Lösung von
iZnSO^ + i2NaOH in loo Litern ebenso schnell als in iNa2S04 + loNaOH
bei gleicher Verdünnung, aus der Zn-Lösung Ollt rasch ein Nieder-
schlag.227b)
Da mithin die Oq^enwart des Zn-Hydroxyds in der Lösung auf deren
OH'-Konzentration sowie Leitfähigkeit 2^7«) keinerlei Einfluß ausübt, so erscheint
der Schluß von Hantzsch für die Hauptmenge des gelösten Zn gerecht-
fertigt »2^) Man wird aber, wie das prinzipiell für jeden Stoff geschehen
muß, der kolloidal in Lösung gehen kann, neben einem kolloiden Anteil einen
andern, wenn auch vielleicht sehr kleinen Teil im gewöhnlichen Lösungs-
zustand annehmen dürfen, und es muß der Zukunft überlassen bleiben,
die für dieses wichtige Qebiet geltenden Oleichgewichtsbeziehungen aufini-
decken.
Kunschert228») hat die elektromotorischen Kräfte von Konzentrations-
ketten gemessen, die Zn(OH)2 in NaOH als Elektrolyten und Zn Elektroden
enthielten. Er fand für c Mol Zn und z, und z, Mol NaOH pro Liter jr,
Millivolt jTs enthält die unter Berücksichtigung der Flüssigkeitspotentialdifferenz
korrigierten Werte. An Zn^ und Zn, sind kleine Korrekturen für die Menge
des .durch Zn gebundenen OH angebracht (rund 1 Proz.). Aus den Zahlen
berechnet Kunschert den Quotienten — ^ der das Verhältnis der Molarexpo-
m
nenten der Oleichgewichtsgleichung angi6t In verdünnten Lösungen nähert
sich ^dem Werte 3, entsprechend Zn-H-30H' — HZnOj + HjO, in kon-
zentrierten 4, entsprechend Zn- + 4OH' -= ZnO," + aHjO. Für dieses Oleich-
gewicht ergab sich ^zn" cöh- _^ ^^^ts und die Spannung Zn Elektrode
czno;'
^c|;cu uic lAfauiig Ji
r, =. 1,130
— U,02g lOg
COH«
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*1
*1
n
iii
0,0097
>,Q3
0,95
22
29
4,0
0,0097
0,95
0,46
22
32
3,8
0,0097
0,95
0,36
3»
44
4,0
0,0097
0,95
0,176
47
7»
3,5
0,00484
0,945
0,965
28
36
5,»
0,00484
0,965
0,475
18
28
3,4
0,00484
0,965
0,181
52
76
3,7
0,00484
0,965
0,088
59
94
3.3
0,0024
0,9676
0,906
60
94
3,3
0,012
0453
0,208
30
4»
4,4
0,0097
0,36
0,186
16
25
3,2
Andere Zinkate
hat Bertrand "8t>)
beschriebea Er
erhielt aus gt-
meinschaftlicher amtnoniakalischer Lösung
neben
Sr(OH),
und Zn(OH),
Sr(HZnO,), .7H,0 und analog Ba(HZnOj)j • 7HjO, femer auch Ca(HZnO,), •
4H,0.
342 Drucker, Zink.
Den Zinkatlösungen resp. alkalischen Zn-Lösungen kommt eine gewisse
praktische Bedeutung zu, die siuh hauptsächlich, wie bei analog verwerteten
Lösungen andrer Metallsaize, auf den äußerst geringen Gehalt an Metsllkationen
gründet Denn einmal kommer Hadurch die Vorteile zur Geltung, welche
z. B. eine Lösung von guter Leitfähigkeit, geringem Gehalte an aktuellen und
großem an potentiellen Kationen für die Elektrolyse und Galvanostegie be-
sitzt, Vorteile, die bekanntlich in hohem Maße den komplexen Cyaniden inne-
wohnen; andrerseits aber kann umgekehrt diese geringe und praktisch kon-
stante Konzentration der aktuellen Zn**-Kationen vermöge der durch sie be-
dingten Erhöhung des Reduktion^potentials der mit ihrem Metalle kombinierten
Lösung mit Vorteil ausgenutzt werden. So sind denn einerseits die Zinkat-
lösungen als Bäder für elektrolytische Zn-Gewinnung, andrerseits für Reduk-
tionszwecke, z. B. für die Indigoküpe, in Vorschlag und in Anwendung ge-
kommen. Besondere Erwähnung verdient die Konstruktion des seinerzeit
als Akkumulator vorgeschlagenen Cupronelements.
Der stromliefemde Prozeß dieser Kette beruht anscheinend auf der Ab-
scheidung von Cu durch Zn nach dem Schema
Zn + CujO + HjG h Cu + Zn(OH),.
Als Elektrolyt ist NaOH mit Vorteil verwendbar, weil es die Zn--
Ionen auf einen sehr kleinen Betrag reduzieren und gut konstant halten
kann, so daß die Lösungstension des Zn höher ist als gegen andere Bek-
trolyte.
Indessen reicht auch die Löslichkeit des Zn(OH)2 ^^ anderen Salzen,
z. B. NaQ (s. S. 339), hin, um eine definierte Zn"-Ionenkonzentration zu
schaffen und zu erhalten. Über die Spannungsverhältnisse des Elements
macht R. Lorenz 2^«) folgende Angaben.
Ein Element Zn — 1 n NaCl — CUjO zeigte bei der Schließung durch
Q Ohm folgende Klemmenspannungen jr in Volt und Einzelpotentiale a am
Zn-
^A^av^i, u <
r i^av.«!.
Si
X
a
b
000
0,903
+0,525
-0.378
100
0,802
+0,500
—0,302
10
0A42
+0,447
+0,005
1
0,218
+6409
+0,191
0,1
0,054
+0,370
+0,316
Die Spannung hängt also, wie zu erwarten, sehr stark von der Bean-
spruchung ab, nach Lorenz verträgt das Element 0,5 Amp^qdm Elektrodenfläche
Ein eigentliches Cupronelement mit NaOH statt NaQ hat eine bedeutend
höhere elektromotorische Kraft und verträgt auch stärkere Beanspruchung aus
den oben gegebenen Gründen ; zum Vergleiche mögen folgende Daten dienen
(1 für NaQ, II für NaOH):
a
*I
xn
xn
XI
170
0,737
1,038
14»
10
0,593
0,918
1,55
1
0,290
0,765
2,64
0*1
0,047
0,288
6,1
Drucker, Zink. 343
Nach Wilsmore^^^ beträgt der Potentialsprung vom Zn zu einer an
KOH normalen, an K^ZnOj n Äquivalente enthaltenden Lösung jt Volt
n jt
0 0,959
0,01 0,966
Wesentlich anders gegen Zn(0H)2 als die Alkalien verhält sich NH4OH.
Wir haben hier mit gewissen, sonst nicht häufigen Isomerieverhältnissen zu
tun. Denn die Fähigkeit des Zn, in Gestalt seines Hydroxyds eine wenn
auch sehr schwache Säure zu bilden, konkurriert mit seiner Neigung zur
Bildung komplexer Metallkationen, deren es gerade mit NH, mehrere bilden
kann. Während man nun die Löslichkeit des Zn(OH)2 in KOH usw. ohne
Bedenken durch Bildung des Zinkatanions ZnO^" erklären durfte, event mit
der oben besprochenen Einschränkung, konnte vor Anwendung physiko-
chemischer Methoden für den Zustand der ammoniakalischen Lösung des
Zn(OH)2 eine Entscheidung nicht getroffen werden. Nachdem aber neuer-
dings eine Anzahl Untersuchungen gerade auf diesen Punkt gerichtet worden
sind, kann es als höchstwahrscheinlich gelten, daß das Zn in dieser Lösung
im wesentlichen in Form komplexer Zinkammoniakkationen existiert
Zunächst wird dies durch OberfQhrungsversuche bewiesen, denn Zn
wandert zur Kathode.^»©)
Löslichkeiten nach W. Herz-^^^) enthält die folgende TabeUe, welche
unter c die Normalität des NH4OH, unter z die von Zn (Mol Zn pro Liter)
ausdruckt für \^^ — 190 gilt und mit Zn(OH)2 gewonnen wurde, welches bei
60®-- 70* getrocknet war.
c= 0,0942 0,236 0,707
z= 0,0011 0,011 0,059
5-= 85,5 21,4 12,0
Wie die dritte Zeile unter - deutlich erkennen läßt, und wie zu erwarten,
wächst die Löslichkeit relativ stark mit c^^J)
H. Euler^33) untersuchte verschiedene Präparate von Zn(0H)2, A ent-
hielt 74, B 55, C 71 Proz. HjO, D war bei \\o^ getrocknet Ihre Löslichkeit
war, wie die folgende Tabelle zeigt, um so größer, je wasserreicher das Präparat
to_i50— 170
t««
«210
c z
c
z
0,485 0,013
C
0,500
0,0097
0,97 0,034
0,253
0,0029
0,485 0,010
D
0,518
0,0070
0,259
0,0022
B
Nach Bonsdorf!»»«)*"*) lösen sich bei 25* pro Liter c-normalen NH,
a Gramm ZnO
c a
0,321 0,34
0,643 0,845
1,215 2,70
1,928 5,07
2,570 7,01
3,213 J0,i6
344
Drucker, Zink.
Euier23'i) bestimmte weiter die Potentialdifferenzen von Ketten des Schemas
Zn — ZnS04 (^ — 0,05) — NH^OH + Zn(0H)2 — Zn und berechnete nach
der Nernstschen Formel jr = 0,0588. log ^^ die Zn-Mon- Konzentration der
Ammoniaklösung. Er fand unter der Annahme der Reaktion Zn- + 4NH3
^ ^ 7n(NHj)^" die Komplexkonstante
Czn- C^NH, ^^ ,^^_
. ■ s= 2,0 • 1 0
V.Zn(NH,)4"
10
Darnach besäße das komplexe Kation die Formel Zn(NH3)4"
Dagegen kommt Bonsdorff"^»*) ebenfalls auf Grund von Potential-
messungen zu dem Schlüsse, daß das komplexe Kation nach der Formel
Zn(NH3)3- zusanimengesetzt sei.
Derselbe Autor maß auch Leitfähigkeiten und fand für Lösungen, die
bezüglich J/2Zn(OH)2 0,01 und bezüglich NH3 c normal waren, bei i8<> die
Werte unter jr. Zum Vergleiche ist eine Reihe mit V2Bä(OH)2=o,oi (III)
sowie die spez. Leitfähigkeit der reinen NHj-Lösung (I) beigegeben.
c
1
0,5
7,0- 10-*
1
9.0 „
2
10,6 „
3
10,9 „
4
10,7 „
7
8,2 „
0
5i4 ..
Die sämtlichen Resultate Bonsdorffs sind (x
igo, z = Äquivalente Zn(OH)2 pro Liter)
II
III
84-10-'
22,1-10-*
10,8 „
23.1 „
13,1 „
23,5 „
13,8 „
23,4 „
13,6 ,.
22,2 „
11,2 „
17,6 „
8,2 „
13,5 „
rffs sind (x
= spez, Leitfähigkeit bei
0,01
0,02
0,03
0,04
0,25
«'10*= 5.6
6,4
—
—
—
0,5
6,8
8,6
10,2
—
—
1
8,9
11,1
13,5
15,6
17,0
1,5
9.9
12,6
15,2
17,5
19,5
2
10,6
13,4
16,2
18,8
21,1
2,5
10,9
13.8
—
—
—
3
10,9
14,0
17,0
19.6
22,3
4
10,8
13,7
16,8
19,5
22.3
5
10,1
—
16,0
19.0
21,5
7
8,1
10,8
13,9
16,5
19.2
10
5,4
8,1
10,2
12,1
14.2
c
z
x.io*(NHj)
x.io«(Zn(OH), + NH,)
2,5
0,1
10,9
32,7
2,5
0,05
10,9
24,3
2,5
0,025
10,9
18.3
2,5
0,0125
10,9
14.5
2,5
0,0063
10,9
11,2
Durch Untersuchung ihres katalytischen Effekts auf die Acetonkonden-
sation ergab sich für die Hydroxylionen einer Lösung von 0,234 Mol
Drucker. Zink. 345
^/2Zn(0H)^ und 2,36 Mol NH3 pro Liter .das Resultat, daB ungefähr 3,5 mal
soviel OH vorhanden ist als in normaler NHj-Lösung.
Für die Annahme komplexer Zn-NHj-Kationen sprechen auch einige
andere Gründe. Nach Herz ^5^) diffundiert im Dialysator aus der ammoniaka-
lischen Lösung etwas Zn, was in Alkalilösung nicht geschah. Femer maß
Herz 237) folgende Löslichkeiten in substituierten Ammoniaken statt NH3
in CH3NH3OH I in C2H5NH3OH
c I ' c
z - c z -
z
0,068 0,0003 230
0,51 0,0045 113
0,68 . 0,0098 69
z
0,0944 0,0005 189
0,472 0,0081 58
0.944 0,03 31
Die Löslichkeit ist also bedeutend kleiner als in NH4OH. Die beiden
entsprechenden Dialkylamine lösen Zn(0H)2 fast gar nicht
Daraus darf man schließen, daB es im wesentlichen nicht die Zinkatbildung
ist, welche die Löslichkeit in NH^OH erhöht, denn die substituierten
Ammoniake sind stärkere Basen als NH4OH, aber offenbar weniger befähigt
zur Komplexbildung.
Auf elektrischem Wege entsteht ZnO nach Sax6n238b)^ wenn verdünntes
ZnS04 zwischen Zn-Elektroden mit hoher Spannung elektrolysiert wird.
Zinkoxyd. Das Zinkoxyd, ZnO »»81,4, wird in der Natur gefunden
und bildet sich reichlich in Zinkhüttenöfen. Es zeigt, wenn es kristallisiert
ist, deutlich den kristallographischen Charakter seines Metalls, indem es im
wesentlichen hexagonal, gelegentlich aber auch regulär auftritt.^»») Dje Achsen
des hexagonalen Kristalls zeigen a:c= 1 : 1,622 bis 1 : 1,603.^580)
Ober sein spez. Gewicht liegen viele Angaben vor. FilhoP'*) fand
5,612, Boullay^^o) 5600, Karsten^^o) ^^^^ Brügelmann^^i) 5,78 für aus
Zn(N03)2 durch Glühen erhaltenes, dagegen 5,52 wenn es aus Zn(OH2), und
542 wenn es aus ZnCOj dargestellt war. Beim Glühen von Zn(N03)j
bleiben übrigens Stickstoffoxyde zurück.^^^
Künstlich kann das amorphe ZnO zum Kristallisieren gebracht werden,
wenn es sehr stark im Oj-Strome geglüht wird.^*«) Es hält sehr hohe Hitz-
grade aus, ohne sich zu verändern 2**); dagegen genügt bei Anwesenheit
reduziei:ßnder Stoffe schon mäßige Hitze zur Zersetzung.
So ann CS durch Hj^")^*^) cOj^**) und andere Stoffe zu Zn reduziert
werden, die Temperatur merklicher Reduktion liegt **') für Hj bei etwa 450^
Dagegen entsteht aus Zn und HjO ZnO.^«) Die Angaben von Hampe
und Schnabel 249) über die Reaktion ZnSO^ -4- CO \ — ^ ZnO 4- SO^ -f- CO
fördern zu weiteren Untersuchungen auf.
Ober die Bildungswärme des ZnO aus Zn + O liegen viele Angaben
vor. Die Zahlen 84408 cal von Dulong"»), 86900 von Andrews^*"),
84500 von Favre und Silbermann^ftoj^ 85300 von Marignac^*^), 85500
von Woods^fiJ), 85430 vonThomsen^fti) stimmen untereinander. Dagegen
fand Ditte253) für verschieden stark geglühte Präparate Lösungswärmen,
aus denen de Forcrand auf verschiedene Modifikationen mit verschiedener
Bildungswärme scliloß^^^t)^ obwohl Marlgnac^ss) längst die Fehlerhaftigkeit
der Ditteschen Zahlen nachgewiesen hatte.
Von den oben gegebenen Daten verdienen das meiste Vertrauen die von
Thomsen, Marignac und Woods.
346 Drucker, Zink.
Lösungswärmen maß auch Berthelot 2**) Thomsen**^ berechnet
Zn H- O H- H2SO4 aq = ZnS04 aq + 106090 cal
Zn + O + 2 HNO3 aq =Zn(N03)2 aq + 102510 cal.
Die spezifische Wärme des festen ZnO beträgt^**) nach Regnault
0,1248, nach Neumann 0,132.
Die LösHchkeit in HjO bei i8<^ berechnen Dupr6 und Bialas^^*) nach
Leitfähigkeitsmessungen zu 1 Teil in 2,36-10* Teilen HjO.
Zinkperoxyd« Ein Zinkperoxyd scheint zu existieren, wie schon
Th^nard^*') und Haas^*^) zeigten, de Forcrand^»«) beschrieb eine ganze
Reihe Peroxyde der verschiedensten Formeln, mit und ohne H^O-Qehalt
(Zn^Of, ZnjO^ usw.), darunter auch Zn02, und maß auch deren Lösungs-
wärmen in Säuren^eo)^ doch wurden diese Stoffe von Kuriloff^«») für Ge-
mische von ZnO 4.iit ZnOj erklärt
Aus Zn(0H)2 und HjO, erhielt Kuriloff^e^) kleine Kristalle von
H2Zn04, die bei \8o^ zerfallen und mit Säure H^Oj ergeben.
ZinksulHd. Das Zinksulfid, ZnS:=97,5, findet sich als Blende und
Würtzit in der Natur und ist eines der wichtigsten Zn-Erze. Wie viele
andere Zinkderivate zeigt es die Eigenschaft der Dimorphie und erscheint,
wie das metallische Zn, teils regulär (Blende), teils hexagonal (Würtzit). Der
Würtzit scheint die, wenigstens bei hoher Temperatur, stabilere Form zu sein,
denn bei künstlicher Darstellung entstehen meistens, zumal durch Sublimation
in indifferenten Gasen, hexagonale Kristalle.
Die Blende findet sich häufiger natürlich als der Würtzit, den man auch
überhaupt noch nicht lange kennt. Seinen Namen erhielt dieser von Fr i edel ^^'l,
der einen natürlichen ZnS-Kristall hexagonal fand. Fast gleichzeitig gelang
seine künstliche Darstellung durch Sublimieren von ZnS in H, bei lebhafte]^
Rotglut 2**) Die Entdecker dieses Verfahrens nahmen zur Erklärung dieser
Umwandlung eine Zwischenreaktion mit Hj an, die wohl möglich, aber durch-
aus nicht notwendig ist, da ja für dies Eintreten der Umwandlung der Unter-
schied in den chemischen Potentialen beider ZnS-Modifikationen eine voll-
kommen ausreichende Begründung bildet
Eine Zwischenreaktion könnte zwar den Umwandlungsprozeß beschleu-
nigen, aber es gelang Sidot^^s), die Umwandlung anstatt in H2 in H^S, S,
SO) und auch in Nj-Atmosphäre durchzuführen, eine Zwischenreaktion m<t
Stickstoff aber wird man nicht gern annehmen. Die Würtzitkristalle wurden
auch aus ZnO oder Silicat in S-Dampf bei Rotglut erhaltenes«), wobei zu
beachten ist, daB" bei tieferer Temperatur ZnS durch Oxydation mit O^ auf-
geschlossen werden kann.
Der Würtzit wurde noch nach verschiedenen anderen Methoden dar-
gestellt von Hautef euille**') direkt aus amorphem ZnS, von R. Lorenz**^
aus Zn-Dampf und HjS, von Mourlot^^^ durch Sublimation im elektrischen
Ofen, von Viard »'<*) durch Überleiten vonZnClj-Dampf überSulfide, speziellSnS,
aus der Schmelze von ZnS04, B^ ^^^ CaFj von Deville undTroost-")
Besonders die Bereitungsweise Mourlots zeigt, daß hohe Temperatur
die Bildung der hexagonalen Modifikation begünstigt
Die regulären Blendekristalle sind auch künstlich erhalten worden, zum
Beispiel aus ZnClj-Dampf und H^S*^*) und auf nassem Wege von Senar-
mont*^^ durch Erhitzen von ZnS "mit HjS und HjO im geschlossenen
Rohre. Es läßt sich vermuten, daß das erstgenannte Verfahren nur durch
Zufall Blende anstatt des Würzits ergeben hat
Drucker, Zink. 347
Außer nach anderen pyrochemischen Verfahren, wie z. B. kristallinisch
aus KjS und Zn-Salz bei 175^273)^ oder aus ZnO-f CS, bei Weißglut 2T4)^
bildet sich das Zn-Sulfid auch auf nassem Wege durch Fällung von Zn-Salzen
mit HjS oder Alkalisnlfiden (s. u.). Bei 200<> erfolgte angeblich quantitativ die
Reaktion ZnS + Ja ► Znjj + S. 2'*)
Es hat stets die Zusammensetzung ZnS (sofern nicht; wie bei der natür-
lichen Blende, fremde Metalle beigemischt sind), mit Ausnahme der Form
des Voltzits, den Fournet^'*) als Zn5S4 vom spezifischen Gewichte 3,66
beschreibt, und des von Schiff*") aus Zn-Salzen mit K2S5 gefällten ZnS^,
das von Säuren unter S-Abscheidung gelöst wird. Eine Formel ZnSj dagegen,
die Arfvedson^^^ aufstellte, beruht auf einem Rechenfehler. *79)
Die spezifischen Gewichte der beiden Formen des ZnS schwanken
für beide um 4,0, ebenso ist auch die Härte beider fast dieselbe, etwa 3,5
bis 4 nach Mohs, das Achsenverhältnis des Würtzits beträgt etwa 1:0,935.
Die Daten schwanken bei den Mineralien wegen der häufigen Beimischung
isomorpher Sulfidc^so) Der kubische Ausdehnungskoeffizient der
Blende zwischen i^^ nnd 45^' beträgt 3,6 • lo-* pro Grad.*®*) Nach
Cussak*^^^ schmilzt Blende bei i049<'. -ZnS entsteht kristallinisch aus Zn
+ S unter starkem Druck. «82) 284)
Bildungswärme. Thomsen^^^ berechnet: Zn + S— ZnS + 41 580 cal
(bei 18«).
Die spezifische Wärme der Blende fand Neumann zu 0,1145,
Regnault zu 0,1230, Kopp zu 0,120. *8^)
Das ZnS gehört wie andere Sulfide zu den wenigst löslichen Salzen seines
Metalls und daher fällt ts aus den meisten Zn-haltigen Lösungen schon durch
H^S, falls keine großen Mengen freier Säure vorhanden sind, z. B. fiUlt es
aus Sulfat, Nitrat usw. nicht quantitativ, wohl aber aus Acetat, und Thomsen
macht darauf aufmerksam, daß im letzten Falle die Wärmetönung positiv,
im ersten negativ ist Wie gering seine Löslichkeit ist, folgt daraus, daß eine
an ZnS gesättigte wässrige Lösung von NaHS (0,39 Mol pro Liter) ca. lo*^^
mal soviel Zn-Ionen enthält als 0,5 molare ZnS04-Lösung. ^^^ Das ZnS
löst sich bedeutend weniger in HjO als Carbonat und Oxyd, daher wan-
deln sich diese in wässriger Suspension bei Zutritt von H2S in ZnS um. 287)
Wenn jedoch die Lösungen sauer sind oder wegen der Stärke des Anions
des benutzten Zn-Salzes bei der Fällung durch HjS sauer werden würden,
so unterbleibt die Reaktion entweder ganz oder doch zu einem Teile. Die
Mengenverhältnisse snielen natüriich dabei die ausschlaggebende Rolle, zum
Beispiel fällt aus einer Lösung, die pro Gramm ZnSO« a Gramm HjO ent-
hält, bei dauernder Sättigung mit HjS von gewöhnlichem Drucke der Bruch-
teil r des Salzes als ZnS.28^
a 1,575 3,038 4,973 10,22 20,11 76,95
7 0,0864 0,1719 0,2215 0,2427 0,33301 0,5096.
Je mehr also die Lösung ZnSOi enthält, desto weniger vollständig erfolgt
die Fällung, denn da sich die Dissoziation der H2SO4 mit wachsender Ver-
dünnung verhältnismäßig wenig ändert, so kommt die Steigerung der Ver-
dünnung, vorausgesetzt, daß stets HjS bis zur Sättigung zugeführt wird, im
wesentlichen auf eine Abschwächung der Massenwirkung der H2SO4 hinaus.
Ausführliche Studien über dieses Gleichgewicht verdankt man Ost-
wald. ^88») Eine Säure von v Liter/Mol löst soviel ZnS, daß die Lösung
n Proz. HjS derjenigen Menge von HjS enthält, die der anwesenden Säure
348 Drucker, Zink.
äquivalent sein würde. (Temperatur anscheinend die des Zimmers, Druck
des H2S über der Lösung nicht reguliert)
V HCl HNO3 H2SO4 HCr+NaCl HKSO4 HNaS04 HNH4SO4 H(MgV2)S04
1 n=4,ii 3,19 2,38 6,66 1,55 1,67 1,70 1,94
2 3,80 3,20 2,37 4,45 1,72 1,84 1,85 2,05
4 3,45 3,17 2,40 3,70 1,85 1,95 2,06 2,13
8 3/17 3,01 241 2,21 1,89 1,96 2,16 2,22
Weiteres Material für diese Beziehungen enthalten die Abhandlungen von
V. Zotta^B») und besonders von Schürmann 290), der sich mit dem Teilungs-
gleichgewicht von HjS und H2SO4 zwischen Zn und einem zweiten Metall
beschäftigt
Obwohl das ZnS zu den schwerst löslichen Salzen des Zn gehört und
sogar aus K2ZnCy4 durch Na^S unter Umständen gefällt werden kann^^i),
so ist es doch möglich, «wässrige Flüssigkeiten zu bereiten, die reichliche
Mengen von ZnS enthalten. Es handelt sich dabei jedoch um kolloidale
Löslichkeit Denn das ZnS neigt, wie viele Sulfide, diesem Zustande zu.
Wenn es aus einer Flüssigkeit gefällt wird, in der seine wahre Löslichkeit
sehr geringfügig ist, so bildet es einen amorphen Niederschlag, während es
kristallin ausfällt resp. unter der Lösung kristallin wird, sofern es sich darin
etwas besser lösen kann, also z. B. wenn eine schwache Säure zugegen ist**^
Das amorph gefällte ZnS aber geht leicht kolloidal in Lösung, so wenn H2S
dauernd durch seine wässrige Suspension streicht; desgleichen löst es sich in
NaHS-Lösung29»), doch kann in diesem Falle wahre Löslichkeit die Ursache
bilden. Der Kolloidzustand kann auch eintreten, wenn die Fällung aus
alkalischer Lösung erfolgt, wogegen die Qegenwart von Salzen, wie bei anderen
Kolloiden, sofort Präzipitation bewirkt 2»2)294)
Das ZnS im Zustande eines definierten Hydrats zu fällen, ist mehrfach
versucht worden, jedoch ohne Erfolg. 29*) Auch den Wärmetönungen, die
nach Berthelot29« bei der Fällung entwickelt werden, kann vorläufig noch
nicht viel Bedeutung zugeschrieben werden.
NaHS von 0,39 Äquivalent pro Liter, welches an ZnS gesättigt ist, ent-
hält 9,6. 10-^» mal soviel %Zti" pro Liter^»') als 0,1 äquivalentes ZnS04.
Der Aufschluß des ZnS für die Metallgewinnung kann in verschiedener
Weise erfolgen. In den letzten Jahren sind mehrfach .Verfahren vorgeschlagen
worden, welche sich auf die Oberführung in ein lösliches Salz mit nach-
folgender Elektrolyse gründen. Diese Oberführung kann durch Oxydation
mit Chlor oder anderen Oxydationsmitteln geschehen, oder auch durch Rösten
unter Luftzutritt
Das ZnS wird in der Analytik als Wägungsform für Zn benutzt Anstatt
der Gewichtsanalyse sind jedoch auch Titrationsverfahren angegeben ^worden,
so z. B. die jodometrische Oxydierung des HjS durch J. ^^^
Anhangsweise mögen noch Versuche über die Bildung von Doppel-
sulfiden 299) Erwähnung finden. Obwohl es nicht ganz feststeht, ob hier wirklich
Individuen gewonnen worden sind, die einen selbständigen Abschnitt verlangen
wurden, soll doch nicht behauptet werden, daß die Annahme von Qemischen
mehr Wahrscheinlichkeit für sich habe.
Es wurde ZnS mit viel S und K^COji bei Hellrotgiut geschmolzen und
aus der Schmelze farblose rhombische (?) Blättchen isoliert, die beim Qlühen
in Luft oder H, sich nicht veränderten, auch in HjO sich nicht lösten und
Drucker, Zink. 349
der Formel K2Zn,S4 entsprachen (das Na-haltige Präparat gleicher Zusammen-
setzung gab an HjO Na^S ab). Mit AgNO, entstand daraus ^warzesAg2Zn3S4.
Auch mit Cu wurde ein Döppelsulfid erhalten.
Kolloidales Zinksulfid. Das Hydrosol des Zinksulfids ist von Wins-
singer^'^) auf zwei Arten dargestellt worden. Einmal nach einer Methode,
welche Ähnlich auch von Spring und Prost zur Gewinnung des Kupfer^
Sulfid- und Cadmiumsulfidhydrosols angewendet worden ist Sie besteht
darin, daß das Gel des Zinksulfids aus neutraler oder besser ammoniakalischer
Zinksulfatlösung durch Schwefelwasserstoff gefällt und dieses dann durch
Dekantieren mit Schwefelwasserstoffwasser in das Hydrosol übergeführt wird.
Es tritt also durch die Einwirkung des Schwefelwasserstoffs auf das von
Elektrolyten befreite Gel Peptisierung desselben ein. Die andere Methode
beruht darauf, dafi das reine Zinkhydroxyd in Wasser suspendiert und durch
Einleiten von Schwefelwasserstoff in das Sulfidsol übergeführt wird. Hier
wird die Bildung des Hydrosols von vornherein durch die Abwesenheit von
Elektrolyten begünstigt Der überschüssige Schwefelwasserstoff läßt sich aus
dem Hydrosol durch Erhitzen desselben zum Sieden entfernen, doch ist allzu
langes Kochen zu vermeiden, weil sonst leicht Gelbildung eintritt. Das aus-
gefällte Gel kann aber neuerdings wieder durch Schwefelwasserstoff peptisiert
werden. Durch sämtliche Elektrolyte wird das Hydrosol gelatiniert Nach
Arthur Müller^sab) begünstigen Medien mit hoher innerer Reibung in be-
deutendem Maße die Hydrosolbildung; es ist ihm deshalb gelungen 299e)^ ein
wenn auch nur wenige Tage haltbares Hydrosol des Zinksulfids durch Mischen
von Zinksulfatlösung mit Glyzerin und Schwefelammonium darzustellen. Hier-
bei tritt zunächst anscheinend keine Veränderung ein, erst allmählich zeigt sich
eine milchartige Trübung, bis schließlich nach einigen Tagen Flocken des Zink-
sulfidgels sich ausscheiden. Durch die hohe innere Reibung des Glyzerins
wird die ReakUonsgeschwindigkeit des Gelbildungsvorgangs, die unter gleichen
Verhältnissen in wässriger Lösung unendlich groß ist, ganz bedeutend verringert
Das Zinksulfidhydrosol erscheint in stark verdünntem Zustande und in
dünner Schicht bei durchfallendem Lichte vollkommen ungefärbt, in konzen-
trierterem Zustande oder starker Schicht erkennt man einen orangeroten
Farbenton; daher zeigt das Absorptionsspektrum desselben eine starke
Schwächung der violetten, blauen und grünen Strahlen, während die gelben
und roten unvermindert bleiben. Im au^llenden Lichte erscheint das Hydrosol
namentlich in konzentriertem Zustande als eine weiße, milchähnliche Flüssig-
keit (Lottermoser).
Zinkselenid und Tellurid. Aus Zn und HjSe entsteht bei Rotglut
unter großer Wärmeentwicklung ZnSe«» 144,6 in dunkelroten Kristallen des
regulären Systems. 3oo) -
Es kann auch aus ZnSe04 durch Reduktion mit C und H, in hexagonalen
Kristallen erhalten werden. ^oi) Es hat das spezifische Gewicht di5tea5^o^o<^)
und löst sich in konzentrierter HCP^i), ist darnach also wohl schwerer lös-
lich als das schon in verdünnter Säure lösliche ZnS.
Aus Zn und Se erhaltenes kristallinisches ZnSe hat die Bildungswärme *<^^
[Zn] + [Se] «i [ZnSe] + 40400 cal.
In ganz ähnlicher Weise erhielt Margottet »<><>) ZnTe— 143,0 in regulären
Kristallen vom spezifischen Gewicht di5»=s6,34.
Die Bildungswärme ^trägt^<^^)
[Zn] + [Te] = [ZnTe] + 37300 cal.
350
Drucker, Zink.
ZinktiKrid. ZnjNj — 224,3 entsteht bei schwacher Rotglut aus Zn(NHj)2
als graues Pulver, das unter Abschluß von O und HjO hitzebeständig ist
jedoch mit HjO sofort Zn(OH)2 und NH3 bildet ^^4) Auch bei der Elektrolyse
von Ammonsalz mit Zn-Elektroden soll sich ein Nitrid bilden. 5<>*) Zn und
HN, geben anscheinend Zn(N3)2, das aber rasch zerfällt^oß)
Zinkphosphide und Arsenide. Auf pyrochemischem Wege sind
mehrere Zinkphosphide aufgefunden worden, deren Formeln jedoch zum Teil
vermuten lassen, daß es keine Individuen sind- Hvoslef^o?) schmolz Zn
mit Na-Phosphat und bekam graues kristallines ZnPj (5i,5Proz.Zn), Reduktion
von ZnO + H3PO4 durch Kohle gab Zn^Pj (76,25 Proz. Zn).
Aus ZnS, Alkaliphosphat und Kohle entstand bei Weißglut bleigraues
ZujPj^^^) in Kristallnadeln vom spezifischen Gewicht 4,21 (im Mittel 75,9
Proz. Zn), gelegentlich gemengt mit ZnP (69,2 Proz. Zn).
Wenn Zn3P2 mit verdünnten Säuren behandelt wurde, blieb gelbes ZnP^
(34i3 Proz- Zn) zurück. *08)
Das einzige wahrscheinlich individuelle dieser Produkte, ZnsP,, wurde
auch von anderen Autoren erhalten.'»»)
ZnHP erhielten E. Drechsel und B. Finkelstein.»!»)
Mit As im Verhältnis As:Zn = 2:3 gemischt, gibt Zn unter 6500 Atmo-
sphären Druck eine homogene, kristalline Masse, ^^i) Das Arsenid Zn^As^
entsteht in Oktaedern beim Oberleiten von As-Dampf in H-Atmosphäre über
erhitztes Zn.»i2)
Nach Cooke'i^t) existieren Individuen ZnjSbj (spezifisches Gewicht 6,48),
ZnSb (rhombisch), doch rechtfertigt die Analyse diese Formeln nicht aus-
reichend.
Zn und Si verbinden sich nach älteren Angaben nicht
In 100 Teilen Zn lösen sich sich bei t<> a Teile Si'®^
600 650 730 800 850
0,06 0,15 0,57 0,92 1,62.
Zinksilicid.
miteinander. *i2b)
to
Zinksalze der Sauerstoffsiuren.
Es sind beschrieben (unterstrichen das bei i8<^ Beständige):
Zn(a03)2 Zn(Br03)2 ZnQO^)^ ZnS04
— — — ZnS04.H50
Zn(C103)2.2H20 — Zn0O3)2»2HaO ZnS04.2H20?
Zn(C103)2-4H20 — —
Zn(C103)2.6H20 Zn(Br03)2'6H20 —
ZnSO^
ZnSe04
ZnSOj . 2HjO? ZnSe04 • 2H2O
2ZnS03.5H20 —
ZnSO;, . 5H2O ZnSe04 • sHjO
— ZnSe04 . 6H2O
ZnSe03
ZnSe03 • H2O
2nS04.6H20
ZnS04>7H2O
dimorph
Zn(N03)2
Zn(N03)2.3H20
Zn(NOjf)2^6HjO
Zn(NÖ3)2-9H2C)
Drucker. Zink. 351
Zn(NO,)j Zn3(P04)2 Zn3(As04),
Zn(NOj)2HjO Zn3(P04)2 • HjO —
Zn3(P04)j.4HjO
Zn^CAsOJj.sHjO
Chlorat Zinkchlorat, Zn (003)2 = 232,3, existiert nach Meusser***)
in drei Hydratstufen, mit 6, 4 und 2 HjO. Die Löslichkeiten, ausgedrückt
in a Gramm Zn (0103)2 ^^f 100 g Lösung oder b Mol auf 100 Mol HjO, be-
tragen bei t0 3»8)
Zn(CIOs),6HjO
Zn
(CI03)j4H2C
)
t»
a
b
t«
a
b
-i8
55,62
9,70
+18
66,52
15,39
0
55,19
11,08
30
67,66
16,20
+8
60,20
11,72
40
69,06
17,29
»5
67,32 '
15,96
55
75,44
24,00
Wie hieraus folgt und durch direkten Versuch bestätigt wurde, geht also
oberhalb 14,5^—15** das Hexahydrat in das andere über.
Das Dihydrat bildet sich oberhalb 55®, dem Schmelzpunkte des Tetra-
hydrats. Das Hexahydrat scheint monoklin zu kristallisieren.'*')
Die Oefrierkurve hat folgenden Verlauf 'i'):
to a b
—13 30,27 3,36
—9 26,54 2,80
Perchlorat Zinkperchlorat erhielt Serullas'**) in hygroskopischen
alkohollöslichen Prismen.
Bromat Das Zinkbromat, Zn(Br03)2 = 321,3, kristallisiert als Hexa-
hydrat kubisch '15)^ hat das spez. Gewicht 2,506'*^) und löst sich bei 15^* in
seinem eigenen Gewichte HjO (nach Rammelsbeig'*')).
Jodat Das von Gay-Lussac^»») enjdeckte Zinkjodat Znü03)2=*4i5ii
hat nach Rammelsberg'«^) 2H2O, Ditte'^o) stellte daraus bei 200<> das
Anhydrid dar. Das Dihydrat löst sich kalt in 100, heiß in 75 Teilen HjO'*');
doch ist diese Angabe sehr unsicher, zumal da die Lösung nach Mylius und
Funk '21) sehr starke Obersättigungserscheinungen zeigt.
Von diesem Salze resp. von dem Perjodate Zn (304)2 leiten sich einige
„Perjodate" ab, die auch als „basische Salze" aufgefaßt werden können, da
über ihre Konstitution keine Angaben voriiegen. Ihre Individualität ist min-
destens zweifelhaft und für einige selbst vom Entdecker nicht behauptet
worden. Dasjenige unter ihnen, welches noch am wenigsten unsicher erscheint,
hat nach Rammelsberg'22) die Zusammensetzung Zn2J209-6H20 oder
Zn(J04)2Zn06H20.
Zinksulfat, ZnS04=» 161,5. Dieses wichtigste aller Zinksalze hat zu
vielen ausgedehnten Untersuchungen Anlaß gegeben. Es ist im festen Zu-
stande in mehreren Hydratationsstufen bekannt, deren Existenzgebiete z. T.
scharf definiert werden können. Das normale Salz kristallisiert mit 7H2O
und gehört in eine Klasse mit den Vitriolen der Ferrogruppe, auch hat es
enge Beziehung zum entsprechenden Magnesiumsalze, wie sich an anderer
352^ Drucker, Zink.
Stelle zeigen wird. Ferner steht die Existenz eines Hexahydrats fest und die
eines Pentahydrats ist auf Grund der Mischbarkeit mit CUSO4 . 5H2O sowie
anderer Tatsachen nicht unwahrscheinlich^ jedoch nicht direkt nachgewiesen.
Endlich finden sich auch Angäben über ein Monohydrat und unsichere Hin-
weise auf die Existenz eines Dihydrats. Auch wasserfrei ist das Salz wohl
bekannt und verhältnismäßig stabil.
Man kennt das Zinksulfat schon sehr lange. Eine historische Darstellung
der Analysen des Salzes in älterer Zeit (von Bergman, Kirwau, Berzelius,
Trommsdorff, Mitscherlich, Thomson) findet sich bei Kühn 322a) und es
geht aus ihr hervor, daß man gelegentlich auch die niederen Hydrate in
Händen gehabt zu haben scheint
Das Heptahydrat ist unterhalb 39^ stabil (s. u.) und wird also bei Kristalli-
sation aus der Lösung unterhalb dieser Temperatur erhalten. Es findet sich
als Qoslairit natürlich, kristallisiert sehr gut und gehört dem rhombischen
Systeme an. Die Achsenverhältnisse betragen a : b : c = 1 : 0,9804 : 0,563 1
(Brooke^^*)). Das spez. Gewicht fand sich zu 2,036 ^24)^ i,953^^^), i,954^-'')»
ijQS?^^')» die spez. Wärme ^28) zu 0,328 resp. 0,347, der Schmelzpunkt soll
bei 50® Helgen. ?2 9^ Man kennt auch monoklines Heptahydrat, das aber sehr
wenig beständig ist.^^«^) Es kann aus bei loo^ gesättigter Lösung bei 19**
durch Einsäen eines monoklinen Vitriolkristalls, z, B. C0SO47H2O, erhalten
werden 351) und wandelt sich bei 40® um.^^*) In Mischkristallen ist es wohl-
bekannt (s^ u.).
Wenn vom Heptahydrate die Rede sein wird, so ist im allgemeinen das
rhombische gemeint.
Die Blldungswärmen betragen nach Thomsen332):
[Zn] + [S] + 4O = [ZnS04] + 230000 cai
[Zn] + Oa + SO2 = [ZnS04] + 158990 cal
[Zn] + Oj + SO2 + {HjO} — [ZnS04H20] + 167470 cal
[Zn] + O2 +SO2 + 7(H20} = [ZnS04 7H2O] + 181 680 cal (rhomb.
Heptahydrat).
Die erste Berechnung der Bildungswärme dürfte von Heß^a^) stammen.
Hexahydrat Daß man aus warmer ZnS04-Lösung ein Hydrat mit
6H2O bekommt, ist schon lange bekannt (vergl. oben Kühn). Es ist monoklin
und isomorjih mit MgS04-6H203^*) und zeigt a:b:c= 1,3847: 1 : 1,6758;
^=81048'.
Andere Hydrate. ZnS04.5H20 fand Pierre»»»), ZnS04 2H20 Bau-
bigny und P^chard»»«) durch Verwittern über H2SO4; ZnS04H20 wurde
mehrfach beobachtet Nach Graham»»') entsteht es bei. 100® aus dem Hepta-
hydrate; aus Dampfdruckmessungen schloß auf seine E:tistenz Lescoeur »'Sj,
sein spez. Gewicht beträgt 3,25—3,08.»»^ Es bildet sich durch CH3OH aus
ZnS04.7H2Ö (vergl. S. 365).
Die spez. Wärme -^'^ö) für ZnS04 2H20 fand sich zu 0,224, fürZnS04
tljO zu 0,20a.
Beim Losen von - ZnS04 • HjO in 1 1 H2O werden 2812 cal ent-
wickelt »*<^) (vefgl. auch Seite 353 Froweln).
Das Anhydrid findet sich in der Natur als Zinkosit und entsteht aus
dem Monohydrat oberhalb 240^.»**) Es is^ für sich sehr hitzebeständig
und kann daher als Wägungsform für Zn dienen »*2), dagegen unterliegt
es sehr leicht der Reduktion. Z« B, geht es, mit Kohle gemischt, bei Dun-
Drucker, Zink. 353
kclrotglut in ZnO, bei Kirschrotglut in Zn über.»^^) Sein spez. Gewicht
beträgt 3,40^*4)^ die spez. Wärme 0,174 (Pape)*^2S)^ seine Kristallform ist
rhombisch.^**)
Ober die Existenzgebiete aller vorgenannten Salze ist Erschöpfendes
noch nicht zu sagen, sehr gut hingegen sind wir über die Beziehungen der
beiden höchsten Hydrate unterrichtet und zwar darum, weil diesen eine große
praktische -Bedeutung zukommt, welche zu dem vielgebrauchten Clarkelement
in Beziehung steht.
Es kommen auch hier die meist anderweit herangezogenen Eigenschaften
in erster Urne in Betracht: Dampfdruck und Löslichkeit der festen Salze und
elektromotorische Kräfte von Elementen, in denen die Salze als Bodenkörper
auftreten.
Dampfdruck. Nach Lescoeur^*«) scheint die Existenz des Penta- und
Dihydrats unwahrscheinlich, denn er fand einen Sprung in der Dampfdruck-
kurve der festen Salze erst bei ZnS04^- HjO. Es hat sich auch über diesen
Punkt zwischen Müller-Erzbach»^') und C R. Schulz(e347) eine Diskussion
entsponnen, indem der erstgenannte auf Qrund seiner Messung der Verdampf-
ungsgeschwindfgkeit die Existenz verschiedener Zwischenstufen behauptete,
während Schulze die Beweiskraft der Versuche bestritt
O. Wiedemann^^S) gab folgende Drucke p in mm Hg bei t«, während
der Dampfdruck des HjO paq beträgt:
t»
P
P«q
10
P
Pm
16,5
7,3
»4,0
60
»»3,9
148,8
22
12,6
19,7
66
»45,5
»95,5
30
20,2
31,5
70
170,8
233,»
34,5
28,5
40,7
75
221,2
288,5
40
44,2
54,9
78,8
258,5
337,8
45
57,5
71,4
85,5
376,4
44»,6
50
73,1
92,9
88
427
486,7
55
90,6
«»7,5
Die Kristalle waren ein wenig verwittert, enthielten also wohl zwischen
6 und yHjO. Es folgt aus der Tabelle, daß 'in einer an HjO gesättigten
Atmosphäre Verwitterung nicht eintritt.
Andere Messungen lieferten Linebarger*^^) und Frowein^*^), welcher
nachwies, daB W.iedemanns Angaben nicht d^h theoretischen Forderungen
entsprechen und daß folgende Werte insofern bedeutend bessere Erfüllung der
Theorie ergeben, als die aus ihnen berechneten Bildungswärmen mit den
direkt gemessenen sehr gut, die älteren dagegen gar nicht übereinstimmen.
ZnS04 . 6,021 HjjO ZnSO^ • 5,940 H^O
to p to p ,
18,00 8406 17,85 7,633
2045 10,075 20,45 9,475
25,15 14,697 25,15 13,286
28,35 I9ii35 28,90 17,448
29i95 21,389 29,95 18,826
31,70 21,075
Die erste Serie entspricht also einem Gemisch von Heptahydrat und
Hexahydrat, die zweite einem solchen von Hexahydrat mit niederem, und die
aus diesen Zahlen berechneten Wärmetönungen stimmen mit den direkt be-
stimmten recht gut überein (vergiß unten).
Ab egg, Handb. d. anorgan. Chemie U. 23
354
Drucker, Zink.
In zweiter Linie und als für die Feststellung der Umwandlungsgrenze
der beiden höchsten Hydrate besonders wichtig kommt die Löslichkeit in
Betracht Die älteren Bestimmungen von Poggiale^^^'), Tobler^*'^), Michel
und Krafft3")^ v. Hauer»^^), ttard^*»), Mulder^^ß), Tilden^*^ u. A.»^«)
können übergangen werden, da die neueren Bestimmungen von Callendar
und Barnes'«*^») (B) und Cohen ^«<>) (C) sehr gut übereinstimmen. Es ent-
hält die bei t^ gesättigte Lösung a Gramm ZnSO^ in loo g U^O.
ZnSO, .
7H,0
ZnSO^öH.O
to
a
a
B
C
C
A
A'
—5
—
39,30
47,08
22,75
18,98
+ 0,1
41,85
41,93
49,48
21,43
i8,ti
9,1
46,96
47,09
54.20
19,08
16,53
»5.0
50,74
50,88
57,15
17,65
15,67
25,0
57,95
57,90
63,74
15,46
14,10
30,0
61,92
—
65,82
14,47
13,65
35,0
66,61
66,61
67,99
13.54
13.18
39,0
70,05
70,05
70,08
12,79
12,79
Die Zahlen für ZnSO^.yHjO lassen sich durch die Formel
a = 41,80 + 0,522 1 + 0,00496 1 2
nach Cohen ausdrücken.
Femer führen Zahlen, welche Cohen und Büchner'*^*) für das Hexa-
hydrat zwischen +40 und 50^ bestimmten, zu
a = 59»34 + 0,0054 1 + 0,00695 1 2.
Die vorstehende Tabelle gibt noch unter A die Anzahl Mole HjO pro 1 ZnS04
für das Heptahydrat, unter A' für das Hexahydrat, welche die gesättigte Lösung
enthält.
Für höhere Temperaturen liegen nur die nicht einwandfreien Daten von
l^tard^") vor.
Eb bedeutet L die Anzahl g in 100 g Lösung
tö 55 62 70 77 100 111 125 137 144 169 171
L 43,4 45,0 47,0 46,5 44p7 43,o 40,7 38,0 374 30,o 29,0
Aus den Löslichkeitsdaten ergibt sicn, daß oberhalb 39,0^ das Hexahydrat,
unterhalb das andere Salz stabil ist Man hatte einen Umwandlungspunkt
schon früher in dieser Gegend vermutet Haidinger^ßi) hatte ihn noch roh
zu 52", 0. Wiedemann363) dagegen zu 40^ angegeben. Er wurde auch
noch auf anderem Wege bestätigt
Cohen 3ß^) bestimmte ihn dilatometrisch zu 38,5^ und aus dem Studium
des „Umwandlungselements"
Zn — ZnS04 6 HjO — ZnZnSO^ . 7 HjO — Zn
resp. der Kombinationen, welche nach Art des Clark-Elements
Hg — Hg2S04 ZnS04 — ZnS04 xH^O — Zn
aufgebaut sind, folgt »<^*) nach Cohen 39,0^ nach Jaeger 39,o<>, nach Cal-
lendar und Barnes 37,75^. Cohen 36ß) fand durch Vergleichen der ge-
sättigten Lösungen durch Leitfähigkeitsmessung 39,0^.
Die beiden Hydrate wandeln sich nicht momentan mit dem Überschreiten
der Grenze um, sondern können labil existieren, die Umwandlungsge-
schwindigkeit bestimmte Cohen.^6^)3ß7)
Drucker, Zink. 355
DieLösiingswärmeZnSO^.yHjO + aQaHjO ►ZnS04aqbei39<>fand
Cohen 3*i^) zu —4215 cal, Thomsen^«»*) bei i8<>zu — 426ocal. DieSchmelz-
wärme fand Cohen bei 39'^ zu —3752 cal, Thomsen bei 18® zu —3609 cal.
Das Clarkelement, früher als zuverlässigste Spannungsnormale benutzt
ist konstruiert von Latimer Clark'*») nach dem Schema
Hg— Hg^SO^ — ZnS04 — ZnS04 Zn-amalg.
Es ist sehr gut definiert, hat jedoch einen großen Temperaturkoeffizienten;
weshalb man ihm jetzt das analoge Cd-Element (Weston) vorzieht Da-
gegen erfordert &s nicht wie dieses eine bestimmte Konzentration des
Amalgams, man wählt dieses etwa loprozentig. Infolge einer großen
Zahl von Untersuchungen ist man in der Lage, seine elektromotorische Kraft
genau angeben zu können, es seien hier lediglich die von verschiedenen
Autoren gefundenen Formeln mitgeteilt, nach denen die elektromotorische
Kraft bei t ^ xt internationale Volt beträgt.
I. jrt=M328— 0,00119. (t — i5ö)_Q,ooooo7(t— 150)2 Jaeger und
Kahle^*'*)
11. jTt— jrj50=o,ooi2oo.(t— 15) — o,ooooo62(t — 15)'- Callendar und
— 0,00006 (t— 15)^ Barnes->'2)
r gültig zwischen o^ und 30^ II zwischen 15^ und 39».
Beim Umwandlungspunkte 39® ist jr= 1,4005.
Es sei noch zum Vergleiche die folgende Tabelle mitgeteilt ^'^j^ welche
eine Zusammenstellung nach verschiedenen Beobachtern Ober jt^^* des Elements
liefert
1872 Clark M378
1882 Carhart 29
1884 Rayleigh 1,4345
1884 Ettingshausen 4
1892 Glazebrook und Skinner 44
1896 Kahle 22 1,4334.
1898 Jaeger und Kahle 28
1899 » 29
1899 Carhart und Quthe 33
Ober das spez. Qewicht der Lösung liegen eine Reihe von Angaben
vor.3'*) Bei 13,6® ist für c Mol - ZnS04 pro Liter.^^*)
^i«»« « ^iM
0,001 309 1,0001 126 0,01 039 1,000886
0,002616 1,0002258 0,09818 1,008189
0,005212 1,0004451 0,18842 1I015587
Bei 150^76)
c df c df
0,7366 1,0593 3,535 1,2709
1,1376 1,0905 4,100 1,3100
1,5629 1,1236 4,7üu 1,3532
2,0124 1,1574 5,350 1,3786
2,490 1,1933 6,030 1,4451
2,998 1,2315
Endlich ergab sich bei 18,5 für a Gramm ZnS04' pro 100 g Lösung^"')
23*
356 Drucker, Zink.
a 29,22 25,14 21,28 17,08 11,20 8,44
di8,6 1,3718 1,3091 1,2528 1,1957 1,1220 1,0894
a 6,65 3,82 3,18 1,46 0,577
cli8,5 1,0696 1,0387 1,0318 1,0138 1,0045
Jones und Qetmanio<^) fanden (anscheinend bei o^) fOrcMol ZaSOJ
Liter das Gewicht w von 25 ccm Lösung.
c
V
0,051
25,2065
0,102
2M097
0,203
25,7940
0,406
26,5929
0,609
27,3614
1,015
28,8954
1,421
20,3779
1,624
31,0909
1,827
31,7850
2,032
32,5002
In wässriger Lösung ist ZnSO« ein Elektrolyt Seine Stärke steht hinter
der der Alkalisalze merklich zurflck, doch mufi es noch den stark dissoziierten
Stoffen zugerechnet werden. Es zeigt schwache Hydrolyse, die in V^^ molarer
Lösung nur 0,03 Proz.«^^, in 0,5 molarer 0,0075 Proz.^^") beträgt
Osmotische Methoden. Die direkte osmotische Messung Tam-
manns^®^) ist nur in relativem MaBe angegeben. Die Dampfdruck-
depression fand Tammann'^i) in mm Hg bei 100^ zu zfp, wenn n Mol
ZnSO« in 1 kg H2O gelöst waren.
n 0,5 1 2 3 4
Jp 4,9 104 21,5 42,1 66,2
=^ 0,0065 0,0137 0,0283 0,0555 0,0872
Die Erhöhung des Siedepunkts bestimmte Kahlenberg'^^; sie be-
trägt J« für a Gramm ZnS04 in 100 g HjO.
p 0.742,0 mm
a
d
3047
0,899
32,89
0,995
35.18
1,122
37,36
1,240
39,83
1,381
44,30
1,459
44,56
1,671
p_ 743,0 mm
a
J
2,886
0,080
6,65
0,169
10,14
0,266
»3,39
0,372
17,71
0461
22,20
0,591
25,20
0,690
28,25
0,811
Drucker, Zink.
357
Die Qefrierdepression ist mehrfach bestimmt worden. ^83) Hier seien
folgende Daten von Arrhenius angeführt Es bedeutet A die Depression, c
die Anzahl Mol pro Liter, a die Anzahl g Salz in loo g HjO.
c
J
i
0,0689
0,169
1,30
0,172
0,367
1,13
0,430
0,799
0,98
0,718
1,296
0,96
Diese älteren Zahlen sind
möglichenireise weniger genau als folgende
von Kahlenberg:
a
J
1,603
0,258
&oa6
0,625
8,962
1,030
10,93
1,246
13,68
M93
16,94
1,922
ones und Oetman»»»») fonden für c Mol/Liter
c
J
c
0,051
0,094
1,84
0,102
0,194
1,90
0,203
0,372
1,83
0406
0,697
1,71
0,609
1,027
1,69
1,015
1,753
1,72
M21
2,715
1,91
1,624
3,327
2,05
1,827
3.976
2,18
2,032
4,990
246
Der kryohydratische Punkt,
—6,4«, entspricht 1,5907 gZnSO« in 5,0587 g
Lösung.»»«)
Die genausten Zahlen sind wohl von Hausrath bestimnit
c
A
i — 1
0,001081
0,00350
0,748
0,001695
0,00546
0,743
0,001853
0,00583
0,702
0,002776
0,00858
0,670
0,002850
0,00868
0,646
0,004019
0,01 192
0,580
0,004412
0,01 309
0,602
0,005160
0,01499
0,569
0,006259
0,01 786
0,541
0,006510
0,01 862
0,546
0,00995
0,02740
0,480
0,01 391
0,03701
0,437
Zur Berechnung von i ist hier die Depressionskonstante 1,850 ange-
nommen, c bedeutet übrigens hier die Anzahl Mol auf 1000 g H^O.
358 Drucker, Zink.
Die elektrische Leitfähigkeit, welche sehr oft gemessen wurde ^'^^j^
führt zu folgenden Zahlen für c Mol V2ZnS04 pro Liter {A äquiv. Leit^ig-
keit in rez. Ohm).
1803S7)
c
A
A
5
9,0
(0,078)
4
11,9
(0,103)
3
»5,6
(0,136)
2
20,1
(0,175)
I
26,2
(0,228)
0,5
(32,3)
(0,281)
0,3
(36,8)
(0,320)
0,2
39,08
(0,347)
0,1
45,43
0,395
0,05
52,68
0458
0,03
(59,5)
0,5«7
0,02
63,73
0,555
0,01
72,76
0,633
0,005
81,76
0,711
0,002
92,05
0,801
0,001
98,39
0,855
0,0005
103,16
0,898
0,0002
10746
0,935
0,0001
»09,53
0,953
Den Endwert A^ erhält man aus der Überführungszahl. ^ Hittorf*«^
fand für Konzentrationen von a g H2O auf 1 g ZnSOi die Überfühnings-
zahl n des Anions
a
2,5244
n
0,778
4,0518
0,760
267,16
0,636,
also eine starke ^Abhängigkeit von der Konzentration. KümmelP^^ unter-
suchte verdünnte Lösungen und fand n=: 0,664, im Mittel, für Lösungen von
0,01109 bis 0,00275 Aquivalentnormalität Oans^^<^) endlich berechnet als
Grenzwert 0,699. Konzentrationsketten ohne Oberführung ergaben, nach
Kümmell, keine sicheren Zahlen.
Legen wir n»io,664 zugrunde, so ergibt sich, wenn mit Kohlrausch
60
die Beweglichkeit von V2SO4 bei 18® zu 69 angenommen wird, Aq «= — gg- = 104.
Da dies kleiner ist als die letzten A für endliche Konzentrationen, so ist
entweder die Oberführungszahl 0,664 noch nicht der Grenzwert, oder es ist
die Hydrolyse daran schuld.
Setzen wir jedoch mit Kohlrausch **J) ui/^=46, so wird ^01115.
Damit sind die obigen 7 berechnet Es scheint aber dieser Wert 115 zu
groß zu sein. (Kohlrausch '^^ gibt yl=^ 114,7.
Den Temperaturkoeffizienten von A für c=o,oi berechnet Kohl-
rausch *^2) zu 0,0237.
Drucker, Zink.
35Q
Für 0" und 95" liegen
noch
Messungen von
Kahlenberg»»») vor; es
edeutet hier v die Anzahl Liter
pro '.^ZnSO,.
V
A'
^i»
0,25
7.1
—
0.50
12,6
—
1
16,3
64,2
2
21,7
76,7
4
24.7
87,8
8
28,3
104,0
16
32.2
123,2
32
37.0
149,4
64
4»,9
172,0
128
47,5
202,9
256
52,9
232,1
512 .
56,8
257,4
1024
61,0
268,4
2048
64,4
277.6
4096
65.4
—
8192
65.9
—
Die Endwerte sind hier kaum anzugeben, die Temperaturkoeffizienten
der Einzelionen nach Kohlrausch führen für o^ zu Ao=^62.
Dagegen nehmen Jones und Getman^^®») den Grenzwert 54,5 bei 0®
an. (Anscheinend in Siemenseinheiten, dies würde 58,0 rez. Ohm entsprechen.)
Di« Leitfähigkeit hängt vom Drucke folgendermaßen ab.**^^) Wenn
a Gramm ZnSQ^ in 100 g Lösung vorhanden sind, so nimmt unter P
Atmosphären Druck die Leitfähigkeit um q Proz. zu gegenüber dem Werte
für P=i.
a
t»
P= 109
200
300
400
500
0,96
0»
q=.2.82
5,33
7,58
9,81
11,74
9,67
»
2,60
4,60
6,58
8.72
10,52
23,50
it
1,52
2,74
3,90
4.82
5,78
29,64
n
0,81
1.54
2,17
2,73
3,24
0,96
17.8<*
2,21
4,09
5,96
7,83
9,33
9,67
»
2,22
3,85
5,64
7,34
8,78
23,5
n
1,24
2,06
3,02
3,90
4,71
29,64
»
0,82
1,42
1,89
2,47
2,91
Für c Mol i'jZnSO^ pro Liter «irhält man"»):
c P
2,0
1,0
0,5
0,1
0,01
1514
997
541
115
u
l«=o«
qt = t8«
33,9
27,3
27,8
19,9
14,4
11,6
3,2
2,5
0,3
0,2
Leitfähigkeit
Lüdeking unter-
Zusätze zur Lösung beeinflussen die
suchte gelatinierte Lösungen.^^*)
Zusätze von Nichtelektrolyten bewirken bei 25^ in 0,05 normaler
Lösung die prozentuale Depression J der Leitfähigkeit, wenn der Zusatz
1 Vol. Prozent. beträgt397)
360
Drucker, Zink.
CHjOH CjH.OH (C2H5)20 (CH3)2CO
J= 2,60 3,47 3,21 2J2
Ausführlicher sind folgende Zahlen *^8)^ welche für die Normalität
0,0282 Mol V2ZnS04 pro Liter und n Mol Zusatz bei 25<> die spez. Leit-
fähigkeiten X2 ergeben, während x, berechnet wurde für den Zusatz nno,
V,l 191 u
^i
1. CjHjOH.
n
d
D
1,874
1,258 .10-' 36,4
194
0,937
1,580 » 20,1
21,5
0,468
1,768 » 10,6
22,7
0,234
1.870 « 5.3
2. CHjCOOH.
22,7
Für CH3COOH allein würde sidi x, eingeben, x« —
■X. +
^1
.100.
n
^3
*« Xj
d
D
1,874
1,827.10-3
3,805- 10-» . 3,184.10-»
314
16,8
0,937
1,480 «
3,458 n 3,087 »
18,8
20,0
0,468
1,122 1;
3,100 • 2,870 1,
11,6
24,8
0,234
0,81 1 »
2,789 » 2,668 »
3. Weinsäure.
6,1
26,1
n
^3
«4 Xj
d
D
1,874
0,010237
0,01222 0,01191
15,6
8,3
0,937
0,007840
0,009818 0,009686
6,7
7,1
0,468
0,005660
0,007638 0,007591
24
5,1
0,234
0,004022
0,0060100 0,005968
1,6
6,9
Elektromotorische Kräfte. Außer der bereits besprochenen Clark-
kette hat man noch viele andre Kombinationen untersucht, in welchen
Zn/ZnS04 vorkommt. Sie können nicht alle einzeln angeführt werden.
Der Potentialsprung Zn/ZnSOi ist neuerdings sorgfältig studiert
worden.5^0) Die Kombination mit der Kalomelnormalelektrode eigab für
c Mol V2ZnS04^ und n Mol V2Na2S04 pro Liter die Qesamtkraft x Voll
c
n
je
1
0
1,082 ^00)
0,1
0
1,100
0,01
0
1,118
1
1
1,091
0,1
1
1,119
0,01
1
1,148
0,1
0,1
,1,106
0,01
0,01
1,222.
Hieraus berechnen sich unter Berücksichtigung der Diffusionskette folgende
Dissoziationsgrade der reinen ZnS04-Lösung, wenn für c = o,oi totale Disso-
zfation angenommen wird, was allerdings den oben angeführten Ergebnissen
anderer* Methoden nicht entspricht
Druck er I Zink. 361
c 7 /
1 0,10 0,1 8
0,1 0,30 0,35 .
0,01 1,0 0,64,
während y aus der Leitfähigkeit berechnet ist (s. 0.).
Die Konzentrationskette Zn/ZnS04i/ZnS04i^Zn ergab nach Wright und
Thompson *®J) für die Konzentrationen m und n Mol ZnS04 auf 100 Mol
H2O bei i8<^ folgende Potentialdifferenzen n in Millivolt
m
ÜB
= 3,95
3,10
2,00
0,96
0,50
0,237
5/25
^
-6,8
124
18,4
24,7
29.2
35,0
3,95
—
5,6
11,6
»7,9
%2A
28,2 Fehler +0,5
3.10
—
—
6,0
12,3
16,8
22,6
2,00
—
—
—
6.3
10,8
16,6
0,96
—
—
—
—
4,5
10,3
0,50
—
—
— '
—
—
5,8
Femer ist das Daniellelement Zn/ZnS04/CuS04/Cu häufig untersucht
worden. Hier seien folgende Zahlen angeführt*<>2) Die CUSO4 -Lösung ist
bei 15^ gesättigt, a = Gramm ZnS04 .7H2O auf 100 g HjO, die Qesamtkette
gibt bei 15® x Volt
a Vi 2 Ve V2 1 2 4 6 10 30 150,65
U 1,146 1,144 1,135 1,131 1,1.25 1,119 1,116 1,112 1,104 1,081
Andere Kombinationen, z. T. mit Elektroden zweiter Art, wurden auch
untersucht ♦<>3); im übrigen hat die Halbkette Zn/ZnS04 öfters Anwendung
als Hilfselektrode gefunden, ein Zweck, für den sie sich, falls das Salz nicht
in sehr verdünnter Lösung angewandt wird und das Metall gut amalgamiert
ist, recht wohl eignet Als nachteilig könnte vom theoretischen Standpunkte
vielleicht die verschiedene Beweglichkeit der beiden Ionen angesehen werden.
Den Temperaturkoeffizienten des Potentialsprunges fand Bouty*«*)
unabhängig von der Konzentration \ind konstant bei variabler Temperatur bis
60® zu 0,77 Millivolt pro Qrad; Ebeling*<>») bei 20« für n Prozent Salz zu
X Millivolt pro Grad
OockeM««)
n jr
33,3 0,72
144 0,76
2,9 0,73
25 —0,77
1,8 +0,89
oder für 0,5 Mol pro Liter 0,760
Brand er *^') für Lösung vom spez. Gewicht dig,e = 1,060 jr=o,74, für
di7i9 = 1,205 * = o,77.
Die Abhängigkeit des Potentialspm'nges Zn/ZnS04 vom Druck unter-
suchten Gans*<>8) und R. Ramsey*®*), sie hat bis 300 Atmosphären linearen
Charakter.
Die Oberflächenspannung des Wassers wird durch ZnS04 verändert
Man kann sie bekanntlich nach verschiedjenen Methoden messen. Dorsey^^^^)
fand nach der Stimmgabelmethode bei i8<> die Oberflächenspannung 7 in
Dynen pro cm für c Mol V2ZnS04 pro Liter:
362
Drucker, Zink.
c
r
c
7
c
7
c
/
0
73,2»
0
73,39
0
73,3»
0
73.20
0,115
73,58
0,0199
73,17
0,0435
73,30
0,18
73,30
o,»73
72,74
0,066
73,30
0,0887
73,38
0,37
74.05
0,216
73,80
0,108
73,44
0,1 33
73,69
0,555
74.35
0,263
7348
0,152
73.52
0,35
74,09
0,736
74.54
0,286
73,90
0,919
74.S1
0
73,3»
0,33
73,62
0
73, »2
0,129
7343
0,372
73,79
0,283
73,39
0,257
73,69
0414
73,91
0,567
73,7»
0,39
73,75
Volktnann^ii) maß die sogenannte scheinbare (a*^ und wahre (a)
Kphäsion nach der Steighöhemnethode unter Annahme eines Randwinkels
von 0^ bei 150. a^ ist in qmm, a— Va^^-djÄ in mg/mm ausgedrückt
a^ ist bekanntlich gleich der Steighöhe, ausgedrückt in mm, in einer Röhre
vom Radius 1 mm, a gleich der Oberflächenspannung.
di5» 1,3981 1,2830 1,1798 1,1639 1,0400 .
a^ 11,69 12,30 13,10 13,82 14,54
« 8,17 7,89 7,73 7,63 7,56
Nach Q u i n c k e ^ ^ 2) ist der Randwinkel von Null verschieden. Quincke**^)
fand Ol aus der Methode der Steighöhe, o, mit dem Luftblasenverfahren
d M539 14168 ' 1,2187 1,0910
«1 8,091 7i97i 7,499 7^87
02 9,020 8,992 8,472 8,292
I. Traube^i^) fand aus Steighöhen für 15« und b Oramm ZnS04.7H.,0
in 100 ccm
b
d»
a«
a
0
»4,77
7,385
10
»,0579
14,122
7,470
20
1,1129
13,543
7,537
b
2,5
5
10
»5
20
a«
»4,579
»4,389
14,122
»3,823
»3,543
Wie auch sonst bei Oberflächenspannungen der Fall, bestehen zwischen
den angeführten {Resultaten merkliche Diskrepanzen, indessen stimmen alle
qualitativ darin überein, daß die Oberflächenspannung der Lösung größer ist
als die des Wassers.
Innere Reibung. J. Wagner ^»5) fand bei t« die Zähigkeit einer
Lösung von a Oramm ZnS04 ^^ ^^0 g Lösung und dem spez. Qewichte d
bei Zimmertemperatur zu iy, bezogen auf die von HjO von o\
t
n
a=- 23,09
d-> 1,2814
a— ' 16,64
d=- 1,1953
a=7,i2
d— 1,1064
»5
25
35
45
2,3282
»,774»
»,3523
1,0811
1,5603
1,1861
0,9420
0,7346
0,9706
0,7926
0,6266
. 0,5153
Femer ist bei 25^ für eine Lösung von c Mol V2ZnS04 pro Liter iy*«*),
bezogen auf H^O von^ 250,
Drucker, Zink.
c
d
V
1
1,0792
1,3671
0,5
1,0402
1,2726
0,25
1,0198
1,0824
0,125
1,0094
1,0358
0,0625
1,0047
1,0137
363
Tag
für
Der Temperaturkoeffizient Jr der inneren Reibung ist (umgekehrt) gleich
dem der elektrischen Leitfähigkeit Jl^*^
Proz. Salz ^r Al
741 —0,02427 0,02427
1 1 ,08 —0,024 1 4 0,024 1 4
19,61 -0,02553 0,02557
22,61 —0,02413 0,02413
Diffusion. Seitz^'^) fand den Diffusionskoeffizienten k in
die Normalität c bei t^ zu
c t« k
0,312 17,91 0,2082
0,312 0,10 0,1162
1,00 14,77 0,2355
In Qelatinelösung^i^ ist der Koeffizient ein wenig kleiner.
Nach Thovert^is) ist der Diffusionskoeffizient D (in absoluten Einheiten)
für c Mol/Liter bei t«
t c D.io*
19,5 2,95 0,38
8 2,75 0,20
8 1,25 0,23
8 0,75 0,26
19,5 0,55 0,42
8 0,375 0,31
8 0,125 0,33
19,5 0,05 0,54
6,5 0,025 041
10,5 0,005 0,47
Refraktion. Wenn bei i6<^ a Qramm ZnS04 ^^ ^ ^S Lösung vorhanden
sind, so betragen die Brechungsexponenten für Ha, Hß und Na Linie n«, n^^
no, die äquivalente Refraktion R (nach Oladstone berechnet), die Dispersion
n« — n^ p.
no — »
1^.
79.888
40,039
n«
1,007246
1,007358
19,919
10,039
1,001841
1,001871
5,0114 - —
2,4914 1,0004680 1,0004748
0,6284 — —
Hallwachs^») fand fQr 1 Mol
valenten Refraktionen R
-"7' -80,7
HD
1,014666
1,007300
1,003639
1,001852
1,000932
1,0004712
1,0001203
V2ZnS04
und
in V
1
n» + 2
R D
147,4- 10-* —
146,8 «r i5i3-io-»
147,1 " —
148,4 m 16,2 „
150,1 n —
152,3 „ 14,2 „
153,8 n —
Litern bei t^ die äqui-
80,7 — R'.
364
Drucker,
-Zink.
t«
V
R
R'
13.5
13,5
13,6
13,6
5,05
10,10
121,3
343,6
13,55
1349
13,56
13,54
7,55
7,50
7,51
7,48
Es liegt ferner noch eine Serie von Jones und Oetman^^^^) vor, jedoch
ohne Temperaturangabe.
Kannonikoff*22) berechnet die Atomrefraktion für Zn nach '^^ zu
9,38 aus folgenden Zahlen, in denen A und B die Konstanten der Formel
von Cauchy bedeuten.
i^ djo» n« ud U/f A B
19,8 1,1265 1,3521 1,3536 1,3587 1,3441 0,3437
Verdflnnungswärme. Eine Lösung, welche 1 Mol ZnSO« auf 20 Mol
H,0 enthalt, entwickelt beim Verdünnen mit m HjO bei 18« w caL^^j)
m + 20 50 100 200
w +318 377 390
Hydratations- und Lösungswärme. Bei der Auflösung von 1 Mol.
Salz zu einer Lösung von in Summa 400 Mol HjO werden bei 18^ v cal
entwickelt, so daß die Hydratationswärme [ZnSOi] + xfHjO]— [ZnS04 -xHjO
w' beträgt"8)
Diff. w'
Z^lS04 10434 — Q.O.
ZnSO^.HaO 9950 8484 tfi
lA^o 7604 10830 lljl
3HjO
4HjO
5H0O
w
w
10434
—
9950
8484
7604
10830
5258
13176
3513
14921
1335
17099
-843
19277
-4260
22694
2346
1745
2178
. öHjO -843 19277 ^l;^ (-2280 Frowein"«) s.S. 353)
7H2O —4260 22694 ^^ ' (—3440 » » w 353)
Andere Reaktionswärmen .(Avidität).
Zusatz von n Mol Säure zu 1 Mol Salz, beide jn hoher Verdünnung,
entbindet folgende Wärmemengen ^24j ^
n w
1. ZnS04 + H2SO4 1 —880 cal
-| -1050 .
2. ZnClj + H2SO4 1 +1124 »
3. ZnS04 + HCl 2 -2464 »
Diese Zahlen gestatten die Berechnung des Aviditätsverhältnisses von
HCl und HJSO4.
Die Neutralisationswärme von Zn(0H)2 und H2SO4, beide in ver-
dünnt^ Losung, würde sich zu 23410 cal ergeben, wenn man sie direkt
messen könnte.
Wärmeleitfähigkeit. Für 3,7 g ZnSOi in 100 g Lösung beträgt bei
28,6« die Wärmeleitfähigkeit 0,0920 — ?-.- «2»)
cm. mm. '
Wärmeausdehnung. Der Ausdehnungskoeffizient a beträgt für eine
Lösung von v Liter pro Mol ZnS04*26)
V
6,876
2,574
1,098
0,63
Drucker, Zink.
«so»
«100«
4,59- 10-*
8,69.10-*
4,59 »
8,18 .
4,74 •
7,87 .
4,74 »
7.24* »
365
oder zwischen i^^
und tj« «»i)
t.»
<»•
' V —
4
2
1
0
5
« =
-0,54- 10-*
1,10-10-*
1,95.10-*
5
10
1,14 .
1,60 »
2,30 »
10
15
1,68 .
2,07 •
2,62 •
»5
20
3,20 »
2,50 .
2,95 »
20
25
2,65 »
2,89 .
3,27 .
25
30
3,07 »
3,27 »
3,52 .
30
35
349 .
3,63 .
3,82 .
35
40
3,83 »
3,92 .
4,11 »
Die spez. Wärme s einer Lösung von 1 Äquivalent Salz auf a H^O
beträgt nach Marignac^^^
a 50 100 200
s 0,8420 0,9106 0,9523
Nichtwässrige Lösungen. In wässrigem Äthylalkohol von p Qewkhts-
prozent CjHjOH bei 15^ beträgt die Löslichkeit von ZnSÖi yHjO a Gramm
auf 100 g Lösung **•)
p o 10 20 . 40
a 54,5 51»! 39 3,48
100 g CH3OH lösen bei i8<> 0,65 g ZnS04."^ ZnS04 7H20 löst sich
in CH3OH, es fällt jedoch später ZnS04.HjO aus.*»©)
Die elektromotorische Kraft x (in Volt) von Zn in alkoholischem
ZnSOi bestimmte Luther.*»^) Es bedeutet p den Prozentgehalt des Alkohols»
c die Normalität
CH3OH CjHjOH
p .
c— 0,05
0,005
0,05
0,005
0
*-=— 0,579
-0,593
—0,579
-^0,593
10
-0,693
—0,709
^0,592
-0,615
20
—0,734
—0,747
—0,616
-0,631
30
—0,731
-0,749
—0,621
—0,632
50
-0,729
—0,751
— o,6i9
-0,646
Die Oberflächenspannung maß L Traube*»^ für verdünnten Äthyl-
alkohol. Bei i6<^ ist für Alkohol von 10 Volumprozent (I) und. 5,3 Volum-
prozent (II) und b Gramm Salz in 100 ccm
I II
b
d,6
a»
a
d..
a'
a
0
0,9859
10,436
5,144
0,9916
11.750
5,826
■ 5
1,0155
9,983
5,068
1,0270
11,289
5,797
10
1,0435
9,609
5,013
1,0598
10,923
5,787
Zinksulfit Das Zinksulfit, ZuSO, «» 145,5, kann aus Zn-Salzen gefäUt
werden, bildet sich aber auch aus wässrigem SO2 und Zn. Wenn ZnS04
und NajSO, in normalen Lösungen zusammengebracht werden, so fällt lang-
366 Drucker, Zink.
sam ZnSOj -21120 *-^'*), bei sehr tiefer Temperatur fällt es noch aus 0,1
normaler Lösung. Wählt man die Konzentrationen passend, so erfolgt die
Kristallisation sehr langsam -und liefert schöne trikline Prismen von ZuSO^ •
SHjO.^si) (NH^Ji^SOj gibt keine Fällung.^:^^)
Die direkte Bildung aus Zn und H.jSO-j soll nach Fordos und Qelis* '*^)
ZnSOj -21120 liefern. Diese Angabe wird aber von Rammeisberg*»") be-
stritten, obwohl Muspratt*^*^) sie ebenfalls für ein aus ZnCOj und H^SO,
erhaltenes Produkt annimmt Rammelsberg*'^) und auch Marignac*»'*»)
erhielten aus ZnO und HjSOj kleine luftbeständige Kristalle von 2ZnS03 -
5H2O. Marignac bekam dasselbe Präparat aus ZnCl.^ und (NH4)2SOj„
man muß daher annehmen, daß er mit anderen Konzentrationen gearbeitet hat
als Berthier.*«*)
Das Resultat von Fordos und Qelis wird auch dadurch in Frage ge-
stellt, daß verschiedene Forscher die Reaktion zwischen Zn, SO2 und HjO
durchaus nicht einfach fanden. Es entsteht vielmehr bei diesem alten, schon
von Berthollet, von Fourcroy, Thenard und Berzelius untersuchten
Prozesse nicht nur Sulfit, sondern auch Sulfat und Thiosulfat. Risler-
Beunat**<^) nimmt auf Grund experimenteller Ergebnisse an, daß sich zunächst
Sulfit und Pentathionat bilden, also etwa nach
SZn + 9SO2 = ZnSjOß + 4ZnS03.
Das Pentathionat soll, wenn SO2 fast verbraucht ist, zerfallen in Sulfat,
Thiosulfat und Schwefel, vielleicht nach
ZnSjOe + 2Zn + 2SP2 + 4ZnS03 = ZnS04 + 4ZnS203 + 2ZnS05.
Es würden also die Endprodukte Sulfat, Sulfit und Thiosulfat sein.
Die Ausbeute an den verschiedenen Produkten dürfte eine Konzentiations-
funktion sein.
Das ZnSOj ist nicht sehr beständig und unterliegt auch, wie es scheint,
in etwas erhöhten Temperaturen der Hydrolyse, wenigstens erhielt Seubert* '^)
durch Erwärmen der Lösung basische Salze, deren eines er als Znj(OH)5(S03)2
formuliert und als chemisches Individuum aufzufassen scheint.
Zinkthiosulfat ZnS203 = 177,5, Zinkthiosulfat, ist ein sehr wenig be-
ständiger Stoff, aus dessen Lösung beim Konzentrieren ZnS fällt.
Zinkdithionat Zinkdithionat, Zn(S20c) = 225,5, kristallisiert s^s Hexa-
hydrat im triklinen System und hat das spezifische Gewicht 1,915.**») Ober
seine Darstellung^ vergl. Klüß.***) Seine Auflösung in H2O entwickelt bei
i8<> ZnS206.6H20 -f 394H20=^ZnS20fi aq — 2420 cal, verläuft also endo-
therm**»), femer ist Zn -f O2 -f- 2SO2 + 6H20=:ZnS206 ■ öHjO + 173850
cal.**»)
Zinktetrathionat. Ein saures Tetrathionat , Zn(HS4 0e)2>=' 515,9,
kristallisiert wasserfrei in Nadeln aus Alkohol, ist hygroskopisch, reagiert stark
sauer und ist sehr leicht löslich. Über 100^ zerfällt es, seine konzentrierte
Lösung scheidet auf OH'-Zusatz S aus, H --Ionen haben diese Wirkung erst
beim Kochen.***)
Zinkselenat Das Zinkselenat, ZnSe04 =208,6, existiert in mehreren
Modifikationen**^) als Hexa-, Penta- und Dihydrat. Das erste hat das spezi-
fische Gewicht 2,325 und kristallisiert im quadratischen System mita:c =
1:1,8949, isomorph mit NiSeO^ .6H.,0.**^)^*6)
Das zweite vom spezifischen Gewicht 2,591 **') gehört zuni triklinen
System und ist isomorph mit den entsprechenden Mn- und Co-Salzen.
Drucker, Zink.
367
Da$ zweifelhafte Dihydrat bildet sich namentlich oberhalb 50^ das Penta-
hydrat zwischen 30** und 50^ das Hexahydrat bei 0^, während das von
Mitscherlich bezeichnete Heptahydrat nicht wiedergefunden wurde.**')
Zinkselenite. Zinkselenit, ZnSeGti^^ 192,6, bildet als Monohydrat
ein weißes, noch bei ioo<* luftbeständiges Pulver.**^ Es löst sich nicht merk-
lich in HjO**^), also anscheinend weniger als das Sulfit, entsprechend der
größeren Schwäche des Selenit-Ions. Das Anhydrid bijdet gelbe Tafeln und
entsteht, wenn ZnSeOjj . HjO mit SeOj erhitzt wird. Auch ein kristallines
Dihydrat ist bekannt.*^»)
- Zinknitrat Zinknitral, Zn(N03)2 = 189,5, ist bekannt in drei Formen,
als Zn(N03)2 SHjO, ZniNO^)^ öH^O und ZnCNOa)^ pH^O. Zwar hat D i tt e ♦*«)
ein Hydrat mit 1,5 H2O beschrieben, doch findet sich dieses Salz sonst nicht
wieder. Das gewöhnliche Salz ist das Hexahydrat. Dieses zeigt das spezi-
fische Gewicht dj* = 2,067**^) und schmilzt bei 36,4®.**0 Ober die Existenz-
gebiete geben die folgenden Bestimmutigen Auskunft.
Bildungswärme. Thomsen^^aj berechnet Zn + Oj + 2NO2 + 6H2O
= Zn(N03)2 • 6 H2O -f 1 42 1 80 cal.
Den Dampfdruck p in mm Hg bei 20^ bestimmte Lescoeur**^) zu:
Qesätt Lösung Zn{N03)26H20 Zn(N03)24,5H20 Zn(N03)23H20
P = 9,6 10,0 10,0 <2
Bei 100^ geht das Hexahydrat in Trihydrat über***), beginnt aber zugleich
zu zerfallen.
Die Löslichkeit wurde eingehend untersucht von Funk***) und ist
hier ausgedrückt als a Gramm Zn(N03)2 in 100 g Lösung und b Mol H2O
auf 1 Zn(N03)2, gemessen bei t^:
Zn(N03),.3HjO
Zn(N03),.6H,0
t ab
t
a
b
+37 66,38 5,33
-18
44,63
13,05
40 6742 5,08
—»5
45,26
12,73
41 68,21 4,90
—13
45,51
12,60
43 69,26 . 4,67
—12
45,75
'.2,48
43,5 77.77 3.00
0
48,66
11,20
+12,5
52,00
9.71
18
53,50
9,14
25
55,90
8,30
Schm.-P. 36,4
63,63
6,00
Zn(NO,)j9HjO
Oefrierkurve .
t a b
t
a
b
—25 40,12 15,70
—16
30,00
24,55
-22,5 40,75 15,30
—23,5
35,00
19,54
—20 42,03 14,51
—29,5
39,65
16,02
—»8 43,59 13,62
-34
42,85
14,03
Es muß also das Trihydrat oberhalb 37*^ weniger beständig sein als das
Hexahydrat und der Schmelzpunkt muß mit dem Umwandlungspunkte nahe
zusammenfallen. Das Zn(N03)2 9H20 muß bei ca. —18^ aus dem Hexahydrat
entstehen; und beide Schlüsse bestätigte der direkte Versuch.
Die wässrige Lösung des Zn(N03)2 zeigt nach Franz *s«) folgende
spezifische Gewichte bei 17,5^ für p Gramm Säte auf 100 g, reduziert auf
368
Drucker, Zink.
das Vakuum (Tab. l), die für 17,3<^ geltenden Zahlen von Barnes und
Scott^^^ (Tab. II) weichen davon ab und dürften zuverlässiger sein.
I.
p
d
P
d
P
d
P
d
P
d
1
1,0099
11
1,1070
21
1,2147
31
1,3396
41
M707
3
198
12
172
22
270
32
524
42
844
3
297
»3
274
23
393
33
652
43
981
4
396
»4
376
24
516
34
780
44
1,5118
5
496
15
476
25
640
35
906
45
258
6
590
16
586
26
766
36
14039
46
403
7
684
J7
696
27
892
37
172
47
548
8
778
18
806
28
1,3018
38
305
48
693
9
87a
»9
916
29
144
39
438
49
838
10
968
20
1,2024
30
1,3268
40
1,4572
50
1,5984
II.
P
1,210
1,574
5,923
7,091
11,36
14,39
d
1,0087
118
491
597
988
1,1284
P
19,65
2ft21
30,86
41,32
47,28
d
1,1830
1,2933
1,3136
1,4579
1,5504
Nach Jones und Qetmani*>o») ist das Gewicht von 25 ccm Lösung, die
pro Liter c Mol Zn(N03)2 enthält, w (anscheinend für 0").
c
0,065
0,129
0,258
0,516
1,290
1,548
1,806
2,064
2,580
w
25,2226
25,494Q
25,9845
27,0477
29,9201
30,8447
31,7873
32,7542
34,5175
Dijken^f*) fond für a Qramm Zn(NO,)2 pro kg Lösung
a
0
0,9950
2,0061
4,1535
8,1824
17,776
34,592
68,678
d"
1,000000
1,000814
1,001646
1,003413
1,006733
1,014702
1,028890
1,058644
Drucker, Zink.
369
Zn(N03)j ist, wie andere Nitrate, ein Salz von ziemlich normalem Ver-
halten.
Tammann^^^ hat dagegen folgende Dampfdruckdepressionen bei
ioo<> für n-MoI in i kg HjO gemessen (Jp in mm Hg):
n
dp
P
0,5
16,6
1
39
0,0218 0,0514
2
93,5
0,123
3
157,5
0,207
4
223,8
0,308.
Es würde darnach eine 0,5 normale Lösung rund zu 50--60 Proz. dis-
soziiert sein.
Derselbe Autor**«) verglich die osmotischen Drucke von Zn(N03)2
und Ferrocyankalium und fand beide Salze fast gleichstark wirkend. Audi
daraus folgt, daß das Salz stark dissoziiert sein muß.
Dies folgt auch aus dem kryoskopischen Befunde von Jones und Qet-
man»oo»), wonach für c Mol/Liter Zn(N03)2
c
/l
CM
c
0,065
0,322
4,95
0,129
0,633
4,90
0,258
1,281
4,96
0,516
2,812
5,45
1,290
8,930
6,92
J,548
1 1,800
7,69
1,806
14,720
8,15
2,064
18,240
8,83
2,580
27,000
(weiteres s. u.).
10,46
Die Kette Hg | HgO | Zn(0H)2 | c-molar ^l2Zn(HO^)2 | Normalkalomel-
elektrode ergab *"*) bei 18®
Nr.
c
1
1
2
0.1
3
0,01
1,027 j
1,072 j
1,102 I
q
1 : 3 0,45
2:3 0,55
q
0,55
0,80
Aus jr berechnet sich mit Berücksichtigung der Diffusionspotentialdifferenz
das Verhältnis q der Dissoziationsgrade. Aus der Leitfähigkeit darf man etwa
q' erwarten. Die Übereinstimmung zwischen q und q ist immerhin erheblich
besser als bei den Zn-Salzen mit schwächeren Anionen, so daß man hiernach
auf ziemlich normale lonenbildung schließen darf.
Es können hier gleich noch andere Messungen von elektromotorischen
Kräften angefügt werden. Labendzinski^^') fand die Potentialsprünge der
Kette Hg | HgO | Zn(OH)2 | n-molar ^I^ZniNO^), + m-molarKNO, | Normal-
dektrode, ausgedrückt in Volt, zu
^ begg, Hindb. d. anorgui. Chemie I! 24
370
Drucker, Zink.
n
m
X
1
0
1,027
0,1
0
1,072
0,01
0
1,102
1
1
1,033
0,1
1
1,078
0,01
1
1,114
0,1
0,1
1,075
0,01
0,01
1,102
Durch das obige Resultat wird der Schluß, daß Zn(N03)2 ein 'verhältnis-
mäßig normales Salz sei, wiederum bekräftigt, indessen darf auf Potential-
messungen wie die vorstehenden selbst bei großer Genauigkeit vorläufig kein
allzu hoher Wert gelegt werden, weil nach Vogel und Reischauer**^
ZnO in Zn(N03)2 merklich löslich ist, woraus folgen würde, daß die lonen-
konstitution der gemeinschaftlichen Lösungen nicht ganz mit der überein-
stimnlt, die zur Berechnung der Potentialdifferenzen hier angenommen ist
Andere elektromotorische Untersuchungen zeigten, daß der Temperatur-
koeffizient der Halbkette Zn | Zn(N03)2 bis 60® von der Konzciüration nahezu
unabhängig 0,63 Millivolt pro Grad beträgt (Bouty^*')), während Ebeling^*^)
bei 20^ eine deutliche Konzentrationsabhängigkeit fand ^^4), wie folgende
Zahlen /eigen (jr in Millivolt pro Grad, pB=Pro/.cntgehalt):
p
X
35
0,74
i3.3
1,08
11,9
0,91
Für die Beweglichkeit des Zn*-Ions ii.i Nitrat liegen nur wenig Mit-
teilungen vor. Da Oberführungszahlen nicht gemessen sind, so sei die
folgende Bestimmung der absoluten Beweglichkeit wiedergegeben ^ß*), es be-
deutet hier c die Normalität von Zn(N03)2, v^ in mm/sec die absolute Be-
weglichkeit des Zn" unter dem Potentialfalle von 1 Volt pro mm.
0,2 0,091
0,1 0,111
0,04 0,095
0,02 0,077
0,01 0,084
0,005 0,051
0,0025 0,052
0,00125 0,051
Jones und Getmani^<>*) fanden bei o^ für v Liter pro Mol Zn(NO,)3
die Molarleitfähigkeit ^"^8) ^ (in Siemenseinheiten)
V . A
0,38 27,69
0,48 36,03
055, 42,24
0.64 46,53
0,77 52,43
0,88 53,89
Drucker, Zink. 371
V A .
1,93 73,00
3,87 82,50
7,75 90,56
15,38 93,40
Jq nehmen sie zu 114,01 an, wir wollen für die folgende Rechnung
ijo = 110 als vermutlich richtiger benutzen.
Aus den Leitfähigkeiten und Qefrierdepressionen ergibt sich (vgl. ZnClj)
für Q C| und Cj
C c, cj
0,1 0,162 0,154
0,09 0,146 0,140
0,08 0,131 0,126
0,07 0,115 0,112
0,66 0,098 0,097
Das Salz ist also sehr normal dissoziiert
Die innere Reibung der Lösung bestimmte]. Wagner.^«*) Es bedeute
p dentProzentgehalt an Salz, t^ die Temperatur, dann ist das Verhältnis tj der
Viskosität zu der von HjO von 0^:
p
t<»=
15
25
35
45
44,500
30,626
15,955
>?—
1,6790
1,0472
0,8073
1,3060
0,8572
0,6428
1,0540
0,6952
0,5260
0,8791
0,5769
04376
Für n-Mol ^l22n(NO^)2 ist bei 25<> iy, auf HjO von 25^ bezogen,
n 7j
1 1,1642
0,5 1,0857
0,25 1,0390
0,125 1,0186
Bei der Neutralisation von Zn(0H)2 mit 2HNO3, beide hoch verdünnt,
würden sich 19829 cal^<^^ entwickeln.
Verdünnungswärme. Wenn eine Lösung, welche 1 Mol Zn(N03)2
und 10 Mol HjO enthält, durch m Mol HjO verdünnt wird, so werden bei
18^ w cal entwickelte«^)
10 + m OB 15 20 50 100 200
w<»9i3 1148 1203 1111 1071
Lösungswärme.^«») Es ist ZnCNO,)^ . öHjO + aq = Zn(N03)2 aq —
5800 cal.
Die spezifische Wärme s einer Lösung von i Mol Zn(N0s)2 ^u'
a Mol HjO beträgt^^o)
a 10 . 15 25 50 100 200
s 0,5906 0,6410 0,7176 0,8234 0,8990 0,9461
In 0,5 äquivalent-normaler Lösung beträgt die Hydrolyse *^^) 0,019 Proz.
Optisches Verhalten. Wenn g Gramm Salz in 1 kg Lösung enthalten
sind, so beträgt bei i6<>^ der Brechungsexponent ud und die Aquivalent-
refraktion Rd— (no-i)-- — ^-^<'2)
24*
372 Drucker, Zink«
• g Hd Rd
107420 1,016659 146,5.10-*
53f8oo 1,008119 142,5 »
29,736 1,004414 140,1 n
13,455 1,001993 139,9 »
6,5^191 1,000968 140,2 »
3,3542 1,0004995 140,7 «r
1,6723 1,0002538 143,3 •
6,8326 1,0001276 144,8 m
Die Dispersionskonstante -^^^-^=«D beträgt *^^) für die Verdünnung
V Liter
V n« n^t D
2 1,006914 1,007127 30,5 10-'
8 1,001751 1,001807 31,1 „
32 1,0004451 1,0004589 30,7 „
Zinknitrit Zinknitrit entsteht als Zn(N02)2H20, wenn ZnS04 tlurch
NaNOj gefällt wird. & bildet rhombische Tafeln.* ^^
Konzentriert man die Lösung im Vakuum, so fällt ein basisches Salz von
der FormeM^^) ZujNjOi — ZnO, Zn(N02),.
Zinkphosphaiet -phoaphite etc. Das Zn bildet mit der Orthophosphor-
säure analog den Alkalimetallen mehrere Salzstufen, von denen saure Salze
verhältnismäßig wenig untersucht sind.
Qraham gibt die Formel HZnP04 -HjO, ^^^ konnte Heintz^^*) dieses
Salz nach Grahams Vorschrift nicht wieder erhalten und es muB daher die
Existenz bezweifelt werden.
H4Zn(P04)2 2H20 entsteht in luftbeständigen triklinen Kristallen aus
saurer Lösung, z. B. aus ZnO und überschüssiger H3P04-Lösung, wenn die
Flüssigkeit nicht verdünnt ist {d^^ »=» 1,5), denn durdi HjO wird Hydrolyse
bewirkt^ 7«)
Zahlreiche Untersuchungen beschäftigen sich mit dem nocmalen Zink-
phosphat Zn3(P04)2.
Infolge seiner Olühbeständigkeit kann es direkt aus ZnCO^ und H3PO4
bei 100^ in rhombischen Krislallen erhalten werden ^^^ und entspricht dann
der Formel Znj(P04)2.4H20, bei 190^ dag^en Znj(P04)j • HjO.
Schulten*^^ erhielt das Anhydrid als kleine Prismen von du« »»3,998
aus der Schmelze von Zn3(P04)2 -41120 mit ZnClj oder ZnBr2.
Auf nassem Wege entsteht das Tetrahydrat, wenn ZnS04 in essigsaurer
Lösung mit Na2HP04 gefällt wird.^^«) Skey*»«) erhielt auf demselben Wege
ein Pentahydrat, Reynoso*®^) ein Hexahydrat
Das Tetrahydrat findet sich in der Natur als Hopeit Es ist imstande,
mit Co- und Ni-Salz Mischkristalle zu bilden.*«^ Das Anhydrid absorbiert
H2S bei 90 nicht merklich, bei 100^ deutlich, bei 160® schnell^®^) (Es steht
nicht fest, inwieweit die Veränderung des Oleichgewichts und die Temperatur
beschleunigung hierfür maBgebeiid sind.) Die Absorpttonsgeschwindigkeit
geht dem Drucke des HjS proportional.^®*^
0,025 molare Lösung von Na2HP04, welche mit Zn3(P04)2 gesättigt ist,
enthält o,oi8mal soviel Zn--lonen als 0,5 molare ZnS04-Lösung.*^')
Drucker, Zink. 373
Das Pyrophosphat, Zn2P207 =304,8, hat dadurch Bedeutung erlangt,
daß es aus dem NH4ZnPP4 beim Erhitzen entsteht und daher als Wägüngs-
form für P oder Zn dienen kann.*®*) Es bildet sich auch durch Fällung von
ZnSOi mit Na4P207 und bildet dann, aus wässriger schwefliger Säure um-
kristallisiert, ein kristallines Pulver von 2Zn2P207*3H20, das schmelzbar ist
nnd sich in Säuren und Basen, auch NH4OH, lösen kann.*8*),*89) Pahl*»«)
erhielt Zn2P2075H20.
Bei 280" findet nach Reynoso*®^ folgende Reaktion statt:
ZnjPiO^ + H2O ►Zn3(P04)2 + H2ZnP207.
(Dieses saure Phosphat kann auch als Metaphosphat Zn(P0^)2 - H^O aufgefaßt
werden.)
Das spezifische Gewicht von Zn2P207 beträgt 3,756*®®) bei 23®-
Metaphosphat Infolge der Neigung der Metaphosphorsäure, in kom-
plexer Gestalt Verbindungen einzugehen, sind auch außer dem normalen
Zinkmetaphosphat, Zn(P03)2, Zinksalze der komplexen Metaphosphorsäuren
bekannt geworden. Die Konstitutionsformeln dieser Salze gründen sich
lediglich auf Analogieschlüsse, da Untersuchurgen ihrer wässrigen Lösungjen
noch nicht stattgjefunden haben und eindeutige Ergebnisse wohl auch nicht
leicht zu erhalten sind.
Zn(P03)2-4H20 wurde von Fleitmann*«») und Taramann*^») darge-
stellt Es geht beim Erhitzen in das Anhydrid über*^^), ist sonst sehr be-
ständig und muß mit konzentrierter H2SO4 oder durch die Carbonatschmelze
aufgeschlossen werden. Ein Trimetaphosphat Zn3(P03)^* 13H2O dürfte mit
dem obengenannten Tetrahydrate identisch sein, ein anderes* ^>) hat die Formel
Zn3(P309)2-9H20, löst sich schwer in HjO (0,1 g in 1 1 H2O von 20<>),
und kann auch als Dimetaphosphat Zn(P03)2 3H20 geschrieben werden. Bei
Rotglut entstehen *92) Tetrametaphosphate Zuj (PiOtj)- 10H2O undZn2(P40,2)i
auch diese kann man als Zn(P03)2 5H20 resp. Zn(P03)2 schreiben.
Phosphit Rammelsberg*ö3) erhielt aus ZnO -+- HjO + PClj feine
Kristalle von 2HZnP03 5HiO, die über HjSO^ in HZnPOj übergingen;
während ohne H2SO4 bei 100® HZnP03 2H20, bei Iso^HZnPG, entstand.
Das Anhydrid bildete sich auch beim Umkristallisieren aus H3P03-Lösung;
wenn die Konzentration dieser Lösung sehr hoch stieg, bestanden die
Kristalle aus H5Zn2(P03)8xH20, H9Zn3(PG3)5yH2G, HnZn2(P03)5, doch wird
die chemische Individualität dieser sauren Salze von Rammeisberg nicht
bestimmt behauptet
Durch Glühen geht das Salz in Phosphid + Pyrophosphat über.*»*)
Hypophos)>hit Aus einer mäßig konzentrierten Lösung bilden sich*»*)
sehnen verwitternde Oktaeder von H4Zn(P02)2-6H20, die bei 100 ^ 4H2O
verlieren, femer wurde ein Monohydrat H4Zn(P02)2 • H2O in rhomboedrischen
Kristallen erhalten.*»*)
Das spcz. Gewicht von H4Zn(P02)2 • öHjO beträgt bei 2o<> djo*« 2,020.*»*)
Zinkarsenat Zn3(As04)28H20 findet sich in der Natur als Kottigit
Künstlich wurde Zn^iAsO^)^ aus ZnCOj und H3ASO4 bei 200« ge-
wonnen*»«), femer durch Schmelzen von H4ASO4 mit ZnC^ als Kristall von
dt5==4,9i3.**')
Salkowski*»») und Demel*»») erhielten HZnAs04 • HjO »«o) und
Zn3(As04)2 «31120, dieses durch Neutralisieren der HCl-Lösung mit Alkali.
Znj^O; bildet sich in der Schmelze von ZnO und KAsOj*^^) und hat
das spez. Gewicht 4,701.*^*)
374 Drucker, Zink.
Außerdem wurden dargestellt Zn20HAs04 von Coloriano*^^), und aus
4ZnAs04 durch Hydrolyse Zn50(As207)2 5H20 *<>2), doch steht die Indivi-
dualität dieses letzten Stoffes nicht außer Zweifel, während Zn20HAs04 in der
Natur (z. B. in Chanardllo in Chile) vorkommt und von Friedet"*), der
dieses Mineral zuerst analysierte, Adamin genannt viTurde. Sein spez. Gewicht
fand Friedel zu 4,338, Damour*<>*^) zu 4,352, die Kri^llform ist rhom-
bisch. *o^
Zhj (As03)2 wird aus ZnSO^ durch saures K-Salz gefällt, femer auch aus
ZnSOi, das in NH4OH + NH4CI gelöst, durch AsjOj-Lösung, und aus alkoho-
lischer ZnCl2 -Lösung durch K^AsOj. Es bildet Kristallnadeln, die sich in
HjO schwer, in NH4OH oder anderen Ammonsalzen leicht lösen. *^^) Beim
ffrhi*7en sublimiert As20;j.
Zinkantimonat ZnS04 wird durch K- oder Na-Antimonat gefällt, die
Zusammensetzung des Niederschlags nach Heffter^®^) läßt sich jedoch nicht
sicher auf ein Individuum deuten.
Dagegen erhielten Ebel*'<>)undSenderens*>0^JnMetantimonatZn(SbOj)2,
das nach Ebel 5, nach Senderens öHjO enthält. Ober H2SO4 verliert es
4H2O, den Rest bei 300 ^.*«>) Bei Rotglut zerfällt es.^»')
Zinkcarbonat Das Zinkcarbonat, ZnCO,»: 125,4, findet sich in der
Natur als Zinkspat, es kristallisiert hexagonal mit den Achsen a: c= 1 : 0,807**^).
dem spez. Qewichte*^*) 4,3—4,6 und der Hartes (Mohs).**'^) Künstlich er-
hält man es bei der Fällung von Zn-Salzen, z. B. Sulfat, durch Alkalicarbonate
nicrit rein, sondern infolge der Hydrolyse mit Oxyd oder Hydroxyd gemischt
und es ist daher eine groBe Zahl mehr oder minder zweifelhafter basischer
Salze angegeben worden.***)
Normales ZnCOj fällt bei Anwendung saurer Alkalicarbonate (Krau**^*),
BoussingauU»»*), H. Rose*'*)).
Der H20-Oehalt ist zweifelhaft, Kraut erhielt ZnC03.H20, Boussin-
gault 2ZnC03.3H20.
Den Einfluß der Konzentration, der schon aus der letzterwähnten Tatsache
hervorgeht, zeigen deutlich die Versuche von Wagner**^), welcher gefälltes
basisches Carbonat in HjO, welches unter C02-Druck stand, auflöste.
Nach Wagner löst sich ein Teil des »Niederschlags von ZnS04 +
NajCOj« in 188 Teilen »kohlensauren Wassers«. Lassaigne****) fand, daß
bei 10« für 1 Teil ZnCO, 1428 Teile von bei Atmosphärendruck mit CO^
gesättigtem HjO nötig sind.
Folgende Fällungswärmen bestimmte Berthelot*»'):^
lZnS04 (=4') + 4KHCO3 (= 4I) = — 960 cal
2 2
- Zn SO4 (= 4 1) + - NaHCOa (=41) — — 780 cal.
ZnCOj in K2C08-Lösung von 0,05 Aquiv./Liter enthält 8,9. 10-» mal
soviel Zn- als ZnS04 (0,5 molar). *i®)
Zinksilicat Zinksilicate finden, sich in der Natur in verschiedenen Zu-
sammensetzungen als Kieselzinkerz, Williamit (Willemit, Kieselgalmei).
Zn2Si04 erscheint in hexagonalen Kristallen vom Achsenverhältnis c:a=s
1 : 0,6775 **^), 1: 0,6697^0), 1:0,737*21) sein spez. Gewicht bewegt sich
zwischen 3,89 und 4,18**^, es kommt auch wasserhaltig vor, z. B. als
Zn2Si04.3H20.*2^ Dem Troostit ZnMnSi04 ist es sehr eng verwandt «<>)
Drucker, Zink. 375
Zn^SiO^j, auch ZnaSiOg -6 H2O, gehört dem rhombischen System an und
hat die Achsenverhältnisse a : b : c= 1 : 0,7827 : 0,483.^^3)
Auf pyrochemischem Wege sind dieselben Stoffe erhalten worden.
ZnO + SiF4 gab bei Rotglut hexagonale Prismen von Zn3Si06r*24)
Zn2Si04 wurde in hexagonalen Prismen vom spez. Gewichte 4,25 aus
SiOj + ZnS04 + KjSOj erhalten.*")
ZnSiOa entstand kristallinisch aus der Schmelze von ZnS04 mit Na^SiOj
und BjOj.*««)
Zinkborate. Ein Zn.,B..06 entsteht in der Schmelze von ZnO mit HKF^
und BjOj.*^') Es ist triklin und isomorph mit dem Salze des Mg und des
Mn.*28) Ein Zn3B409 erhielt Le Chatelier.«»)
Die Eigenschaften der Borsäure bringen es mit sich, daß vielfach Stoffe er-
halten werden, die offenbar aus Gemischen eines Borats mit ZnO bestehen. **•)
Einige komplizierte Verbindungen beschreiben Rousseau und Allaire.*»»)'
Bei schwacher Rotglut bilden sich aus ZnBfj und Ca-Borat weiße kleine
Kristalle von Zn7 0Br2(B20:j)s» entsprechend aus ZnClj; auch auf nassem Wege,
aus ZnQj-Lösung und Borax bei 300^, ZnjOCljCBjOa)^.
Andere Anlonen. Von Zinksalzen wenig bekannter Säuren müssen
noch folgende erwähnt werden:
Wenn ZnS04 ^^^ Na3As04 bis zur Wiederlösung behandelt wird, kristalli-
siert NaZnAsS4 • 4^2^f das sich in heißem H^O löst und beim Erkalten Zn3(Aj'S4)2
abscheidet Dieses Salz entsteht auch direkt in der Kälte. *^-^)
Ein analoges Zn3{PS4)2 entsteht aus Zna2 und P2S5 in farblosen Kristall-
blättchen und löst sich so gut wie nicht in HjO, C^H^OH, (C2HJO, CS2,
QHg, CH3COOH, wohl aber, unter Zerfall, in Säuren und Basen. Beim Er-
hitzen zerfällt es zu ZnS und PjSj.^^^)
Thiophosphit, Zn3(PS3)2, entsteht bei Rotglut aus Zn, S und P in hexa-
gonalen Kristallen, die mit HjO nicht verträglich sind und HjS bilden. Analog
werden erhalten und verhalten sich Zn2P2S^; und das noch weniger beständige
Thiopyrophosphat Zn2P2S7.'^»^)
Ein mit ZnO gemischtes Sulfantimonat (Zn3SbS4)2 erhielt Rammels-
berg*^*), Zn3(SbS3)2 Pouget.^*^)
ZInkformiat. Zinkformiat, Zn(HCOO)2 = i55i4» kristiUisiert im mono-
klinen System (isomorph mit dem Mn- und Ba-Salze^*^') mit 2H2O. Es hat
das spez. Gewicht 2,205^3:) resp. gepulvert 2,339.^*')
Das ebenfalls bekannte Anhydrid hat das spez. Gewicht 2,368. ^-^S)
Bei der Auflösung in 50—100 Teilen HjO entwickelt ein MoP^*)
Zn{HCOO)2 + aq = Zn(HCOO)o aq + 1990 cal
Zn(HCOO)2 . 2 H2O + aq = = Zn(HCOO)2 aq — 1200 cal.
Der Gefrierpunkt des HjO wird durch C Mol Zn(HCOO)2 pro 1 kg
HjO um J« erniedrigt.*3S)
c A r
0,252 1,010 0,58
0,125 0,544 0,67
0,063 5,305 0.80
Unter Annahme des Schemas Zn(HCOO)i ;iZ:?Zn- + 2(HCOO)' be-
rechnet sich daraus der Dissoziationsgrad 7.
cm-
In 0,5 normaler Lösung beträgt der Diffusionskoeffizient *^ *) K==- 0,4654 -,—
bei 19,04®.
yjb Drucker, Zink.
Zinkacetat Zinkacetat, Zn(CH3 COü)} =» 1 83,5, ist bekannt als Anhydrid
und als Dihydrat, die ältere Angabe, daß es mitsHjO kristallisiere *^2), fand
später meist keine Bestätigung **3), nur Qoldschniidt und Syngros^**)
fanden 3H2O.
Das Dihydrat kristallisiert aus wässriger Lösung, das Anhydrid entsteht
aus diesem bei 100^^^^) oder auch durch Umkristallisieren aus Eisessig in
luftbeständigen Oktaedern, in Eisessigdampf absorbiert es ca. Ve Äquivalent
CHjCOOH.»^*) Das Anhydrid schmilzt bei 241 ^ das Hydrat bei 236 <>. Es
sublimiert unter 150 mm Hg-Druck unzersetzt bei etwa 200 <>(Franchimont »*')).
Das Dihydrat kristallisiert monoklin (Rammelsberg*^^)), die Angabe bezieht
sich auf das vermeintliche Trihydrat. Die spez. Gewichte betragen 1,73^; für
das Dihydrat und 1,840 für das Anhydrid.*^^)
Berthelot 54 7) bestim mte folgende Lösungswärmen bei großer Verdünnung,
1 Teil S4IZ in 50 bis 100 HjO.
• Zn(CH3COO)2 + aq = Zn(CH8COO)2 aq + 4910 cai
Zn(CH3COO)2 2H2O + aq = Zn(CH3COO)2 aq + 2120 cal.
Die wässrige Lösung des Zn(CH3COO)2 zeigt folgende spez. Gewichte
wenn in 1000 g H^O n Mol— Zn(CH3COO)2 gelöst sind.**»)
n = 1 2 . 3
d28,5« = 1,057 1;106 1,148.
Zinkacetat ist ein ziemlich stark dissoziiert^s Salz, das in der Konzentration
von C Mol pro kg H2O die Qefrierdepression /i zeigt**»)
Goldschmidt und Syngros
Calame
c
A
7
0,260
1,095
0,64
0,130
0,597
0,74
0,065
0,312
0,79
C
A
7
0,0401
0,219
1,02
0,0616
0,316
0,89
0,0890
0,431
0,81
0,1217
0,561
0,75
7 ist berechnet als Dissoziationsgrad unter Annahme des Schemas:
Zn(CH3COO)2 < "^ Zn- + 2CH3COO'.
Die kryohydratische Temperatur liegt bei —5,90.*^^)
Die äquivalente elektrische Leitfähigkeit bei 25^ in rez, Ohm für 1 Mol
-Zn(CH,COO)2 in t; Liter beträgt "i) A. (Für HjO nicht korrigiert.)
V A y
32 62,5 0,67
64 70,1 0,75
.• 28 76,5 0,82
?56 — —
512 86,1 0,93
1024 90,4 0,97
idL ergibt sich ungefähr zu 53 + 40 = 93, mithin y= --^. Die Leitfähigkeit
zeigt aläo weit geringere Dissoziation an als aie Qefrierdepression.
Mit dem Drucke von x Atmosphären ändert eine Lösung von a Gramm
Zn(CH3COO)2 in 100 g Lösung ihren Widerstand nach w = w^ (1 + öx 4- ßx%
wo W() der Widerstand für x «= 0 bei Zimmertemperatur ist und a und jJ
folgende Werte haben. *52)
c
X
1
i,o8i
0,1
1,095
0,01
1,102
Druckjcr, Zink. 377
a o ß
15,25 — 3,673-10"* +1,268.10-^
6,10 —4,532.10-* +1,654. ro-7.
Versuche, die Zn"-Ionenkonzentration aus Konzentrationsketten zu
ermitteln, ergaben**-*) für die Kette:
Zn Zn(CH3COO)2 1 Normalcalomelelektrode, und c Mol - Zn (CH3 COO)^ pro
Liter ;r Volt
X ***) 7
1,082 0,05
— 0,20
Hieraus sind die unter / angegebenen normal- (in Zn'*-Ioneir) disso*
ziierten Bruchteile berechnet, unter der Annahme, daß für die o,oi n-Lösung
y «» 1 sei. Die Kleinheit dieser y-Werte für die konzentrierten Lösungen
zeigt, daß in diesen außer den normalen noch viele selbstkomplexe Ionen
enthalten sind.
Zusatz von c Mol NaCHjCOO gibt folgende Potentiale der oben-
erwähnten Kette"*):
Nr. c c' jr
1 1 1 1,107
2 0,1 1 1,131
3 0,01 1 1,155
4 0,1 0,1 1,104
5 0,01 0,01 1,107
Der Potentialsprung Zn|Zn(CH3COO)2 ändert sich nach Bouty**«) bis
60^ nahezu unabhängig von der Konzentration um 0,83 Millivolt pro Qrad,
nach Gockel**^) für 0,5 Mol pro Liter um 0,693.
Diffusion. Eine doppelt normale Lösung hat bei \^ den Diffusions-
cm^
koeffizienten k = — **«•)
Tag '
t
k
18,05
0,2095
0,04
0,1194
Die spez.Wärme w einer Lösung von aMol HjOauf 1 Mol - Zn(CHj|COO),
beträgt**^:
a 50 100' 200
w 0,9138 0,9548 0,9730.
Verdünnungswärme. Durch Verdünnen einer Lösung von i Mol
Zn(CH3COO)2 in5oH20 mit m Mol HjO werden bei 18« w cal entwickelt"^:
m -f- 50 100 200 400 *
w 1189 2248 3134.
Dje Neutralisation von Zn(OH)2 durch 2CH5COOH, beide in hoher
V^erdünnung, entwickeil 18026 cal.**^)
Die Brechungsexponenten für H., D, Ha betragen für die Lösung vom
bpez. Gewicht d:
t« dto» n« Ud r.: A B
22 1,0736 1,3478 i;3497 1,3544 i,3399 0,3432
A und B bedeut^n^ die Cauchyschen Konstanten.*^**)
378
Drucker, Zink.
Zinkacetat löst sich gut in Aceton, ^^i)
Infolge der Schwäche der Essigsäure wird Zn(CH3GOO)j wie auch
Formiat durch HjS quantitativ gefillt
Zinkoxalat Das Zinkoxalat, ZnCjO^ >— 1534, wird, als schwer lösliches
Salz, aus neutraler oder schwach saurer Zn-Salzlösung durch Oxalate gefällt
Nach Analysen von Schindler und von Marchand^^*«) kristallisiert es als
Dihydrat Das spez. Gewicht beträgt 2,572.*^>*>)
Die Bildungswärmc des Anhydrids bei 15^ beträgt nach Berthelot ^^^
IZn(OH),] + IHjCjOJ = IZnCjOJ + 2 [HjO] + 23000 cal.
Die Löslichkeit in Säuren hat ausführlich Ostwald studiert »<i*>) Bei t^
sind in einer Säure von v Liter pro Äquivalent p Proz. derjenigen Menge
Zn(COO)2 gelöst, die der vorhandenen Säuremenge äquivalent ist
1. HNOj
V
to—
20
40
60
80
100
0.2
P =
3,67
5,06
6,73
8,91
—
04
4.82
6,87
9,18
12,11
—
0,6
5.14
7,25
9,92
»3,»8
—
0,8
5,34
7,50
»0,25
»3.8»
—
1-
5,43
7,63
»0,53
»3,92
»843
2
5.67
7,98
»»,03
14,78
19,12
4
5,95
8,40
11,62
»5,59
20,15
8
646
9,17
»2,37
16,49
21,64
04
0,6
0,8
1
2
4
8
to= 20
»2,53
8,29
7,24
6,63
6,26
640
6,75
2. HO
40
60
80
100
19,24
26,96
35,5»
—
»3,92
2144
30,9»
—
11,7»
»8,37
27,84
—
10,48
16,36
24,94
35,05
9,24
»3,54
20,22
29,54
9,18
12,80
18,39
25,97
9,76
»3,»9
19,00
2^,89
3. HjSO,
V
t» =
20
40
60
80
100
0,4
P —
3,»9
4,20
5,5»
7,»9
—
0,8
3,70
4,76
6,19
7,95
—
»,2
3,89
5.03
6,38
8,18
—
1,6
3,97
5,»3
6.56
843
—
2
4.02
5.21
6.64
8,5»
10,90
4
44»
5,60
7.08
9,08
1148
8
4.93
6.23
7,75
9,82
»243
16
5,72
7,27
9.0»
»»,»5
»3,7»
Durch Zusatz einer der Säure äquivalenten resp. halbäquivalenten Menge
eines ihrer Salze ändert sich p, wie folgende Tabellen zeigen.
Drucker, Zink.
379
1. HNO, + MNO:,
ü =
1
2
4
8
—
5.28
5.42
5.71
6,20
K
6,13
6,00
6,07
6,46
Na
5,72
5.76
5.95
6,37
NH4
5,52
5,65
5.95
6,33
>.
5r29
5,62
5,90
6,45
2. HNO3+MNO3
t>= 1248
—
5,27
540
5,68
6,16
K
ft88
6,39
6,37
6,69
Na
6,01
6,03
6,19
6,62
NH«
5»82
5,82
6,09
6,45
JM.
5,26
5,69
6,03
6,60
3. HCl + * MCI
4. HO + MCI
v= 1
—
6,26
5,91
5.91
6,36
K
8,63
6,72
6,59
6.75
Na
8,03
6,53
6,33
6,70
NH,
7,98
6,49
6,42
6,74
>g
7.38
6,30
6,43
6,51
v=
1
2
4
8
—
6,37
5,96
5.95
6,42
K
'2,57
7,72
6,90
6,98
Na
10,70
7,23
6.79
7,03
NH^
10,78
7,35
6,77
7,1«
>g
9,11
6,78
6,69
6,96
Kunschert^-'^a) hat das Zinkoxalat in Lösungen von Alkalioxalaten
untersucht. Die Löslichkeit beträgt bei 25« in z-molarem (NH4)2(COO)2
c Mol/Liter
z c
0.25 0,0257
0,20 0,0174
0,15 0,01055
0,10 0,0055
0,05 0,0022
Aus den Messungen von Konzentrationsketten (vgl. Zn(OH)2) ergab sich :
(z, und Zj betreffen Kaliumoxalat)
z, z., c
0,00575
0,00404
0,0144
0,0072
m ist der Molarexponent desZn in der Gleichung CS„-Cc;o, = ki -CKompi.
und ergibt sich, wenn man Konzentrationsketten mit beiderseits gleicher
K2C2O4 -Konzentration z, aber variablem Gehalte an Zinkkomplex (Cj und c^)
mißt, nach folgender Tabelle:
0,00473
0,00189
0,00936
0,00189
m ist also nahe gleich 1. Hiernach nimmt Kunschert an, daß konzen-
trierte Lösungen den Komplex K4Zn(C204)3, verdünnte außerdem noch viel-
leicht K2Zn(C2 04)2 enthalten. Die oben erwähnten Löslichkeitsbestimmungen
führen auf den Wert n — m = 2.
0,4887
0,2385
0,4919
0,1969
0,2212
0,0962
0,1106
0,0481
■^1
^1
n
m
31.0
26,5
2,84
44.5
37,7
2,76
32;o
27,2
2,85
29.5
24,3
2,34
z
c,
0,25
0,00946
^,25
0,00946
0,125
0,00473
0,125
0,00946
X
m
11,0
0,87
20,1
1,00
8,5
1,02
18,5
1,10
380 Drucker, Zink.
Weiter berechnet Kunschert k- =§!^1^^ — 7,1 .10-», und end-
lieh ergibt sich aus den elehtromotorischen Messungen, daß, da die Lösung
mit Zn-Elektrode die Spannung ;r«= 1,006 — 0,029 log ^^"'°*^' — Volt gegen
die Normalwasserstoff elektrode zeigt, die Lösung des Zinkalkalioxalats zur
Zn-Abscheidung 0,236 Volt mehr erfordert als die gleichkonzentrierte Lösung
des ZnS04.
Die Bildungswärme des komplexen Ions Zn(C204)3 aus den Einzel-
ionen beträgt 10900 cal.
Zinkoxalat löst sich in H^O schwer. Die gesättigte Lösung des ZnC204
.2H2O zeigt bei 18® ein Leitvermögen von 8,0 • 10-^.*^®^) Aus der für 25^
geltenden Zahl berechnet Kunschert 228t) die Löslichkeit zu 7,7. io~* Mol
pro Liter, aus elektromotorischen Messungen fand er 7.1 o-^ Zu beachten
ist, daß die Löslichkeit von unten rascher erreicht wird als von oben, daß also
Obersättigung möglich ist.^^^)
Zink bildet mit Thioglykolsäure Salze und Doppelsalze, die sich in
Alkali, Alkalicarbonat und auch in Ammoniak viel stärker lösen als in Hfi.
Die Entdecker ^^^*) schließen daraus, daß das Zn hier komplex gebunden sei.
(Die Zusammenstellung der Zinkdoppelhaloide siehe nächste Seite.)
Zinkdoppelhaloide. Aus ZuF, und KF entstand in den Versuchen
von R. Wagner*«») KZnF,, während Poulenc»«») aus ZnFj und KHFj das
schon von Berzelius entdeckte K2ZnF4 erhielt Dieses kristallisiert quadra-
tisch und entsteht sowohl aus der wässrigen Lösung wie aus der Schmelze.
Es löst sich schwer in HjO, beim Kochen mit HCl oder HNO3 besser, fast
gar nicht in Alkohol. Durch heißes H2O wird ZnO abgeschieden, jedoch
nicht quantitativ.
Analog dem K-Salze erhielt Wagner»«*) NaZuF^; das Ammonsalz
(NH4)2ZnF4 • 2H2O dagegen durch Lösen von Zn(OH)2 undNH^Fl in konzen-
triertem NH4OH. Nach Poulenc»»») entsteht dieses als Anhydrid im Schmelz-
flusse von ZnClj oder ZnFj und NH4F, ist leicht löslich in wässriger HCl,
HNO3, HF und zerfällt bei 300» im CO^-Strome zu ZnFj und NH4F.
Chloride. H. Die Existenz einer H-Zinkchlorwasscrstoffsäure folgt aus Ver-
suchen von Engel.»67) Wenn ZnCl2-Lösung mit HCl-Qas und Zn behandelt und
dann auf o^ abgekühlt wird, so kristallisieren Rhomboeder von HZn2O42H20
(I). Aus Lösung von 19,4 Proz. HCl und 55,8 Proz. ZnCl2 fallen bei o*
lange Nadeln von H^nC^ ^HjO. I ist für gewöhnlich beständiger. Bei 100*
verliert es HCl und gibt festes ZnCl2 und eine Flüssigkeit von 76,6 Proz.
ZnClj, 4,Q Proz. HCl und 18,4 Proz. HjO.
Die molare elektrische Leitfähigkeit einer Lösung von iZnO, in 32 1 bei
2S^ beträgt A = 177,5, die von iZnClj + HQ in 32 1 A' ^ 5i7J**^) (Sie-
menseinheiten).
K. Aus KCl und ZnClj kristallisiert K2Zna4*«*) in rhombischen Kri-
stallen^7<>) vom spez. Gewichte 2,297 *7*), deren spez. Wärme 0,152 beträgt*^')
In wässriger Lösung ist das Salz, wie seine nächsten Verwandten, schwach
komplex. Bei der Dialyse gegen reines HjO wandert KCl voraus.*")
Die Qefrierdepression beträgt nach Jones und Ota*'*) für v Liter pro
Mol K2ZnCl4, ausgerückt als molare Depression, Q, mithin ist 1 «» Q : 1,85
Drucker, Zink.
381
ö
c c
N N
c c c^ c
N N N N
ei
, K 1 I I I
c
N
^
Jd" (5(5(5(5 (5
Pd(5(
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ÖÖ ö3ö ^
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o
*5
1
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c
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c
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CO
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CO
O
Ci
•1?
£
o
t^, I I I
s
OQ
er
CO
u- 0 CO --* cj*
CO
Z
U
382 Drucker, Zink.
v 2 4 8 i6 32 64 128
G 12,12 12,05 12,27 1249 13,00 13,10 13,12
i 6,55 6»5i 6,63 6,75 7,03 7,08 7,10
es muß mithin schon in den konzentriertesten Lösungen der größte Teil disso-
ziiert sein, denn für totale pissoziation nimmt i den Grenzwert 7 an. Diese
Zahlen erscheinen aber doch etwas unsicher, um so mehr als über die befolgte
Methode keine ausführliche Mitteilung gemacht wird. Sie entfernen sich auch
ganz erheblich von den Leitfähigkeitsmessungen, welche bei 25® für v Liter
pro Mol K2ZnCl4 folgende Werte der molaren Leitfähigkeit A^ in rez. Ohm
ergaben*^*), denen Zahlen von Mc Kay unter A2 und die Summe der Einzel-
werte von ZnCl2 und 2KCI unter Ä beigefügt sind
V
A
A,
^
1
184,0
187,6
292,4
2
257,0
260,4
353,5
4
318,0
323,7
386,0
20
416,5
422,7
448,0
40
450,5
453,5
465,5
200
501,0
499,5
510
400
5» 5,7
515,0
520
2000
544
537
541
4000
545
545
546
20000
552
546
563
40000
554
551
555
Es tritt also ein starker Rückgang in konzentrierter Lösung ein, und es
ist zurzeit nicht entschieden, wieviel davon auf isohydrische Wirkung und
wieviel auf Komplexbildung entfällt, auch ändert sich A weit mehr mit der Ver-
dünnung als oben Q.
Labendzinski»'6) fand die Potentiale der Kette Zn | ZnCl2+Ka |
und c' Mol KCl pro Liter zu
Calomel-Normalelektrode für
c Mol -
2
ZnClj und c
;r Volt
c
c
jt
1
0,1
1
1
1,072
1,102
0,01
0,1
0,01
1
0,1
0,01
1,119
1,096
1,106
es sind mithin, wie ein Blick auf die entsprechende Tabelle für c «»o (Seite 328)
zeigt, durch den Zusatz Zn"-Ionen vermindert worden. —
Na. Das Na-Salz, Na^ZnCl^ • sH^O, kristallisiert in kleinen hexagonalen
Prismen, die etwas mehr hygroskopisch sind als das K-Salz und im Vakuum
oder bei.^ioo<> alles HjO vertieren.*'') Die Qefrierdepression 0 und die
molare Leitfähigkeit haben folgende Werte (vergl. K-Salz»'«)').
V 3,03 6,06 12,12 24,24 48,48
Q 12,27 1I184 11,71 11,84 1247
i 6,63 6,40 6,34 640 6,74
Drucker, Zink.
V
A
J
1,14
153,4
292,3
2,28
224,0
332
3,02
255
327
6,04
304
353
12,o8
342
366
24,16
372
410
48,32
400
427
96,6
417
442
»93.3
441
466
773,1
475
483
1546
500
494
383
NH4. Für die Ammoniumzinkchloride sind mehrfach Formeln angegeben
worden^^^, welche den Tatsachen nicht entsprechen. Es sind bei Zimmer-
temperatur nur zwei Salze existenzfähig, (NH4)2ZnQ4 und (NH4)3ZnCl5, beide
wasserfrei, wie Meerburg*''*) auf Grund eingehender Studien über die Zu-
sammensetzung koexistenter fester und flüssiger Phasen bei o^ 2o<> und 30^
nachgewiesen hat
Es scheidet sich darnach aus der Lösung bei 30* zuerst NH4CI, mit
steigendem ZnCl2-Qehalte(NH4)3ZnCl(, dann dies zusammen mit dem anderen
Doppelsalze, dann (NH4)2ZnCl4 mit ZnCl2 zugleich, zuletzt nur ZnCl2 ab.
Bei 20O ist die Reihenfolge dieselbe, nur ist die letzte Stufe (NH4)2ZnCl4
+ ZnOj.
Bei o® geht in gleicher Folge die Reihe nur bis NH4ZnCl4 allein, ohne
ZnClj.
(NH4)2ZnCl4 wurde von Pierre*®<>) aus der Mischung der Komponenten
dargestellt. Es schmilzt bei 150^ *s^), hat das spez. Gewicht 1,879 *8i) (i;72
bis 1,77 nach Bödeker*^^)^ 1,77 nach Romanis*®^)) und kristallisiert nach
Rammelsberg*^^) und Marignac^^s) im rhombischen System.
(NH4)3ZnCl6 entdeckte Marignac^^s) nach einem Verfahren, das durch
die Resultate Meerburgs heute sofort jedem vorgeschrieben ist: durch frak-
tionierte Kristallisation.
Cs und Rb. Aus ZnClj und CsCl erhielt Godeffroy«^^«) Cs2ZnCl4,
ein in HjO sehr leicht, in konzentrierter HCl wenig lösliches Salz. Dasselbe
erhielten Wells und Campbell 5®'), aus Lösungen, die mehr als iZn auf
SCs enthielten, während monoklines CSjZnClj entstand, wenn Zn:Cs=i:3
in der Lösung vorhanden war.
Rb2Zna4 ist auch von Godeffroy*^^) gefunden worden.
Mg, Ba, Sr, Ca« Aus gemeinschaftlicher Lösung der Einzelsalze kristalli-
sieren BaZna4.4H20 und MgZnCl4 . öHjG *^8)^ zwei sehr hygroskopische
Salze, die der Entdecker mit bekannten Salzen nach der ZerflieBlichkeit in
folgende (willküriiche) Skala ordnet:
acia
anhydf.
1,00
acij
krist hydrat
0,52
ZnClj
» »
1,00
BaZnCl4
» n
0,40
MgZnCl4
w »
0,59
MgCIj
» V
042
Das spct Gewicht von BaZnCl44H20 beträgt 2,845."
384 Drucker, Zink.
Bromide. NH4. Nach'Bödeker^®^ erhält man aus der Mischung von
NH^Br und ZnBrj große hygroskopische Kristalle von (NH4)jZnBr4, deren
spez. Gewicht 2,625 ^^^j und deren Lösungswärme in HjO bei 5^^ —1800 cal
beträgt *•<>), aus welcher Zahl die Bildungswärme
[ZnBrj] + 2 [NH4Brj:+ H^O = (NH4)2ZnBr4 . H,0 + 5860 cal
für das von Andr6**o) angenommene Hydrat folgt
Beim Versuche, dieses Salz darzustellen, bekamen Jones und Knight*'*)
(NH4)3ZnBr5, dessen molare elektrische Leitfähigkeit in rez.Ohm*®^) bei 25*
für V Liter pro Mol A beträgt, während Ä der Summe der Einzelleitfähig-
keiten gleichkommt
t>
A
jf
1,623
298
389
3,246
391
464
6,492
445
500
12,98
489
535
25.97
529
573
64,92
559
600
129,8
589
631
259,7
609
650
519,4
636
662
1039
662
679
2597
694
697
5»94
720
715
Cs u. I^b. Analog den Chloriden bilden sich Cs^ZnBr^ und Cs^ZnBr..^^^
Jodide. Rammelsbergfid«) erhielt KZnJ,, Na2ZnJ4 • 3H2O, das Ober
H,S04 verwittert, NH4ZnJ3, (NH4)2ZnJ4, BaZn^g.
Cs3ZnJ5 und Cs2ZnJ4 bilden sich nach Wells und CampbelP^^) analog
den Chloriden.
Die Lösung von Znjj (1,005 Aquiv/Liter) in normalem KJ zeigt die
elektromotorische Kraft 1,053 Vo't gegen die Calomelnonnalelektrode&*<^, mit
KNO3 statt KI 1,0514 Volt
Zinkdoppelpyanide. • K. Das von L Gmelin entdeckte Kaliumzink-
c)'an]d hat nach Rammelsberg^^^ die Zusammensetzung K2ZnCy4 und
bildet reguläre Oktaeder*«»)^ deren spez. Wärme 0,100 beträgt *^^
Die Lösungswärmen bctragen«^^)
ZnCyj in KCy verd. = K2ZnCy4 aq. + 86oo cal,
K2ZnCy4 in HjO — K2ZnCy4 aq. —15100 cal,
mithin die Bildungswärme^oo)
2[KCy] + [ZnCy2] = K2ZnCy4 + 17900 cal.
Die Lösungswärmen des K2ZnCy4 in Säuren sind gleichfalls gemessen
worden, ^^o)
In HjO löst sich K2ZnCy4 gut, auf 100 g H2O smd in gesättigter Lösung
bei 20^ 11 g Salz enthalten (Sharwood^^^)), Alkohol löst es wenig, die HjO-
Lösung neigt zur Obersättigung.
K2ZnCy4 ist ein ganz unzweifelhaftes Komplexsalz; daß es in Lösung,
nicht in Gestalt der Einzelsalze resp. Ionen enthalten ist, folgt schon aus den
f ,öslichk eitsverhältnissen.
Drucker, Zink. 'jS5
ZnO löst sich gut in KCy, ebenso ZnCy... Ferner wird K2ZnCy4-L65iuij;
durch (NH4)2S nur unvollkommen ß^»), vollständig nur durch "K%S oder iVa^S
gefällt, ZnS dagegen löst sich in KCy.c^^i)
Es liegen jedoch auch quantitative Beweise vor. So bestimmte H. Euler*^'^)
aus der iMessung von Konzentrationsketten dieKomplexkonstante im Mittel zu
k = ^?l-~^i=i,3-io~>'.
^ZnCy*
Kunschert--^») konnte keine sicheren Messungen mit Zn-Elektroden in
Kaliumzinkcyanidlösung erhalten und benutzte darum Ketten zweiter Art, diu
nach dem Schema Ag-Kaliumsilbercyanid mit resp. ohne Kaliumzinkcyanid-Ag,
zusammengesetzt waren. Nach seiner Überlegung folgt aus einer Abhängig-
keit der Spannung dieser Kette von der Zinksalzkonzentration, daß in einer
0,0487 molaren Lösung des K2ZnCy4 7 Proz. Salz in KZnCyj, und KCy ge-
spalten sind. Wenn auch dieses Ergebnis an sich qualitativ nichts Unwahr-
scheinliches hat, ist es doch quantitativ nicht ganz sicher, da eine Abhängig-
keit auch möglich ist, wenn das K2ZnCy4 überhaupt nicht durch seine Cy-
lonen wirkt Denn die Cy-Ionenkonzentration des Ag-'Salzes wird auch, was
Kunschert nicht berücksichtigt, von der in der Lösung vorhandenen Menge
der K-Ionen abhängen. Zu einer quantitativen Entscheidung kann man leicht
kommen, wenn man dem Silbersalze ein K-Salz beimischt, das keine Cy-Ionen
abspaltet.
An analog mit Hg und Hg-Salz statt Ag und Ag-Salz aufgebauten Ketten
fand Kunschert ähnliche Ergebnisse.
Aus Ketten erster Art berechnet Kunschert die Formel jti«« 1,287—
0,029 log ??l"J'gj??!«^ Volt resp. jr, - 1,320-0,029 log ^^^^^^^^'^ Volt
für die Spannung gegen die Normalwasserstoffelektrode. Die Oleichgewichts-
konstante ist k^^ t^J^J^-^^ 3,3.10'-^'', daraus folgt die molare Bildungs-
wärme des Komplexions 23300 cal.
E. Rieger«^^) untersuchte die Oberführungsverhältnisse, ohne aber
die Überführungszahl quantitativ berechnen zu können.
Die äquivalente elektrische Leitfähigkeit A bei 25^ bestimmte
Waiden«^*) für v Liter pro Mol
v
32
64
128
256
512
1024
Extrapoliert man A. = 143,0, so wird /=--.-, die Beweglichkeit für > ^
ZnCy^ V25t = 143,0 —74,0 = 69,0 und der Grenzwert der uberführungs-
zahl nA = —^— = 0,48. (Der Berechnung liegt das Dissoziationsschema
KjZnCy^ < \ 2 K* + ZnCy4" zugrunde.)
Abcgg, Handb. d. anoiviD. Chemie H. 25
«/j KjZnCy^ in rez. Ol
A
7
125,3
0,88
129,3
0,90
132,9
0,93
136,0
0,93
138,3
0,97
141,1
0,99
386 Drucker, Zink.
Das Ion ZnCy4" ist ziemlich schwach komplex und die Lösung des K^lnC)^
zeigt darum infolge von Hydrolyse schwach alkalische Reaktion (Waiden).
Wegen der sehr geringen aktuellen und großen potentiellen Zn"-lonenkon-
zentration kann das Salz mit Vorteil zur elektrolytischen Zn-Abscheidung be-
nutzt werden.
Na. 2NaZnCy8-5 H^O fand Rammeisberg«®«), und diese Zusam-
mensetzung wurde neuerdings bestätigt durch Loebe«®') und Sharwood.*^'^^)
Das Salz wird aus der Lösung beider Komponenten in rhombischen Kristallen
erhalten, die bei Erwärmen schmelzen, bei 200® wasserfrei werden und sich
in HjO und CjHjOH leicht lösen. Die Tendenz zur Komplexsalzbildung
scheint also beim Na-Salze, da sie nur bis zur Bildung des Salzes mit sCy
führt, geringer zu sein als beim K-Salze.
Aus stark übersättigter Lösung bei tiefer Temperatur erhielt Loebe*^<>^
noch NaZnCyj -SHjO, in regulären Kristallen.
Tl. Tl^ZnCy^ beschreibt Fronmüller«<>») als reguläre Kristalle, von
denen 100 g HjO bei 31 ^ 29,6, bei 14^ 15,2, bei o^ 8,7 lösen. Ein Li-Sab
konnte Loebe«®') nicht erhalten.
Ba. Farblose große Kristalle von BaZnCy4 • 2H2O, die nicht luftb^
ständig sind, erhielt Weselsky.ß^o) Nach Loebe*^>) entsteht dieses Salz
aus ZnCyj und BaCO, mit wenig HjO durch Einleiten von HCN. Es löst
sich gut in HjO und bildet mit COj BaCOg.
Sr. Loebe^i*) erhielt in langen dünnen Nadeln SrjZnjCyio-HjX).
ein in HjO und Alkohol gut lösliches Salz, das beständiger ist als BaZnCy^ 2H2O,
jedoch mit CO2 allmählich auch SrCO, gibt.
Ca. Ein äußerst leicht lösliches Salz erhielt Loebe<^ii) als rhombische
oder monokline Kristalle der Zusammensetzung Ca^ZnjCyg • 7H2O. Dasselbe
Salz wird aus seiner alkoholischen Lösung durch Äther gefällt
Bei der „Zersetzung" iurch CO^ handelt es sich jedenfalls um eine par-
tielle Bildung von undissoziiertem HCy aus den H'-Ionen der Kohlensäure,
wobei CGj^'-Ionen entstehen und zur Ausfällung der schwer löslichen Erd-
alkalicarbonate Anlaß geben. Beim Einleiten von COj wird dessen Wirksam-
keit vermutlich noch dadurch erhöht, daß es die flüchtige HCy fortspült,
die sich dann immer wieder zur Neuherstellung des Gleichgewichts nach-
bilden muß.
Zinkdoppelrhodanide. K. Waiden «1*^) erhielt K2Zn(CN6)4 • 3H2O in
farblosen Nadeln, die sich in Alkohol lösen.
Cs,Ag. Aus den Salzen von C«^ und Zn erhielt Wells»*») Q5,Zn(CNS)4
2H2O in farblosen Kristallen.
Verbindungen mit Cs und Ag sind wie folgt beschrieben»*' worden.
CsAgZn(CNS)4 • HjO, aus 1 1 g CsCNS + 43 g Zn(CNS)2 + IV25 AgCNS
in 100 ccm.
Cs2AgZn(CNS)5 in weißen Nadeln aus 46 g CsCNS + 5A g Zn(CNS),
+ 2,5 g AgCNS in 125 ccm.
CsAg3Zn2(CNS)8 aus 138 g CsCNS + 21,5 Zn(CNS)2 -^- AgCNS (jjKättigt).
CsAg^ZnjCCNSJg.
Der Nachweis, daß es sich nicht um Mischkristalle handelt, ist nicht
sicher geführt
Hg. Mit Hg bildet sich eine wohlcharakterisierte Doppelverbindung HtZn-
(CNS)4 ««*) von so geringer Löslichkeit, daß man Zn-Salze mit Hg(CNS>;
fällen und den Rest des Rhodanids mit Ag scharf titrieren kann.<^*^)
Drucker, Zink.
387
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CO
9
95*
388
Drucker, Zink.
Zinkdoppelsulffate. H. Ein saures Sulfat H2Zn(S04)2 • SH^O hat
V. Kobell^i^) gefunden. Es ist luftbeständig, kristallisiert monoklin mit
a: b:c »> 0,3606: 1 : i,4550i wenig in kaltem, gut in heiBem H^O löslich und
verliert beim Erhitzen H2SO4 und HjO. Die Doppelsul&ite des Zn mit
Alkalimetallen bieten eine für stöchiomehische Studien vorzüglich geeignete
Reihe. Es mögen daher aus den speziellen Mitteilungen über die einzelnen
Salze die Ergebnisse einiger Untersuchungen herausgehoben werden, welche
gerade auf diesen Punkt gerichtet sind.*^«)
Tutton beschäftigte sich mit der Kristallographie der Salze des K» Rb
und Cs, die alle drei dem monoklinen System angehören.
Achsenverhältnisse und Winkel
a :
KjZn(S04), . 6 H,0 0,74» 3
RbjZn(S04)j 6H,0 0,7373
CsjZn(S04),.6H,0 0,7274
(NH4)jZn(S04)j6H,0 0,7375
(NH,),Zn(S0«),.6H,0 0,7352
b : c
1 0,5044
1 0,5011
1 04960
1 0,5009««')
1 0,4996
ß
75» 12'
74«7'
72 »59'
73» 16'
Der mittlere Brechungsexponent fQr das Vakuum beträgt
K M690 + ^7i_
34447.10«
X* •"
Rb M742 + ^^/,"-
33236.10«
X*
Cs MQM+^^^r-
2103.10*
X*
Auch hier bleibt die Reihenfolge immer die gleiche, und dies Verhalten
wiederholt sich bei den anderen gemessenen (resp. berechneten) Kristallkonstanten
(optischen Achsen, topischen Achsen, Achsenwinkeln etc.). Die Refraktionsverliält-
nisse nach Tutton geben folgende Tabellen, in denen n die Brechungsexpo-
nenten für die Linien Li,Ha,Na,Tl,H^ und Hy nach den Achsen a, 6, c des
optischen Qeschwindigkeitsellipsoids^ TZ~ ^r *^ n die spezifische, m»*n. M
die molare Refraktion bedeuten.
K
a 6 c
Tutton
Perrot
Tutton
Perrot
Tutton
Perrot
u
n— 1,4748
—
1,4805
—
1,4938
—
Ha
52
, 1,4749
09
14811
42
»4940
Na
75
75
33
36
69
67
Tl
97
—
57
—
94
Hß
M826
1,4826
89
88
»,5027
1,5024
Hy
66
—
1,4929
—
67
Rb
Tuttoi. Perrot Tutton
Li 'n «t 1,4807 —
Ha I 11 1,4806
Perrot I Tutton
1,4850 — ! 1,4949
60 14859 I 51
Perrot
M945
Drttcker, Zink.
389
Rb
Tutton
Perrot
Tutton
Perrot
Tutton
Per
Na
33
33
84
82
75
Tl
57
—
M908
—
1,5001
—
H^
86
83
38
M942
33
»,5o:
Hy
M929
—
8o
—
38
—
75
Cs
a
B
c
Tutton
Perrot
Tutton
Perrot 1 Tutton
Perrot
u
n = 14994
—
1,5020
—
1,5064
—
Ha
98
M997
24
1,5025
68
1,5070
Na
1,5022
1,5020
48
49
93
95
n
47
—
73
—
1,5119
—
H^
79
80
1,5104
x,5»07
52
1,5« 52
Hy
1,5» 25
5»
-"
99
^■^
a
&
c
„)H«
0,1258
0,1271
0,1301
"iHy
0,1283
0,1295
0,1328
55,72
56,29
57,61
56,86
57,48
58,84
XtBr — Hh«.
0,0025
0,0027
0,0027
itiHy — nta.
1,14
1,19
1,23
n — 1 ., ..
~— -M Ho
94.02
95,14
97,77
Rb
a
b
c
0,1102
0,1112
0,1130
0,1125
0,1135
0,1154
59,02
59,53
6048
60,25
60,78
61,79
HHr — ItH«
0,0023
0,0023
0,0024
niHr — ntHo
1,23
1,25
1,31
— j--'M Ha
99,77
100,78
102,67
^
a
b
c
„f H«
"IH7
0,1026
0,1031
0,1038
0,1048
0,1053
0,1061
64,69
64,98
6546
66,08
66,36
66,88
ni^ — n».
0,0022
0,0022
0,0023
WlHr — IltH«
1,39
1,38
1.42
j -M Ha
109,98
110,56
111,52
390
Drucker, Zink.
Perrot gibt folgende Obersicht über die di:ei Indices für a, ft y für die
Linien A B C etc bei t^ und dem spez. Gewichte dt.
B
I
G
dt
KjZnCSOJaöHiO
RbjZnCSOJi.öHaO
Cs2Zn(S04)26HÄO
(NH4)aZn(S04)r
6H2O
Tl2Zn(S04)2.6H20
1,49204
1,47930
1,47350
1,48446
1,47950
1,50517
1,50078
1,49845
1,49568
1,48885
1.48537
1,60896
1,60177
1,58624
149323
148025
M7439
1,49417
148535
148043
1,50614
1,50169
1,49889
1,49023
1,48074
1,48578
1,61083
1,60315
1,58769
149402
1,48114
1,47481
149449
1,48591
1,48061
1,50702
1,50255
149966
149715
149040
148616
1,61210
1,60458
1,58950
149667
148360
147749
1,49755
1,48822
1,48326
1,50954
1,50496
1,50203
149958
149342
148897
1,61711
1,60941
1,59341
1,50038
1,48691
1,48092
1,50119
1,49191
1,48644
1,51340
1,50869
1.50589
1,50350
149722
149265
1,62498
1,61678
1,59999
,5023711,50728
,4880 149369
,48256 1,48675
,50301
,49425
,48827
,51545
,51070
,50803
^50560
49930
49460
,62909
,62040
,60374
1,50772
149930
1,49191
1,52031
1,51487
1,51263
1,51035
1,50411
149874
1,6125
15"
20—25
20«
i8«
18^
2^5
2.59
m
>«i
3J?
K: Das Kaliumzinksulfat, K2Zn(S04)2 öHjO, wurde von Graham «1«)
entdeckt Seine kristallographischen Daten enthält die obige Tabelle. — Das
spez. Gewicht beträgt dj?'«— 2,2413 im kristallisierten®^^), 2,946 im geschmol-
zenen Zustande' (Anhydrid wi))^ der kubische Ausdehnungskoeffizient
zwischen 0 ^ und 100*8,24. 10-» (Joule und Playf air "•), vgl. auch Tutton "^).
die spez. Wärme 0,270 nach Kopp.«")
Das Salz verliert sein Kristallwasser nach Pierre^i*) bei 180 <^, nach
Graham«!^ bei 120 0, und über H2SO4 im Vakuum bei 25® 5 aq.
Mallet«") erhielt K2Zn2(S04)3 ein Salz, das an der Luft 13H2O aufnimmt
Die Löslichkeit des K2Zn(S04)2 in H2O, die nach Pierre«^») stark mit
der Temperatur steigt, ist nicht sehr genau bestimmt, die folgenden Daten
nach Tobler«24) bedeuten die bei t® in 100 g H2O gelösten Gramme a des
wasserfreien Salzes.
t
0
10
15
25
36
45
50
58
65
70
a
12,6
18,7
22,5
28,8
39,9
5», 2
54,0
67,6
81,3
87,9
Nach Locke 624a) löste sich bei 25« 131,9 g K2Zn(S04)2 in 1 1 H2O.
Die Gefrierdepression bestimmte Raoult^^t)^ doch dürfte sein Resultat,
das die normale Depression ergibt, bedeutend fehlerhaft sein. Die kryohy-
dratische Temperatur liegt bei — 1,0^ und dem Gehalte von 0,887 g K2Zn(S04)j
in 1 g Lösung. 626)
Auch die elektrische Leitfähigkeit ist kaum untersucht W^nn p
Gramm K2Zn(S04)2-6H20 in 100 g Lösung vorhanden sind, so beträgt die
spez. Leitfähigkeit bei i8<> 1 in rez. Ohm und das spez. Gewicht A^%^^\ und
daraus folgt die Anzahl c Mol K2ZnS04 pro Liter und die molare Leitfähigkeit
A, während der Summe der Komponenten Ä^ entspricht.
Drucker, Zink. 301
p d,8 l c A ^^ ~A^
13,0 1,0872 543.10-* 0,318 167,5.10-^ 239.10-* 0,700
9,1 1,0613 411.10-s 0,222 185,1.10-^ 255.10-3 0,726
Der Tetnperaturkoeffizient ist 0,022.
M
Die molare Refraktion ist R = (n— 1) i- für die Strahlen Ha, D
und H^ bei Lösungen von a g K2Zn(S04)2 in 100 g Lösung. ^2^)
a Hcf D H/9
11,94 95,77 95,94 98,08
8,41 95,95 96,03 9^,01
Oberflächenspannung. Die scheinbare (a^) und wahre (a) Kohäsion
einer Lösung von c Gramm K2Zn(S04)2-6H20 in 100 ccm und dem spez.
Gewicht d,5 beträgt ß") bei 15O
c
d..
a2
a
10
1,0678
14,012
7,481
Lösungswärme. Wenn 1
Mol Sal7 in 600 Mol HjO
gelöst wird, sc
entwickeln sich bei
18« w cal.
w w'
Diff. w»
KjZnCSOj.,
+ 7909 —
3854
„
HjO
+ 4055 3854
,1
2H,0
+ 446 7463
3609
M
3H.,0
— 263 10543
3080
„
4H,0
— 5010 12910
2376
„
5H2O
— 9176 17085
4100
„
6HjO
— 1 1900 19809
2724
SO daß w' der Reaktion [K2Zn(S04)j] + x [H,OJ = [KjZnCSO«), • xH^O] ent-
spricht «30)
Die Bildungswärmen sind^^®) bei 18"
ZnS04 + K2SO4 = K2Zn(S04)2 + 4145 cal
ZnS04 + K2SO4 + 6H2O = K2Zn(S04)2 • öHjO + 23950 cal.
Na. DasNatriumsalz, Na2Zn(S04)24H20,erhieitOraham65*)ausZnS04
und NaHS04, während das neutrale Na-Salz nicht dargestellt werden konnte.
Dies gelang jedoch Bucholz-^^^) Dagegen kristallisiert Na2Zn(S04)2 öHjO
aus äquivalenten Lösungen von ZnS04 und NaQ oberhalb 10^, bei o® aber
Na2S04.635) Unter seiner Lösung kann es bei — 18<> nicht gesehen werden,
'weil die Brechungsindices gleich sind.^^*)
NH4. Das Ammonsalz, (NH4)2;Z!Tn(S04)26H20, ist dem K-Salz nahe
verwandt Es kann aus den Einzelsalzen erhalten werden und wurde so von
Pierre^i^) und anderen dargestellt, nach Tröger und Ewers«^»») und
Andr6ß55b) kristallisiert es aber auch aus einer Lösung von Zn(OH)2 in
wässrigem (NH4)2S04. Das Salz hat 6H2O, nur Pierre schreibt ihm wie
dem K-Salze 7 zu.
Sein spezifisches Gewicht beträgt 1,910 nach Schiff «^oj^ 1,922 nach
Schröder62i), das des Anhydrids fand Schröder^^i) zu 2,29.
Die Löslichkeit des (NH4)2Zn(S04)2 beträgt (vergl. K-Salz) nach
Tobler624):
t® 0 10 13 15 20 30 45 60 75 85
a 7,3 8,8 10,0 12,5 12,6 16,5 21,7 29,7 37i8 46,2.
1 1 HjO löst bei 259 140,8 g (WH4)2Zn(S04)2 (Locke"«*))
392 Drucker, Zink.
In Lösung zeigt es sich als echtes Doppelsalz von geringem Kömplex-
gracle; oenn seine Gefrierdepression **3*') beträgt für ß Mol (N.H4)2 Zn(S04)2
in 1000 g H2O J^
0,196 1,092 0,59 3,0
0,0991 0,61 0,33 3,33
0,0439 0,307 0,166 3,8
(0,0) — — (5)
Die daraus zu berechnenden i-Werte zeigen deutliche Annäherung mit
der Verdünnung an den für 5 Ionen charakteristischen Wert i = 5 und über-
steigen schon in höheren Konzentrationen den i-Wert 1 == 3, der dem rein
komplexen Salz zukäme, in dem pro Mol nur ein Anion Zn(S04)2" sein würde.
Die Refraktion der Lösung wurde von Gladstone und Hibberl wie
beim K-Salze bestimmt.
a H« D H,^
1 1 ,86 1 02,47 1 03, 1 o 1 04,23 '
6,13 102,26 103,46 104,23.
Das Ammonzinksulfat hat in def Praxis der Galvanostegie Anwendung
gefunden, da sich aus seiner Lösung Zn besser als aus der des ZnS04 ab-
scheidet.
Für die Doppelsalze des Rb, Cs und Tl hat Locke ^-^^j die Löslichkeit
bestimmt (vgl. K Salz). Er fand für Rb 101, für Cs 386,3, für Tl 8ö.
Diejenigen Zinkdoppelsulfate, welche hier noch Erwähnung finden müssen,
gehören, da Ba, Ca, Sr ausscheiden, zur Gruppe der gemischten Vitriole und
enthalten außer Zn noch Mg, Fe, Ni, Co, Mn, Be, denen sich noch, etwas
außer der Reihe stehend, Cu anschließt.
Infolge ihrer hochgradigen Isomorphie sind die echten Vitriole sehr gut
miteinander mischbar und es existieren dahef zahlreiche Angaben über Misch-
kristalle von bestimmten rationalen Molarverhältnissen, die nicht immer ganz
einwandfrei dastehen.
Mg. Von Magnesiumdoppelsalzen sind viele <^37) angegeben worden, doch
dürfen als Individuen nach einer Untersuchung von Hollmann ^3>) nur
ZnMg(S04)2 • X4H20 mit dem spez.Gewicht ^39) 1^817 und ZnMg2(S04)3 .21 H^O
gelten, während die anderen Gemische sind. Die Dampfdrucke bei 20 <>
betragen für a Molarprozent Zh, welche in den Kristallen vorhanden sind,
p mm Hg**^)
a
0,0
9,9
18,4
28,0
34,0
36.5
45,5
P
8.0
7,8
7.7
8,2
8,7
8,3
8.7
a
51,2
56,0
68,3
76,4
88,8
10,0
P
9,8
9.6
9.4
9.5
9,9
10,5
Die ausgezeichnete Mischbarkeit der Sulfate des Zn und Mg zeigt sich
deutlich an der folgenden Tabelle, welche unter b die Molarprozente
Mg-Salz, unter A den gemessenen, unter A' den nach der Mischungsregel
berechneten äußeren Winkeh der optischen Achsen enthält^* i)
a 100 80,8 75,5 42,75 40,95 29,8 o
A 78^18' 76055'3o" 76^30' 74^15' 74^9' 73^16' 70^'57'
A' - 76^'58' 76^37 74^16' 74^8'4o" 73^1/20" —
Die kryohydratische Temperatur der Lösungen hängt natürlich wegen
der Isomorphie der Salze von der Zusammensetzung der Flüssigkeit und der
Drucker, Zihk. 303
festen Phase ab. So liegt diese Temperatur nach Bruni«*2) bei einem Ge-
halte der flüssigen Phase von a Molarprozent MgS04 bei
a 100 69,5 58,8 37,5 19,6 0
t^ —5,2 —5,5 —5,5 —6,0 —6,2 —6,4.
Die bezüglich ZnMg(S04)2 • mHjO bei 18O— 20« gesättigte Lösung enthält
3&36 g Oesamtsalz in 100 g.«**)
Fe. Auch hier liegen manni^ache Untersuchungen vor.^**») Orailich*^**)
gibt für ZnFe(S04)2i4H20 die Achsenverhältni.ssc
1,1711 : 1 : 1,5339, ß^ 103» 55'
an. Die Isomorphie ist weniger vollkommen als bei Mg, und die Mischungs-
reihe zeigt eine Lücke, es fehlt das Gd>iet von 25,11 bis 10,87 Molarprozent
Fe-Salz.«")
Die Kristalle von 0 bis 10,87% F^ gehören nach Retgers *^^5) zum
rhombischen System.
Lösungswärmen dieser Gemische bestimmte Sommer feldt«*«)
Co. Am Cobaltzinksulfat wurde die Beobachtung gemacht, daß es im
magnetischen Felde in der Richtung der Krafflinien kristallisiert«*')
Ni. Das Salz NiZn(S04)2 • 13H2O erhielt Pierre^^S)^ Lecocq de Bois-
baudran **^ erhielt verschiedene Salze: ein triklines mit 12 (I), ein triklines mit
14 (II), ein quadratisches mit 12 (III) und ein rhombisches mit 14 HjO (IV),
.sehr leicht entsteht das zweite. Alle diese . kristallisierten aus äquivalenten
Gemischen der Komponenten. Eine Lösung von 1 Ni auf 2,5 Zn gab bei
13®— 15^ erst I, dann II, III, IV.
Mn. Ältere Untersuchungen^*^ haben nicht viel positive Ergebnisse
geschaffen. Hollmann «*i) erhielt 3 Salze; ein triklines ZnMn(S04)2. loHjO (I),
ein monoklines ZnMn(S04)2.i4H20 (II) und ein rhombisches ZnMn(S0|)2.
i4HjO (Ill)i deren Dampfdrucke bei 20^ für a Molarprozent Zn p mm Hg
betrugen
I II in
a p
76.0 10,3
83i7 1^0,2
89,4 10,2
94,8 10,3
98.1 10,4
100,0 10,5
Nach Klatzo^*!») existiert ein monoklines Berylliumdoppelsalz.
Cu. Da die Mischkristalle von Zn- und Cu-Sulfat neuerdings ausführiich
studiert worden sind, so braucht die ältere Literatur «»^j nicht ausführlich mit-
geteilt zu werden.
Die Kupferzinksulfate bilden eine isopolymorphe Reihe dreier Typen, die
man ableiten kann von dem triklinen CUSO4.5H2O und dem monoklinen,
sowie dem rhombischen ZnS04-7H20. Die Reihe der Mischkristalle zeigt
zwei Lücken, und es können je nach der Konzentration der Lösung Kristalle
mit a Molarprozent Cu erhalten werden. ®*3)
L Farblose rhombische Kristalle mit 2 mal 7H2O mit a = o bis a = 2,32.
IL Blaßblaue monokline Kristalle mit 16,65 <a< 34,41.
III. Blaue trikline Kristalle mit 92,02 <a< 100
oder, nach Stortenbeker^^^)^ in gleicher Folge:
a
P
a
P
0,0
»34
29,8
12,7
4,2
13,1
32,8
12,4
9.6
12,6
41,7
11,9
53.5
11,^
63.6
11,3
394
Drucker, Zink.
0 < a < 1,97
14,9 <a< 31,9
82,8 < a < 100.
Foote®**) erhielt bei t^ folgende mit der Lösung .koexistierende feste
Phasen (a gibt wieder die Molarprozente Cu der Mischkristalle, »bis« deutet
die Differenz bei verschiedenen gleichen Versuchen an):
t— 120
Triklines 5 Hydrat (a = 86,7 bis 89,5) und monoklines 7 Hydrat (a=38,6).
Monoklines 7 Hydrat (a=ai5,9 bis 19,7) und rhombisches 7 Hydrat (a = 2,7
bis 3,8).
t==250
Triklines 5 Hydrat (a = 76,o bis 81,7) und monoklines 7 Hydrat (a=a27,i
bis 29,7).
Monoklines 7 Hydrat (a==i2,3 bis 14,5) und rhombisches 7 Hydrat (a^»2,5).
t— 35®
Triklines 5 Hydrat (a = 67,5 bis 68,9) und monoklines 7 Hydrat (a = 24,6
bis 25,9).
Monoklines 7 Hydrat (a»: 10,5 bis 13,4) iind rhombisches 7 Hydrat (a=^2,o
bis 2,7),
t — 400
Triklines 5 Hydrat (a=58,7) und monoklines 7 Hydrat (a— 23,3 bis 26,5).
Monoklines 7 Hydrat (a«>i4,2 bis 15,3) und 6 Hydrat (a=3,8).
t=45«
Triklines 5 Hydrat (a>»45,i bis 52,1) und 6 Hydrat (a»:4,5 bis 6,0).
Die mit diesen festen Phasen koexistenten Lösungen enthielten auf
100 Mol HjO a-Mol CUSO4 und b-Mol ZnS04
4,997
5.927
6,947
a b
a
t«
5 Hydrat + monokl. 7 Hydrat
t»
monokl. +
12
1,424 3,695
12
0,570
25
1.339 4.70
25
0,641
35
1,297 5.903
35
0,613
40
1,237 6.614
5 Hydrat + 6 Hydrat
monokl. 7
45
1.227 7.105
40
0,887
+
6 Hydrat
7,113
(a
Die Dampfdrucke der festen Gemische bei 20® maß Hollmann«*^
%Cu)
I, 5 Hydrat II, monokl. 7 Hydrat III, rhomb. 7 Hydrat
a p a p a p
0,0 5.8 64,7 94 97,8 9,8
2,8 4,8 74,6 9,3 100 10,5
11,6 3,8 85,3 —
Die Lösungswärmen von Mischkristallen untersuchten Favre und
Valsott.^'^
Lefort6*8) schreibt einem Minerale der Gruben von Chessy die Formel
CuZn3(S04)4.28HjO zu.
Die Mischbarkeit des Zinksulfats mit anderen Sulfaten beschrankt sich
nicht auf binäre Mischsalze. Man hat vielmehr eine Anzahl von gemischten
Sulfaten beschrieben, die außer Zn noch mehr als ein Metali enthalten. Ober
Drucker, Zink. 305
diese seien nachfolgend einige Angaben gemacht, jedoch mit dem Vorbehalte,
daB die der Literatur entnommenen Formeln auf Grund gerade der Misch-
barkeit nicht auf Treu und Glauben als Formeln chemischer Individuen an-
genommen zu werden brauchen. Die enge Isomorphiebeziehung aber, welche
die bisher angeführten Untersuchungen klar hervortreten ließen, wird durch
die Existenz dieser komplizierten Gemische nur noch sicherer stabiiiert, und sie
zeigt sich auch darin, daß ganz verschiedene Mischkristalle, wie Zn(NH|)2S04-
Hydrat und NiK2(S04)2-Hydrat, einander überwachsen können.ß*^)
Es fand zum Beispiel l^tard^^«'') Kristalle von H2ZnFe(S04)3.xH20,
H..ZnNi(S04)3 • xHjO, H2ZnCu(S04)3 . xHjO; femer Weltzien ««*)
(NH4)8Zn3Cu'(S04)8 . 24 H2O und Vohl««^) (NH4)4ZnCu(S04)4 • 12H2O.
VohP'*'2) beschrieb weiterhin
K4ZnCu(S04)4 . 12H2O, (NH4)4CoZn(S04)4 . 12H2O,
K4ZnCo(S04)4 . 12H2O, (NH4)4ZnNi(S04)4 • 12H2O,
K4ZnNi(S04)4 • 12H2O, (NH4)4ZnMn(S04)4 • 12H2O,
K4ZnMn(S04)4 • 12H2O, (NH4)4ZnMg(S04)4 • 12H2O,
K4ZnMg(S04)4 * 12H2O, (HN4)4ZnFe(S04)4 . 12H2O,
K4ZnFe(S04)4.i2H20,
öic die Farben der Komponenten zeigen, (Fe grün, Ni grün, Mn rosa, Co blau>,
endlich
K6ZnMgCu(S04)6.i8H20 und K8ZnMgCoCu(S04)8.24H20.
Nach Fock*i63) sind (NH4)2Zn(S04)2 und (NH4)2Cu(SO,)2 miteinander
vollkommen mischbar. Er fand bei 13^—14^ y, Molarprozent Cu-Salz, y^ desgl.
Zn-Salz in Lösung (oder q Mol Cu und Cj Mol Zn auf 100 Mol H2O), in
100 und
den Kristallen Xj Molarprozent Cu, x.
desgl. Zn
(wöbet y, + yj == m
X, + x, = 100
zu verstehen ist).
Yi
yj
Cl
Cj
X, X2
4,97
95,03
0,0422
0,8069
2,39 97,61
. »0,65
89,35
0,0666
0,5638
4,52 95,48
19,24
78,76
0,1218
0,5115
9,03 90,97
30,19
69,81
0,2130
0,4924
14,67 85,33
44,44
55.56
0,3216
0,4022
22,61 77,38
100,00
0
1,035
0
100 0
Zinkdoppelsulfite usw, Berglund««*) erhielt K2Zn3(S03)4.7,5H20,
Na2Zn3(S08)4.7,5H20 und (NH4)2Zn(S03)2.
Aus konzentrierter Lösung von ZnJ2 und Na2S203 wird durch Fällung
mit Alkohol ein Öl abgeschieden, das über H2SO4 zu einer hygroskopischen
zähen Masse erstarrt, welche unter ZnS-Bildung zerfällt und der Formel
NaeZn2(S203)3 loHjO entsprechen soll.«'-'^)
Klüß««9 erhielt kleine monokline Kristalle von Zn2(NH4),g(S206)i,
-i6,5H20 (?) und prismatische Kristalle von Zn(NH4)io(S2Öe).9H20. (Der
Analysenfehler beträgt rund 1 Proz.)
Rosenheim und Davidsohn 'Jß') erhielten K2Zn(S203).H20 und
(NH4)2Zn(S203)2 . HjO in langen weiße" Prismen.
Doppelsalze des von Bernthsen und von Nabl charakterisierten Zink-
nydrosulfits, ZnS204, beschreibt Bazlen.«f''a) Das Zink zeigt in ihnen seine
lonenreaktionen, sie sind demnach höchstens schwach komplex.
Zinkdoppelselenate. Den Sulfaten des Zinks verhalten sich die
Selenate ganz analog. Auch^ie zeigen Isoniorphieboziohungen sehr regelmäßiger
396
Drucker, Zink.
Art und sind nicht nur untereinander, sondern sogar mit den Sulfaten miscii-
bar, wie weiter unten zu behandeln. , Diese Beziehungen sind so auffallend,
daß sie mit zu dem ersten Material gehören, das Mitscherlich bei der
Begründung der Isomorphielehre benutzte.
Zunächst seien Kristallmessungen von Tutton <''S) u. a. angeführt, velcfae
ganz wie die bei den Sulfaten erwähnten ausgeführt und tabelliert sind, so
daß bezüglich der Bezeichnungen auf jenen Abschnitt verwiesen werden kann.
Die Alkalisalze gehören sämtlich zum monoklinen System.
Achsen und Winkel (Tutton):
lab c ß
0,7458 1 0,5073 75048'
0,7431 1 0,5019 74»44'
o,73J4 1 0,4971 73'45
Topsoe und Christiansen b**):
ab c ß
0,744» » 0,5075 75"46'
0,7416 1 0,506a 73*49'
Die Obereinstimmung für das K-Salz läßt nichts zu wünschen übrig.
Mittlerer Brechungsindex (für Vakuum) nach Tutton:
694100 30057-108
KjZn(Se04)j6HjO
RbjZn(Se04),6H,0
Cs,Zn(SeOJj6HjO
Desg
KjZn(SeO<),.6HjO
(NHJjZn(SepJ.6HjO
d^w
2,5537
2,8604
3."53
de;»)
2,538
2,200
K
Rb
Cs
1,5010 +
».5067 +
592 3» 4
.,5.87 + ^f??^
.1*
13976- 108
X*
28776-108
X*
K,Zn(SeO,),
-6HjO"i)
a
b
c
„/H-
0,1170
0,1181
0,1210
"iH,
0,1199
0,1211
0,1242
-Itl;
62,76
63,37
64,93
64,33
64,98
66,65
«Hr-nH.
0,0029
0,0030
0,0032
xoa, — XRom
1,57
1,61
1,72
(n-1) ^H.
107,00
108,24
11141
RbjZn(SeO«)2 6H,0
a
b
c
<
0,1051
0,1062
0,1080
0,1078
0,1089
0,1108
»{ü;
66,13
67,80
66,77
68,47
67,92
69,70
HHr — Hh«
0,0027
0,0027
0,0028
ntHy — tllHa
1,66
1,70
1,78
(n-i)^ H.
112,90
114,20
116,53"
Drucker,
Zink.
3ff7
Cs,Zn(SeO,)j 6H,0
a
b
c
„|H.
0,0991
0,0996
0,1004
"iH,
0,1016
0,1022
0,1030
71,73
72,14
72,69
73.58
73,98
74,58
llHy — Hh.
0,0025
0,0026
0,0026
niHr — oth.
1.85
1,84
1,89
(n-1) ^ H.
123,06
123,89
125,03
Ein triklines Salz ß'^) K2Zn(Se04)2 • 2 HjO hat a : b : c = 0,7060 : 1 : 04335,
i»= 83^52.
Doppelt gemischt sind folgende Stoffe: K2Zn(Se04S04).6H20«^») und
CuZn3SeO|(S04)3 - 28H2O.«'*) Auch dieses Salz ist monoklin, scheint aber, dem
HjO-Gehalt nach zu schließen, zu den Vitriolen zu gehören. Es entsteht,
wenn ZnS04 mit CuSe04 im Verhältnis 3 : 1 in Lösung vorhanden ist, als
zweite Fraktion, zuerst kristallisiert Kupfersulfat
Zinkdoppelselenite. Ein saures Zn-Selenit, H2Zn(Se03)2 - 2H2O, bildet
trikline Kristalle, verliert sein HjO bei 100^ und geht in neutrales Selenit über,
wenn die HjO-Lösung gekocht wirA*^*)
HeZn(Se03)4 fällt in leichtlöslichen luftbeständigen Kristallen aus hoch-
konzentrierter Lösung von ZnSeOa und HjSeO, in der Kälte, oberhalb 40^
scheidet die Lösung (wie oben) ZnSeOj aus.*^^
Zinkdoppelnitrite. Ein Salz K2Zn(N02)4 • H2O bildet gelbe hygro-
skopische Prismen, die in trocknem Zustand schon unter 100^ zerfallen und
in Lösung Stickoxyd entwickeln. Durch H2S wird Zn quantitativ gefällt ^7^)
K3Zn(N02)5-3H20 soll sich ähnlich verhalten.«^»)
Zinkdoppelpiiospiiate. K. ZnO gibt mit K4P2O7 oder K8PO4 KZnP04,
nach 2ZnO + K4P2O7 = 2 KZnP04 -f K2O oder ZnO + K8PO4 = KZnP04
+ K2O als trikline, sehr lösliche Prismen, die von Alkalichlorid nicht an-
gegriffen werden.«'») Dasselbe Produkt entsteht durch £rhitzen von K2SO4
mit Zn-Phosphat oder Pyrophosphat^^oj
Na. Scheffer«^*) schmolz Phbsphorsalz mit ZnO und erhielt dadurch
NaZnP04. Aus Zn und Na,P04 entsteht dasselbe Salz«'»), verwendet man
Na4P20:, so resultieren kubische Kristalle von Na2Zn(P04)2.«^») (?) NaZnP04
kristallisiert rhombisch.®'®)
NH4. Das Ammonsalz ist das wichtigste aller Zinkdoppelphosphate, weil
es, wie schon erwähnt, infolge seiner Schwerlöslichkeit gleich dem Mg-Salze
zur Abscheidung des Zn dienen und dann in ZujPjO, übergeführt und ge-
wogen werden kann. Andrerseits benutzt man seine Lösung aber auch, um
das Zn elektrolytisch abzuscheiden.
NH4ZnP04 fällt aus Zn-Lösungen, auch aus ammoniakalischer, durch
(NH4)2HP04 (oder Na2HP04)682), das Fällungsmittel muß im Oberschusse
zugefügt werden, weil sonst etwas Zn3(P04)2 mitfällt Es ist bekannt al^
NH4ZnP04 und als NH4ZnP04 • HjO. Da es in NH4CH-NH4OH löslich
ist, kann es von Ca und Mg getrennt werden, «ss) Die Analyse kann auch
durch alkalimetrische Titration bewirkt werden, da die Reaktion NH4ZnP04
+ H2SO4 »^ZnS04 + (NH4)H2P04, oder P04"'-t-2H-: ►H2PO4",
quantitativ verläuft **^^)
308 Drucker, Zink.
P2O-. K2ZnP207 bildet sich in der Hitze aus Zn und KPO3, ist schmelz-
bar und Säurelöslich. <*®*)
NajZnPjO; erhielt Wall rot h^®«) aus der Schmelze von ZnO in Phos-
phorsalz. Eine ganze Reihe von nicht sicher individuellen Stoffen beschreibt
Pahl687): NaeZn(P207)2.i2H20; NagZnjCPjO^), mit 2,5, 3, 3,5, 8 H5O,
Nai5Zn,o(P207)9 • 20H2O; Na4Zng(P207)5 . 12H2O.
ASO4. KZnAsOi und Na2ZnAs207 entstehen in prismatischen Kristallen
aus ZnO und KASO3 resp. NaAsOj, wenn noch KCl oder NaCI in der
Lösung zugegen ist, sonst bildet sich in der Wärme NaZnAs04.<^®8j
Hinsichtlich des NH4ZnAsO| walten fast dieselben Verhältnisse ob wie
bei dem Phosphate. Man kann dieses Salz in Lösung (HCl) angeblich
auch jodometrisch nach der Reaktion AsjOj +4J' + 4H- ♦•AsjOj +
2J2 + 2 H2O titrieren. C89)
Doppelformiate. Ba2Zn(HCOO)e-4H20 bildet sich aus den Einzei-
salzen und ist isomorph mit dem BaCu-Salze^'O), die ältere Angabe von
HeuBer^^i), welcher bedeutend weniger Ba fand, bestätigte sich nicht
Orsanische Zinkdoppelsalze. Den Komplex und Doppelsalzen
des Zn mit Metallsalzen schließen sich diejenigen an, welche mit organischen
Salzen gebildet werden. Hauptsächlich sind es auch hidr wieder die
Haloide, wie ZnQ,, welche zahlreiche Doppel Verbindungen ergeben, ja für
viele organische Stoffe ist das ZnCl2 mit anderen Salzen, wie Qoldchlorid u. a.,
ein Oruppenreagens geworden, dessen Hilfe entweder für die Analyse oder
für präparative Zwecke in Anspruch genommen wird, das zweite darum, weil
die Doppelsalze häufig besser kristallisieren als die Komponenten.
Es können hier nicht die zahllosen Verbindungen dieser Art alle aufge-
zählt werden, auch in diesem Falle handelt es sich meist um Stoffe, die N,
P, O, S oder andere Elemente von fakultativer Mehrwertigkeit, also um »un-
gesättigte'« Stoffe. Die Verbindungsverhältnisse zeigen größtenteils ein Zn
mit zwei organischen Radikalen kombiniert, doch kommen auch Fälle vor, wo
mehr addiert wird, wie es z. B. bei den von Base^^^j entdeckten Toluidinen
(CeH4CH3NH3)3ZnCl5 u. a.) der Fall ist. Die Kristallisation erfolgt teils mit,
teils ohne HjO.
Zinkadditlonsverbindutigeti. Dem Charakter des Zinks als eines sehr
additionsfahigen Stoffes entspricht es, daß nicht nur zahllose Salze mit kom-
plexen Zn-Kationen bekannt sind, sondern sogar das Metall selbst Verbindungen
bildet, die nicht ^en Charakter von Salzen haben. Es gehören hierher die
vielen Stoffe, in denen Zn mit organischen Verbindungen gepaart ist und in
denen es stets zweiwertig auftritt, wie das Zinkmethyl und seine Homologen.
Von nicht kohlenstoffhaltigen Stoffen dieser Art sind in erster Linie die
Stickstoffverbindungen zu nennen, doch kennt man auch andere Kombinationen.
Ganz allgemein scheinen diese Komplexe stärkere Ionen zu sein als Zn,
und ihr Komplexgrad erreicht bisweilen ganz erhebliche Beträge. So ver-
sagen bei ihnen manche Reaktionen des Zn-Ions, und die Verbindung des
Znjj mit Äthylendiamin Zn(C2H4(NH2)2)3J2 z. B. wird von CO3" nicht ge-
fällt, durch KOH nur beim Kochen (vermutlich weil das Äthylendiamin zu-
nächst verdampft), HjS oder (NH4)2S dagegen wirken fällend.«»^)
Zinkammoniak (Amid). Aus ZnO und NaNH, entsteht nach Weyl<^9<)
ein sehr wenig beständiges Zinkammoniak Zn(NH3)2.
Stabiler ist das von Frankland e»*) entdeckte Amid ZnCNHj),, welches
aus ätherischer Lösung von ZnCC^Hj), durch NH, gefällt wird und noch
Drucker, Zink. 399
bei 200« sich nicht zersetzt, während , es durch H,0 in Zn(0H)2. und NH,
gespalten wird.
Ein Imid ist nicht bekannt.
Von substituierten Ammoniaken und Aminen ist eine große Zahl mit Zn
kombiniert worden.
ZinkAmmoni^kBälze. Cl. Zinkammoniakchloride sind sehr häufig be-
schrieben worden und man kennt eine stattliche Zahl definierter Verbindungen
dieser Oruppe, von i, 2, 4, 5 und 6 NHg auf 1 Zn.
ZnNHjCl, war bereits Berzelius bekannt Dehirain«*«) erhielt es
aus ZnQj und NH3, Kwasnik««^ und Kane««*) durch Erhitzen von
Zn(NH3)2Cl2 als Destillationsprodukt Es ist sehr hygroskopisch und im
übrigen beständig, wie der Umstand beweist, daß sein Dampfdruck bei 216«
nur 0,7 mm Hg betragt ««S) Es verträgt sogar Rotglut *«•)
Bedeutend besser ist Zn(NH3)2Q2 bekannt Aus ZnQj und NH4OH
erhielten es Kane»»») und Thoms^««), aus ZnQj + NH, auf trocknem Wege
Deh^rain«««), aus Zn + NH4C1-Lösung Ritthausen'o^), aus ZnO mit
NH4C1-Lösung Bonnet ^«2), Thoms^<>0) und andre, aus ZnQj durch Ein-
leiten von NH3 Kwasnik«»^ und Andr^^^^j^ der verschiedene Hydrate
höchst zweifelhafter Art annimmt Es bildet sidi im Ledanch6-Elemente.^o^)
Seine Kristallform ist rhombisch mit a : b : c « 0,9161 : 1 : 0,0508 (Marignac ''^^
Jaeger^04)).
Auch dieses Salz ist sehr beständig, doch weniger als das erste. Es löst
sich reichlich in Säuren, mit denen es in Doppelsalze tibergeht Sein Dampf-
druck liegt schon bedeutend höher als der des ZnNHsClj und beträgt bei
216« 43,6 mm Hg (Kuriloff6»8)),
Zn(NH3)4Cl2 dürfte zuerst von Kane'o«) erhalten worden sein. Auch
dieses Salz kann aus ZnCIj und NH4OH entstehen, nur bedarf es höherer
Konzentrationen; später wurde es auch von Andri^o^ dargestellt Es ist
ebenfalls gut wasseriöslich und wird von viel HjO zersetzt, sein Dampfdruck'
beweist aber, daß es unter gewöhnlichen Verhältnissen wohl kaum für sich
existieren kann, denn er beträgt bei 78® 402,2 mm Hg (Kuriloff ß»«)). isam-
bert^os) fand denn auch, daß es in Zn(JSlH^)2Ci2 übergeht Thoms'^«)
erhielt aus ZnClj-Lösung und NH3-Oas das Hydrat Zn(NH3)4Cl2H20, das-
selbe Salz bekam auch Base.^^^^
Zn(NH3)5Cl2. Diesen Stoff entdeckte Divers.7ii) Man löst, um ihn zu
erhalten, ZnClj in konzentriertem kalten NH4OH, worauf große Oktaeder
auskristallisieren. Auch kann man NH3 durch die Lösung leiten (Thoms^^^^).
Es zerfließt an der Luft und vertiert NH3.
Zn(NH3)ea2 wurde auf nassem Wege nicht mehr erhalten. Isambert''^)
erhielt es aus ZnQ2 und NH3.
Unter gewöhnlichen Verhältnissen ist es nicht stabil, denn sein Dampf-
druck beträgt bei 78» 1634,7 mm Hg (Kuriloff«»»)).
Zuletzt seien noch die Bildungswärmen nach Isambert^^^ mitgeteilt:
ZnClj + 2 NH3 = Zn(NH3)2a2 + 44 1 60 cal
Zn(NH3)2a2 + 2NH3 =Zn(NH3)4Cl2 + 23800 n
Zn(NH3)4Cl2 + 2NH3 = Zn(NH3)eCl2 + 37920 .
Br. Hauptsächlich kennt man nur das Salz mit 2NH3. ^^^ konzen-
trierter ZnBr2-Lösung erhielt Rammeisberg''*) oktaedrische Kristalle von
Zn(NH3)2Br2, die von HjO zu ZnO und NH4OH zerlegt werden. (Aus
dieser Beobachtung ist ein Einwand gegen die zahlreichen, insbesondere von
400 Drucker, Zink.
Andr^ und Tassilly [& u.] angegebenen Ammoniakoxybromide herzuleiten,
Stoffe, die auch nach den gegebenen Formeln sehr zweifelhaft erscheinen.)
Nach Andr6'>*) enthält das Salz Kristall wasser.
Außerdem hat Andre^»^) noch Zn(NH3)5Br2 in der Weise erhalten, wie
Divers das entsprechende Chlorid gewann; er bestimmte die Lösungswämie
dieses Salzes in verdünnter HBr bei 5^ zu 37500 cal, seine Bildungswärme
aus (ZnBrjl + sjNH,; zu 82200 cal.
J. Hier sind nur da» Tetra- und l-'entasalz bekannt. Rammeis-
berg'*^ erhielt durch Lösen von Znjj in NH^OH, Tassilly'*') auf ver-
schiedene Arten Zn(NH3)4Jj, ein rhombisches Salz von a:b:c=o,7922: 1 :
0,5754'*^), das von HjO zu ZnO zerlegt wird.'><^
Zn(NH3)5J2, aus Znjj und NH3 erhalten '*«), wird ebenfalls von HjO
völlig zerlegt; andere Autoren nehmen die Formel ZntNH,)^^ an.
Bildungswärme
[ZnJ2] + 4{NH3) = IZn(NH3)J^] M 73900 cal.'i')
Cy. Zn(NH3)2Cy2 wurde aus gesättigter alkoholischer Znjj-Lösung
durch NH3 gefällt"») Es verliert an der Luft NH, und löst <ich leicht in
wässrigem und alkoholischem NH3. Als Monohydrat erhielt es derselbe Autor
aus wässrigem NH3. Im NHj-Strome verliert es HjO, ohne mehr NH3 auf-
zunehmen. Durch Säuren wird ZnCy2 gefällt '20) Die Kristallform des
Hydrats ist anscheinend monoklin oder triklin.'^O) Ein zweites Salz von der
Formel 7ZnCy2 2NH3 beschreibt Loebe.'^©)
CNS. Zn(NH3)2(CNS)2 entsteht nach iMeitzendorff 21) aus der Lösung
von Zn(CNS)2 in NH4OH, nach Fleischer722) durch Lösen von ZnO in
NH4CNS. Es kristallisiert rhombisch. '^0
OH. Ein Oxysalz Zn2(OH)4ClNH4 beschreibt Allan. '23)
NO3. Durch Einleiten von NH3 in Zn(N03)2-Lösung, bis der Nieder-
schlag wieder aufgenommen ist, entsteht nach Andre '^4) beim Kristallisieren
3Zn(NH3)4(N03)22H20, ein sehr leicht lösliches Salz, das von HjO zeriegt
wird. Die Formel kann aber in Anbetracht der geringen analytischen Ge-
nauigkeit auch Zn(NHs)4 . (N03)2 • HjO lauten (z. B. ist das Verhältnis Zn : NH,
= 1 : 4,12 statt 1 : 4 gefunden worden).
BrÖ,. Aus Zn(BrOj)2 und NH4OH entstehen kleine Prismen von
Zn(NH3)2(Br0j)2-3H20, aus denen durch HjO Zn(OH)2 gebildet wird.'")
JO3. Aus Zn(J03)2 und NH4O entstehen weiße vierseitige Säulen 'Sf),
deren Formel anscheinend Zn(NH3)3 (303)2 ist, die jedoch auch ein Gemisch
mit ZnO sein können (Analyse Zn:NH3 = i :2,8i). Sie verlieren an der
Luft NH3 und werden durch HjO zersetzt.
D i tte '*') erhielt aus der ammoniakalischen Lösung des Zn-Jodats ZnfNHa)^
(303)2 ündZn(NH3)2(J03)2-2H20 als „unlösliche" luftbeständige Prismen.
SO4. Man hat Verbindungen des ZnS04 mit 2 und 4 NHo gefunden.
Kane'2») leitete NH3 durch heiße, konzentrierte ZnSÖ4-Lösung bis zur
Wiederlösung des Niederschlags und erhielt daraus Zn(NH.,)2S04 H.^O (I).
aus dem Filtrate noch Zn(NHj)4S04-4H20 (11), das durch Erwärmen in I
übergeht Auch I ist nicht luftbeständig. Das Salz I fand auch G. Müller'-^),
sowie Andre '-^o)^ der es aber als Trihydrat bezeichnet
Nach lsambert7»0 existiert auch Zn(NH3i-S04.
Festes ZnS04 absorbiert 5NH3.732)
Die Verteilung '^5) von NH3 zwischen CHCI3 und ZnS04-Lösung regelt
sich nach folgenden für 20^ geltenden Zahlen.
Drucker, Zmk. 401
Die Molarität von. ZnS04 sei c, pro Volumeinheit seien g Gramm NH..
in CHCI5 und g' Gramm in HjG vorhanden.
(
:=o
c = 0,025
g
g
= 26,3
g
0,2021
g
6,205
g
g
30,7
0,2591
0,3165
7,722
9,232
28,8
29,2
c==o,05
c = o,i
g
g
g'
g
g
g
g
g
45.3
40,2
40,5
38,2
0,1714
0,2260
0,2679
0,2868
6,213
7,684
8,610
9,357
36,2
34.0
32,2
32,6
0,1727
0,2204
0,2306
0,2876
7,832
8,861
9,349
11,001
0,3230
10,100
3»,2
0,3455
10,883
31,5
Diese Zahlen können nur durch Annahme der Existenz komplexer Ionen in
der Salzlösung erklärt werden. Welche Formel den Komplexionen zukommt, ist
zurzeit noch nicht festgestellt, man wird zunächst Zn(NH3)2- vermuten 7=^4)^ oder
mit Dawson und Mc Crae'*^) ? bis 4 Mol gebundenes NH3 annehmen.
SO3 usw. ZnSOj, in NH4OH gelöst, gibtZnNHaSG,, ein unbeständiges
Produkt, das von HjO in ZnSOj und NH4GH zerl^t wird.^^^)
Auf dieselbe Weise wurde Zn(NH3)jS203 '-i*) und Zn(NH3)4S20o er-
halten."»")
SeOa. Aus ZnSeO, und NH4OH bildet sich ZnNHjSeO, in bei loo«
beständigen rhombischen Prismen. '^^)
PO4. Ein eigentümliches Salz entsteht nach Bette '^*^) aus ammonia-
kalischer Lösung von ZiiCi2 und NH4a durch Na4P207. Seine Formel ist
(Zn2P20-)3(NH3)4(H20)9 oder (HZnP04)3(NH3)2(H20)3, die chemische Indi-
vidualität scheint sehr unsicher (Heintz).
CO3, CSj. Frisch gefälltes, daher eventuell etwas basisches ZnCOj, in
konzentrierter (NH4)2CG3-Lösung gelöst, gab wasserlösliche, luftbeständige,
anscheinend quadratische Kristalle von ZnNHjCOj, die durch viel H2O in
ZnCOj übergeführt werden. '^O)
Aus ammoniakalischer Lösung von ZnS04 entstand durch CS2-Zusatz
Zn(NH3)2-CS3 m lachsfarbenen Prismen.'**)
CH3COG. ' Bei 100» getrocknetes Zn(CH3CGO)2 jHjG vertiert 2H2O
und gibt mit trocknem NH3 ZnNH3.(CH3COG)2H2a''*^ Auch Valerat
und Lactat addieren NH3, das erste 2, das zweite 3.
Borsäure. Zn(NH3)4B407 6M2*0 bildet gerade rhombische Prismen, die
leicht verwittern und sich in NH4GH und in Säuren lösen.'^^*) Die mit-
geteilte Analyse führt jedoch auf eine ganz andre Formel (ZnO = 20,12 Proz.,
BjO,«» 35,07 Proz., NH3 = 17,66 Proz., H20 = 27,i5 Proz. ergibt ZnO:
B2O3 : NH3 : H^O = 0,247 ' o»200 : 1,04 : 1,50 oder Zn : B2O4 : NH3 : H.,0 =
0,198:0,246:1,04:1,50. Es müssen also wohl auf ein Zn 5NH3 kommen).
Von den zahllosen Additionsverbindungen organischer Stoffe mit Zn-
Salzen, insbesondere mit ZnCL^, kann nur eine Übersicht gegeben werden.
Auch hier beträgt das Verhältnis des addierten Stoffes zum Zn meist 2; die
Abegg, Handb. d. anorgan. Chemie II. 26
402 Drucker, Zink.
vorhandenen Angaben beschränken sich in der groSen Mehrzahl auf die not-
wendigsten Charakteristika, während Untersuchungen mit physikochemischen
Methoden nur in geringem Umfange vorliegen. Die Stoffe lösen sich meistens
gut oder merklich in organischen Medien, z. B. Alkohol, ebenso aber in ver-
dünnten Säuren unter Bildung von Doppelsalzen.
Andere Additionsverbindungen. Von den Zn-Haloiden, insbesondere
dem ZnCl] als gebräuchlichsten dieser Salze, kennt man viele Additionsver-
bindungen, die fast durchweg das Molarverhältnis Zn:X«=i:2 zeigen. Sie
gehören allen Gruppen der organischen Chemie an, besonders zahlreich sind
jedoch die stickstoffhaltigen Basen, Hydroxylamine, Aniline usw. und über-
haupt diejenigen Stoffe, welche Elemente mit Supplementärvalenzen, wie 0,
S usw., enthalten. In HjO lösen sie sich z. T. unter Bildung von ZnO.
So sind von ZnClj Verbindungen mit Anilin, Toluidinen, Pioolinen,
Lutidinen, Chinolin, Hydrazin, Phenylhydraz.ln, Hydroxylamin, Strychnin usw.
bekannt ^^^) Sie gehören alle zu dem erwähnten Typus i :2, desgleichen^**)
die Verbindung Zn(JCl3)2Cl2.8H20.
Einen Stoff Zn(NOQ)*Cl2, also vom Typus i:i, beschreibt Sud-
borough'*®), nach Stoehr'*') addiert ZnQj Pyrazin ebenfalls i:i.
Daß Znjj SO2 addieren kann, fand Schönbein.''*'*)
Für die Bromide gilt im ganzen das gleiche wie für die Chloride, doch
scheinen hier die höheren Verbindungsstufen häufiger aufzutreten. Z. B. b^
schreibt Werner'*«) Zn(C2H4(NH2)2)sBr2, Moitessier'*») ein gemischtes
Salz Zn,(QH5NH2)5(CeH5N2H3)2.Bre.
Dies gilt in noch höherem Grade von den Jodsalzen. Moitessier'*^
führt z. B. an Zn(CeH5NH2)(QH5N2H3)2J2, ZnCaCoHvNHjXCeH^NjHj),],
und Zn09QoH7NH2)2(QH3N2H3)j2.
Von anderen Salzen seien nur Nitrat, Sulfat, Sulfit, Carbonat, Acetat,
Hypophosphit, Oxalat erwähnt
Außer dem Verhältnis 1 : 2 kommen beim Nitrat auch höhere Stufen vor, z. B.
Zn(QH5N2H3)3 . (N03)2 '*^), die anderen gehören auch meist zum Typusi :2."*)
Untersuchungen physikochemischer Art sind recht spärlich zu finden.
Tombeck^^^) maß einige Dampfdrücke, welche aus folgenden Tabellen zu
ersehen sind (p «= mm Hg bei i%
Anilin über
ZnCQHj
NH,)J,
t»
P
5
2,5
20
12,5
47
67,5
63
147,5
75
245,0
Ö3
340,0
9»
475.0
100
645.0
111
887,5
Schmilzt bei 271^ unter
OL 5 Atmosphären Druck.
o-Toluidin Ober
Zn(oC,H,
CH,NH,),.Br,
t»
P
15
5,0
43
27,5
61
65,0
80
165,0
88
225,0
95
277,5
100
340,0
105
382,5
112
483.5
120
592,5
128
722,5
135
840,0
Schmilzt bei 219^^ unter
ca. 3,5 Atmosphären Druck.
\
Drucker, Zink. 403
Werncr'»^)'*^) bestimmte folgende Zahlen für Siedeerhöhungen.
In Piperidin (E — 2,84 ^r 1 Mol pro 1000g Pip.):
g ZnClj g Pip.. A^ Molargew. des ZnClj
0,1408
0,1875
0,3381
14,42
13,12
13.12
0,205
0,275
0435
»354
»47,7
1684
In Pyri(
din (Er=3,oi für 1
Moi pro
1000 g Pyr.):
g ZnClj
fe^r.
J«
Molargew. des ZnOi
0,1595
0,2230
0,2615
0,3228
o,35»2
0,4316
0,5010
16,63
1343
16,63
13,43
16,63
13,43
16,63
0,230
0,380
0,365
0,540
0,500
0,703
0,715
125,1
130,6
129,2
133,6
126,7
»37,2
1264
g ZnBrj
gPyr.
jo
Moiargew. des ZnBr,
0,1615
0,3161
0,3487
04107
0,5703
18,65 •
18,65
18.65
18,65
18,65
0,122
0,245
0,270
0,317
0,440
213,0
207,8
207,8
2084
208,5
1 Methylsulfid (£-=1,85 für
1 Mol pro kg Methybulftd):
gZna,
g Methylsulfid
J«
Molargew. des ZnO,
0,1530
0,3885
0,5145
0,6080
0.7430
17,85
17,85
17.85
17,85
17,85
0,125
0,3» 5
0,407
0487
0,592
126
127
131
129
130
g ZnBrj
g Methylsulfid
A"
Molai^ew. des ZnBfj
0,139
0,345
0458
0,617
15,0a
15,02
15,02
15,02
0,07
0,195
0,254
0,359
245
218
222
211
gZnJ,
g Methylsulfid
-d»
Molargew. des ZnJ]
0,268
0,704
1,002
1.186
16,81
16,81
16,81
16,81
0,095
0,245
0,353
0413
3»o
316
312
3»6
Außer in Piperidin zeigen also die drei Salze normales Molargewicht
Für wässrige Lösung ergaben 'sich folgende Resultate.^^^)
26*
404 Drucker, Zink.
Qefricrdepressionen. m — g Salz, L— g Wasser.
1. Zn (Triäthylendiamin)3 SO4
m L
0,1289 28,9
0,2466 28,9
0,3667 28,9
0,0981 29,9
0,1686 29,9
0,2767 2^,9
2. Zn(Triäthylendiamin)3(N03)2
m L
0,0973 34r8
0,2100 34,8
0,0884 28,Q
0,2073 28,0
0,3482 28,0
m L
0,1071 264
0,1760 264
0,2176 26,4
0,0984 25,6
.0,1941 25,6
m L
0,0752 27,6
0,1466 27,6
0,0856 29,1
0,1811 29,1
Das Sulfat zeigt darnach zwei Ionen in\ Lösung, die anderen Salze 3.
Die molare Leitfähigkeit des Nitrats für t; Liter pro Mol beträgt
(Temperatur? Einheiten ?)
(Molargev.
34i,<^):
J
i
0,048
2,0
0,093
2,0
0,138
2,0
0,035
2,0
0,060
2.0
0,100
2,0
, (Motargew. 369.0):
J
i
0,045
3,2
0,095
3»!
0,050
3.2
6,115
.3''
0,190
3.0
(Molargew.
3»5,9):
J
i
0,075
3.1
0,120
3.»
0,145
3.0
0,075
3.5 (?)
0,140
3,J
(Moiaigev.
405,0):
J
i
0,04c
3.2
0,075
3.»
0,040
3.0
0,085
3,0
V
A
V
A
125
186,8
125
«87.3
250
192,5
250
195.0
500
209,2
500
202,7
1000
213,0
2000
226,0
Kahlenberg'**) maß elektromotorische Kräfte (jrj Total, xy ^^^
Hälfte der Kette, Konzentration meist 0,1, K»== Kalomelnormalelektrode):
Zn y ZnCl2 in Pyridin ^ K +0,832 +0,272
Zn »• ZnCl2 in HjO k ZnClj in Pyridin — Zn +0,247 +Of54^
Zn y Zn(N03)2 *" Pyridin ► ZnClj in HjO — v Zn +0,026 +0,496
Drucker, Zink.
405
ZnCl2 in Pyridin — ^Zn
— > Pyridin ¥ Ag
¥ ZnCl2 in Pyri-
Zn ► ZnClj in Pyridin —
Zn ► Zn(N03).2 in Pyridin -
Zn ► Zn(N03)2 in Pyridin
Zn >. ZnClj in Anilin (gesätt) -
din — Zn
Zn ► Zn(N03)2 in Anilin (gesätt)
Zn *. Zna2 in Chinolin ► K
Zn -: — y ZnCl2 in Chinolin ^ ZnCl2 in H2O
Zn h ZnCIj in Alkohol ¥ K
Zn ► ZnCI, in Alkohol ^Zna2 in HjO
^ Anilin-
Ag
Zn
+1,079
+0,234
+ 1,087
+0,111
+0,916
+0494
+0,598
+0,910
+0,195
Jt2
+0,519
+o.5o6(?)
+0,514
+0,383
+0,174
—0,066
— 0,076 (?)
+0,350
+0,327
H. Euler maß die Kette Zn I 0|05ZnSO4 + 0,01 H2SO4 + Pyridin Zn
und fand, daß das Komplexion die Formel Zn(Py)2*' hat; für die Beständig-
keitskonstante ergab sich 8.io~^.
OxyMiIze. Von den zahlreichen in der Literatur angegebenen basischen
Salzen kann die Mehrzahl mit ziemlich großer Wahrscheinlichkeit aus der
Reihe der sicher charakterisierten Individuen gestrichen werden, denn wenn
auch der Möglichkeit der Existenz komplizierter Verbindungen des Zinks
durchaus kein Einwand entgegengehalten werden kann, so gehen doch die
Angaben der Entdecker sehr weit auseinander, und vielfach sind auch Formeln
aufgestellt worden, die in Anbetracht der analytischen Genauigkeit 7^<) als ganz
willkürlich bezeichnet werden müssen. Daß je nach der Arbeitsweise ganz
verschiedene Produkte entstehen, weiß man ganz allgemein bei Stoffen wie
Carbonat, es liegt aber auch bei kristallinisch erhaltenen Präparaten die
Möglichkeit fester Lösungen vor, so daß auch der Kristallzustand keine Ge-
währ für die chemische Individualität bietet
So lassen sich Stoffe wie Zn705a4 .26H2O (Andr6), Zn70eBr2-35H20
(Andre), ZniiOpCl4 • laHjO (Habermann), Zn^oOgClj (Schindler) mit
großer Wahrscheinlichkeit als Zufallsprodukte ansehen.
Dargestellt werden die meisten Verbindungen dieser Art aus ammonia-
kalischer Lösung des Salzes durch Verdünnen oder aus rein wässriger
Lösung durch Digerieren mit ZnO.
Die Beständigkeit der Stoffe nimmt von Gl zu J zu.
Gl. Auf die Existenz mindestens eines definierten Zinkoxychlorids läßt
sich mit Wahrscheinlichkeit aus der Tatsache schließen, daß Gemische Von
ZnO und ZnCl2 in feuchtem Zustand eine anfangs plastische, später hart
werdende Masse bilden, ein Verhalten, welches zu technischen Zwecken aus-
genutzt worden ist Durch FeCl2, MnClj, NiCl2, G0CI2 werden ebenfalls mit
ZnO Kittmassen von großer Festigkeit erhalten ^^, und auch Alkalisalze
scheinen Verbindungen dieser Art einzugehen, denn in wässrigem NaGl löst
sich etwas ZnO auf."«) Man kann auf Grund der letzten Tatsache sogar
vermuten, daß ein komplexes Zinkanion bei diesen Erscheinungen eine Rolle
spielt FeCU -Lösung wird zur Auf Schließung von Zn-Erz verwendet
Das Verhältnis Gl : O = i : 1 findet sich merKwürdigerweise nicht in der
Literatur, 3 : 1 und 4 : 1 scheinen am häufigsten beobachtet zu sein.
Beschrieben sind:
Zn, ©202 -41120, erhalten aus ZnGlj, H2O, ZnO bei 200"'*»),
Zn^OjClj -21120 von Schindler •e«^), Zn^OjjCl^ • «jHjO •^^^.
Zn^OjGlj-SHjO^öi).
406 Drucker, Zink.
Zn^O^Clj.iiHjO'«'),
Zn.05Cl4 . 26H,0 76t), Zn^OeClj • loHjO "«^,
ZnioOgClj . mHjO'««), Zn,oO,aj '«<>),
Zni,09a4.i2H2a7«»)
Bilflungswärmen dieser jedenfalls zum größten Teile nicht individuellen
Präparate maß AndTf^^)
Nach Pride rieh, Mall et und Quye'w») tritt Zn(OCl)2 als Zwischen-
produkt bei (lern Prozesse der Alkalichloratbildung aus ZnO, NaQ, CU,
H2O auf.
Br. ZnjO^BrjioHjü und Zn504Br2.i9H20 beschreibt Andre.'«*)
Zn504Br2i3H20 erhielt derselbe Autor in Kristallen, und er berechnet
die Bildungswärme dieser Verbindung zu [ZnBr2H-4[ZnO] + 13H20 =
[Zn^O^Br, • 13H2O] + 3400 cal.
Zn^OgBrj-öHjO erhielt er in Kristallen aus ZnO und konzentrierter
ZnBr2-Lösung bei 200^.
Zn.06Br2 -351120 ist das komplizierteste der von ihm erhaltenen
basischen Salze.
Die Oxybromide lösen sich in KOH und in NH4OH, aber scnwerer als
die Oxychloride.
Lösungswärmen usw. maß Andr£.'^<^^)
J. Aus ZnJ2, ZnO und HjO entsteht bei 150^ Zn,oO<j2 -241120 ein
wasserunlöslicher Stoff, der aber von KOH, von NH4OH und von Säuren
leicht aufgenommen wird und bei 180^ J vertiert.'«^
Zn605J2iiH20 entsteht durch Fällen von NH4OH mit ZnJ2.'«^
Lösungswärmen bestimmte Tassilly.^^«)
Cy. Ein Oxycyanid Zn40Cy6 entsteht aus ZnO und HCN.''«')
NO3. Aus Zn(N03)2 und H2O entstehen bei 310® kleine weiße Nadeln
von Zn2(OH)5N03 ^^^, die sich nicht in H2O, wohl aber in Säuren lösen,
bei 180* H2O verlieren und bei 220^ zerfallen. '«sj
Zn4(N08)203 .4H2O erhielten aus Zn(N05)2, Zn und H2O durch Kochen
Athanasesco^*») und durch unvollständiges Fällen von Zn(N08)2 ™^ NH4OH
Orouvelle.'6»)
Zn5(N03)204.5H20 entsteht aus Zn und Zn(N03)2 als schwer löslicher
kristallinischer Stoff.^'<^) Dasselbe Präparat entstand aus dem normalen Nitrate
und CaCOj bei loo« als Hexahydrat Zn5(N03)204.6H20."i)
Zne(N03)205.8H20 und Zn6(N03)205.7H20 erhielt Riban"«). beide
in Kristallen, das letztgenannte rhombisch oder triklin.
SO4. Zn20S04 ist bereits von Schindler'^*) beschrieben worden.
Zn20S04 . H2O (oder Zn2(OH)2S04) entsteht aus ZnS04 und HjO bei
200<^ bis 250^ in feinen, anscheinend rhombischen Nadeln. '^^^)
Aus ZnS04, H2O und ZnO entsteht bei 160« schwer lösliches Zn403S04
7H2O, das erst bei hoher Temperatur HjO abgibt (Athanasesco"*)).
Zn03S04.2H20 erhielt Schindler"»), Zn403S04.5H20 Habermann"*)
als sehr schwer lösliches Salz, das bei loo« im Vakuum einen Teil seines
HjO verliert
Zn20S04 und Zn20S04 • H2O können mit einiger Wahrscheinlichkeit als
Individuen gelten, die anderen kaum.
Als Anhang zu den Oxysalzen mögen noch einige eigentümliche kupfer
haltige Verbindungen erwähnt werden, die, sofern ihre Individualität in Zukunft
ganz sichergestellt werden sollte, vermutlich mehr zur Gruppe des Cu als des
Drucker, Zink. 407
Zn zu rechnen sein werden. Indessen kann man vorläufig diese Stoffe auph
so formulieren, daß sie sich den Zn-Additionsverbindungen anschließen.
Aus ZnClj und Cu40n(OH)2 entsteht durch Kochen Zn(Cup)3Cl2-4H20,
ein blaues Kristallpulven^'ß) Analog entsteht ein grünes Pulver von
Zn(CuO)Br2.4H20, während CuO und ZnBr2 grünes Kristallpulv^r von
Zn(CuO)3Br2-2H20 bilden."«) Aus Zn(N03)2 entstanden hexagonale La-
mellen von Zn(CuO)3(NO.,)2 • 3 H2O."') Auch die Verbindungen Zn(CuO)3S04,
Zn(CuO)2S04 und Zn2(CuO)3 (804)2 in verschiedenen Hydratstufen wurden
dargestellt''^)
Diese Alannigfaltigkeit erscheint der Annahme der chemischen Indivi-
dualität nicht eben günstig. Allerdings wird nach Recoura "*) Zn(CuO)3S04
von kochendem Na2C03 kaum angegriffen.
•IgO verhält sich dem CuO ähnlich. 'SO) Aus ZnC^ und HgO entstand
nur Zn203Cl2-3H20, aus ZnBr2 dagegen lange trikline Prismen von
Zn(HgO)Br2-8H20 und aus Zn(N03)2 Zn(HgO)(N03)2H20, das Nitrat wird
durch HjO in HgO und Zn(N03)2 zerlegt
März 1905.
Literatur.
i) Z. n. gefunden bei Melbourne, vgl. Phipson, C. r. 55, 218, 1862. .
2) Die für die Praxis nicht in Betracht kommende Reduktion durch Hj verlanj2:t
sehr hohe Temperatur, vgl. Di tte, C. r. 75, 110, 1871.
3) Caspari, Zeitschr. phys. Chem. 30, 95, 1899.
4) Kun schert, Zeitschr. anorg. Chem. 41, 346, 1904.
5) Funk, Zeitschr. anorg. Chem. 11, 49, 1896; Beri. Ben 28, 3129^ 1895.
0) L'Höte, Ann. chim. phys. [6J 3. 142, 1884; auch Selmi, Bcrl. Ber. 12, 138,
1879; C. r. 98, 1491, 1884; Lescoeur, C. r. 120, 836, 189s.
7) Vgl. Zenger, ref. Berl. Ber. 6, 629, 1873.
8/ Zeitschr. f. Elektr. 7, 25, 1890.
9) Zeitschr. anorg. Chem. 9, 144, 1895.
9a) Vgl. dazu Heycock und Nevilie, J. Ch. Soc 71, 383. 1897.
10) Zeitschr. f. Elektr. 5, 18, 1898/99.
11) Bolley, Lieb. Ann. 94, 294, 1855.
12) Pogg. Ann: 83, 129, 1851; 107, 448, 1859.
13) Pogg. Ann. 74, 442, 1849. — Ann. chim. phys. [3] 22, 37/ »848.
14) Williams und Burton, Am. Chem. Journ. 11, 219, 1889. — Ferner Ter mi er,
C-Bl. 1900, 1, 1262. — Ältere Literatur: Nöggerath, Pogg. Ann. 39, 324, 1836. — - Stol ba,
Journ. pr. Chem. 96, 178, 1865. — Kammerer, Berl Ber. 7, 1724, 1874. — Brögger und
Flink, Zeitschr. f. Kryst. 9, 236, 1884. — Laurent und Holms, Ann. chim. phys. 60,
333, 1835. — Williams, Am. Chem. Journ. 14, 273, 1892. — G. RoÄ, vgl. Ort-
loff, Zeitschr. phys. Chem. 19, 203, 1896.
15) Bolley, Lieb. Ann. 94, 294, 1855.' — Schröder, Pogg. Ann. 52, 282. 1841;
107; 119, 1859.
16) Z. B. Spring, Berl. Ber. 16, 2723, 1883. — Brisson, s. 15).
17) Kalisch^r, Berl. Ber. 14, 2747, 1881.
18) Kahlbaum, Roth und Siedler, Zeitschr. anorg. Chpm. 29, 284, 1902.
19) Wied. Ann. 13, 58, 1881; 18, 364, 1883; vgk auch Roberts und Wrightson,
Pogg. Ann. Suppl. 5, 817, 1871.
20) Kopp, Lieb. Ann. 81, 30, 1851. — Pogg. Ann. 86, 156, 1852. — Vgl. auch
Schröder, Pogg. Ann. 52, 282, 1841, und femer Calvert und Johnson, J.-Bcr.
1859, 10.
21) C. r, 68, 1125, kSfyg.
22) Pogg. Ann. 130, 50, 1867. — J.-Ber. 1866, 23.
23) Zeitschr. phys. Chem. 15, 70, 1894.
24) Werigin, Lewkojeff und Tammann, Drud. Ann. 10, 647, 1903.
24a) Burton und Marshall, J.-Ber. 1891, 99.
25) Phil. Mag. [5I 46, 59; 1898.
26) Journ. Chem. Soc. 87, 160, 1895.
27) Berl. Ber. 26, 244Ö, 1893.
28) DrUd- Ann. 2, 505, 1900.
29) J.-Ber. 1890, 269. Belbl. 15, 188, 1891.
30) Z. B. Person, J.-Ber. 1847/48, 81, femer Ouyton-MoTveau, sowie Silbcr-
mann und Jacquelain, endlich E. Becquerel, Ann. chim. phys. [3] 68, 49, 1863.
Andere Zitate bei Ortloff, Zeitschsi phys. .Chem. 19, 204, 189Ö und Haber, Habili-
tationsschrift Karlsruhe 1896:
Drucker, Zink. 40Q
31) Demar^ay, C r. 94, ^04» 1882; ferner Schnller, Wied. Ann. 18, 317, 1883-
— Spring, Bcrl. Ber. 15, 70, 1882. — Krafft und Bergfeld, Berl. Ben 38, 254, 1905.
32) Berl. Ber. 15, 1079, 1882. — C. r. 94, 720, 1882. - 89, 702, 1879.
33) C. r. 131, 381, 1900.
34) Wied. Ann. 68, 817, 1899.
35) Phil. Mag. [5) 48, 419, 1899.
36) C. r. 90, 727 und 772, 1880.
37) Phil. Mag. [5I 29, 150, 1890.
38) V. Meyer und J. Mensching, Berl. Ber. 19, 3298, 1886. — H. Biltz, Zeitschr.
phys. Chem. 19, 415, 1896.
39) Lieb. Ann. III. Suppl. 289, 1864/65.
39a) Carnelley, Phil. Mag. [5] 29, 108, 1890.
40) Pogg. Ann. 141, 1, 1S70.
41) J.-Ber. 1847/48, 81.
42) Centr.-BI. 1903, II, 101. Beibl. 28, 95, 1904.
43) C. r. 114, 907, i8q2.
44) Drud. Ann. 1, 261, 1900.
45) Phys. Rev. 4, 161, 1895.
46) Zeitschr. anorg. Chem. 29, 284, 1902.
46a) Vgl. Landolt-Börnstein, Tab. 1894.
47> Beibl. 12, 326, 1888.
48) Joum. Chem. Soc 71, 383, 1897: s. a. Zdtschr. phys. Chem. 2i 379» 1897.
49) Mazzotto, J.-Ber. 1887, 2516.
50) Person, J.-Ber. 1847/48, 81.
51) Sutherland, Phil. Mag. [5] 46, 345, 1898. — Ref. Zeitschr. phys. Chem. 27,
688, 1898.
51A) Pogg. Ann. 185, 67i> 1868 und Wied. Ann. 61. 280, 1897.
52) Phil. Mag. [5I 36, 293, 1893.
53) Vgl. Streintz, Drud. Ann. 8, 847, 1902. - Altere Untersuchungen stammen
von Matthiessen, Pogg. Ann. 108, 429, 1858; HO, 205, 1860; Matthiessen und
e^ Pogg. Ann. 115, 391, 1862; E. Becquerel, C. r. 22, 417, 1846; Pogg. Ann.
70, 243, 1847; Wiedemann, Pogg. Ann. 108, 393, 1859; Calvert und Johnson,
C r. 47, 1072, 1858; Berget, C. r. HO, 76, 1890; P^clet, C. r. 8,631, 1839; Benoit,
C r. 76, 342, 1873; Oberbeck und Bergmann, Wied. Ann. 31, 792, 1887; Mayr-
hofer, Zeitschr. f. Instrk. 11, 50, 1891; KiVchhoff und Hansemann« Wied. Ann.
13, 406, 1881; De la Rive, C. r. 57, 698, 1863 (zum Teil nach Landolt-Börnstein,
Tab. 1894).
54) F. E. Neumann, Ann. chim. phys. [3] 66, 183, 1862; Phil. Mag. [4] 86, 63r
1863; Berget, s. o.; H. F. We Berl. Monatsber. 1880. 457; Kirchhoff und Hanse-
mann, s. o.
55) Landolt'Börnstein, Tab. 1894.
56) Ref. Masson, Pogg. Ann. 108, 272, 1858.
57) Zeitschr. phys. Chem. 82, 127, 1900.
58) Ber. 35, 1929—1935, 1901.
59) Pogg. Ann. 12, 323, 1828; vgl.. die Bemerkungen dazu von Berzelius, J.-Ber.
1830, 69 und L Meyer, Pogg. Ann. 104, 189, 1858.
60) Ztschr. phys. Chem. 9, 8, 1892.
61) Zuerst wohl von de la Rive, Ann. chim. phys. 43, 425, 1830; fcmerBarbot,Mahicr,
Begemann (vgl. unten Spring u. van Aubel), v. d. Vliet, Pogg. Ann. 48, 5i5# 1839;
Millon, C. r. 21, 39, 1845 und Pogg. Ann. 66, 449, 1845; Mills und McKay, J.-Bcr.
1883, 12; Calvert und Johnson, J.-Ber. 1866, 218; Ball, Joum. Chem. Soc 71, 642;
Weeren, Berl. Ber. 24, 1785, 1891; Pullinger, Joum. Chem. Soc. 57, 815, 1890;
Reynolds und Rams*ay, Joum. Ch. Soc. 52, 854, 1887: Baudrimont, C. r. 21, 254,
1845; Deville, C. r. 70, 20 und 550, 1870; Gladstone und Tribe, Berl. Ber. 5, 299;
und 814, 1871; Orove, C. r. 8, 1023, 1839; d'Almeida, C. r. 68, 442, 1869; Ould-
bcrg und Waage, Ostw. Klassiker 104. Kajander ref. Bcrl. Ber. 14, 2053, 1881.
Weitere Literatur bei Comey, Dict. of solubilities.
62) Palmacr und Ericson-Aur6n, Zeitschr. phys. Chem. 38, 1901; 45, 182, 1903;
Ericson-Auren, Ztschr. anorg. Chem. 27, 209, 1901.
62a) Z. ph. Ch. 51, 95, 1905,
410 Drucker, Zink.
62b) Ztschr. phys. Chem. 1, 465, 18&7.
62c) Zeitschr. phys. Chem. 35, 291, 1900 und 86, 91, 1901.
62d) Ostvald, Zeitschr. phys. Chem. t 520 und 601, 1887. — Pellat, C r. lOi
1099, 1887. — Paschen, Wied. Ann. 41, 42 und 186, 1890; 43, 556, 1891. — Ncrnst,
Zeitschr. phys. Chem. 2, 23, 1888. — Koosen, Wied. Ann. 38, 508, 1887. — Jahn,
Wied. Ann. 84, 755» 1888. ~ Warburg, Wied. Ann. 38, 321, 1889. - Enright. Phü.
Mag. [5] 88, 56, i890{ ref. Zeitschr. phys. Chem. 5, 91, 1890. — Le Blanc, Zeitschr. phys.
Chem. 5, 473, 1890; 8, 299, 1891; 18, 333, 1893. — Beetz, Wied. "Ann. 88, 15, 1885. -
G. Mey.er, Wied. Ann. 66, 680, 1895; Zeitschr. phys. Chem. 7, 482, 1891. — Eng-
lisch, Wied. Ann. 50, 88, i8qs. - Noll, Wied. Ann. 53, 894, 1894. — Abt, Drud.
Ann. 8, 274, 1900. — Bouty, C. r. 80, 918, 1880. — Reinders, Zeitschr. anorg. Chem.
35, 125, 1900. — Kahlenberg, Joum. phys. Chem. 3, 388, 1899. — Ebeling, Wied.
Ann. 30, 530, 1887. — Salvador!, Qazz. Chim. Ital. 88, I, 498, 1899* — Wolff,
Beibl. 18, 700, 1888. — Oberbeck und Edler, Wied. Ann. 48, 208, 1891. — Roth-
mund, Zeitschr. phys. Chem. 15, 22, 1894. — Richards und Lewis, Zeitschr.
phys. Chem. 88, 11, 1899. — Lehfeldt, Zeitschr. phys. Chem. 35, 257, 1900. — Cady,
Joum. phys. Chem. 8, 553, 1898. — Kunschert, Zeitschr. anorg. Chem. 41, 350, 1904.
— Vgl. auch ZnSO«, Clark — Danicll— , ZdOi ctc
S3) Amer. Chem. Joum. 18, 254, 1890.
64) Thomsen, Th. U. III, 272, 1883. •— Daselbst Literatur.
65) Die Normalelektrode zu —0,560 angenommen.
66) Ostvald, Zeitschr. phys. Chem. U,50i, 1893. — Vgl. auch H.Jahn, Zeitschr.
, phys. Chem. 18, 399, 1895. — Wied. Ann. 88, 21 u. 491, 1886.
67) Zeitschr. phys. Chem. 43, 510, 1903. — Vgl. auch BerL Akad. Ber. 1904. a8. Juli.
68) Vgl. Coehn und Dannenberg, Zeitschr. phys. Chem. 38, 616, 1901.
69) Poulenc, C r. 116, 581, 1893 und Ann. chim. phys. [7I % 33, 1894.
70) Carnelley, Joum. Chem. Soc. 33, 278, 1878.
71) Clarke, J.-Ber. 1877, 269.
72) Bodlaender, Ztschr. phys. Chem. 87, 63, 1898; ver^. auch F. Kohlrausch,
Ztschr. phys. Chem. 44, 263, 1903*
73) Berzelius, Pogg. Ann. 1, 26, 1824.
74) Berthelot, Thermochimie II, 719» 1897.
75) E. Petersen, Ztschr. phys. Chem. 4, 384» ^889.
76) Marignac, Ann. chim. phys. [3] 60, 301, 1860.
77) Moissan, Ann. chim. phys. [61 18, 286, 1890; J.-Ber. 1890, 50a
78) Baxter und Lamb, Amer. Chem. Journ. 31, 229, 1904; C-Bl. 1904, I, 1062;
vergl. auch Bödeker, J.-Ber. 1860, 17.
79) Braun, Pogg. Ann. 154, 190, 1874; Qraetz, Wied. Ann. 40, 26, 1890;
Schnitze, Ztschr. anorg. Chem. 80, 33I/ 1899.
80) F. Freyer und V. Meyer, Berl. Ber. 85, 632, 1892.
81) V. und C. Meyer, Berl. Ber. 18, 1197, i879-
82) Berthelot, J.-Ber. 1878, 102.
83) Thomsen, Th. U. III, 273, 1883.
84) Ztschr. anosg. Chem. 8, 240, 18^.
85) C. r. 108, 1111. 1886.
86) Ann. chim. phys. [7] 8, 536, 1894.
&7) Ben. Ber. 38, 922, 1905. [Chem. 17, 234, 1898.
88) Ref. Z. phys. Chem. 83, 557, 189?; vergl. auch Kurnakow, ref. Ztschr. anorg.
88») Mylius und Dietz, Z. anorg. Ch. 44, 209, 1905.
89) Ann. chittL phys. [7J 8, 85, 1894.
90) Kremers, Pogg. Ann. 104, 155* 1858. — Femer vergl. Long, Wied. Ann. tt
37, 1880; J. Wagner, Wied. Ann. 18, 267, 1883 und Ztschr. phys. Chem. 5, 40, 1890;
Mendelejeff, J.-Ber. 1884, 117; Ostwald, Wied. Ann. 8, 249, 1877, Joum. pr. Ch.
(2) 16, 385, 1877.
91) Kremers, Pogg. Ann. 105, 374, 1858.
92) Wied. Ann. 55, 119, 1895; vergl. auch Wüllncr, Pogg. Ann. 133, i, 1868;
Frankenheim, Pogg. Ann. 78, 422, 1847.
93) Ley, Ztschr. phys. Chem. 30, 226, 1899.
94) Tammann, Wied. Ann. 3i 307, 1888.
95) Tammann, Ref. Ztschr. phys. Chem. 8, 43, 1888.
Drucker, Zink. 411
96) J -Ber. 1878, 54.
97) Ältere Messungen, vergl. Arrhenius, Ztschr. phys. Chem. 1, 635, 1887.
98) Ztschr. phys. Chem. 11, 547, 1893. — i ist mit der DepressionsRonstanten 1,89
berechnet, da die J-Werte jedenfalls zu hoch gefunden sind.
99) Zeitschr. phys. Chem. 40, 199. 1902.
100) Amer. Chem. Joum. 23, 512, 1900.
100a) Z. phys. Ch. 49, 384, 1904.
101) Kohlrausch-Holborn nach Messung von Long, Wied. Ann. 11, 37, 1880.
102) Pogg. Ann. 106, 550, 1859.
103) Hittorf, Zeitschr. phys. Chem. 39, 629, 1901; 43, 239, 1903.
104) Wied. Ann. 64, 665, 1898. Andere Untersuchungen wurden ausgeführt von
Moser, Wien. Ak. Ber. IIa, 92, 652, 1885; Chassy, Ann. chim. phys. [6] 21, 241, 1890.
105) Bert. Ak. Ber. 1904, 28. Juli.
106) Zeitschr. phys. Chem. 9, 617, 1892.
107) Zeitschr. phys. Chem. 36, 63, 1901.
107a) Z. phys. Ch. 88, 602, 1901. Zeitschr. f. Elektroch. 11, 1905.
108) Lussana, N. Cim. [4J 5, 357 und 441, 1897.
109) Wien. Ak. Ber. IIa, 103, 784, 1^.
110) Phil. Mag. fei 17, 377, 1884.
1 1 1) Zeitschr. phys. Chem. 14, 272, .1894.
112) Diss. Breslau 1904 und Zeitschr. f. Elektr. 10, 70, 1904. — Femer Immer-
wahr, Zeitschr. f. Elektr. 7, 482, 1901.
113) Ostwald, Zeitschr. phys. Chem. 1, 403, 1887. — Carhart, ref. Zeitschr. phys.
Chem. 13, 57K 1894. — Femer Mo>er, Wien. Ak. Ber. 92, 2, 1885; 94, 2, 1886. — Leh-
feldt, Zeitschr. phys. Chem. 35, 273, 1900. — Kümmell, Wied. Ann. 64, 665, 1898.
114) Zeitschr. phys. Chem. 13, 631, 1894. — Bei Ooodwin, sowie bei Gockel,
Wied. Ann. 50, 699, 1893 und Oilbault, C r. 113" 465, 1891, Daten über das Warren
de la Rue-Element Zn-ZnClj— AgQ— Ag.
114a) Bull. Ac Crac. 1902, 146.
115) C r. 90, 917, 1880.
116) Wied. Ann. 30, 530, 18&7; vgl. auch Hagenbach, Wied. Ann. 53, 461, 1894.
117) Wied. Ann. 28, 634, 1885 und 40, 462, 1890.
118) Wied. Ann. 50, 699, 1893. — Femer Hibbert, ref. Zeitschr. f. Elektr. 3, 124
und 338, 1896/97. — Carhart, ref. Zeitschr, phys. Chem. 13, 133, 1894. — Richards,
Zeitschr. phys. Chem. 24, 53, 1897.
119) Valson, Ann. chem. phys. [4I 20, 376, 1870. — C. r. 74, 104, 1872. — Ferner
Klupathy, Beibl. 12, 750, 1888. — Sentis, C. r. 118, 1132, 1894.
120) Wied. Ann. 18, 267, 1883, und. Zeitschr. phys. Chem. 5, 40, 1890. — Ferner
Arrhenius, Zeitschr. phys. Chem. 1, 295, 1887.
121) Vergl. Graham, J.-Ber. 1851, 7. — J. C. Graham . Z. phys. Ch. 50, 257, 1904.
122) Ann. chim. phys. fe] 8, 410, 1876
123) Wied. Ann. 23, 161, 1884.
124) Thomsen, Th. U. III, 39, 1883; vergl. auch Wright und Thompson,
Phil. Mag. bl 17, 377i 1884; ferner Andre, Ann. et phys. (öj 3, 86, 1884; Theoretische
Betrachtungen bei Happart vgl. Beibl. 28, 165, 1904.
125) Thomsen, Th. U. I, 348, 1882.
126) Vergl. Kopp, Lieb. Suppl. III, 289, 1864/65.
127) Beetz, Wied. Ann. 7, 456, 1879. — Bredig, Ztschr. phys. Chem. 23, 546,
1897. — G. Jäger, J.-Ber. 1890, 260.
128) Diiken, Ztschr. phys. 'Chem. 24, 81, 1897. — Ferner Gladstone und
Hibbert, Joura. Chem. Soc. 67, 831, 1895. — Wüllner, Pogg. Ann. 183, 1, 1868. —
Buch kremer, Ztschr. phys. Chem. 6, 176, 1890. — Valsoo^ C r. 76, 224, 1873. —
Fouqu6, C. r. 64, 121, lÄö?.
129) Vergl. Landolt-Börnstein, Tab. 1894.
130) A. Naumann, Berl. Ber. 32, 1000, 1S99.
131) Cattaneo, s. u. 138)
132) Krug und Elroy, J.-Ber. 1892, 1554; Eidmann, Diss. Giessen 1899.
133) Castoro, Gazz. 28, II, 317, 1898.
134) Kahlenberg, Journ. phys. Chem. 3, 388, 1899.
135) Lincoln, Joum. phys. Chem. 3, 460, 1899.
412 Drucker, Zink.
136) C. r. 125, 1095, 1897.
137) Pickering, J.-Ber. 1888, 322.
138) Cattaneo, Acc Line. [5I 4, il, 63, 1895.
139) Am. Chem. Joum. 23, 397, 1899.
140) Pogg. Ann. 106, 553, >859-
141) s. o. bei Wasser S. 330.
142) Cattaneo, Acc Line. [5] 2, II, 112, 1893.
143) Kahlenberg, loc. dt.
144) R. Lorenz, Ztschr. anorg. Chem. 10, 86, 1895.
H5) Pogg. Ann. 154, 190, «>i 874 und Berl. Ber. 7, 960, 1874.
146) Wied. Ann. 40, 26, 1890.
147) Ztschr. anorg, Chem. 20; 331, 1899.
148) Ztschr. anorg. Chem. 11, 274, 1896.
149) Ztschr. anorg. Chem. 25, 307. 1900.
150) Ztschr. anoi^. Chem. 27, 152, 1901; vgl. auch Buscemi, Jahrb. f. Clektroch.
8, 272, 1901.
151) Vergl. auch Czepinski, Ztschr. anorg. Chem. 18, 221, 1899.
152) Ztschr. anorg. Chem. 23, 295, 1900.
152a) Bottom ley, Proc. Ch. Soc 18, 272 C. Bl. 1901 I, 139; Motylewski, Z.
anorg. Ch. 88, 410, 1904.
153) Nordenskjöld nach Ortloff, Ztsch. phys. Chem. 18, 210, 1896.
154) Rammeisberg, Pogg. Ann. 5$, 240, 1842. — Berth6mot, J.-Bcr. 1860, 17.
155) Ljubarski, ref. Bull. [3] 16, i753# »896.
156) J.'Ber, 1860, 17.
157) Ztschr. anorg. Chem. 10, 6, 1895.
158) Carnellcy, Joura. Chem.. Soc. 33, 277, 1878.
159) F. Freyer und V. Meyer, Berl. Ber. 25, 632, 1892.
160) Th. U. III, 275, 1883; vergl. auch Berthelot, J.-Ber. 1878, 103.
161) Ztschr. anoi^. Chem. 20, 247, 1899.
162) Ref. Ztsch. phys. Chem. 23, 557, 1897. — Bull. [3I 18, 1753, 1896; vcrgL
auch Kurnakow, Ztschr. anorg. Chem. 17, 234, 1898.
163) Lescoeur, Ann. chim. ph>'s. [7] 2, 101, 1894.
164) loc. dt. — Ältere ungenaue Bestimmungen stammen von Etard, Ann. chim.
phys. [7l 2, 541, 1894.
164a) Thomsen, Th. U. III, 201. 1883.
165) Kremers, Pogg. Ann. 104, 155, 1858; vergl. auch Mendelejeff, J.-Ber.
1884, 117.
166) Kremers, Pogg. Ann. 108, 122, 1859.
1Ö7) G. Jaeger, Wien. Monatsh. 8, 723, 1887.
168) Arrhenius, Ztsch. phys. Chem. 8, 487, 1892.
169) Wied. Ann. 64, 665, 1S98.
170) Goodwin, Ztsch. phys. Chem. 13, Ö32, 1894; femer vergl. anch Braun,
Wied. Ann. 16, 579, 1882 und 17, 629, 1882; Immerwahr, Zisch, f. Elektr. 7, 48a, 1901.
171) Gockel, *Wied. Ann. 24, 634, 1885.
172) Berth6mot, Ann. chim. phys. 44, 388, 1830.
173) Cattaneo, Acc. Lin. [5] 4, II, 63, 1895.
174) Wied. Ann. 40, 26, 1890.
175) Ztschr. anorg. Chem. 18, 241, 1899.
176) Rammeisberg, Pogg. Ann. 38, 665, 1836.
177) Bödeker, J.-Ber. 1860, 17.
178) Carnelley, Joum. Chem. Soc. 33, 278, 1878.
179) Ztschr. anorg. Chem. 20, 250, 1899.
180) Ref. Ztschr. anorg. Chem. 18, 387; 1898 und Ztschr. phys. Chem. 28, 557, i8g7;
o. a. Kurnakow, Ztschr. anorg. Chem. 17, 2^4, 1898.
181) Th. U. Ilf. 275, 1883; vergl. auch Berthelot. J.-Ber. 1878, 102.
182) loc. dt. Die Angaben von l&tard (Ann. chim phys. [7] 2, 544, 1804) sind
nicht einwandfrei.
182a) Thomsen, Th. U. III, 201, 1883.
183) Kremers, Pogg. Ann. 104, 156, 1858.
184) Kremers, Pogg. Ann. 111, 67, 1860.
i
Drucker, Zink. 413
185) Wien. Monatsh. 8, 723, 1887. — Die Zahlen sind sehr unsicher.
186) Pogg. Ann. 106; 549» i859-
187) Wied. Ann. H 666, 1898.
188) Immerwahr, Ztsch. f. Elektr. 7, 482, 1901; femer s. Braun, Wied. Ann. 10,
S79, 1882 und 17, 631, 1882.
189) Phil. Mag. (5] tk, 289, 1886; vergl. auch Ztschr. f. Elektr. 8, 34, 1895/96.
190) Phil. Mag. [5] 40, 91, 1895; vgl. auch Danneel, Z. f. Elektroch. 4, 153, 1897.
191) Wied. 84, 634, 1885.
192) Ann. chim. phys. [4] 80, 361, 1870. — C. r. 74, 103, 1972.
193) Cattaneo Acc Line I5J 4, IL 63, 1895.
194) loc dt.
195) Crantz, Wied. Ann. 40, 26, 1890.
196) Berzelius' J.-Ber. 80, 152.
197) J.-Ber. 1860, 226; vei^l. auch Ramnielsberg, Lieb. Ann! 04, 300, 1847.
198) Loet>e, Diss. Berlin 1902.
199) Aufschläger, Wien. Mtsh. 18, 268, 1892.
200) Joannis, Ann. chim. phys. [5] 80, 500, 1882.
201) Sharwood, J. Am. Chem. Soc. 85, 570, 1903. I711, 1899.
202) Th. U. in, 475, 1883. Andre Reaktionswärmen vergl. Berthelot, C. r. 188,
203) Christy, C.-Bl. 1901, 11, 1033; vergl. auch Paschen, Wied. Ann. 41, 42. 1890.
204) Pogg. Ann. 58, 74, 1842.
205) BGdeker will reguläre Oktaeder erhalten haben; Lieb. Ann. 04, 358, 1855;
vcrgl. auch Vi 11c, ( . r. 101, 375, 1885.
206) ref. Lieb. Ann. 04, 155, 1848.
207) Ann. chim. phys. (3] 88. 31.. 1848.
208) J-Ber. 1863, 237; vergl. auch Malagati und Sarzeau, Ann. chim. phys.
f3l •» 446, 1843.
209) ref. Ztschr. f. hiektr. 5, 132. v'ergl. auch R. Lorenz, Ztschr. anorg. Chem. 18,
439, 1896. Es muß beachtet werden, daß die Spannung von der Metallionenkonzentration
abhängt, mithin die Spannungsreihe der Metalle nicht notwendig dieselbe zu sein braucht
wie bei anderen Flüssigkeiten.
210) Vitali, J.-Ber. 1891, 608.
211) ViUe, C. r. 101, 375, 1885.
211a) Berl. Ber. 80, 3400, 1903; vgl. auch Bonsdorf f, Z. anorg. Ch. 41, 132, 1904.
212) C r. 135, 36, 1902; Ann. chim. phys. [7] 87, 26, 1902.
213) Vergl. W. Herz, Ztschr. anorg. Chem. 88, 474, 1901; Massol, Bull. [3] 15,
1104, iSgö
214) Ret. Lieb. Ann. 04, 358, 1S55.
215) Thomsen, Th. U. III, 275, 1883. Vergl. dazu Massol, ref. Berl. Ber. 88,
IV, 1099, 1896; Andrews, Pogg. Ann. 08, 40, 1845; de Forcrand, Cr. 135, 36, 1902.
216) Ztschr. anorg. Chem. 83, 227, 1900.
217) Ztschr. f. Elektr. 10, 77, 1904; Diss. Breslau 1904.
218) Snijders, Berl. Ber. 11, 940, 1S78.
219) Lieb. Ann. 0, 176, 1834.
220) Fr6my, C. r. 15, 1106, 1842.
221) Ch. N. 48, 30, 1880. Vergl. femer Herz, Ztschr. anorg. Chem. 88, 475. 1901.
222) Am. ehem. Journ. 11, 145, 1889; auch Berl. Ber. 81« 1589.
223) Ztschr. f. Elektr. 8, 301, 1899.
224) Ztschr. f. Elektr. 7, 469, 1900/01.
225) Rubenbauer, Ztschr. anorg. Chem. 30, 332, 1902; femer auch den bereits
erwähnten analog durchgeführte Versuche von Prescott floc. citj; Förster und
Oun^her, Ztschr. f. Elektr. 0, 302, 1899/190C.
226) Ztschr. phys! Chem. 35, 318, 1900; 30, 91, 1901. Vgl. auch Innnerwahr.
Ztschr. für Elektr. 7, 482, 1901; vgl. auch Kun schert, 228a).
227) Ztschr. anorg. Chem. 30, 298, 1Q02.
227a) Das Resultat von Carrara und Vespignani (Oa;^z. 30. 11. 35. »9»«)/ welches
auf Grund von Leitfähigkeitsmessungen zu der Annahnie fuhrt, daß in Lösung KsZnO}
vorhanden ist, wird von Hantzsch aus experimentellen Griindeii bezweifelt.
227b) Zu dem gleichen Ergebnis kommt W. Herz (Ztschr. anorg. Chem. 31, 454,
1902) auf Orund von Dialyseversuchen, sein Scliluli kann jedoch als zwingend nicht
414 Drucker, Zink.
anerkannt werden, weil die alkalische Zn-Lösung gc^en reines H2O diffundierte. Da-
durch muß wegen der Verschiedenheit der Diffusionsgeschwindigkeiten das Gleich-
gewicht in der Lösung gestört werden, so daß man bezügh'ch des Betrages der ur-
sprünglich kolloidal vorhanden gewesenen Hydroxydmengen zu falschen Ergehnissen
geleitet werden kann. Es hätte eine NaOH-Lösung von gleicher Alkaleszenz benutzt
werden mflssen. Vgl. darüber R. Kremann, Z. anorg. Ch. 33, 87, 1903; 35, 54. 1903.
228a) Kunschert, Z. anprg. Ch. 41, 337, 1904.
228b) C. r. 115, 939 und 1028, 1892.
229) Ztschr. f. Elektr. 4, 306, 1897/98; ferner Schoop, Ztschr. f. Elektr. 1, ^
und 247, 1894/95; Nernst und Haagn, Ztschr. f. Elektr. 2, 494, 1895/86; Jordis,
Ztschr. f. Elektr. 7, 469, 1900/01.
230) Bonsdorff, Berl. Her. 36, 2322, 1903. — Der Autor schreibt „nur zur
Kathode", dies ist natürlich willkürlich, denn zur Beobachtung kommt nur eine
Differenz.
231) Ztschr. anorg. Chem. 80, 280, 1902.
232) Vergl. auch Kuriloff, C-Bl. 1901, II, 1222; Prescott, Chem. News 42,
30, 1842.
233) Berl. Ber. 36, 3^00, 1903.
234) C-Bl. 1903, II, 1105.
235) Berl. Ber. 36, 2322, 1903. — Zeitschr. anörg. Chem. 41, 132, 1904.
236) Ztschr. anorg. Chem. 32, 358, 1902.
237) Ztschr. anorg. Chem. 30, 280, 1902.
238) Weber, J.-Ber. 1858, 182.
238a) Veigl. z. B. Miller, Phil. Mag. [4] 16, 292, 1858; H. Traube, Jahrb. f.
Mineral. Bdl. 9, 147, 1894; au<^^ Ortloff, Ztschr. phys. Chem. 19, 209, 1896.
238b) Wied. Ann. 47, 64, 1892.
239) Ref. Lieb. Ann. 64, 155, 1848.
240) Vergl. Schroeder, Pogg. Ann. 107, 127, 1859.
241) Beri. Ber. 13, 1741. 1880; Wied. Ann. 4, 283. 1878.
242) Richards und Rogers, ref. Z. anorg. Ch. 6, 80, 1899; dagegen Morse
und Burnton, Joum. Am. Chem. Soc. 10, 311, 1888.
243) Moissan, C. r. 115, IQ36, 1892; Bull. [3J 9, 959, 1893; Ann. chim. phys. (7]
4, 143» 1895. — Sidot, C. r. 69, 202, i8i59.
244) Read, Journ. Chem. Soc 65, 313, 1894.
245) Despretz, Pogg. Ann. 18, 160, 1830.
246) Deville, Ann. chim. phys. [3] 43, 477» 1855; ferner W. Müller, Pogg. Ann.
153, 334, 1874-
247) Olaser, Ztschr. anorg. Chem. 38, 1, 1903.
248) Regnault, Ann. chim. phys. 62, 39^/ 1836
249) Ztschr. f. Elektrochem. 4, 346, 1897/98.
250) Lieb. Ann* 88, 149, 1853.
251) Lieb. Ann. 84, 138, 1852.
252) Th. U. III, 275, 1883.
252a) C. r. 134, 1426, 1902.
253) J..Ber. 1871, 73-
254) Ann. chim. phys. [5] 4, 189, 1875»
255) Vergl. Kopp, Lieb. Ann. Suppl. III, 289, 1864/65.
256) Ztschr. angew. Chem. 16, 54, 1903; ^ a. Bineau, J. pr. Chem. 67, 219, 185(6.
257) Ann. chim. phys. [2] 9, 55, 1818.
258) Berl. Ber. 17, 2250, 1884.
259) Compt. rend. 134, 601, 1902.
260) Compt rend. 135, 103, 1902.
261) Compt. rend. 137, 618, 1903.
262) Ann. chim. phys. [6] 23, 429, 1891.
263) Compt. rend. 52, 983, 1861.
264) Deville u. Troost, Compt. rend. 52, 920, 1861. Ann. chim. phys. M 0,
118, 1865; vergl. femer Verneuil, Compt. rend. 106, 1105 und 107, 101, 1888.
265) Compt rena. 63, 188, 1866.
266) Sidot, Compt rend. 62, 699, 1866. — FriedeL Compt rend. 68» 1001, j866.
267) Compt rend. 93, 824, 1881.
Drucker, Zink. 415
268) Berl. Ber. H 1507, 1891.
269) Compt. rend. 183, 56, 1896. Ann. chim. ptays. [7] 17, 532, 1899. Bull, soc
diim. [3] 15, 1149, 1896.
270) Bull, soc chim. [3] 29, 454, 1903.
271) Durocher, Comp! rend. 32, ^3, 1851.
272) Comjpt. rend. 22, 409, 1851; vo^I. auch Stanek, ^tschr. anorg. Chem. 17,
117, 1898.
273) S6narmont, Ann. chim. phys. [3] 80, 129, 1850.
274) Qautier, J.-Ber. 1888, 536.
275) Filhol u. Mellies, J.-Ber. 1871, 212.
276) Pogg. Ann. 31, 63, 1834.
277) Lieb. Ann. 115, 74» 1860.
278) Pogg. Ann. 1, 62, 1824.
279) Rammeisberg, Pogg. Ann. 64, 188, 1845.
280) Spezielle Angaben nebst Literatur vergl. Ortloff, Ztschr. phys. Chem. 19,
281) Kopp, Lieb. Ann. 81, 37, 1851. [ao8, 1896.
2^) Centralbl. 1899, I, 799*
283) Th. U. III, 453, 1883.
284) Spring, Berl. Ber. 16, 1000, 1883.
285) VeigL Kopp, Lieb. Ann. Suppl. III, 289, 1864^
286) Immerwahr, Elektrochem. Ztschr. 7, ^2, 1901.
287) Naudin u. Montholon, Compt. rend. 88, 60, 1876.
288) Wernicke, Pogg. Ann. UO, 655, 1860.
288a) Joum. pr. Ch. [2] 19, 468, 1879.
289) Wien. Monatsh. 10, 807, 1889.
290) Ueb. Ann. 240, 326, 188a
291) Vergl. Berthelot, Compt rend. 128, 710, 1899.
292) Nadi Villiers wird amorphes ZnS audi kristallin, wenn man die Lösung ge-
frieren Ußt. Compt rend. 120, 98, 190, 188 u. 498, 1895. Bull. soc. chim. [3] 13, 322. 1895.
293) J. Thomsen, Berl. Ber. U, 2044, 1878. — v. Zotta, loc dt 289) und Becher,
J.-Ber. 18^, 383.
294) Donnini, Gazz. chim. ital. 24, I, 219, 1894.
295) z. B. Souchay, Ztschr. anal. Chem. 7, 78, 1868.
296) Compt rend. 128, 710, 1899. Ann. chim. phys. [5] 4, 187 u. 191, 1875.
297) Immerwahr, Ztschr. f. Elektroch. 7, 482, 1901.
298) VergL z. B. v. Berg, Ztschr. anal. Chem. 26, 23, 1887. — Pouget, Compt
rend. 129, 47, 1899.
299) Schneider, J. pr. Chem. [2] 8, 33^ 1873.
299a) Bull, soc chim. 49, 452—457.
299b) Ber. 37, 11—16.
299c) Chem. Zeitg. 28, 357— 3S8.
300) Margot tet» Compt rend. 84, 1293, 1877.
301) Fonzes-Diacon, Compt rend. UO, 832, 1900 und Bull, soc chim. (3] 28,
366, 1900.
302) Fabre, Ann. chim. phys. [6] 10, 529, 1887.
303) Fabre, Ann. chim. phys. [4] 21, 52, 1870.
304) Frankland, Phil. Mag. [4I 15, 149, 1858.
305) Warren, J.-Ber. 1887, 25,16.
306) Curtius u. Rissom, J. pr. Chem. [2] 58, 292, 1898.
307) Lieb. Ann. 100, qg, 1856.
308) Renault, Ann. chim. phys. [4] 9, 162, 1866. Compt rend. 76, 283, 1873.
309) Vigier, J.-Ber. 1861, 116. — Schrötter, J.-Ber. 1849, 249: besonders Emmer-
ling, Berl. Ber. 12, i54f 1879.
310) Bert Ber. 4, 352, 18^1.
311) Spring, Berl. Ber. 16, 324, 1883.
312) Descamps, Compt rend. 86, 1066, 1878.
312a) J.-Ber. 1854, 359; 1855, 389; veigl. dazu Heycock u. Neville, J. Chem. Soc.
71, 3B3/ 1897.
312b) Cl. Winkler, J. pr. Chem. 91, 200, 1864; vergl. auch Vigoureux, Ann. chim.
phys. [7] 12, i59f 1O97. Compt rend. 123, 116, 1896.
416 Drucker, Zink.
313) Berl. Ber. 35, 1416, i902;*vcrgl. auch Mylius u. Funk, Beri. Bcr. 30. ly«^^. '53o7-
314) Ann. chim. phys. 46, 305, 1831.
315) Dufet, Bull. soc. min^ral. 10, 77, 18&7.
316) Ortloff, Ztschr. phys. Chem. 19, 211, 1896.
317) Pogg. Ann. 52, 89, 1841.
318) Gilb. 41, 256, 1812.
319) Pogg. Ann. 44, 563, 4838.
320) Ann. chim. phys. [6] 21, 163, 1890.
321) Berl. Ber. 30, 1718, 1897.
322) Berl. Ber. 1, 73, 1868. — Pogg. Ann. 134, 511, 1868. — Andere Formeln bei
Langlois, Ann. chim. phys. [3) 34, 269, 1852 und J. pr. Chem. 56, 36, 1852.
322 a) Schweigg. 60, 330» 1830-
323) Nach Qrailich u. v. Lang, Wien. Akad. Ber. 2f, 23, 1857. — Andere Daten.
z.Tt kristalloptische, vergl. Topsoeu. Christiansen, Ann. chim. phys. [5] 1, i, 1874.
— S6narmont, Ann. chim. phys. [3] 33, 406, 1851; Pogg. Ann. 86, 35, 1852.
324) Filhol, Ref. Lieb. Ann. 64, 155, 1848.
325) Schiff, Lieb. Ann. 107, 72, 1858.
326) Joule u. Playfair; vergl. Schroeder, J. pr. Chem. [2) 19, 274, 1879.
327) Buignet, J.-Ber. 1861, 15.
328) Pape, J.-Ber. 1863, 51; vergl. auch Kopp, Lieb. Ann. Suppl. Ilf, 289, 1804^5.
329) Tilden, J. Chem. Soc. 45, 266, 1884; J.-Ber. 1884. 178.
330) Lecoc) de Boisbaudran, Ann. chim. phys. [4] 18, 263, 1869.
331) Hollmann, Ztschr. phys. Chem. 40, 574, 1902.
332) Th. U. in, 275, 1883.
333) Pogg. Ann. 56, 597, 1842. [[3I 2, 502, 1889.
334) Marignac, J.-Ber. 1855. 389. ^ Wyrouboff, Bull, soc min. 12, 306; BuU.
335) Ann. chim. phys. [3] 18, 246, 1846.
336) Compt. rend. 115, 173, 1892.
337) Pogg. Ann. 38, 132, 1836; vergl. auch Löwel, Ann. chim. phys. [3) 43, 405.
1855; Cohen, Ztschr. phys.>Chem. 34, 181, 1900.
338) Ann. chim. phys. [6] 21, 511, 1890.
339) Schroeder, J. pr. Chem. [2] 19, 274, ;i879.
340) Favre u. Valson, J.-Ber. 1873, 73-
.341) Graham, Pogg. Ann. 38, 132, 1836.
342) Callendar u. Barnes, Proc Roy. Soc 02, 147, 1897. — Cohen, Ztsdir.
phys. Chem. 3i 179, 1900. — W. Euler, Ztschr. anorg. Chem. 25, 262, 1900.
343) O^y-Lussac, Ann. chim. phys. 63, 432, 1836; J. pr. Chem. U, 64, 1837.
344) Vergl. Kopp, Lieb. Ann. SuppL 111,1289, 1864/^5.
345) Schulten, Compt. rend. 107, 405, i$88.
346) Ann. chim. phys. [6] 21, 540, 1890.
347) Wied. Ann. 23, 607, 1884; 28, 41?» 1885; 31, 204 u. 1040, 1887; Ztschr. phys.
Chem. t, 546, 1888; 19, 150, 1896.
348) J. pr. Chem. (2] 9, 346, 1874 u. Pogg. Jub^lband 481, ;874.
349) Ztschr. phys. Chem. 13, 506, 1894.
350) Ztschr. phys. Chem. 1, 1, 1887.
351) Ann. chim. phys. [3I 8, 463, 1843.
352) Lieb. Ann. 95, 193, 1855.
353) J.-Ber. 1854, 296.
354) J- pr. Chem. 98, 147, 1866 u. 103, 117, 1868.
355) Ann. chim. phys. [7] 2, 55^ 1894; Compt. rend. 1U6, 207 u. 740, 1887.
356) Scheikund. Verhandelingen 1864, 74, vgl. 358).
357) J.-Ber. 1884, 178. .
358) Vgl. Comey, Dict. of Solubilities.
359) Proc Roy. Soc 62, 147. 1897; J. phys. Chem. 4, i, 1900.
360) Ztschr. phys. Chem. 34, 179, 1900
361) Cohen u. Büchner, Versl. Amst. Ak. 9, 560, 1900.
362) Pogg. Ann. 6, 192, 1826.
363) Wied. Ann. 17, 572, 1882.
364) Ztschr. phys. Chem. 14, 75, 1894 u. 25, 304, 1898; vergl. auch Barne^ u.
Cookt, J. phys. Chem. 6, 79 u. 172, 1902.
Drucker, Zink. 417
365) Cohen, Ztschr. phys. Chem. 31, 164, iSgg.
366) Versl. Anist. Ak. 7, 400, 407, 1890.
367) Ztschr. phys. Chem. 30, 165, 1899.
368) Ztschr. phys. Chem. 34, 179, 1899.
369) Th. U. III, 139, 1883.
370) Proc Roy. Soc 20, 144, 1872.
371) Wied. Ann. 65, 926, 1898.
372) Barnes, J. phys. Chem. 4, i, 1900.
373) Carhart, Phys. Rev. 12, 129, 1901 nach Ztschr. phys. Chem. 41, 120, 1902. —
Da die Untersuchungen der letzten Zeit hinreichend Klarheit geschaffen haben, so bedarf
es einer Diskussion älterer Angaben nicht. Es werden daher hier nur die wichtigsten
Abhandlungen zitiert werden und im übrigen sei auf die Monographie von W. Jaeger:
Die Normalelemente, Halle [1902] verwiesen. Hier seien genannt: Kahle, Wied. Ann.
51, 174, 1884; 59, 573, 1896; 67, 35, 1899. — Jaeger u. Kahle, Wied. Ann. 65, 926,
1898. — Jaeger, Wied. Ann. 63, 354, 1897; Ztschr. f. Elektrochem. 8, 485, 1902. —
Cohen, Ztschr. phys. Chem. 34, 65 u. 619, 1900; 28, 723, 1897. — Barnes, J. phys.
Chem. 4, 1, 1900. — Callendar u. Barnes, Proc Roy. Soc. 62, 117, 1897. — Barnes
u. Cooke. J. phys. Chem. 6, 172, 1902. — Carhart, Phys. Rev. 12, 129, 1901; Phil.
Mag- [5I 28, 420, 1889. — Carhart u. Outhe, Phys. Rev. 9, 288, 1899. — Olaze-
brook u. Skinner, Phil. Trans. 183, 567, 1892. — Threl fall u. Pollock, Phil. Mag.
bJ 28, 353, 1889. — Marek, Drud. Ann. 1, 617, 1900. — W. Jaeger, Drud. Ann. 14,
726, 1904.
374) Außer den besonders genannten vergl. Nicol, J.-Ber. 1883, 57. — Mc Gre-
gor, J.-Bcr. 1887, 78. — Favre u. Valson, J.-Ber. 1874, 92. — Wright u. Thomp-
son, Phil. Mag. [5I 17, 282, 1884. — Ostwald, Wied. Ann. 2, 4^9/ lÖTT- — Femer:
Gerlach, J.-Bcr. 1866, 129. — Regnauld, J.-Ber. 1864, 99. — Schiff, Lieb. Ann. 110,
72, 1858. — Mc Gregor, Bcibl. 14, 728, 1890. — Charpy, Ann. chim. phys. [6] 29,
1, 1893.
375) Kohlrausch u. Hallwachs, Wied. Ann. 53, 27, 1894; vergl. auch Wied.
Ann. 50, 118, 1893. Femer Ostwald, Journ. pr. Ch. [2] 16, 385, 1877.
376) Gerlach, Ztschr. anal. Chem. 8, 260, 1369.
377) Barnes u. Scott, J. phys. Chem. 2, 542, 1898.
378) Ley, Berl. Ber. 30, 2194, 1897 u. Ztschr. phys. Chem. 30, 225, 1899.
379) Carrara u. Vespignani, Gazz, chim. ital. 30, 11, 35, 190a
380) Wied. Ann. 34, 3^, 1888.
381) Ref. Ztschr. phys. Chem. 2, 46, 1888; vergl. auch Konowalow, Wied. Ann.
31, 145, 1887. — Tammann, Wied. Ann. 33, 265, 1888. — Emden, Wied. Ann. 31,
145, 1887. — Moser, Berl. Akad. Ber. 1878, 868. — Schüller, Beibl. 15, 192, 1891.
382) J. phys. Chem. 5. 348, 1901.
383) Raoult, Compt. rend. 98, 1047 u. Ann. chim. phys. [6] 2, 84, 1884; [6] 4, 407,
1885. — Ztschr. phys. Chem. 2, 489, 1888. — Arrhenius, Ztschr. phys. Chem. 1, 636,
1887; 2, 497, 1888. — Kahlenberg, J. phys. Chem. 5, 348, 1901. — Hausrath, Diss.
Göttingen 1901 u. Drad. Ann. 9, 522, 1902. — De Coppet vgl. Joura. phys. Chem. 8,
531, 1904.
384) Bruni, Gazz. chim. ital. 27, I, 537, 1897.
385) Vergl. Kohlrausch, Wied. Ann. 26, 196, 1885. — Beetz, Pogg. Ann. 117,
1, 1862. — Kohlrausch, Wied. Ann. 6, 1 u. 145, 1879. — Freund, Wied. Ann. 7,
48, 1879. — Trötsch, Wied. Ann. 4, 270, 1878. — Jaeger, Wien. Mtsh. 8, 723, 1887.
— Tollinger, Wied. Ann. 1, i,5»4, 1877- — Kohlrauscn, Wied. Ann. 60, 387, 1893.
386) Moissan u. Siemens, Compt. rend. 138, 657, 1904. Centralbl. 1904, 1, 1059.
387) Kohlrausch und Grüneisen, Berl. Akad. Ber. 1904, 2S. Juli.
388) Pogg. Ann. 106, i37, 1859. Andere Messungen bei Daniell und Miller,
Pogg. 64, 18, 1844. — Chassy, Ann. Chim. Phys. {6] 21, 241, 1890. — Siran eo, ref.
Zcitschr. phys. Chem. 44, 640, 1903.
389) Wied. Ann. 6i 655, 1898. Vgl. auch Moser, Wien. Ak. Ber. Ha 92, 652, 1885.
390) Drad. Ann. 6, 315, 1901.
391) Berl. Akad. Ber. 1901, 1026. Wied. Ann. 26, 196, 1885.
392) Berl. Akad. Ber. 1901, 31. Oktober. Wied. Ann. 26, 196, 1885.
393) Journ. Phys. Chem. 5, 348, 1901.
394) Fink, Wied. Ann. 26, 481, 1885.
Abegg, Hiodb. d. ii|orgiUL Chemie II. 27
418 Drucker, Zink,
395) Tammann, Ztschr. phys. Chem. 14, 441, 1894; vergl. ferner Barus, J.-Bcr.
1890, 260. — Tammann, Ztschr. phys. Chem. 20, 16, 1896. — Piesch, Wien. Akad.
Ber. IIa, 103, 784. 1894.
396) Wied. Ann. 37, 172, 1889.
397) Arrhenius, Ztschr. phys. Chem. 9, 493, 1892.
398) Wolf, Ztschr. phys. Chem. 40, 251, 1902.
399) Labendzinski, Diss. Breslau 1904 und Ztschr. f. Elektr. 10, 77, 1904.
400) B. Neumann, Ztschr. phys. Chem. 14, 218, 1899, fand 1,084.
401) Phil. Mag. [5] 17, 282, 1884; 19, 1, 102, 197, 1885. — Vergl. auch Paschen,
Wied. Ann. 41, 42 u. 177, 1890. — Moser, Wien. Akad. Ber. 92, 2, 1885.
402) Cohen und Commelin, Ztschr. f. Elektr. 9, 431, 1903; s. a. Beetz, Wied.
Ann. 26, 15, 1885. — Wright nnd Thompson, loc. cit. — G. Meyer, Wied. Ann.
53, 2O5, 1888. — J. Thomsen, Wied. Ann. 11, 259, 1880 und Th. U. — Kitticr,
Wied. .^nn. 17, 865, 1882. — Cattaneo, Beibl. 12, 374. 1SS8.
403) Vergl. Goodwin, Ztschr. phys, Chem. 13, 36Ö, 1894.
404) C. r 90, 917, 1880.
405) Wied. Ann. 30, 539, 1887.
400) Wied. Ann. 24, 634, 1885 und 40, 460. 1890.
407) Wied. Ann. 37, 457, 1889; femer H. Jahn, Ztschr. phys. Chem. 18, 399, 1895.
— Hagenbach, Wied. Ann. 53, 463, 1894. — Oill, Wied. Ann. 40, 13, 1890. —
Bagard, C. r. 114, 980, 1892 und 116, 27, 1893. — Andere Temperaturkoeffizienten für
Elektroden zweiter Art finden sich bei Goodwin, loc cit., Gockel, Wied. Ann. 50,
700, 1893.
408) Drud. Ann. 6, 315, 1901.
409) Ref. Ztschr. phys. Chem. 41, 121, 1902.
410) Phil. Mag. [5I 44, 392, 1897. Dieselbe Methode benutzte Brfimmer, Beibl.
28, 87, 1904-
411) Wied. Ann. 17, 353r »882.
412) Wied. Ann. 2, 161, 1877.
413) I'ogg- Ann. 160, 373, 1877.
414) Joum. prakt. Chem. [2] 31, 177, 1885. — Andere Autoren sind: Valson, Ann.
chim. phys. [4] 20, 376, 1870 und C. r. 74, 104, 1872. — Sentis, C, r. 118, 1132, 1894,
— Klupathy, Beibl. 12, 750, 1888.
415) Wied. Ann. 18, 271, 1883; s. a. Grotrian, Pogg. Ann. 160, 254, 1877.
416) J. Wagner, Ztschr. phys, Chem. 5, 35, 1890; vergl. femer Arrhcniuf, Ztschr.
phys. Chem. 1, 285, 1887.
417) L. Großmann, Wied. Ann. 18, 131, 1883.
418) Wied. Ann. 64, 759, 1898; vergl, auch Graham, J.-Bcr. 1851, 7. — Co! man
Phil. Mag. I5l 23, 1, 1887. — Weber, Wied. Ann. 7, 469, 1879. — Thovcrt, Ann.
chim. phys. [7] 26, 366, 1902.
419) Tietzen-Hennig, Wied. Ann. 35, 467, 1888.
420) Dijken, Ztschr. phys. Chem. 24, 96, 1897.
421) Wied. Ann. 47, 380, 1892 und 53, 10, 1894; ferner Valson, C. r. 78, 224,
J873. — Gladstone und Hibbert, Joum. Chem. Soc 67, 831, 1895. — Walter,
Wied. Ann. 38, 107, 1889.
422) Beibl. 8, 750, 1888.
423) Thomsen, Th. ü. III, 37 und 139, 1883; vergl. auch Wright und Thom p-
soii, Phil. Mag. [5] 17, 377» 1884. Favre und Valson, J.-Ber. 1873, 73.
424) Thomsen, Th..U. I, i35ff., 1882.
425) Graetz, Wied. Ann. 18, 92, 1883; ferner Weber, Wied. Ann. 10, 304 und
472, 1880. — Bredig, Ztschr. phys. Chem. 23, 546, 1897.
426) De Launoy, Ztschr. phys. Chem. 18, 464, 1895.
427) Forch, Wied. Ann. 55, 119, 1895.
428) Ann. chim. phys. [5I 8, 410, 1876.
429) Schiff, Lieb. Ann. 118, 365, 1861.
430) Lobry de Bruyn, Ztschr. phys. Chem. 10, 784, 1892. — Rec. Trav. Pays-Bas.
11, 112, 1892.
431) Ztschr. phys. Chem. 19, 5Ö5, i8q6.
432) Vergl. S. 362; vergl. auch Quincke, Drud. Ann. 9, 1, 1902.
433) Seubert, J.-Ber. 1891, 559.
Drucker, Zink. 419
4^) Deniges, Bull. (3) 7, 570, 1892.
435) Berlhier, Ann. chim. phys. [3] 7, 81, 1843
430) C r. 16, 1071, 1S43.
437) ^o»\i. Ann. 67, 252, 1S46.
4 iS) Lieb. Ann. 50, 1.^% 1844.
43i>) Ann. d. mines [5] 12, 37, 1S57.
430a) Aus ZnO und SO2 bildet sich in der Hitze keine Verbindung (Schi ff, Lieb.
Ann. 117, 04, i."^^kj).
440) Po.Qg. Ann. 116, 470, 1862; s. ferner Koene, Pogg. Ann. 63, 245 und 431,
1S44; iMitscherlich, Pogg. Ann. 8, 442, 182Ö.
440a) Fordos u. üelis, Ann. chim. phys. (3] 8, 350, 1843.
441) I opsoe, J.-P>er. 1872, 103.
442) Lieb. Ann. 246, 2'jO, 18S8.
443) Thomsen, Th. U. fll, 201 u. 275, 1883.
444) Curtius u. Henkel, J. pr. Chem. (2] 37, 147, 1888.
445) Mitscherliclj, Pogg. Ann. 11, 328, 1827; 12, 144, 1828.
44OJ Kopp, Berl. Her. 12, 903, 1879.
447) Tapsoe u. Christiansen, Ann. chim. phys. [5] 1, 1, 1874. Pogg. Ann. Erg.-
Band 6, 499, 1873. — Schroeder, J. pr. Chem. [2] 19, 275, 1879.
448) Butzurcano, Ann. chim. phys. [6] 18, 289, 1889.
449) Ann. chim. phys. [3] 18, 335, 1879.
450) Laws, J.-Ber. 1S77. 43-
451) Ordway, J.-Ber. 1859, 113. — Tilden, J.-Ber.M884, 178.
452) Th. U. III, 275, 1S83.
453) Ann. chim. phys. [7] 7, 421, 1896.
454) s. auch Graham; MüIIer-Erzbach, Berl. Ber. 19, 2876, 1886. — Vogel u.
Rei schauer, J.-Ber. 1859, >0-
455) Ztschr. anorg. Chem. 20, 398, 1899; vergl. auch Mylius u. Funk, Berl. Ber.
30, 171S, 1897.
456) J. pr. Chem. [2] 5, 292, 1872.
457) J- phys. Chem. 2, 545, 1898; vergl. auch Oudemans, Ztschr. anal. Chem. 7,
41Q, 1868 für 140. — Ostwald, Wied. Ann. 2, 429, 1877 für 20<*; Joum. pr. Ch. (2I
16, 38> 1877.
458) Andere Daten bei Freund, Wied. Ann. 7, 48, 1879; femer vergl. Bouty,
Ann. chim. phys. [6] 3, 433. 1884; U, 36, 1888. Über den Druckeinfluß auf die Leit-
fähigkeit vergL Piesch, Wien. Akad. Ber. IIa, 103, 784, 1894. Wirkung von Zusätzen:
Arrhenius, Ztschr. phys. Chem. 9, 487, 1892.
459) Ref. Ztschr. phys. Chem. 2, 45, 1888.
460) Wied. Ann. 34, 307, 1888.
461) Labendzinski, Diss. Breslau und Ztschr. f. Elektrochem. 10, 77, 1904. Altere
Messungen vergl. Neu mann, Ztschr. phys. Chem. 14, 212, 1894 und Tower, Ztschr.
phys. Chem. 20, 205, 1896.
462) J.-Ber. 1859, 196.
463) Compt. rend. 90, 917, 1880.
464) Wied. Ann. 30, 539, 1887.
465) C L, Weber, Ztschr. phys. Chjem. 4, 187,1889. Die Überführungsmessungen
von Chassy, Ann. chim. phys. [6] 21, 241, 1890 beziehen sich auf Gemische und sind
zurzeit unverwertbar.
466) Ztschr. phys. Chem. 5, 40, 1890 und Wied. Ann. 18, 270, 1883.
467) Thomsen, Th. U. J, 351, 1882.
468) Thomsen, Th. U. III, 37, 1883.
469) Thomsen, J. pr. Chem. [2] 17, 170, 1878.
470) Marignac, Ann. chim. phys. [5] 8, 410, 1876.
471) Walker u. Aston, J. Chem. Soc 67, 576, 1895.
472) Dijken, Zeitschr.^ phys. Ch. 24. 97, 1897. Weitere Messungen ohne Tempe-
laturangabe siehe 100a). Ober Absorptionsspektra vgL Hartlcy, Joum. Ch. Soc. 81,
556, 1902 und 83, 221, 1903.
473) Matuschek, Centralbl. 1902, l, 1266; II, 85.
474) Hampe, Lieb. Ann. 125, 344, 1863. J. pr. Chem. 90, 37^, 1863. — S. auch
F. Vogel, Ztschr. anorg. Chem. 35, 400, 1903. — Terrcil, Bull, soc chim. (3] 7, 553, 1892.
27*
420 Drucker, Zink.
475) Lieb. Ann. 143, 350, 1867.
476) Demel, Berl. Ber. 12, 1171, 1879. «
477) Friedcl, Berl. Her. 9, Ref. 794, 1876. — Friedel u. Sarasin, J.-Ber. 1892,
519; femer Debray, Compt. rend. 62, 46, 1861; SB, 40, 1864. Ann. chintphys. [4] i
162, 1866.
478) Bull, soc chim. [3] 2, 300, 1889.
479) Heintz, Lieb. Ann. 143, 356, 1867.
480) Chem. News 22, 61, 187a
481) Compt rend. 34, 795, 1852.
482) Colson, Compt rend. 126, 1137, 1898.
483) Immerwahr, Ztschr. f. Elektroch. 7, 482, 1901.
484) Zuerst ist dieses Verfahren von Tamm benutzt worden, vei^l. Chem. News
24, 148, 1871; femer s. Dakin, Ztschr. anal. Chem. 39, 273, 1900. — M. Ausiin,
Ztschr. anorg. Chem. 21, 212, 1899.
485) Schwarzenberg, Lieb. Ann. 65, 151, 1848.
486) Bert Ber. 6, 14^, 1873.
487) Ann. chim. phys. [3] 46, 107, 1855.
488) Lewis, J.-Ber. 1877, 45.
489) Stromeyer, Schweigg. 68, 129, 1830.
490) Pogg. Ann. 78, 258 u. 350, 1849.
491) J. pr. Chem. [2] 46, 421, 1892.
492) Olatzel, vergl. Knorre, Ztschr. anorg. Chem. 24, 376, 190a
493) Pogg. Ann. 131, 2O3 u. 359, 1867; 132, 480, 1867. — J. pr. Chem. 100, 19 u.
101, 184, 1867. — Das Verfahren stammt von H. Rose, Pogg. Ann. 9, 32, 1827, und
dieser erhielt audi dasselbe Produkt Femer vergl. Drawe, Bcri. Ber. 21, 3401, 188S.
->- Reinitzer u. H. Qoldschmidt, J.-Ber. 1880, 274.
494) Würtz, Compt rend. 21, 151, 1845. — Ann. chim. phys. [3I 16, 195, 1846.-
Lieb. Ann. 68, 53, 1846. — Femer s. H. Rose, Pogg. Ann. 12, 92, 1828. — Becken-
kamp, CentralbL 1903, II, 8^.
495) Nye, Berl. Ber. 12, 1398, 1879.
496) Friedel, Berl. Ber. 9, 794, 1876, (Ref.).
497) Schulten, Bull, soc chim. [3] 2, 300, 1889.
498) J. pr. Chem. 104, 1G2, 1868 u. Berl. Ber. 12, 1446, 1879.
499) Berl. Ber. 12, 1279, 1879.
500) VergL auch Debray, Compt rend. 69, 40, 1864. — Coloriano, Compt.
rend. 103, 273, 1886.
501) Lef^vre, Compt rend. 110, 405, 1890.
502) Salkowski, loc. dt; Demel, loc dt
503) Compt rend. 103, 273, 1886.
5o5 Lewis, J.-Ber., 1877, 45-
505) Compt rend. 62, 692, 1866.
506) Compt rend. 67, 1124, 1868.
507) Compt* rend. 62, 695, 1866.
508) Reichard, Berl. Ber. 27, 1032, 1894 u. 31, 2167, 1898. — Stavenhagen,
J. pr. Chem. [2] 51, 21, 1895. — Bloxam, J.-Ber. 1862, 160.
509) Pogg. Ann. 86, 450, 1852.
510) Berl. Ber. 17, 3044» lÖÖQ-
511) Bull, soc chim. [3) 21, 57. 1899.
512) Kopp, Pogg. Ann. 62, 264, 1841; vergl. auch Ortloff, Ztschr. phys. Chem.
19, 215, 1896.
513) Kopp, loc. dt — Schroeder, J.-Ber. 1879, 9o6.
514) z. B. Kraut, Ztschr. anorg. Chem. 13, 1, 1897, der jedoch die chenusdie
Individualität seiner Präparate durchaus nicht bestimmt behauptet — Terreil, Conpt
rcnd.49, 553> 1859. — H. Rose, Pogg. Ann. 86, 107, 1852. — Moody, C Bl. 1904 1. »53^
* 515) Ann. chim. phys. 29, 284, 1825.
516) J. pr. Chem. 102, 236, 1867; vergl. auch Cossa, Qazz. chim. ital. 1, 43* 1^*'
516a) Joum. pr. Ch. 44, 247, 1867.
517) Ann. chim. phys. (5] 4, 168, 1875.
518) Immerwahr, Ztschr. f. Elektroch. 7, 482, 1901.
519) Dana nach Ortloff, Ztschr. phys. Chem. 19, 224, 1896.
Drucker, Zink. 421
520) Rctgers, Ztschr. phys. Chwn. 16, 623, 1895.
521) Rinne, Ztschr. phys. Chem. 18, 536, 1895.
522) Monheim, J.-Ber. 1847/48, \i8rf,
523) Orailich u.'v. Lang, Wien. Akad. Ber. 27, 42, 1857, Ober verschiedene
andre Messungen vergl. Schfauf, Wien. Akad. Ber. 38, 789, 1860. — Rammeisberg,
Pogg. Ann. 72, g7, 1847. — Köhler, Pogg. Ann. 17, 14Q, 1829.
524) Deville u. Caron, Compt rcnd. 48, 764, 18^. — Deville, Compt rend.
5?, 1304, 1861. — Daubr6e, Compt. rend. 39, 137, 1854.
525) Oorgeu, Compt rend. IH 122, i8ä7.
526) H. Traube, Berl. Ber. 28, 2735, 1893.
527) Ouvrard, Compt. rend. 130, 335, 1900.
528) Mallard, Compt. rend. 105, 1260, 1887.
529) J.-Ber. 1891, 458 über ein Salz mit noch mehr Bor vgl. Holdermann, C-Bl.
1905 I, 140.
530) z. B. Rose, Pogg. Ann. 88, 299, 1852.
531) Compt. rend, 118, 1446, 18^; 118, 1256, 1894; 119, 72, »894.
532) Preis, Lieb. Ann. 257, 201, 1890.
533) Olatzel, Ztschr. anorg. Chem. 4, 194, 1893.
534) Friedel, Compt. rend. 119, 262, 1894. — Ferrana, Compt rend. 122, 622 u.
888, i8i96; Ann. chim. phys. [v] 17, 424, 1899; Bull. ÖJ 13, 116, 1895.
535) Pogg- Ann. 52, 233, 1841.
536) Compt rend. 129, 103, 1899.
537) Heusser, Pogg. Ann. 83, 58, 1851. — Handl, Wien. Akad. Ber. 82, 747, >86i.
538) Schroeder, Berl. Ber. 14, 23, 1882; 8, 199, 1875; femer vergl. Howard
Breen, Berl. Ber. 12, 1399, 1879.
53g) Berthelot, Compt rend. 77, 24, 1873. — Ann. chim. phys. [5] 4, 90, 1875.
540) Calame, Ztschr. phys. Chem. 27, 405, 1898.
541) Seitz, Wied. Ann. 84, 759, 1898.
542) Rammeisberg, Pogg. Ann. 90, 25, 1853. — Bödeker, J.-Ber. 1860. 17. —
Lutschak, Berl. Ber. 5, 30, 1872.
543) Franchimont, Berl. Ber. 12, 12, 1879. — Ley, Ztschr. phys. Chem. 30, 243,
1899. — Reitzenstein, Ztschr. anorg. Chem. 32, 311, 1902. Daselbst zitiert Di bbits,
Maandblad v. Natuurw. 1872 und Berthelot, Ann. chim. phys. [4) 30, 190, 1875.
544) Peter u. de Rochefontaine, Bull. [2] 42, 573, 1884; J.-Ber. 1884, 1093.
545) Villiers, Compt rend. 85, 756, 1877.
546) Schroeder, Berl. Ber. 14, 1610, 1881; vergi. auch Bödeker 542, Favre u.
Valson, J.-Ber. 1874, 95-
547) Compt rend. 77, 24, 1873. — Ann. chim. phys. fej 4, 90, 1875.
548) Favre u. Valson, J.-Ber. 1874, 95; femer Regnauld, J.-Ber. 1864, 99.
549) Calame, Ztschr. phys. Chem. 27, 406, 1898. — H. Ooldschmldt u. Syn-
gros, Ztschr. anorg. Chem. 5, 134, 1894.
550) Guthrie, J.-Ber. 1878, 56.
551) Ley, Ztschr. phys. Chem. 30, 244, 1899.
552) Piesch, Wien. Akad. Ber. Ha, 103, 784, 1894.
553) Labendzinski, Elekb-ochem. Ztschr. 10, 77, 1904 und Diss. Breslau 1904.
554) B. Neümann, Ztschr. phys. Chem. 14, 272, 1894; ferner vergl. Braun, Wied.
Ann, 18, 577, 1882; 17, 573, 1882. — Mauri, -N. Cim. [4J 7, 196, 1898, nach Z. phys. Ch.
27, 376, 1898.
555) Labendzinski, Zeitschr. f. Elektroch. 10, 77, 1904.
556) Compt rend. 90, 9171 1880; vergl. dazu Gockel, Wied. Ann. 24, 634, 1885
und 40, 461, 189a — Foussereau, Compt rend. 104^ 1265, 1887.
556a) Seitz, Wied. Ann. 84, 759, 1898.
557) Marignac, Ann. chim. phys. [5J 8, 410, 1876.
558) Thomsen, Th. U. III, 38, 1883.
559) Thomsen, Th. U. I, 356, 1882.
560) Kannonikoff, Beibl. 8, 493, 1884.
561) Krug u. Elroy, J.-Ber. 1892, 1554.
561a) Pogg. Ann. 38, 144, 1836.
561b) Wilson, Bert Ber. 12, 1398, 1876.
562) Ann chim. phys. [5] 4, 108, 1875.
422 Drucker, Zink.
563) J. pr. Chem. [2J 23, 209 u. 523, 1881.
564) F. Kohl rausch, Ztschr. phys. Chem. 44, 244, 1903.
565) Berl. Ber. 19, 8g7, 1886.
566) Ann. chim. phys. [7I 2, 33, 1894; vergl. auch v. Helmolt, Ztschr. anorg.
Chem. 3, 135, 1893.
567) Compt. rend. 102, 1068, 1886. — Ann. chim. phys. [öj 17, 370. 1889.
568) Hantzsch, Ztschr. anorß. Chem. 30, 318, 1902.
569) Pierre, Ann. chim. phys. [3I 16, 248, 1S46 und Compt rend. 21. 1426, 1845.
570) Rammeisberg, Pogg. Ann. 94, 508, 1855; vergl. auch Marignac, Ann.
mines [5J 12, 15, 1857.
571) Schiff, Lieb. Ann. 108, 88, 1S59.
572) Kopp, Lieb. Ann. Suppl. 11, 289, 1864/65.
573) Rüdorff, Berl. Ber. 21, 4 "• 3044, 1888.
574) Vergl. Jones u. Knight, Am. Chem. J. 22, 110, 1899.
575) Jones u. Ota, Am. Chem. J. 22, 8, 1899. Die Reduktion auf rez. Ohm ist
durch Multiplikation der Zahlen mit 1,066 ausgeführt worden.
576) Ztschr. f. Elektroch. 10, 77, 1904 und Diss. Breslau 1904; vergl. auch Immer-
wahr, Ztschr. f. Elektroch. 7, 482, 1901.
577) Marignac, Ann. mines [5] 12, 15, 1857.
578) z. B. von Berthelot u. Andre, Ann. chim. phys. [6] 11, 308, 1S87. — Andre.
Compt. rend. 94, 963, 1882. Ann. chim. phys. [6J 3, 86, 1884. ■— Deherain, Corapt-
rcnd. 52, 734, 1S61. — Hautz, Lieb. Ann. 66, 287 u. 289, 1848.
579) Ztschr. anorg. Chem. 37, 199, 1903. — Die gleichen beiden Salze erhielt auch
Base, Am. Chem. J. 20, 660, 1898.
580) Ann. chim. phys. [3I 16, 249, 1S46; s. a. Divers, Chem. News 42, 13 u. 259.
1882.
581) Lieb. Ann. 108, 88, 1859.
582) J.-Ber. 1860, 17.
583) J.-Ber. 1884, 79.
584) Pogg. Ann. 94, 5P9i 1855.
585) Ann. des mines [5] 12, 1, 1857. —
586) Berl. Ben 8. 9, 1875.
587) Ztschr. anorg. Chem. 5, 275, 1894. Am. Joum. Sc. (3I 46, 431, 1893.
588) Warner, Chem. News 27, 271 u. 28, 186, 1873.
89) J.-Ber. 1860, 17.
590) Compt. rend. 96, UJ4, 1883. Ann. chim. phys. [6] 3, 66, 1884.
591) Am. Chem. J. 22, 110, 189g.
592) Die Reduktion ist durch Multiplikation mit 1,066 ausgeführt.
593) Wells u. Campbell, Ztschr. anorg. Chem. 5, 275, 1894. Am. Journ. Sc [3I
46, 431. 1893.
594) Pogg. Ann. 38, 665, 1836 und 43, 665, 1838.
595) Ztschr. anorg. Chem. 5, 275, 1899. J. americ. Soc. [3] 46, 431, 1893.
596) immerwahr, Elektrochem. Ztschr. 7, 482, 1901.
597) Pogg. Ann. 38, 371, 1836.
598) Loebe, Diss, Berlin 1902; Sharwood, J. Am. Chem. Soc. 25, 570, 1903.
599) Kopp, Lieb. Ann. Suppl. III, 289, 1864/65.
600) Berthelot, C. r. 128, 640, 711, 1899; Ann. chim. phys. [7], 17, 467, 1899.
601) Wöhler, Lieb. Ann. 89, 376.
602) Fresenius u. Haidien, Lieb. Ann. 43, 134, 1842.
603) Berl. Ber. 36, 3400, 1903. — Andere Potentialmessungen liegen vor von Hittorf.
Ztschr. phys. Chem. 10, 619, 1892; Immerwahr, Ztschr. f. Elektr. 7, 482, 1901;
Morgan, Z. ph. Ch. 17, 513, 1895.
604) Ztschr. f. Elektr. 7, 874. 1901.
605) Ztschr. anorg. Chem. 23, 374, 1900.
606) Pogg. Ann. 42, 112, 1837.
607) Diss. Berlin 1902.
608) J. Am. Chem. Soc. 25, 570, 1903.
609) Berl. Ber. 11, 91, 1878.
610) Berl. Ber. 2, 589, 1869; vergl. auch Rammelsberff, Pogg. Ann. 42, 112, 1837.
611) Diss. Berlin 1902.
Drucker, Zink. 423
612) Ztschr. anorg. Chem. 23, 374, 1900.
613) Am. Cheni. journ. 28, 26S, 1902.
614) Cleve, J.-Ber. 1864, 305.
615) R. Cohn, Berl. Ber, 34, 3504, igoi.
615a) Journ. pr. Ch. 28, 492, 1843.
fij(i) Tntton, Journ. Chcm. Soc. 69, 374, 1896; 71, 235. 1897; Ztschr. f. Krist. 21.
505, 1S93; 27, 138, 1S97. — Perrot, C. r. hl, 967, 1890; Arch. sc. phys. et nat. 25, T/jq,
1891. — Pope, Journ. Chem. Soc. 69, 1530, 1896. — S^narmont, Pogg. Ann. 86,
64, 1852.
617) Murmann u. Rotter, nach Ortloff, Ztschr, phys. Chem. 19, 218, 1896.
618) Marignac, Ann. des mines [5] 12, 51, 1857.
619) Pogg. Anrv 38, 133, 1836. — s. a. Pierre C r. 21, 142^, 1845. — Ann. chim.
phys. [3] 16, 242, 1846.
620) Tutton, Ztschr. f. Krist 27, 138, 1897. — Journ. Chem. Soc 69, 374, 1896. —
Vergl. auch Perrot, Arch. sc. phys. et nat. 25, 669, 1891. — Joule u. Playfair,
J.-Ber. 184748, 59. — Schiff, Lieb. Ann. 107, 64, 1858.
621) Schroeder, J. pr. Ch. [2] 19, 270, 1879.
622) Lieb. Ann. Suppl. IIl, 289, 186465.
623) Journ. Chem. S>oc. 77, 220, 1900.
624) Lieb. Ann. 95, 193, 1855.
624a) Am. Chem. Journ. 27, 455, 1902.
625) C. r. 99, 914. 1884.
626) Bruni, Gazz. 27, I, 537, 1897.
627) Trötsch, Wied. Ann. 41, 273, 1890.
628) Gladstone und Hibbert, Journ. Chem. Soc 67, 831, 1895.
629) J. Traube, Journ. pr. Chem. [2] 31, 177, 1885.
630) Thomsen, Th. U. III, 147, 275, 1883.
631) Pogg. Ann. 38, 133, 1836.
632) J.-Ber. 1866, 222.
633) Keffer, C. r. 48, 1153, 1859. — J.-Ber. 1859, 198.
634) Tomlinson, J.-Ber. 1870, 163. — Pogg. Ann. 141, 626.
635 a) Centralbl. 1898, I, 658.
635 b) Compt. rend. 104, 989, 1SS7.
636) Kistiakowsky, Ztschr. phys. Chem. 6, 110, 1890.
637) Schäuffele, J. pr. Chem. 55, 371, 1852. — Ramraelsberg, Pogg. Ann. 91,
321, 1854 und J. pr. Chem. 62, 70, 1854. — Pierre, Ann. chim. phys. [3I 16, 244, 1846.
638) Ztschr. phys. Chem. 40, 576, 1902.
639) Schiff, Lieb. .\nn. 107, 73, ^^5^-
640) Hollmann, Ztschr. phys. Chem, 37, 204, 1901.
641) Dufet, Compt. rend. 91. 286. 1880. — Bull. Soc Mineral. 12, 22, 1889.
642) Gazz. chim. ital. 27, I, 537, 1897.
643) V. Hauer, J. pr. Chem. 98, 147, 1866.
643a) Vergl. Schäuffele, loc cit. — Rammeisberg, loc. cit. — Bastick, J.-Ber.
1853, 363. — Scott, J. Chem. Soc 71, 560, 1897.
644) Vgl. Tutton, Zeitschr. f. Kryst. 24, 1, 1S95. — Andere krist. Daten z, B. bei
Wyrouboff, J.-Ber. 1880, 187.
645) Retgers, Ztschr. phys. Chem. 16, 561, 1894.
646) Centralbl. 1901, I, 759.
647) St. Meyer, Wien. Akad. Ber. Ha, 108.
648) Ann. chim. phys. [3] 16, 244, 1846.
649) Ann. chim. phys, (4J 18, 278, 1869.
650) Schäuffele, J. pr. Ch. 55, 371, 1852. — Rammeisberg, Pogg. 91, 321, 1834,
u. J. pr. Ch. 62, 70, 1854.
651) Vergl. Mg-Salz.
651 a) J.-Ber. 1868, 205.
652) z. B. V. Hauer, Pogg. Ann. 125, 638, 1865. J. pr. Chem. 103, 117. 1868. —
Lecoq de Boisbaudran, Ann. chim. phys. [4) 18, 284, 1869. — Rammeisberg,
loc cit. — Wcltzien, Lieb. Ann. 91, 293, 1854. — Lefort, Compt. rend. 86, 186, 1848.
Ann. chim. phys. (3] 23, 100, 1848. — Scott, loc dt. — Bloxam u. J.M.Thomson,
J.-Bcr. 1882, 70.
424 Drucker, Zink.
653) Retgers, Ztschr. phys. Chem. 15, 561, 1894.
65^0 Ztschr. phys. Chem. 22, 62, 1897.
655) Am. Chem. J. 26, 418. 1901.
656) Vergl. Mg-Salz.
657) J.-Bcr. 1872, 74.
658) C r. 26, 186, 1848.
659) V. Hauer, J. pr. Chem. 80) 225, 1860.
4360) Compt. rend. 87, 602, 1878.
661) Lieb. Ann. 91, 293, 1854.
662) Ueb. Ann. 94^ 57, 1855.
663) Ztschr. KrisL 28, 394, 1896.
664) Berl. Bcr. 7, 469, 1874.
665) Vortmahn u. Padbcrg, Berl. Bcr. 22, 2640, 1889.
666) Lieb. Ann. 246, 296, 1888.
667) Z. anorg. Ch. 41, 238, 1904.
667*) B. Ber. 38, 1060, 1905 und Privatmitteilung.
668) Ztschr. Krist 38, 1, 1900.
669) Ann. chim. phys. fej 1, 1, 1874.
670) Wjroubof f, Bull, soc min. 14, 233, 1891. Ztschr. phys. Chem. 20, 497, 1896.
671) Veigl. dazu Pope, J. Chem. Soc. 69, 1530, 1896. — Tutton, J. Chem. Soc.
672) Wyrouboff, loc cit. und J.-Ber. 1892, 521. [71, 235, iSg?.
673) Vongerichten, Lieb. Ann. 168, 214, 1873.
674) Wohlwill, Lieb. Ann. 114, 187, 1860.
675) Butzureano, Ann. chim. phys. [6] 18, 289, 1889.
676) Wohl er, Lieb. Ann. 63, 279, 1847.
677) Lang, J. pr. Chem. 86, 301, 1862.
678) Rosenheim u. Oppenheim, Ztschr. anorg. Chem. 28, 174, 1899.
679) Ouvrard,- Compt. rend. 106, 1730, 1888.
680) Grandeau, Ann. chim. phys. [6] 8, 193, 18S6.
681) Lieb. Ann. 145, 53, 1868.
682) Austin, Ztschr. anorg. Chem. 21, 212, 1899. — Clark, C-Bl, 1897, 1,308.—
Altere Literatur bei Bette, Lieb. Ann. 15, 129, 1835. — Heintz, Lieb. Ann. 143, 361,
1867. — Schweikert, Lieb. Ann. 145, 57, 1868. — Debray, C r. 50, 40, 1864.
683) Stone, zit. Ztschr. anorg. Chem. 4, 155, 1889.
684) Joum. Am. Chem. Soc 23, 468, 1901.
685) Ouvrard, C. r. 106, 1730, 1888.
686) J.-Ber. 1883, 318.
687) Berl. Ber. 6, 1465, 1873.
688) Lefevre, C r. UO, 405, 1890.
689) Meade, Joum. Am. Chem. Soc. 22, 353, 1900.
690) Lossen und Voß, Lieb. Ann. 268, 43, 1891.
691) Pogg. Ann. 83, 58, 1851.
692) Am. Chem. Journ. 20, 646, 1898.
693) Werner, Ztschr. anorg. Chem. 21, 224, 1899.
Ö94) Pogg- Ann. 123, 350, 1864.
695) Phil. Mag. (4] 15, 149, 1858.
696) C.*r. 52, 734i 1861.
697) J.-Ber. 1891, 560.
698) Kuriloff, ref. Ztschr. anorg. Chem. 15, 344, 1897.
699) Ann. chim. phys. 72, 290, 1839.
700) Berl. Ber. 20, 743, 1887.
701) Joum. prakt. Chem. 60, 473, 1853.
702) Lieb. Ann. 9, 170, 1834.
703) Ann. chim. phys. [6] 3, 66, 1884.
704) Divers, Chem. News 42, 259, 1882. — Priwoznik, Berl. Ber. 9, 613, 1871.
— F. M. Jaeger, Berl. Bcr. 35, 3405, 1902.
705) Ann. des mines [5] 12, 8, 1857.
706) Ann. chim. phys. 72, 290. 1830.
707) Aun. chim. phys. [6] 3, 66, 1884.
708) C r. 66, 1261, 1868.
Drucker, Zink. 425
70Q) Bcrl. Bcr, 20, 783, 1887.
710) Am. Chem. Joum. 20, 660, 1898.
711) Chem. News 18, is 1868 und Joum. prakU Chem. 109, 316, 1868.
71a) C r. 66, 1261, 1868.
713) C. r. 86, 968, 1878.
714) Pogg. Ann. 65, 240, 184a.
715) Ann. chim. phys. [6] 8, 66, 1884; vergl. auch Tassilly, Ann. chim. phys. [7]
17, ga, 1899.
716) Pogg. Ann. 48, 152, 1839,
717) loc cit. und Bull. [3] 15, 345, 1895.
718) Rammeisberg, Pogg. Ann. 90, 19, 1853.
719) Varet, Ann. chim. phys. [7] 10, 6, 1897.
720) Loebe, Diss. Berlin 1902.
Tai) Pogg. Ann. 66, 74, 1842.
7aa) Lieb. Ann. 179, 233, 1875.
723) Lieb. Ann. 60, 107, 1846.
724) C r. 100, 639, 1885.
725) Rammeisberg, Pogg. Ann. 62, 90, 1841.
726) Ramraelsberg, Pogg. Ann. 44, 564, 1838.
727) Ann. chim. phys. [6] 21, 163, 1890,
728) Ann. chim. phys. 72, 304, 1839.
729) Lieb. Ann. 149, 73 u- ^5^, 1869.
730) C r. 100, 241, 1M5.
731) Ref. Berl. Ber. 3, 246, 1870.
73a) H. Rose, Pogg. Ann. 20, 149, 1830.
733) Dawson und Mc Crae, Journ, Chem. Soc. 77, ia44, ^7^-
734) Vergl. auch W. Herz, Ztschr. anorg. Chem. 23, aa5 1900; ferner die Dampf-
druckmessung von NHa über der Lösung nach Gaus, Ztschr. anorg. Chem. 25,
735) Rammeisberg, Pogg. Ann. 67, 254, 1846. [236, 1900.
736) Rammeisberg, Pogg. Ann. 56, 305, 1842.
737) Rammeisberg, Pogg. Ann. 58, 297, 1843.
736) Butzureano, Ann. chim. phys. [6] 18, 289, 1889.
739) Lieb. Ann. 15, 129, 1835, femer Heintz, Lieb. Ann. 143, 356, 1867.
740) Favre, Ann. chim. phys. [3] 10, 478, 1844.
741) K. Hofmann, Ztschr. anorg. Chem. 14, 277, 1897.
742) Lutsch-ak, Berl. Ber. 5, 30, 1872.
743) Bfischer, Lieb. Ann. 151, 234, 1869.
744) Von speziell auf diese Verbindungen gerichteten Untersuchungen seien er-
wähnt: Tombeck, C. r. 184, 961 u. 1532, 1897. — Ann. chim phys. [7] 21, 390, 1900.
— C r. 126, 968, 1898. — Lachowicz und Bandrowski, Wien. Monatsh. 9, 510,
1888. — Graefinghoff, Joum. prakt. Chem. 95, 221, 1865. — Reitzenstein, Ztschr.
anorg. Chem. 18, 296, 1898. — Goldschmidt und Syngros, Z. anorg. Ch. 5, 129,
1894. — H. Oroßmann, Berl. Ber. 87, 559, 1904. — Monari, J.-Ber. 1884, 629. — Langj,
BcrL Ber. 21, 1578, 1888. —Schiff, Lieb. Ann. 131, 112, 1864. -Varet, C. r. 112, 622,
1891; 124, 1156, 1897. — Borsbach, Berl. Ber. 23, 431» »890.
745) Weinland und Schlegelmilch, Ztschr. anoig. Chem. 80, 140, 1902.
746) Joum. Chem. Soc 59, 656, 1891.
747) Joum. prakt. Chem. (2] 51, 457, 1895.
747a) Joura. prakt Chem. 56, 359, 1852.
748) Ztschr. anorg. Chem. 21, 224, 1899.
749) C. r. 128, 1336, 1899.
750) Moitessier, C r. 125, 184, 1897.
751) Vergl. außer den genannten z. B. Schjerning, Joum. prakt. Chem. [2] 47.
81, 1893. — Moitessier, C. r. 125, 64, 1897. — Pastureau, C. r. 127, 486, 1898. --
Reitzenstein, Ztschr. anorg. Chem. 32,309, 1902. — Goldschmidt und Syngros,
Ztschr. anorg. Chem. 5, 135, 1894. — Moitessier, Bull. [3] 21, 337, 1899.
752) Ann. chim. phys. [7] 21, 435, 1900.
753) Ztschr. anorg. Chem. 5, 7, 1894.
754) Werner, Ztschr. anorg. Chem. 21, 221, 1899; vergl. auch H. Goldschmidt
und Syngros, Ztschr. anoig. Chem. 5, 128, 1894.
426 Drucker, Zink.
755) Jouro- Phys. Chem. 3, 388, iSqq; vergl. auch Salvadori. Gazz. chim. itaL
29, I, 49B, 1899.
756) Die Analysen sind zudem häufig genug unvollständig ausgeführt, indem nur
Zn und das Säureradikal bestimmt wurden.
757) Sorel, C. r. 41, 784, 1855; 48, 454r 1858.
758) Siersch, Journ. prakt. Chem. 100, 507, 18Ö7; Wien. Akad. Bcr. 55, II.
g7, 1867.
759) Habermann, Wien. Monatsh. 4, 447, 1883.
760) Tassilly, Ann. chim. phys. [7] 17, 72, 1899.
761) Andr6, Ann. chim. phys. [6| 3, 94, 1884; C r. 106, 854, 1888.
762) Kane, Ann. chim. phys. 72, 295, 1839.
763) Habermann, Wien. Monatsh. 4, 447, 1883.
764) C. r. 94, 1524, 1882; Ann. chim. phys. [6] 3, 126, 1884; vergl. auch Tassiily,
!oc. cit.
764a) C.-B1. 1904/ 1» 821.
765) Ann. chim. phys. [6] 3, 102, 1894 und C r. 96, 704, 1883; vergl. auch
Tassilly, Ann. chim. phys. [7] 17, 74, 1899.
766) Tassilly, C. r. 122, 323, 1896; Ann. chim. phys. [7] 17, 76, 1899; Bull. (3I
15, 345, 1895; vtrgl auch Müller, Journ. prakt. Chem. 26, 441, 1842.
767) Joannis, Ann. chim. phys. [5] 26, 500, 1882.
768) Athanasesco, Bull. (3) 15, 1079, ^895.
769) Ann. chim. phys. [2] 19, 137, 1821.
770) Terreil, Bull. (3) 7, 553, 1892; Habermann, Wien. Monatsh. 5, 447, 1884.
771) Rousseau und Tite, C. r. 114, 1185, 1892.
772) C. r. 114^ 1357, 1892; femer Gerhardt, J.-Bcr. 1847/48, 436. — Bertcls.
J.-Ber. 1874» 274.
773) Vergl. Kane, Ann. chim. phys. 72, 310, 1839.
774) Athanasesco, C. r. 103, 271, 1886; vergl. auch Thugutt, Ztschr. anorg.
Chem. 2, 151, 1892.
775) Wien. Monatsh. 5, 446, 1884. — Andere Literatur vergl. Reindel, Journ.
prakt. Chem. 106, 371, 1869. — Kühn, Schweigg. 60, 337» 1830. — Kühnen, Lieb.
Ann. 9, 167 ff., 1834.
776) Mailhe, C. r. 133, 228, 1901; vergl. auch Andre, C. r. 106. 855, 1888.
777) Mailhe, C. r. 134, 234, 1902.
778) Mailhe, C. r, 134, 44, 1902.
779) C r. 132, 1414, 1901.
780) Mailhe, C r. 132, 1273, 1901.
Atomgewicht des Zinks % Zn = 65,40.
a) Wahl des Atomgewichts.
Das H-Äquivalent ist eine Zahl von der Größenordnung 33. Berzelius
nahm aus wiederholt angeführten Gründen anfangs das Vierfache dieser Zahl
als Atomgewicht an, indem er das Oxyd ZnO^ schrieb.
Das Gmelinsche Äquivalent wurde durch die Zahl 32,5 ausgedrückt.
Wir nehmen das doppelte Äquivalent als Atomgewicht des Zinks an und
stützen dasselbe auf:
1. Das Gesetz von. Avogadro. Das Gewicht des Normalvolums des
Zinkdampfes (Oj = 32), oder nach Ostwald, die Dichte, ist eine Zahl, die
der Atomgewichtszahl des Zinks gleich ist, d. h. die Molekel des Zinks ist
gleich derjenigen der anderen Metalle einatomig. Auch die Dichte des
Dampfes des Zinkchlorids ist durch Zahlen (131,2 — 133,5) ausgedrückt, welche
von derselben Größenordnung sind wie sein Molekulargewicht (136,4), in
Übereinstimmung mit dem Atomgewicht Zn ^-^■- 65,4, als der kleinsten in der
Molekel enthaltenen Menge. Dasselbe gilt vom Zinkäthyl u. a.
In wässriger Lösung sind zwar Zinksälze hydrolysiert, doch widerspricht
ihr Verhalten nicht der Ausdehnung des Avogad roschen Gesetzes auf Lö-
sungen durch van't Hoff.
2. Die Regel von Dulong und Petit. Für die Atomwärme des Zinks
wurden zwischen 6,09—6,25 schwankende Zahlen erhalten.
3. Die Lehre vom Isomorphismus. Das Zink besitzt eine Anzahl mit
denen entschieden zweiwertiger Elemente, wie Fe", Mg", Mn" isomorpher
Verbindungen.
4. Das periodische Gesetz. Die Eigenschaften des Zinks und seiner
Verbindungen sind Funktionen des Atomgewichts 65. eines in der zweiten
Gruppe, fünfte Reihe (II— 5) stehenden Elementes.
b) Bestimmung des Atomgewichts.
1. Die ältesten Bestimmungen. Gay- Lussac-) fand durch Oxydation
des Zinks mit Salpetersäure und Messen des in verdünnten Säuren freiwer-
denden Wasserstoffgases Zn r^- 65,55.
Berzelius ="')• erhielt 1811 durch Auflösen von Zink in Salpetersäure,
Eindampfen und Glühen Zn =^ 65,57.
Nach Berzelius und Gay-Lussac*) nehmen 100 Teile Zink bei der
Umwandlung in Zinkoxyd 24,8 Teile Sauerstoff auf, woraus Zn--^ 64,51.
Diese Zahl fungiert (nach Umrechnung auf 0= 16) in den Atomge^^ ichts-
tabellen von Berzelius aus 1814 und 1818.
2. Jacquelain'O führte 1842 zunächst das Metall in das Nitrat und
428 Brauner, ZinH-Atomgewicht.
letzteres im Platinticgel in das Oxyd über. Zwei Versuche, bei denen
9,917— 9,809g Zn 12,3138— 12,1800g ZnO lieferten. Femer wurde in anderen
zwei Versuchen statt Salpetersäure Schwefelsäure angewandt und etwa ein
Drittel der vorigen Zinkmenge. Mit Rücksicht auf die Verunreinigungen des
Zinkmetalls (Pb, Fe) wurden Korrektionen angebracht 80,541 Zn gaben
100 ZnO, woraus Zn = 66,23.
3. Erdmann«) 1844 bereitete zunächst reines Zink, löste es in Salpeter-
säure auf und glühte das Nitrat im Porzellantiegel. Er erhielt als Mittel von
4 Versuchen 80,260 Zn = 100 ZnÖ, woraus Zn = 65,05.
4. Favre') 1844 arbeitete nach zwei Methoden. Erstens löste er metalli-
sches Zink in verdünnter Schwefelsäure, verbrannte den entwickelten Wasser-
stoff und wog das Wasser. Drei Versuche mit 25,389—31,776 g Zn und
6,928—8,671 g HjO im Mittel 366,319 Zn : 100 HjO, woraus Zn = 65,99.
Zweitens wurde Zinkoxalat verbrannt und die erhaltene CO2 gewogen.
Drei Versuche mit 5,2065— 7,796 g ZnO und 5,588— 8,365 g COj im Mittel
93,169 ZnO : 100 CO2, woraus Zn = 66,02. In beiden Methoden gehen die
Fehler in der Richtung des höheren Atomgewichts.
Bis zu Anfang der achtziger Jahre nahm man fast allgemein Zn =:= 65,2
an. In Frankreich nahm man Zn = 66 an (Dictionnaire von Wurtz).
5. BaubignyS) 1883 entwässerte sorgfältig gereinigtes Zinksulfat bei
440^ (in Schwcfeldampf), bis sein Gewicht konstant wurde und führte es bei
der Schmelztemperatur des Goldes in das Oxyd über. Er erhielt aus 6,699
und 8,776 g ZnS04 3,377 und 4,4245 g ZnO. Verhältnis 100 ZnS04 :
50,413 ZnO, woraus Zn = 65,402, also genau unsere heutige beste Zahl.
Richards^ beanstandet diese Zahl, da er fand, daß das Zinkoxyd, nach
dem Behandeln mit Schwefelsäure und Glühen bis zum Schmelzpunkt des
Goldes für 1 g ZnO 0,00025 g an Gewicht zunimmt, doch ist es fraglich,
ob er genau unter denselben Bedingungen arbeitete, wie Baubigny. Viel-
leicht nahm das Oxyd in Richards' Versuchen etwas Schwefel aus dem
Leuchtgase an. Es ist schwer, anzunehmen, daß in Baubignys sehr einfacher
Methode 1 mg einer Verunreinigung zurückgehalten worden wäre und dieser
Fehler sich durch einen genau gleichen in entgegengesetzter Richtung
gehenden Fehler ausgeglichen haben würde. Ich halte die Methode der Ober-
führung des neutralen oder normalen Sulfats in das Qxyd, wo sie sich an-
wenden läßt, für eine der einfachsten und genauesten Methoden der Atomge-
wichtsbestimmung, da sie die denkbar einfachsten Manipulationen erfordert
Siehe auch beim Magnesium unter 9.
6. Marignae*<^) wählte 1883 eine ziemlich komplizierte Methode zur Er-
mittelung des Atomgewichtes des Zinks. Er bestimmte das Verhältnis vom
Zink zum Chlor im Doppelsalz K2ZnCl4. Das Salz wurde zwar durch Um-
kristallisieren gereinigt, doch es zerfloß an der Luft und zersetzte sich dabei.
Die durch Zerfließen erhaltene Flüssigkeit enthielt einen Oberschuß von
Zinkchlorid, die feste Kruste an der Oberfläche enthielt eineh Überschuß von
Chlorkalium. Marignac mußte in der durch Zerfließen erhaltenen Flüssig-
keit sowohl das Chlor, als auch, nach der Fällung durch Natriumcarbonat,
den Gehah an Zink bestimmen. Das Atomgewicht des Zinks wurde nach
einer ziemlich komplizierten Formel berechnet Da diese Atomgewichtsbe-
stimmung ein mehr historisches Interesse besitzt und die von Marignac er-
haltene Zahl durch die Richardssche Zahl verdrängt wurde, so führe ich
Brauner, Zink-Atomgewicht 429
die zahlreichen analytischen Data nicht an, sondern verweise auf die Original-
abhandlung.
Nach dieser Methode erhielt Marignac für das Atomgewicht des Zinks
die Zahlen 65,26, 65,22, 65,37, 65,31, 65,28, oder im Mittel Zn= 65,29.
Marignac hält diese 2^hl für eher zu niedrig.
In einer zweiten Versuchsreihe analysierte Marigilac das reine, trockene
Doppelchlorid und erhielt, aus der Bestimmung des Chlorgehaltes allein, die
Zahlen 65,28, 65,39 und 65,32 oder im Mittel Zn = 65,33. Auch diese 2^hl
betrachtet Marignac, da das Doppelsalz einen kleinen Überschuß an Chlor-
zink erhalten haben konnte, für eher zu niedrig.
7. Van der Plaats^*) 1885, bestimmte direkt das Verhältnis zwischen
dem Zink und dem Wasserstoff, indem er das Volum des Wasserstoffs maß,
welches beim Behandeln einer gewogenen Menge reines Zink mit verdünnter
Schwefelsäure erhalten wird. Er wendete in 3 Versuchen 6,6725-- 13,8758 g
Zink an und erhielt 1,1424—2,3767 Liter Wasserstoff.
Van der Plaats berechnete aus diesem Volum das Gewicht des Wasser-
stoffs mit Hilfe der ungenauen Regnaultschen Data und erhielt daraus
Zn = 65,34 (0=i6). Rechnet man mit dem neuen Werte von Mo rley um,
so erhält man das Atomgewicht Zns= 65,48.
8. Reynolds und Ramsayi^) arbeiteten 1887 nach derselben Methode
wie van der Plaats. Auf die Reindarstellung des Zinkmetalls und die ge-
naue Messung des entwickelten Wasserstoffs wurde viel Mühe verwendet Es
wurden im ganzen 29 Bestimmungen ausgeführt, von denen jedoch alle,
bis auf fünf, verworfen werden mußten! In jedem Versuch wurde das Vo-
lum des Wasserstoffs achtmal abgelesen und aus den Ablesungen das Mittel
gezogen. Mit Hilfe des Regnaultschen Wertes: 1 Liter H*= 0,0896 g, und
wenn man die auf die unrichtige Grundlage 0= 15,9633 bezogenen Original-
zahlen auf 0=16 umrechnet, berechnen sich die folgenden Atomgewichts-
zahlen:
Zn = 65,655, 65,627, 65,595, 65,602, 65,564 oder im Mittel Zn — 65,629.
Das Minimum aus den einzelnen Ablesungen des Volums ist 65,555, d^
Maximum 65,723.
Die Verfasser befinden sich offenbar im großen Irrtum, wenn sie be-
haupten, daß »diese Methode ein sehr exaktes Mittel zur Bestimmung der
Atomgewichte anderer Elemente vorstellt«. (Siehe weiter unten.)
Rechnet man den Mittelwert mit dem Morley sehen Wert für die Dichte
des Wasserstoffs um, so erhält man die noch höhere Zahl Zn = 65,78.
9. Mallet*^) 1890, bestimmte, gelegentlich seiner Atomgewichtsbestimmung
des Goldes, das Volum des von einem Gramm reinem Zinkmetall gelieferten
Wasserstoffs. Er erhielt in 4 Versuchen 341,85— 342,04 cm* Wasserstoff und
berechnet, mit dem Regnaultschen Werte im Mittel Zn=«65,i42 (H = i,
0 = 15,96), welche Zahl, auf 0=i6 bezogen, Zn = 65,29 wird. Mit der
Morleyschen Dichte für Wasserstoff umgerechnet erhält man Zn=« 65,53.
10. Viel näher der Wahrheit als die Resultate der äußerst 'mühsamen
und eine große Genauigkeit anstrebenden Versuche von Reynolds und
Ramsay sowie von Mallet liegen die Werte für das Atomgewicht des Zinks,
welche von Studierenden an amerikanischen Universitäten bei Gelegenheit
praktischer, ohne komplizierte Apparate ausgeführter Laboratoriumsübungen
erhalten worden sind. Morse und Keiser^^) führen 51 solche Bestimmungen
an, aus denen sich, mit Mörleys Wert für Wasserstoff, das Atomgewicht
430 Brauner, Zink- Atomgewicht.
05,30 ergibt. Torrey**) fuhrt 15 derartige Bestimmungen an, woraus
Zn = 65,25.
Die Bestimmungen des Atomgewichtes des Zinks von' Reynolds und
Ramsay sowie von Mallet, welche mit Rücksicht auf die verwendete große
Mühe ein sehr wenig befriedigendes, vom richtigen Werte weit entferntes
Resultat ergeben haben, liefern ein wichtiges Argument zur Beurteilung der
Frage, ob die Wasscrs'toffeinheit H= 1 oder die Sauerstoffbasis
0=16 als Urmaß für die übrigen Atommassen angewendet werden soll.
Das Zink bildet eines der wenigen Elemente, welches direkt mit dem Wasser-
stoffmaße gemessen werden kann. Da man hier aber das Gewicht des
Zinks mit dem Volum des Wasserstoffs vergleichen muß, so ist zunächst
das Volum genau zu messen, mit Hilfe der aus den Gesetzen von Boyle
und Gay-Lussac für jedes Gas ungleich großen Koeffizienten auf das
Normalvolum zu korrigieren und aus diesem Volum ist das Gewicht des
Gases zu berechnen, unter der Annahme, daß das bei dem Versuch erhaltene
Wasserstoffgas ebenso rein ist, als der von Morley nach Überwindung
unzähliger Schwierigkeiten erhaltene Wasserstoff. Wird nur der eine dieser
Faktoren unrichtig bestimmt, zeigt sich z. B. nur eine geringe Abweichung
in der Bestimmung des Volums des Sammelgefäßes oder in der Länge der
Barometerskalp, so führt dieser Umstand zu einem unrichtigen Atomgewicht,
und es müßte von einem bloßen Zufall abhängen, wenn sich die zahlreichen
Fehlerquellen untereinander ausgleichen sollten.
Wenn man dagegen die Messung der Atommaße des Zinks mit Hilfe
der Atommasse 0=i6 ausführt, d. h. wenn man zu dieser Messung die mit
der Sauerstoffbasis sehr genau verglichenen Atomgewichte des Silbers und
des Broms verwendet, so erhält man ein der Wahrheit viel näher liegendes
Resultat, wie die weiter unten angeführten Ergebnisse der Versuche von
Richards unzweifelhaft beweisen. Ein Vergleich seiner Resultate mit denen
von Ramsay und Reynolds beweist das Gesagte auf das deutlichste.
Reynolds und Ramsay Zn = 65,555— 65,723, Differenz 0,168
Richards Zn == 65,398— 65,404, Differenz 0,006
Differenz vom richtigen Werte 0,157 0,319.
Ein eklatanterer Beweis dafür, wie die Wasserstoffeinheit H == 1 der Sauer-
stoffbasis 0=16 als praktisches Urmaß der Atomgewichte nachsteht, läßt
sich kaum noch bringen.
11. Morse und Burton i*') 1888, gingen vom reinen, destillierten Zink-
metall aus und führten dasselbe in das Nitrat und dann in das Oxyd über.
Es wurden 15 Versuche mit 0,91 112— 1,17038 g Zn und 1,13446— 1,45726 g
ZnO ausgeführt Das Verhältnis ist im Mittel 100 ZnO: 80,31 15 Zn (Min.
80,305, Max. 80,316) Atomgewicht: Zn = 65,27.
Diese Zahl mußte zu niedrig ausgefallen sein, da, wie erst 1893 Richards
und Rogers*") fanden, das durch Glühen des Nitrats erhaltene Zinkoxyd
okkludierte Gase enthält Richards und Rogers fanden im 1 g ZnO
3,00057 g absorbiertes Gas und korrigierten die Zahl von Burton und
Morse zu Zn = 65,46.
12. Gladstone und Hibbert^^) bestimmten 1889 unter Annahme der
absoluten Gültigkeit des Faradayschen Gesetzes, das elektrolytische Äquivalent
des Zinks im Vergleich mit dem des Silbers und des Kupfers, indem sie die
Zinkmengen, welche gelöst wurden, mit den Silber- resp. Kupfermengen ver-
Brauner, Zink-Atomgewicht. 431
glichen, welche durch denselben Strom niedergeschlagen wurden. In der
Silberreihe wurden 12 Versuche ausgeführt, wobei die Zinkmenge 0,2277 bis
o,Q347 g und die Silbermenge 0,7517—3,0809 g betrug. Im Mittel ergibt
sich das Verhältnis 100 Ag^: 30,318 Zn (Min. 30,241, Max. 30,401) Atom-
gewicht: Zn=« 65,44.
In der Kupferreihe kamen in 10 Versuchen 0,2277—0,9347 g Zn und
0,2209— 0,9038 g Cu zur Verwendung. Verhältnis 100 Cu 1103,22 Zn (Min.
103,05, Max. 103,42). Atomgewicht Zn«= 65,65.
13. Das zuverlässigste Resultat ergab die 1895 von Richards und
Rogers 1^) ausgeführte Bestimmung des Atomgewichts des Zinks. Die
Verfasser gingen in dieser Untersuchung, welche ein weiteres Glied der von
Richards und seinen Mitarbeitern auf diesem Gebiete ausgeführten klassischen
Arbeiten bildet, vom wasserfreien Zinkbromid aus. Das reine umkristallisierte
oder umsublimierte Zinkbromid, welches aus sehr sorgfältig gereinigtem
Material dargestellt war, wurde in einer Atmosphäre von reinem und trockenem
Stickstoff, der mit Bromwasserstoff gemischt war, erhitzt Die Bestimmung
des Broms wurde unter Beobachtung der größten Vorsichtsmaßregeln aus-
geführt
A. Ermittelung des Verhältnisses zwischen Zinkbromid und Bromsilber.
ZnBrj,g
AgBr,g
Atomgewicht Zn
7,69616
2,82805
65,469
1,9819s
3,30450
65,470
1,70920
2,84949
65487
2,35079
3,91941
65470
2,66078
443.75«
65,400
Mittel 65,459
B. Ermittelung des Verhältnisses zum Silber und Bromsilber.
Atomgewicht des Zn aus
ZnBr„g
Ag,g
AgBr, g
ZnBrj : Agj ZnBrj : 2AgBr
2,33882
2,24063
3,90067
65409 65,400
1.97142
1,88837
3,28742
65444 65434
2,14985
2,0597»
3,58539
65.396 65,402
2,00966
1,92476
3,35074
65472 65,463
Mittel 65,430 65425
Richards vermutet in den angewandten Zinkbromidproben noch geringe
Spuren Feuchtigkeit Er führte nun die Arbeit selbst weiter fort
Er bereitete Zinkbromid aus elektrolytischem Zink und Brom, reinigte das
Bromid durch Sublimation oder Destillation und schmolz es im Kohlensäure-
und Bromwasserstoffstrome, so daß es frei von Wasser oder Oxybromid er-
halten wurde. In der ersten Versuchsreihe der »endgültigen Bestim-
mungen« wurde das Verhältnis zwischen Bromid und Silber teils durch Hin-
und Zurücktitrieren, teils mit Hilfe des Nephelometers bestimmt
Bestimmung des Verhältnisses zwischen Zinkbromid und Silber.
ZnBr2,g Ag,g ZnBr2:2Ag Atomgewicht Zn:
6,23833 5,9766 104,379 65,403
5,26449 5,0436 i04,3Bo 65,404
9,36283 8,9702 104,377 65,398
Mittel 104,379 65,402
432 Brauner, Zink-Atomgewicht
Bestimmung des Verhältnisses zwischen Zinkbromid und Bromsilber:
ZnBr,
Ag
ZnBr, : 2AgBr
Atomgewicht Zn:
2,65847
443358
59,9622
65,410
2,30939
3,85149
59,9606
^65404
5,26449
8,77992
59,9606
65404
Mittel 59,9611 65,406
Als Mittel der endgültigen Bestimmungen von Richards ergibt sich
das Atomgewicht Zn = 65,404.
14. Morse und Arbuckle^o) veröffentlichten 1898 eine Untersuchung
über das Atomgewicht des Zinks, welche als Fortsetzung und Richtigstellung
der unter Nr. 11 angeführten Arbeit von Morse und Burton aus dem Jahre
1888 (siehe Zitat 15) angesehen werden muß. Es ist schon unter 11. ange-
führt worden, daß Richards und Rogers in dem aus dem Nitrat durch
Glühen dargestellten Zinkoxyd okkludierte Oase fanden und unter Berück-
sichtigung dieser Okklusion die Zahl von Burton und Morse korrigierten.
Morse und Arbuckle führten neueitlings die Überführung des Zinkmetalls
in das Oxyd aus und ermittelten in jeder Probe des erhaltenen Zinkoxyds
das Volum der okkludierten Oase, ihren Qehalt an Stickstoff und Sauerstoff,
das Gewicht derselben und zogen das letztere von dem Gewicht des erhaltenen
Zinkoxyds ab. Es wurden 10 Versuche ausgeführt, in denen 1,0381 — 1,26618g
Zn angewandt und 1,28707—1,57619 g ZnO erhalten wurden. Nach An-
bringung der Korrektion wurden zwischen 65,440 — 65489 schwankende, im
Mittel Zn — 65,457 (im Vakuum) ergebende Werte für das Atomgewicht er-
halten. Der Wert Zn=« 65,457 kommt merkwürdig nahe dem von Richards
und Rogers korrigierten Wert von Morse und Burton: Zn = 65458, aber
auch dem, nach Richards nicht ganz einwandsfreien Resultat der Serie A von
Richards und Rogers.
Da nach Versuchen, die in meinem Laboratorium ausgeführt wurden, das
Volum der in Oxyden okkludierten Gase sich in der Regel etwas größer er-
gibt, als den wirklich vorhandenen Gasen entspricht, so muß sich, da vom
Gewicht des erhaltenen Zinkoxyds zu viel abgezogen wird, ein zu hohes
Atomgewicht ergeben. Wir können deshalb keiner von den in den Unter-
suchungen 1. bis 14. erhaltenen Zahlen vor derjenigeft von Richards den
Vorzug geben. Oie mit einfachen Mitteln erhaltene Zahl von Baubigny
(siehe 5.) Zn = 65,404 kommt ihr merkwürdigerweise am nächsten.
Name Jahr
Gäy-Lussac .... 1809
Berzelius ..... 1811
Berzelius u. Gay-Lussac 1811
Jacquelain 1842
Erdmann 1844
Favre ...... 1844
Baubigny ..... 1883
Marignac 1883
Obersicht
Verhältnis
Zn:ZnO und
Zn:H,
65,55
Zn:ZnO
65,57
Zn:ZnO
64,5»
ZnrZnO
66^3
Zn:ZnO
65,05
Zn:H,:H,0
65,99
ZnC:j04:2CO,
66,02
ZnS04:ZnO
6540
Analyse d. KjZnQ«
65,29
zweite Reihe
65,33
Brauner, Zink- Atomgewicht.
433
Name Jahr
Van der Plaats . . . 1885
Reynolds und Ramsay 1887
Morse und Burton 1888
Gladstone und Hibbert 1889
» u ff i88q
Mallet 1890
Richards und Rogers . 1895
Richards 1.895
Morse u. Arbucklc . 1898
Das Atomgewicht des Zinks
Zn =
mit einer kleinen Unsicherheit in
Verhältnis Atomgew. Zn =
Zn : H.^ 65,48
Zn : Hj 05,78
Zn : ZnO 65,27
korrigiert 65,46
2Ag 6544
;Cu 65,65
H2 65,53
2Ag 65,43
2AgBr 65,43
2Ag 65,402
2AgBr 65,406
Zn : ZnO korrigiert für
Okklusion 65,46
beträgt
65,40 (1-11)^0
der zweiten Dezimalstelle.
Zn
Zn
Zn;
ZnBrj
ZnBr,
ZnBri
ZnBro
1) Allgemeine Bemerkungen über Atomgewichte siehe beim Beryllium S. 26.
2) Gay-Lussac, M6m. d'Arceuil. 2, 174.
3) Berzelius, Gilb. Ann. 37, 460.
4) Berzelius, Pogg. Ann. 8, 184.
5) Jacquelain, Compt. rend. 14, 636.
6) Erdmann, Pogg. Ann. 62, 611.
7) Favre, Ann. chim. phys. (3) 10, 163.
8) Baubigny, Compt. rend. 97, 906.
9) Richards, Zeitschr. anorg. Chem. 10, 4.
10) Marignac, Arch. Sc. Phys. Nat. (3) 10, 193. Leichter zugänglich in Oeuvres
conipletes II, 731—741.
11) Van der Plaats, Compt. rend. 100, 52.
12) Reynolds und Ramsay, Joum, Chem, Soc Trans. 1887, 854.
13) Mallet, Amer. Chem. Journ. 12, 205.
14) Morse und Keiser, Amer. Chem. journ. 6, 347, 1884.
15) Torrey, Amer. Chem. Journ. 10, 74, 1888.
16) Morse und Burton, Amer. Chem. Journ. 10, 311.
17) Richards und Rogers, Proc. Amer. Acad. 1893, 200.
18) Gladstone und Hibbert, Journ. Chem. Soc. 1889, 443.
19) Richards und Rogers, Zeitschr. anorg. Chem. 10, 1—24.
20) Morse und Arbuckle, Amer. Chem. Journ. 20, 195.
21) In der von der intern. Atomgcw.-Kommission empfohlenen Zahl Zn = 64,4
kommt eine zehnmal größere „Unsicherheit" zum Ausdruck als in der von mir
empfohlenen Zahl Zn*» 65,40!
Brauner.
Ab «88» Handb. d. anorgin. Chemie lU
28
Cadmium. Cd.
Cadmlummetalt. Das Cadmium gehört zu den verhältnismäBig spat
bekannt gewordenen Elementen, eine Tatsache, die in Anbetracht seines
Charakters als unedlen Metalls und seiner weiten Verbrcittfng als fast
ständiger Begleiter des längst bekannten Zinks etwas auffällig erscheint, je-
doch dadurch begründet ist, daß es niemals in hoher Konzentration auftritt
Die Zinkblenden und der Qalmei Belgiens, Spaniens, Böhmens, des Ober-
harzes und Oberschlesiens enthalten gewöhnlich nicht über ein Prozent Cd,
doch sind in einzelnen Fällen bis 5 Proz. beobachtet worden. Für sich allein
tritt das Cd, jedoch sehr selten, z. B. in Schottland, Siebenbürgen, Böhmen,
als Oreenockit (CdS) auf.*)
Das Element wurde im Jahre 1817 von Stromeyer^) entdeckt, der die
Geschichte der Auffindung folgendermaßen erzählt Bei der Ausübung seines
Nebenberufes als Apothekenrevisor entdeckte er ein Präparat von ZnÖ, das,
als es wegen seiner arsenverdächtigen gelben Farbe analysiert wurde, sich als
ZnCO;} erwies. Eine Anfrage an die Fabrik, von der das Präparat bezogen war,
wurde von dieser ganz offen dahin beantwortet, daß keine Verwechselung vor-
liege, sondern daß sie absichtlich ZnCOj statt ZnO liefere. Dies geschehe
darum, weil das Carbonat beim Glühen ein braunes Oxyd ergebe, welches dann
als eisenhaltig von den Konsumenten zurückgewiesen werde, obwohl analytisch
ein Eisengehalt nicht nachweisbar sei. Daraufhin untersuchte Stromeyer den
Stoff näher und fand, daß er ein neues, dem- Zn verwandtes Element enthalten
müsse. Diesem, das er isolierte und ausführlich beschrieb und von dem er
eine Reihe Salze darstellte, erteilte er den Namen Cadmium.
Fast gleichzeitig wurde die Existenz des neuen Elements von Hermann^
und Karsten^ festgestellt
Bezüglich des Namens herrschte anfangs, wenigstens solange die Ent-
deckung noch nicht ganz außer Zweifel stand und solange noch die Mög-
lichkeit einer Identität mit einem von v. Vest *) entdeckten Elemente vorlag,
einige Verwirrung. Gilbert-^) schlug vor Vestium oder Vestalium, v. Vest
lunonium, Karsten Melirium >Ä'egen des quittengelben Sulfids, auch der
Name Klaprothium war in Vorschlag gekommen. Die Entdeckung v. Vests
beruhte übrigens jedenfalls auf einem'Irrtume, und so wurde der von Stro-
meyer erteilte Name akzeptiert.
Cd kommt, wie die Spektralanalyse zeigt, auf der Sonne vor.*)
Dargestellt wird das Cd stets als Nebenprodukt der Zinkhüttenindustrie,
da der Oreenockit als Ausgangsmaterial nicht in Betracht kommt Es ist wie
Zn desiillierbar und zwar noch leichter als dieses, $0 daß es sich in den
Drucker, Cadmium.
435
ersten Partien des Destillats anreichert und durch Fraktionieren vom Zn ge-
trennt werden kann. Auf diese Weise wird bereits sehr reines Metall mit
mehr als 99,5 Proz. Cd erhalten. Die Reinigung von den letzten Spuren
fremder Metalle bleibt dann dem Laboratoriumsbetriebe vorbehalten und muß
in gewissen FSUen vorgenommen werden, insbesondere wenn das Material
zur Herstellung von Normalelementen dienen soll Diese Reinigung kann
durch elektrolytische Fällung eines hochreinen Salzes % besonders aber durch
wiederholte Sublimation des Metalls im Vakuum erfolgen, in dem die Subli-
mation schon bei 164^ nachweisbar ist^*), auch in Hj-Atmosphäre gelang die
Darstellung spektroskopisch reinen Metalls.')
Das Cadmium kann in scharf charakterisierten Kristallen erhalten werden,
die dein hexagonalen Systeme zugehören und das Achsenverhältnis a:cas
1 : ^»6355 nach Williams^, 1 : 1,669 nach Termier^, 1 : 1,671 nach Roth*^)
aufweisen (auf andere Grundformen bezogen 1 : 1,324 8), 1 : 1^335^, 1 : 1,274 >«)).
Die Isomorphie mit Zn geht also sehr weit
Der Schmelzpunkt wurde mehrfach bestimmt. Holborn und Day*>)
fanden 321,7« E. BecquereP^) 315,8«, Person ^^) 320,7«, Wood^^) 315«,
Vicentini und Omodei'*) 318«, Qriffith^*) 321,67« Der erste und der
letzte Wert sind mit besonderer Sorgfalt festgestellt und sind die höchsten;
es darf daher 321,7« als der nicht durch Unreinheiten erniedrigte richtige
Wert angenommen werden. Der Siedepunkt liegt nach Czepinski^') tei.
780«, nach D. Berthelot >8) bei 778«. Barus**) gibt nachstehende Tabelle
für äen Siedepunkt unter p mm Hg-Druck-
p
t»
P
t«
P
t»
P
t»
P
t»
0,0
444
22
549
355
724
63
5o6
636
770
27,5
526
25
552
381
729
84
622
656
772
52,5
549
26
565
489
745
226
686
755
785
77,0
56a
32
574
517
750
274
704
75
620
624
760
342
722
105
639
650
766
5M)
752
»57
667
756
772
563
7ßo
189
681
262
702
292
706
Von Angaben über das spez. Gewicht sei folgendes erwähnt Stro-
meyer^«) fand für festes gehämmertes Metall .8,6944, für geschmolzenes 8,6040.
Children^J) für geschmolzenes 8,67 (gehämmert 9,05), Schroeder*^) für
geschmolzenes 8,540 und 8,566 (gehämmert 8,667). Andere Bestimttiungen
gaben 8,63 (Kopp")), 8,638 (Kafsten^^)), 8,677 (Herapath«)). Mat-
thiessen««*) fand di8.8 = d,655. Quincke*«*) erhielt den Wert 8,627.
Die Angaben von Ditte und Metzner''^^) scheinen stark fehlerhaft zu
sein. Bei 0« fanden Vicentini und Omodei**) d^ = 8,6681, beim
Schmelzpunkt 8,3665 für das feste, 7,989 für das flüssige. Kahlbaum,
Roth und Siedler*«) fanden für ungepreßtes Metall df = 8,648i9
nach der Pressung dj^ = 8,64766; während Spring*") di7 = 8,642, nach Kom-
primieren unter 20000 Atmosphären di7 = 8,667 erhielt Übrigens ist bei
der Kompression eine Wärmeentwicklung beobachtet worden, die sich bei 300
Atmosphären auf. 0,3« belief.*^)
28*
436 -Drucker, Cadmiiim.
Nach einer neuen Untersuchung Springs'^a) bat Cd, wenn es unter
hohem Drucke aus enger Öffnung geflossen ist, dje— '8,6558; hierauf nieder
durch Erwärmen in den gewöhnlichen Zustand fibergefQhrt zeigt es 8,6633;
gewalzt hat es 8,6603.
Spezifische Wärme. Regnault^^ fand bei 13® 0,0567, Bunsen^
bei 50^ 0,0548, Kopp2»> bei 37* 0,0542, De la Rive und Marcet*») bd
10* 0,058, Naccari32) 0,0546 (1 4-443-J0-*t), Kahlbaum, Roth und
Siedler 2«) 0,0560 bei 20* endlich Behn^s) 0,056 zwischen H-ioo^ und
+18®, 0,0537 zwischen +iS^ und —79^ 0,0498 zwischen —79^ und — 186*.
Hieraus folgt für die Atomwärme, wenn wir die Zahlen von Naccari,
Behn und Kahlbaum benutzen, w»s 1124x0,05550-6,25.
Die spez. Schmelzwärme beträgt 13,66 cal»*), die Vprdampfuni^s-
wärme 28,0 caL^*)
Den linearen Ausdehnungskoeffizienten bestimmte Fizeau'*) bei
40^ zu a=a3.o69-io-*, und die Ulngenänderung zwischen o® und loo^ zu
las 100 (3,069. io~* + 3,26- 10-' [t<> — 40<>l), außerdem liegt noch eineäHere
Angabe von Calvert und Johnson*') vor, sowie eine spätere von Olatzel'^,
welche «=3,121.10-* ergab.
Der kubische Ausdehnungskoeffizient ist nach Kopp'^ gleich
gF,oooo94 zwischen 10 und 40^ stimmt also zu dem linearen. Eine spätere
Angabe weicht indessen davon ab.4<^ Vicentihi und Omodei^^) fanden
fQr geschmolzenes Cd beim Schmelzpunkte 0,0000948.
Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 57,7 Prpz. von der des Silbers.^*)
Was die Leitfähigkeit für Elektrizität anlangt, so ist sie mehrfach unter-
sucht worden. In Proz. der Silberleitfähigkeit für gleiche Temperatur aus-
gedrückt beträgt sie 24,58 bei o^, 24,55 bei ioo<^ (E. BecquereH')). Mat-
thiessen und v. Bose*<) fanden für t« 100 — 0,36871 (t^—o®) + 0,0007575
(ta_o0)2 In CQ.S.-Einheiten fand sich der Widerstand bei o^zu 10023.**)
Den Temperaturkoeffizienten zwischen 0® und ioo<^ bestimmten dieselben
Autoren zu 4,19-10-3, E BecquereM^) zu 4,04-10-', Jaeger, und
Diesselhorst*^ zu 4,24-10-*.
Ober andere Untersuchungen vgl. Anmerkung 55.
Das feste Cd ist deutlich plastisch: Spring*') vereinigte bei 295^ durch
ganz leichten Druck zwei Flächen, und Tammann^^ konnte zwischen 100*
und 250^ die Ausflußgeschwindigkeit des Metalls unter Druck messend verfolgen.
Die Oberflächenspannung a und die i^spezifische Kohäsion« a^ des g^
schmolzenen Cd wurde von Si edentopf ^^ bestimmt.
t« df a« a
365 7,9252 20,991 qmm 83,18 ^
431 7,9252 20,633 I» 80,835 »
In COj wurde a^ zu 16,84, « zii 70,65 gefunden.*^*)
Die Dampf dichte 51) fand sich bei 1040^ zu 3,94, mithin das Molar-
gewicht zu 3,94 -28,9»» 11 4. Dem Cadmiumdampfe kommt somit in Überein-
stimmung mit anderen Metallen die Formel Cd zu. Dasselbe gilt auch für
Lösungen von Cd in anderen Metallen, wie mehrfach bei Untersuchungen
über die Schmelzpunkte von Legierungen konstatiert wurde; hier sei insbe-
sondere die Abhandlung von Ramsay»^) erwähnt, welche die Dampfdrudc-
depression von siedendem Hg betrifft
Der Brechungsexponent für Na-Licht ist 1,13 nach Drude.")
Drucker, Cadmium. 437
Kolloidales Cd erhielt Bredig:^^) durch Zerstäubung im Lichtbogen
unter Wasser.
Hydrosol des Cadmlummetalles. Auf chemischem Wege ist das
Cadmium bis jetzt noch nicht als Hydrosol dargestellt worden; es würde
überhaupt, da es unedler als Wasserstoff ist, meist nur durch ein Reduktions-
mittel, weiches selbst Wasser zersetzt, gewonnen werden können; und dabei
müßte noch die Reaktionsgeschwindigkeit der Wasserzersetzung gegenüber
der der Metallabscheidung sehr klein sein. Bredig^^ ist es dagegen durch
elektrische Zerstäubung einer Cadmiumkathode im Lichtbogen unter stark ge-
kühltem Leitfähigkeitswasser bei Anwendung von Cadmiumstäben von 7 mm
Dicke als Elektroden und eines elektrischen Stromes von 5—10 Amp. und
30—40 Volt gelungen, ein Cadmiumhydrosol von tiefbrauner Farbe zu ge-
winnen, welches sich bei Luftzutritt rasch oxydiert, bei Luftabschluß aber sehr
beständig ist Wie alle Metallhydrosole wird es, und zwar unter Farben-
umschlag von Braun in Blaugrau durch Elektrolyte in das Gel verwandelt,
welches als fein verteiltes Metall niederfällt Bei Zusatz von H^Oj verwandeln
Säuren das Hydrosol in die entsprechenden Cadmiumsalzlösungen; Salpeter-
säure und schweflige Säure bewirken schon ohne H^Oj-Zusatz diese Um-
wandlung. Aus der Lösung durch schweflige Säure fällt infolge der Zer-^
Setzung des entstandenen Cadmiumhydrosulfits bald Cadmiumsulfid aus.
Lottermöser.
Lösungsdruck. Nach Nernst undTammann^^ beträgt der maximale
Partialdruck von Hj, welcher aus Cd und Lösung von 0,62 Mol HCl + 0,3
Mol CdCl] entwickelt wird, 44 Atmosphären.
Nach Neumann 58) und Labendifinski*») ist das elektrolytische Potential
des Metalls gegen eine 1 molare Nitratlösung, deren Konzentration wegen ihrer
normalen lonenbildung (im Unterschied zu den Haloidsalzen) annähernd mit
der Konzentration der Cd-'-lonen übereinstimmt, gegen die Normal-El. 6c»"
-f 0,687 Volt, also, bezogen auf Hj/in-H als Nullpunkt, £h=« + 0,404 Volt
Daraus berechnet sich, daß Cd-Metall aus einer Lösung, die pro Liter 1 Mol H--
und zugleich 1 Mol Cd"-lonen enthält, Wasserstoff mit einem Druck von
io»»»7 Atm. entwickeln würde. Die von Nernst und Tammann gefundene
Dnickgröße ist darnach »cherlich noch weit vom Oleichgewichtsdruck ent-
fernt gewesen.
Die lonisierungswärme. Der Oberg^ng von 1 Atom Cd-Metall in
Cd~-Ion entbindet ^x8o6o cal nach Jahn*% 2x8300 nach Ostwald *i)
und es werden entwickelt aus"):
Cd + H2SO4 aq=CdS04 aq + Hj -f 21 520 cal
Cd + 2Ha aq — CdCl, aq + H2 + 17610 „
Cd-1-2HBr aq^CdBrj aq + H2 + 18800 „
Cd + 2HJ aq = CdJj aq + Hj -t-21530 „
Beweglichkeit Wie weiter unten zu sehen ist, berechnen sich für das
Ion ^I^Cd" in unendlicher Verdünnung bei i8<' aus OberfOhrungszahlen die
Werte u für die elektrolytische Beweglichkeit
Aus u»//>i-
VjCdClj 49
VjCdBr, 5a
V2CdJj 53
V2CdS04 42
438 Drucker, Cadmium.
Die Haloide führen also zu anderen Werten als das Sulfat
Das Cd verhält sich in HjO-Lösung häufig anders als seine Verwandten,
und man pfl^ die Erscheinungen damit zu erklären, daß häufig statt oder
neben Cd" komplexe Ionen gebildet werden. Es darf als ausgemacht gelten,
daß Cd sowohl komplexe Kationen (z. B. in Verbindung mit NH,) als auch
kotnplexe Anionen zu bilden befähigt ist, z. B. CdJ'3 und CdCy V in
bezug auf die Stärke der Assoziationstendenz findet es in Hinsicht auf seine
nächsten Verwandten seinen Platz zwischen Zn und Hg, so daß die Reihen-
folge die gleiche ist wie für die Lösungsdrucke, die Atomvolumina, die
Schmelz- und Siedepunkte, die Löslichkeit der Sulfide und Jodide in HjO usv.
Die auf HjO von gleicher Temperatur bezogenen spez. Volumina der
Salzlösungen bei 19,5^ betragen für 1 Mol auf 1000 g HjO v, die der festen
Anhydride V, mithin die absolute Kontraktion 9)*«i+V — v, die relative
V
V
9
n>
CdO,
0,868
0,247
o»375
0,30»
CdBr,
0,825
0,192
0,367
0,308
CdJ,
<),783
0,168
0,385
0,330
CdSO,
0,840
0,212
0,372
0,307
Cd(NO,),
0,829
(Die Kurven für v bei variablem Gehalte sind übrigens» was die Haloide
angeht, nach dem hier gebrauchten ' Konzentrationsmaße fast identisch bis zu
sehr hohen Konzentrationen.)
Der analytische Nachweis von Cd kann mit Hilfe der Fällung durch
HjS geführt werden, dasselbe Verfahren eignet sich auch zur Abscheidung
.bei quantitativen Bestimmungen, da CdS sowohl in Alkalien wie in verdünnten
Säuren und sogar in KCN praktisch unlöslich ist Femer ist die Fällung ab
Oxyd re^p. Hydroxyd oder „basisches Carbonaf' in Gebrauch, denn das
Hydroxyd (usw.) löst sich, im Gegensatze zu Zn(OH)2, nicht merklich in
Alkalien (wohl aber in NH4OH oder Ammonsalzen). Als andere Wägungs-
formen kommen noch das Pyrophosphat wegen der Schwerlöslichkeit des
Ammoncadmiumphosphats und das Sulfat wegen seiner Hitzebeständigkeit in
Betracht
Außerdem ist es möglich, Cd elektrolytisch abzuscheiden, und man be-
dient sich für die analytische Bestimmung sowohl als auch für die Reinigung
des Metalls oder für praktische Zwecke der Galvanostegie solcher Lösungen,
die nur relativ wenig Cd-Ionen, also Cd-Salze organischer Säuren oder einen
KCN-Zusatz enthalten, weil dadurch eine bessere Kohärenz des abgeschiedenen
Metalls erzielt wird.
Cadmiumhaloide. Man kennt
CdFj CdClj CdBrj CdJ^ CdCy,
— CdClj.HjO CdBrj.HjO - —
— CdClj.2H50? _ _ _
— Cdai.*/jH.O? — _ _
— Cdaj.4HjO CdBr,.4HjO - —
— CddjsHjO - _ _
Drucker, Cadmium. 43Q
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440 Drucker, Cadmlum.
CadmiumiFIttorid. Das Cadmiumflüorid, CdFj^isOi ist ein venig
erforschtes Salz. Dargestellt wurde es durch Berzelius.«3) Außer auf nassem
Wege aus Basis und Säure kann es auch durch verschiedene andere Reaktionen
erhalten werden««), so aus Cd + HF-Oas in der Hitze, femer ebenso aus
CdClj + HF, jedoch schwerer. CdO + HF gibt bei Rotglut quantitativ CdFj.
Obwohl es selbst bei 1200« noch wenig flüchtig ist®*), kann es doch, dem
Massenwirkungsgesetze entsprechend, durch Glühen mit HCl in CdCl^, mit
HjS in CdS, bei Rotglut durch H^O oder Oj in CdO und durch H in Cd
übergeführt werden.«*) Kristalline Struktur ist nicht festgestellt Es
schmilzt bei 520««*) und hat das spez. Gewicht 6,64, nach Clarke und
Kebler««) 5,994.
Wasser löst bei 25« 0,289 Mol pro Liter «^, in 1,08 n HF ist die Lös-
lichkeit; wahrscheinlich wegen Bildung von Hydrofluorid, erheblich höher,
nämlich 0,372 Mol/1.
Biidungswärme.®^) Bei 15^ ist für gelöstes Salz
[Cd] + 2[F] + aq = CdFj aq + 123500 cal.
Die Neutralisation entwickelt
Cd(OH)2 + 2HFaq = CdFj aq + 25560 cal.w)
Cadmiumchlorid. Das Cadmiumchlorid, CdCij«» 183,3, von Stro-
meyer'^) zuerst beschrieben, ist in mehreren Formen und Hydratisierungs-
stufen bekannt Man unterscheidet außer dem Anhydrid ein Mono-, ein Di-,
ein Tetra-, ein Pentahydrat Das Anhydrid ist ein stabiler Stoff, der bei Rot-
glut im Hj-Strome zwar reduziert''*), durch Oj oxydiert ^^j ^j-j^ andererseits
aber gegen NOj sich indifferent verhält ^5) Es schmilzt bei 566®— 570* '^),
siedet bei 964®.^*) Die Schmelzwärme beträgt ca. 10500 caP*), die Ver-
dampfungswärme, indirekt bestimmt, 26000 cal.^^) Sein spez. Gewicht ist
djr = 4,049^*) auf das Vakuum bezogen.
Das Monohydrat erhält man aus konzentrierter Lösung durch Fällen
mit t^Cl oder HjSOi^^ (s. u-), femer in langen Nadeln durch Verdunsten
von sSprozentiger Lösung bei 40^.''^ Es wird bei i20<^ völlig entwässert
Das Dihydrat erhielt von Hauer '^j durch Trocknen über H2SO4.
Es kristallisiert monoklin 7») mit a : b : c = 0,4181 : 1 :?, /9= 88<> 33
und hat das spez. Gewicht'») ^339 bei 18,20, 3^320 bei 23,2«, 3,314 bei 23,6«
Dietz'') fand es nicht wieder, dagegen ein Hydrat mit »/jHjO, dessen Existenz
er aber nicht als über alle Zweifel erhaben hinstellt Dieses soll sich aus
58prozentiger Lösung bei Zimmertemperatur monoklinS<>), aus 50 — 52pro-
zentiger über H2SO4 rhombisch abscheiden und bei 38® in CdQj • H^O über-
gehen. Das Tetrahydrat CdQj •4HjO erhielten Lescoeur'C) und Dictz''),
dieser bei — io<> aus 58prozehtiger Lösung in großen Prismen, die beim
Reiben in CdCl2-*/2H20 übergingen.
Das Pentahydrat®!) endlich scheidet sich bei —14* aus 5oprozentiger
Lösung in Nadeln ab, die bei +21 ^ schmelzen und bei +22^ CdCl2-2H20
abscheiden.
Weitere Aufklärung liefern die Dampfdruckmessungen von Les-
coeur und Löslichkeitsbestimmungen von Dietz (s. o.). Der Druck p in
mm Hg betrug
Drucker, Cadmium. 441
t-»30«
t— 6o»
t=100»
P
P
P
Qesätt Lösung ca. 12,2
GesätL Lösung ca. 118
Cda3+0,98H2Oca. 151
CdCI,+4,5HjO „ 11,0
CdClj + ijHjO „ 120
„ +0,18 „ „ 152
« +3.5 « « 10,5
» +0,98 „ „<20
« +0,05 „ „<20
» +1.9 i> » 8,9
' +1,5 „ ,, 7
» + »,07 „ „ 6,5
, +1,01 „ „ 6,2
» +0,96 „ „<2
Hieraus ist zu schließen, daß das Monohydrat deutlich charakterisiert ist
Die höheren Hydrate zeichnen sich bei 20^ nicht deutlich aus. Ober das
Monohydrat liegt noch eine Reihe vor:
t P
CdQs • H2O Gesättigte Lösung
10 ca. 7,4
20 » 12;2
60 » 118
70 » 182
77 » 258
80 ca. 50
90 n 84
100 » 151
110 if 232
Die Löslichkeiten, in a Gramm CdC^ pro 100 g Lösung resp. b Mol
H^O pro Mol wasserfreies Salz ausgedrückt, fand Dietz zu
CdQa . 4H2O CdCl, • »/aHjO rhomb. CdClj • HjO
t« a b t« a b t« a b
—9 43,58 I3»i6 —10 44,35 12,76 +10 57,47 7,52
o 49,39 1042 o 47,37 ii|i5 +20 57,35 7,56
+ 10 55,58 8,12 +18 52,53 9,15 +40 57,51 7,51
+ 15 59,12 7,03 +30 56,27 7,90 +60 57,77 743
+36 57..91 7,39 +80 5841 7,24
+ 100 59,52 6,90
Der Umwandlungspunkt von CdQj • */2H20 in CdClj • HjO liegt hiemach
bei -t-34*- Dies trifft zusammen mit dem von Cohen ö^) für CdCl2-2H20
.♦— ♦•CdClj-HjO elektrisch ermittelten Punkte 34,1 ^ und es sind demnach
vielleicht die Hydrate mit 2 und ^/jHjO identisch.
Für höhere Temperaturen bestimmte ttard»^) Löslichkeiten.
Nach der Lösungswärme unterscheiden sich die Hydrate sehr deutlich.
Sie beträgt»«) für CdQj 3380 cal, für CdQj • H,0 625 cal, für CdQj - 2HjO
— 2280 cal, dagegen nach Berthelot»*) 3000 cal für CdQj bei io<>, nach
j. Thomsen»«) bei \8^ für 1 CdO^ auf 400 HjO +3010 cal, resp.
+760 cal für 1 Cda,.2H20 + 398 H^O.
Die Bildungswärmen berechnet Thomsen^^) zu
Cd + 2a = CdCl, + 93240 cal.
Cd + 2a + 2HjO = CdClj aq + 95490 cal,
CdCl, + 2H,0 = CdClj aq + 2250 cal.
442
Drucker, Cadmium.
Die wässrige Lösung des CdClj zeigt folgende spez. Qevichte:
1. d^S;t a = Qranim Salz in loo g HjO.^')
a 13,0 26,9 41,1 55,8 72,5
d 1,1063 1,2106 1,3100 M060 1,5060
2. d,8, m = Mol V2CCICI2 pro Liter.
m
d,8 (Wershovens^) m
d|5 (QrotriansJ))
5,512.10-'
o,999>o 0,0937
1,0062
to,95 »
0,99958 0,574
1,0437
21,94 .
1,00044 >,203
1,0923
43,89 .
1,0022 1,874
1,1436
66,00 •
1,0039 2,603
1,1984
84,88 .
1,0057 4,373
1,3302
110,2 •
1,0075 6,558
M899
9,067
1,6697
m
dji(J. Wagner»»)) m
d,, (J. Wagner»'))
2-0,672
1,1093 0,1250
1,0098
2-1,052
1,1813 0,250
1,0197
2.1,785
1,3199 0,500
1,0394
1,000
1,0779
Die Zahlen Wagners gelten ffir 250.
Kremers «^
gibt folgende Tabelle für das spez
, Volum V bei t* bezogen
auf das von 19,5^ (a vergl. oben).
t»
a— 19,3
38,4
60,7
78,2
124,8
0»
V— 0,99545
0,99353
0,99213
0,99150
0,99080
19,5
1,00000
1,00000
1,00000
1,00000
1,00000
40
1,00785
1,00930
1,01037
1,01 083
1,01 128
60
1,01 809
1,02053
1,02225
1,02302
1,02369
80
1,03062
1,03368
1,03582
1,03678
1,03736
100
1,04524
1,04853
1,05074
1,05166
1,05199
Bei der Neutralisation von Cd(OH)2 und 2HQ in hoher Verdünnung
entwickeln sich 20295 cal.»*)
Die Lösung von CdCI^ ist stark dissoziiert, doch lassen osmotische
und elektrische Methoden die für das Jodid charakteristische Komplexbildung
an ihr schon erkennen.
Die Äquivalente elektaische Leitfähigkeit A bei 18» (in reziproken Ohm)
fand sidi««) für m Mol V2Cda, pro Liter.
m A
9 M
7 3,0
5 5,3
4 7,2
3 9,9
2 144
I 22,4
0,5 30,8
Druckeri Qufmium. 443
m
A
7
0;2
41,2
0,1
50,0
0,05
59 '
0,5«
0,02
73
0,63
0,01
83
0,Y2
0,005
91
0,79
V
1*
0,93a
28,1
1,864
44,9
3,728
62,8
7456
82,5
14,91
101,5
37,375
129,6
ß
7
150,3
0,61
171,7
0,69
192,3
0,78
206,5
0,83
227,6
0,92
242,6
0,98
255,3
—
Der Temperaturkoeffizient (Wershoven) beträgt 0,022 bis 0,023. Da-
gegen fanden Jones und Knight^^) bei 25^^ für 1 Mol CdCi^ in v Uter,
bezogen auf Jkq » 50 1"-» 129,7 (d. h. in Siemenseinheiten ausgedrückt) folgende
Molarieitfähigkeiten
V
74,75
149,50
299,0
598,0
1495
2990
5980
Hieraus ist deutlich zu erkennen, daß der Endwert Aq erst bei viel
höheren Verdünnungen erreicht wird als bei anderen Salzen. Annähernd
kann man ihn, wenn man in den hochverdünnten Lösungen nur Cd** und
CX annimmt, aus der Oberführungszahl des Anions erhalten. Diese variiert
stark mit der Verdünnung (s. u.). Ihr Grenzwert kann zu 0,56 angenommen
werden. Da die Beweglichkeit von Cf bei i8<^ 65,5 beträgt, so wird 4qss 115
für m»=o, daraus ergibt sich die Beweglichkeit ui/,cd von V2^'' ^" ^^ 49*
Bei 25<> würde sich Aq für i/^CdOj zu 132 ei^eben, ui/,cd zu 57. Die da-
mit berechneten Dissoziationsgrade 7 sind oben beigefügt und gelten für das
Schema CdCl^ IZZiJ Cd- + 2a". (Für die letzte Tabelle ist ^ — 248).
Osmotische Bestimmungen ergaben folgendes:
Die Dampf druckdepression*^ bei ioo<^ in mm Hg hat für a Mol
CdClj auf 1 kg hTjO die Werte
a 0,5 1 2 3 4 5
4> 9,6 18,8 36,7 57,0 77,3 99-
0,0126 0,0248 0,0483 0,0750 0,102 0,130
AP.
760
dp
^- 0,0252 0,0248 0,0241 0,0250 0,250 0,0260
Gefrierdepressionsbestimmungen, deren Ergebnisse jedoch be-
sonders für verdünnte Lösungen zweifelhaft sind, führten für m Mol CdCl)
pro Liter zu
m
J»7)
7
m
A
7
m
J»«)
0,00100
0,0049
0,82
0,0380
0,1664
0,68
0,214
0,727
0,00299
0,0145
0,81
0,0542
0,2226
0,61
0,322
1,922
0,00496
0,0238
0,80
0,0688
0,2735
0,58
0429
1,298
0,00691
0,0329
0,79
0,0819
0,3211
0,56
0,643
1,832
0,00884
0,0416
0,77
0,858
2,329
0,0200
0,0926
0,75
1,072
2,947
444 Drucker, Cadmium.
Die Dissoziationsgrade y-gelten für das Schema CdOj ^ ^ Cd- + 2a'.
Ein Vergleich der y-Werte beider Methoden zeigt starke Differenzen mit
dem Hinweise auf bessere Obereinstimmung bei kleinen Konzentrationen.
Man kann daraufhin vertnuten, daß für konzentrierte Lösungen des obige
Dissoziationsschema unvollständig ist Einen weiteren Hinweis auf Neigung
zur Assoziation bilden die Resultate der Löslichkeitsdepression von TlCl und
und PbCl2 durch CdClj.^^) Die Wirkung ist in 0,5 normaler Lösung nur
ca. halb so stark als die verwandter temärer Haloide und wächst (relativ)
stark mit Abnahme der Konzentration.
Ganz analoge Resultate erhielt Goodwin^<><^) bei der Messung von
Konzentrationsketten der Art
Hg . HgO — CdCIj I — CdCl^ 11 — HgCl • Hg,
resp. der analogen mit Ag und AgCl. Die Potentialdifferenzen x in Volt
ergaben sich für die Konzentrationen I und II in Mol/Liter bei 2^^ zu
I
II
^Hg
XAg
Jt bcr.
0,2
0,02
0,0584
0,0576
0,0657
0,1
0,01
0,0634
0,0621
0,0695
0,02
0,002
0,0747
0,0760
0,0771
0,01
0,001
0,0801
0,0794
0,0794
Die letzte. Kolumne ist mit Hilfe von Leitfahigkeitsdissoziationsgraden
berechnet und man sieht, daß dicbe erst bei der größten Verdünnung zu
Resultaten führen, die mit den nach der osmotischen Methode gewonnenen
übereinkommen.
Sehr ausgedehnte Messungen der Konzentrationsdoppelkette Hg|Hga{
CdCljIlCdICdCljIlIHgClIHg hat Godlewski^o^) ausgeführt CdOjI war
stets 0,001 molar, d. h. enthielt 0,00009 Gramm CdQ2 pro Gramm H2O.
Wenn h die Anzahl Gramm CdCl2 pro Gramm H«0 bedeutet, so ist die
Potentialdifferenz in Millivolt jr (t »» 25%
h-io'
X
0,41
4,0
0,55
5.5
0,92
7,0
3,64
96,4
9,»8
H4,4
15.0
123,9
25,0
133,0
37,8
«39,7
45,0
143,2
55,0
»47,9
65,0
152,8
75,0
157.9
85,0
162,0
9M2
1654
150,0
175,8
200,0
180,6
277,8
185,1
'400,0
189,8
DrucI
ker, Cadmium.
hio»
X
500,0
192,9
600,0
1954
722,6
199,0
800,0
201,2
900,0
204,2
974,3
206,5
1050,0
2084
1132,7
210,1
445
Für eine andere Kette, Cd — CdCla I — CdCla 11 — Cd, fanden sich
nach Wright und Thompson *oi), wenn m^ und m^ die Konzentrationen
in Mol CdClj pro 100 Mol HjO bedeuten, die Potentialdifferenzen x in
Millivolt bei \%^ (mit einem wahrscheinlichen Fehler f<±o,5) zu
m,
mo
8,0
4.45
3,»
2,1
0,67
0,25
11,1
16,1
23,8
264
33.»
43.3
544
8,0
7,7
10,3
»7,0
27,2
38,3
445
2,6
9,3
»9,5
30,6
3,1
6,7
»6,9
28,0
2,1
10,2
21,3
0,67
11,1
Vergleicht man das aus den beiden Lösungen m, =0,67, mj«=o,25 be-
rechnete Verhältnis der Dissoziationsgrade mit Leitfähigkeitswerten, so fehlt
auch hier die Obereinstimmung.
Auch die Potentialmessungen von Neu mann *^) und Labendzinski^o^
zeigen, daß die Cd"-lonenkonzentration in CdCl^-Lösung erheblich geringer
als in den jedenfalls normal ionisierten Nitratlösungen gleicher Konzentration
sind; z. B. ist
für Cd / 1 n CdCIj : 6c = 0,726 Volt
n Cd / 1 n Cd(N03)2 : £c = 0,687
wonach das Chlorid nur den etwa zwanzigsten Teil an einfachen Cd"-lonen,
wie das Nitrat, enthält, also im wesentlichen komplexe Ionen bildet
Labendzinskiio*) fand für die Kette Cd — CdClj — Calomelelektrode
die Potentialdifferenz jr, wenn c Mol V2CdCl2 im Liter enthalten waren.
Nr.
c
x
Nr.
q
q'
1
10
0,686
2
1
0,726
2:4
0,06
0,27
3
0,1
0,738
3:4
0,25
0,60
4
0,01
0,749
Daraus berechnen sich für das Verhältnis der Dissoziationsgrade unter
Berücksichtigung der Diffusionspotentialdifferenz die Werte q. Die Leitfähig-
keit liefert q', so daß von Übereinstimmung keine Rede sein kann. Daher
muß auf Vorhandensein komplexer Ionen geschlossen werden.
Auch aus Oodlewskis Resultaten (s. o.) folgen für i bei c Mol/Liter
Werte, die von denen der Leitfähigkeit i' stark abweichen:
446 Drucker, Cadtnium.
c I i'
0,01 2,370 2,378
0,1 1,741 I1841
1 2,035 M67
Nach Ooodwini<>*) ergaben gleichkonzentrierte Lösungen von CdClj
einerseits, CdBfj, Cdjj, Cd(N03)j andrerseits in der Kette Cd — CdQi —
CdXj — Cd die Potentialdifferenzen jr, mithin das Verhältnis q> der Cd--
lonenkonzentration für CdClj - CdX^
Cl — Br +0,005 1,5
Cl— J +0,015 3fi
Cl — NO3 —0,024 0, 1 4
Entscheidend tritt aber die Messung der Oberführungszahlen hinzu.
Nach der von Kohlrausch und Holborn ausgeführten Interpolation i^'^)
entsprechen den Konzentrationeh von m Mol V2 CdClj pro Liter bei mittlerer
Temperatur folgende Oberführungszahlen des Anions (Grenzwert ca. 0,55 s. 0.).
m 0,01 0,02 0,1 0,2 0,5 1 1,5 2 3 5 7
na 0,57 0,58 0,59 0,62 0,65 0,69 0,72 0,745 0,767 0,865 0,995.
Hiemach ist für konzentrierte Lösungen die Existenz komplexer Anionen
bewiesen.
Neuerdings ist das Zahlenmaterial vermehrt worden. Ooldhaber und
BTIkschnewskii<>«) fanden für v-Liter pro Mol CdClj bei 18«:
V 15,87 23,99 31,99 47,92 63,1 79»7 99,8 119,9 176,8 230,9 3124
n 0,571 0,569 0,568 0,571 0,569 0,569 0,570 0,573 0,568 0,570 0,570
also völlige Konstanz schon in 0,05 molarer Lösung; während Hittorf >^^)
bei vier Versuchen ohne Diaphragma in konzentrierter Lösung bei t^ zu
folgenden Zahlen kam:
V 0,243 0,524 0,7533 2,692
n 1,137 0,801 0,724 0,589
t^ 22 18,6 19 17
Tierische Meihbranen als Diaphragmen liefern erheblich andere Zahlen.
Auch aus den von KümmelP^«) aus der Messung von Konzentratiöns-
ketten abgeleiteten Oberführungswerten ergibt sich, daB bereits in ca. 0,1
normaler Lösung Konstanz von n nahezu erreicht ist JEs fand sich bei Kom-
bination der Lösungen von c Mol V2 CdCla/Liter
c n
0,1—0,01 0,575
0,05—0,005 0,568
0,02—0,002 0,562
0,01—0,001 0,583
Indessen scheint es, daß der Mittelwert 0,570 doch noch ein wenig zu hoch
ist, da Kümmel I direkt 0,552 fand.
Die Temperlturkoeffizienten von Ketten mit CdCij-Lösung sind
gleichfalls untersucht worden. Für i9prozentige Lösung gab die Kette
Cd I CdClj ] AgCl I Ag einen Temperaturkoeffizienten von — 0,000 252. > o^) Ha ge n -
.bach i<>8) fand die Potentialdifferenz der Kette Cd— CdCLj jpüt— CdCI^ wim— Cd
in Volt für 70^ Unterschied und die Verdünnungen v zu;
V 1 10 100 1000
jt 0,0591 0,0585 0,0561 0,0540
Drucker, Cadmium. 447
Der Qang mit der Verdünnung kann nur als qualitativ sichergestellt
gelten.
Bouty**^'-^ fand einen ähnlichen Wert: 0,000615 Daniell pro Orad,
Proportionalität bis 60^ und Unabhängigkeit von der Verdünnung.
Der Temperaturkoeffizient der Halbkette HgHgCl — CdQj wurde
gefunden zu"<^)
V = 1 10 100
^ = +0,00068 0,00082 0,00097
resp. für m Mol V2CdCl2 pro Liter *»i)
m 2,7 1,4
JT +0,000681 0,0007
und für die analoge Silberkette'**)
m 1,5
^^ +0,000353
Die Zersetzungsspannung ist nach Le Blanc**^) ca. 1,74 Volt für
CdClj-Lösung.
Bezügirch der Viskosität ist folgendes festgestellt Bezeichnet 17 die auf
HjO bezogene innere Reibung bei m Mol ^^CACX^ pro Liter, so isti*^)
m 1,0 0,5 0,25 0,125
71 1,1342 1,0631 1,0310 1,0202
und bei verschiedenen Temperaturen und dem Prozentgehalte p an CdCl2.
wenn die innere Reibung von HjO bei 0^ 170=^1 ist*'^) (d = spez. Gewicht
bei Zimmertemperatur):
to= 15 25 35 45
0,5
0,25
'02
0,000721 0,000789
1,0
0,3
+0,000310
+0,000458.
1,3199 24,79
1,1813 16,30
1,1093 11,09
J?= 1,0402 0,8037 0,6458 0,5358
»y = 0,8894 0,7047 0,5755 0,4721
^ = 0,7746 0,6053 0,4910 0,4073
Die Oberflächenspannung wurde mittels der Steighöhenmethode ge-
messen. Es betrug die Höhe h in mm der Säule vom Radius 0,25 bei 15«»
und a Gramm CdCl2 in 100 ccm HjO'^*):
a 0 5 10 15 20 25
h 60,6 58,5 56,3 54,5 53,0 51,9
oder 11^) für 1 Mol ^/oCdCIj pro Liter HjO und das spez. Gewicht di5«= 1,078,
h = 57,2, mithin d.h = 6i,8. D. h, die Oberflächenspannung beträgt für
Vi H
diese Lösung -^—=7,15 Milligramm pro Millimeter, während reines Wasser
o
in absoluten Einheiten nach Valsons Zahl 7,00 ergibt
Die Diffusionsgeschwindigkeit bei 12,5® ist von Coleman**')
gemessen, jedoch nicht in allgemein vergleichbarem Maße ausgedrückt worden.
Spezifisc'ie Wärme.i'») Enthält die Lösung p% CdClj, so sind n
Mol HjO pro Mol CdCl2 vorhanden, beträgt das Molargewicht des Lösungs-
mittels m, das des Salzes M, die spczfische Wärme der Lösung c, des Lösungs-
mittels 7, so ist a = (M -f m • n) c— -ni • n . 7 die Molarwärme des gelösten Stoffes.
(c ist gemessen zwischen den angegebenen Grenzen) (730-0 == o,c;8 555,
730-0=0,98514, 770-0^ o,oSg6() für H ,0) für das feste Salz ist die spezi-
fische Wärme in der Tabelle angegeben
k
448
Drucker, Cadmium.
47,65 11,16
32,15 2144
77,12 49,18
Optisrhe
CjO-O
0,09362
0,56910
0,70187
0,83149
a
»7,08
20,35
18,82
15,62
a
Cto^
a
17,39
0,09701
17,70
18,37
0,56577
18,26
13,22
0,69419
12,87
-7,40
0,87409
-6,56
C50-0
0,09533
0,56367
0,69174
0,80956 -
Ober die Refraktion besitzen wir
Messungen von Jahn'»»), Le Blanc und Rohland *20)^ Oladstone und
Hibberti2i), Bender««^, de Muynck.128) Jahn gibt folgende Tabelle
des Exponenten für die a- und /3-Linie von Hj und für die D-Linie, wobei
a die Anzahl g pro ccm, A und B die Konstanten der Formel von Cauchy
bedeuten:
Eigenschaften.
a
0,3765
0,5007
0,2956
0,1954
Nach
1,3200
1,2776
1,1751
1,1550
n.
1,3884
1,3799
1,3629
1,3577
HD
1,3908
1,3828
1,3650
1,3599
1,304
1,3876
1,3700
1,3646
A
1,3788
1,3705
1,3543
1,3494
B
0,4174
0,4044
0,3695
0,3578
S
1,1862
1,1494
1.1146
1,1637
Liter bei i5<*
n.
1,36940
1,38117
1,39299
Bender ist bei t" und dem Gehalte von m Mol VjCdO, pro
m
3
4
5
t«
18,9
20,1
19,9
no
t«
1,38333 20,9
1,37670
1,38898
140129
t»
18,9
20,1
20,1
n, t»
1,38086 19,0
1,39312 20,5
140586 20,3
De Muynck gibt für 150 und die Konzentration a Gramm pro 100 g
Lösung:
a 57,524 4», 547 29,977
no M7314 141950 1,38938
118»
14,761
1,35835
21431
1,37127
1,210 1,142
Polarisationsebene
di? 1,852 1,515 1,330
Die elektromagnetische Drehung der Polarisationsebene ist
ebenfalls von Jahn (1. c), sovie von Oppenheimer'**) bestimmt vorden.
Die Resultate Jahns enthält die obige Tabelle unter S als spezifische, auf
die von HjO bezogene Drehung. Oppenheimer fand bei 2o,5<> und m Md
pro Liter
m 3,80 2,61
dw.6 1,5645 1,3941
S 1,15* 1,14
1,76 1,29
1,2435 I1I977
1,18 1,12
0,93 0,52
1,1404 1,0801
1,14 1,14
Nach Kahlenberg u. a.
soll die Lösung von
0,5 Mol V2CdCl2 pro
Liter bei 55« zu 0,024 Proz. hydrolysiert sein. Dieser abnorm hohe Betrag,
wurde jedoch aus Inversionsmessungen 125) abgeleitet und erscheint sehr
zweifelhaft, da CdClj-Zusatz die Inversion durch HCl beschleunigt i^«) Daß
bei höherer Temperatur merkliche Hydrolyse Platz greift, wird auch von
Bein^*^ für möglich gehalten.
Wir besitzen femer Daten über das Verhalten von CdClj in nicht-
wässrigen, resp. nicht reinwässrigen Lösungsmitteln. Es beträgt die prozen-
tuale Depression der Leitfähigkeit bei 25® durch Zusatz von 1 Volumprozent
Nichtleiter zum Wasser für die Aquivalentverdünnungen v^^s^
V CH3OH CjHjOH IsoQH^OH (C2H5)jO (CH3)jC0
6
2,38
3,05
3,28
2,63
2,21
10
2,24
2,85
3,09
2.46
2,08
Drucker; Cadmium. 449
In 100 g Methylalkohol lösen sich iji, in Äthylalkohol 1,52 g CdClj
*>ei 15,5 <> (Lobry de Bruyni^Sa))^ Die Leitfähigkeit in CH3OH bestimmte
CoffettiJ28b)^ die Überführungszahl in C2H5OH Carrara^^H elektromo-
torische Kräfte alkoholischer Lösungen Campetti.^^sd)
CdCL löst sich in Urethan mit normalem Molargewichte '-^X ^^ ^^st sich
femer in Athylacetat^*<>), in Aceton *3i)^ jedoch wenig, ferner in anderen orga-
nischen Stoffen, jedoch ohne elektrische Leitfähigkeit zu zeigen J ^2) Die Löslichkeil
in loogCHjOHbei 15,50 beträgt 1,71 g, in CjH^ OH ebenso 1,52 g.'^^) Die elek-
tromagnetische Drehung der i^olarisationsebene in CjH^ hat Jahn '^<) bestimmt
Das geschmolzene CdClj ist insbesondere hinsichtlich seineselektrochemischen
Verhaltens mehrfach studiert worden. Die spez. Leitfähigkeit k in S.E. ist bei t^ ^ •**)
t»
k.108
t»
k.io"»
t»
k.108
t»
k.io''
580
1470
530
980
470
43
410
16
570
J390
520
620
460
36
400
13
560
1320
510
330
450
30
390
10
550
1240
500
100
440
26
380
8,5
540
1156
490
75
430
22
370
7
538
1140
480
55
420
. 19
Da der Schmelzpunkt 538^^ keine auffällige Änderung in k verursacht, so
dürfte das Präparat nicht rein gewesen sein, so daß es schon vorher flüssige
Teile enthielt Der Schmelzpunkt der reinen Substanz liegt nach Weber
(s. S. 440) in der Tat erheblich höher.
Die Schmelze zeigt nach Garrard'^*») zwei Zersetzungspunkte bei der
Elektrolyse: bei 0,715 Volt und 1,225 Volt
Die elektromotorische Kraft der Kette Cd — CdClj - Clj gibt Weber i^^^)
zu jr = 1,3680 — 0,000580 (t*»— 590^) zwischen 590*^ und 780^ an.
Die Oberflächenspannung des geschmolzenen Salzes hat Motylewski^^'«)
studiert
Nach Morse undjones^^s) löst CdQj in geschmolzenem Zustande Cd und
bildet Cd4Cl- (analog Cd4Br7, das Jodid soll Cd,2J23 sein und ist darum recht
zweifelhaft).
Cadmiumbromid. Cd und Br wirken kalt nicht merklich aufeinander,
wohl aber entsteht CdBr^ — 272,3 bei Rotglut '3») Auch durch Kochen von
beiden Komponenten mit HjO kann es erhalten werden. »3«) Es schmilzt bei
571<>J**), oder nach neuerer Angabe bei 58oo»4i)^ siedet bei Söi^^^O» nach
älteren Messungen schon bei 806—81 2<> ^*2) und ist, da es im Dampfzustande
normales Molargewicht zeigt J^^), bei Ro^lut unzersetzt flüchtig. >^«) Die
Schmelzwärme, indirekt bestimmt, beträgt 5000— 5200 cal '*0» die Bildungs-
wärme aus Cd und Brj 76300 caP^<), resp. 75200 caP**), das Hydrat: >**)
Cd + Brj + 4 HjO = CdBrj 4 HjO + 82930 cal resp. CdBrs + 4 HjO =
CdBr2 4H20 + 7730cal. Es wird bei Rotglut durch Hj leicht reduziert »<<^),
durch Oj oxydiert i^'), gegen NO2 ist es nur wenig empfindlich. J^"^)
Das spez. Gewicht des festen CdBrj beträgt dilJ*= 5,196, korrigiert
für das Vakuum. »*») Im festen Zustande ist CdBrj teils als Anhydrid, teils
in verschiedenen Hydratstufen bekannt Nachdem schon Croft**^) angegeben,
daß CdBrj • 4H2O existiere, aber in trockner Luft alles H^O verliere, Rammels-
berg»*') dagegen das Tetrahydrat in langen Nadeln erhalten hatte, die bei
100« ca. die Hälfte, bei 200^ alles HjO verloren, sind in neuerer Zeit von
Lescoeur »52) Dampfdruckmessungen ausgeführt worden, die folgendes Re-
sultat ergaben, wenn p den Druck in mm Hg bedeutet:
Abcffc, Handb. d. aam^ßn. Chemie II. 2Q
450
Drucker, Cadtnium.
t = 20<>
t = 6o"
Gesättigte Lösung
CdBr^ + 4,5 HjO
„ + 1,06 n
n + 0,01 f,
ca.
10
9
9
8,8
<2
Gesättigte Lösung
CdBr2 + 3,5 HjO
. +1,8 .
w +0,13 n
ca.
122
130
124
<20
CdBfj
.4H,0
t« 0 18
30
a 37,92 48,90
56,9
b 24,74 «6,10
Ji,45
CdBr,H,0
40
45 60
80 100
60,65
60,75 61,10
61,29 61,63
9,80
9,76 9,62
9,54 9,41
Die (an CdBfj?) gesättigte Lösung hat
t« 10 20 30 40 60 70 80
p ca. 6 10 16 40 122 188 279.
Endlich hat Dietz**') durch Löslichkeitsbestimmungen die Grenzen der
Existenzgebiete verschiedener Hydrate zum Teil festgelegt Er erhielt bei 38*»
CdBrjHjO, unter 36^ CdBr2.4HjO, das bei 145« alles Wasser verlor. Be-
deutet nun a die in 100 g der Lösung enthaltenen Gramme CdBrj, b die
Anzahl Mol HjO auf 1 CdBr,, so ist
38 35
61,84 60,29
9,32 9»95
Hiemach liegt der Umwandlungspunkt bei etwa 36<>, und in der Tat
geht CdBr^.HjO unter HjG in das Tetrahydrat über.»**) Ein Hydrat mit
•/jHjO wie das bei CdCl2 vermutete konnte Dietz nicht erhalten, wohl aber
CdjClaBrj^HjG.
Für höhere Temperaturen fand ttard^**) den Gehalt
t« 104 155 170 215 232 245
a 61,8 63,7 65,2 69,9 70,1 71,5
Lösungswärme. Die Auflösung von 1 CdBr, in 400 HjO entwickelt
+440 cal bei i8<>, die von 1 CdBrj •4H2G in 596 HjG verbraucht 7290 cal.**«)
Das spez. Gewicht der CdBrj-Lösungen beträgt bei 19,5^ wenn a
Gramm in 100 g HjO gelöst sind:**')
a 29,8 64,3 91,1
dlJiS 1,2337 1,4690 1,6496
fQr verdünntere Lösungen, welche m Mol VsCdBrj im Liter enthalten, bei iS^'
m
di'iss)
m
dl« .59)
2,386.10-»
0,99900
75,1 . 10-9
1,0073
5,5J7 »
0,99935
390 .
»,0437
",34 »
1,00002
813 .
.1,0916
18,67 •
1,0010
1781 »
1,2004
37,43 »
1,0031
2936 »
1,3288
75,» 5 •
1,0075
4904 »
1,5464
Dasspez-Volumbeit* bezogen auf das von 19,5«, findet Krem ers'W) zu
t« I a= 24,3 44,5 68,1
0
0,99426
0,99226
—
19,5
1,00000
1,00000
1,00000
40
1,00872
1,01013
1,01122
60
1,01944
1,02172
1,02341
80
1,03216
1,03481
1,03690
100
1,04665
1,04942
1,05157
Drucker, Cadmium. 451
Den Gleichgewichtszustand des Salzes in wässriger Lösung zu beurteilen
gestatten, wenn auch nicht eben mit großer Genauigkeit, die Leitfähigkeit und
das osmotische Verhalten. Die äquivalente elektrische Leitfähigkeit
bei 18^ in reziproken Ohm geben Kohlrausch und HoLborn^^^O ^n wie
folgt, wenn m Mol VsCdBr^ in 1 Liter gelöst sind:
m
A
Y
5
5,3
4
7,0
3
9.»
2
13,3
1
«8,3
0,16
0,5
25,3
0,22
0,2
36,2
0,31
0,1
44,6
0,39
0,05
53,2
0,46
0,02
65,5
0,56
0,01
76,3
0,66
0,005
86,5
0,75
0,002
99
0,85
Für 4, erhält Wershoven
125, aus dem Grenzwerte der Oberführungs-
zahl desAnions na=o,57 (s. u.)
und der Beweglichkeit des Br v>»66.5 be-
rechnet sich 116. Diese Zahl führt zu den oben verzeichneten 7^ ■^. Den
Tetnperaturkoeffizienten fand W
ershoven
zu 0,0235 im Mittel. Weiterhin
fanden bei 250 Jones und Kni|
ght«6J) für
m Mol VsCdBr, pro Liter
m
A
r
0,770
22,0
0,17
0,3844
30,6
0,23
0,1922
40,3
0,30
0,0961
50,8
0,38
0,0480
61,5
0,46
0,01922
77,0
0,58
0,00961
88,6
0,67
0,00480
100,5
0,76
0,002406
»".5
0,88
0,001201
122,0
0,92
0,000601
129,?
0,97
0,000300
.»36,9
—
A^ berechnet sich wieder
aus der
Oberführungszahl n->«o,58 und
««j — •7Ae/<<a\7ii A 76,5
100 mif Ha
m T»ffnn*ratitrlr/^tffff7i*nf0n a i^o4e
■" ' '" ^ ' ^ 0,57 ^ ' "^ ""
(s. o.) zu 1 16 • (1 + 7 . 0,0235) = 136. Zur Berechnung von y ist hier ^=133
benutzt
Von osmotischen tJestimmungen seien zuerst die Dampfdruck-
depressionen Ap erwähnt 1^3), die durch m Mol CdBr, in 1 kg H^G bei
100^ bewirkt werden, angedrückt in mm Hg.
m o,s 1 2 3 4
Jp 8,6 17,8 36,7 55,7 80
Jp
P
0,0113 0,0234 0,0483 0,0734 0,105
452 Drucker, Cadmium.
Des weiteren liegen einige Serien von Oefrierdepressionen vor. Es famd
Jones 1«^) für m Mol CdBr^ pro Liter:
ist, den Tatsachen nicht entspricht.
Zu demselben Schlüsse leitet die Be^immung der Oberfüh-rungszahl
des Anions, welche nach konzentrierten Lösungen hin (29 Proz. CdBr^) das-
selbe Ansteigen (bis nahezu 0,2) zeigt wie die des CdClj ^^% während für
0,010 bis 0,0026 Mol VjCdBr^ pro Liter der Wert 0,584 gefunden wurde •*'),
so daß der Grenzwert vermutlich 0,57 erreicht In konzentrierten Losungen
trat übrigens eine auffallend große Temperaturabhängigkeit zutage, die zwar
von Qordon selbst als zweifelhaft angesehen wird^^^^), aber qualitativ durdi-
aus nichts Unwahrscheinliches hat, da diese Erscheinung auch bei anderen
Elektrolyten, insbesondere solchen, die zur Komplexbildung neigen, vorkommt
Im Mittel ist für eine Lösung, die 29 g CdBr, in 100 g enthält, bei
tj n
8 0,894
40 1,040
75 0,970
Die vollständigste Serie haben Qoldhaber und Bukschnewski^^*) ge-
liefert (t=i8ö), es ist darnach nAnion für v Liter pro Mol
V 1,99 3,98 8,00 11,99 16,01 23,99 32,02 48,02
n 0,782 0,650 0,601 0,577 0,570 0,567 0,566 0,569
V 63,88 79,75 99,95 119,8 i79,o 240,1 299,2
n 0,570 0,569 0,573 0,567 0,571 0,573 0,576
der Grenzwert n = 0,569 ist also schon bei mäßiger Verdünnung erreicht
m
•
i-i
7- 2
0,00125
0,0066
0,93
0,00325
0,0163
0,86
0,00522
0,0247
0,79
0,00719
0,033»
Ok75
0,00913
0,0419
0,74
0,01252
0,0562
0,71
0,0363
0,1393
0,54
0,0626
0,2166
0,44
0,0720
0,2438
042
0,0809
0,2689
040
0,0894
0,2938
0,39
0,0974
0,320:
0,39
0,1051
0,3349
0,36
0,1124
0,3564
0,36
Spätei* landen Jones
und Ch
ambersX') für höhere Konzentrationen
m
J
0,22
0,65a
0,44
»,213
0,66
»,738
0,88
2,277
Aus dem Vergleiche
beider
Methoden
läBt j
sich vorläufig nidit viel
schließen, nur soviel scheint sicher, daß CdBr, wie
das Chlorid ein Dektrolyt
von mittlerer Stärke ist, und daraufhin darf
vermutet Verden, daß ^Uis ein-
fache Dissoziationsschema CdBrj ,^
' Cd" + 2Br , veldies hier angenommen
Drucker, Cadmium.
453
Dafi CdBr, ein etwas schwächeres Salz ist als CdCl], beweist die Messung
der Kette Cd — CdClj— CdBro — Cd^««), welche einige Millivolt Potential-
differenz zeigte.
O^en Zusatz von KBr ist die Cd"-lonenkonzentration der Lösung stark
empfindlich J^^
Die Abhängigkeit des Gleichgewichtes in der Lösung von der Tempe-
ratur (s. o.) scheint auch aus der Abhängigkeit des Temperaturkoef|izienten
der Halbkette Cd — CdBrj von der Verdünnung hervorzugehen. Hagen-
^bach*^<>) fand für 70^ Differenz und die Verdünnung v Liter den Potential-
sprung der Kette Cd Amtig . — CdBrj kalt — CdBrj warm — Cd Amaig. zu jr Volt.
V 10 100 1000 joooo 100000
X 0,0617 0,0599 0,0551 0,523 0,589?
Der Gang scheint qualitativ sichergestellt
Für die Neigung zur Komplexbildung spricht auch das Resultat Wilder-
manns 1^^), nach welchem CdBrj in wässriger Lösung Br addiert.
Die Oberflächenspannung hat Valson*^^) bestimmt Er fand die
kapillare Steighöhe in der Röhre vom Durchmesser 0,5 mm bei. 15^ wenn
in 100 ccm H2O a Qramm CdBr, gelöst waren, zu h mm
.a 0 5 10 15 20 25 30 35
h 60,6 58,2 56,0 54,0 52,3 51,0 50,2 49,0
und für 1 Mol VsCdBrj im Liter HjO bei i5<> h = 55,o, das spez. Gewicht
d»s 1,113, ^^ d-h»:6i,2 und die Oberflächenspannung daher zu 7,66.
Dicspczifische Wärme studierte Helmreich"*) (Bezeichnungen vergl.
CdCl,)
P n
CjO-O
a
^jo— 0
a
C|0-«
a
— —
0,06561
17.8
0,06690
18,14
. 0,06809
18,47
41.98 20,87
0,60533
21,64
0,60066
18,79
0,60204
17.99
31,88 32,27
0,69693
21,78
0,68799
1441
0,68968
13,23
16,13 78,52
0,84123
24,60
0,83002
6.34
0.83357
5,99
Optische Eigenschaften.
Der Brechungsexponent für die D-Linie bei i5*\ wenn die Lösung p
Gramm in 100 enthält, ist ^7^)
p 41,961 3*289 23,973 20,552 11,983 6,543 3J34 1,927
n 141386 1,39215 i,37i8o 1,36555 1,35125 1,34309 1,33916 1,33665
Jahni'^) fand bei 20' für a Qramm pro ccm die n für D, H« und Hß,
sowie die Konstanten A und B der Cauchyschen Formel zu
a n« ud n,? A B S
0,3935 1,3793 1,3817 1,3876 1,3692 04346 1,2960
0,1918 1,3550 1,3572 i;362i 1,3464 ^0,3718 1,3128
Nach Hallwachs 17^) übertrifft der Brechungsexponent ud, wenn 1 Mol
ViCdBr, in v Litern gelöst ist, bei 18,5^' den von HjO um q, und die
äquivalente Refraktion beträgt AR.
V
Q
AR
<?
1,0590
0,016082
24,267
1,108078
4,2438
0,004128
24,313
1,027283
17,008
0,001 047
24,39
1,006846
34,059
0,0005277
24,52
1,003422
454 Drucker, Ctdmium.
Bender '•••) maß n„, np, n,i,'n für 4 Mol V2CdBr2 pro Liter bei t* zu
n. V* HD t^ nt t" Hy t«
1,39574 19,7 1,39835 20,2 1,40484 I9r9 1.40996 20^
und berechnete daraus den Modul 3,8- lo--* für l'jCd (bezogen auf KQ),
Die Refraktion für Na-Licht wurde auch von Lfe Blanc und Roh-
land untersucht^"')
Die elektromagnetische Drehung der Polarisationsebene war
Gegenstand der Untersuchungen von Jahn*'«) und Forchheimer.i'*) Die
obenstehende Refraktionstabelle Jahns enthält unter S die spezifische auf H^O
bezogene Drehung. Forchheimer fand die spezifische Drehung a und die
molare M für m Mol CdBr, pro Liter bei 20<^ zu
m a M
2,774 1,336 20,18
1,997 1,329 20,07
0,973 1,321 19,95
0,5138 1,335 20,17
Nichtwässrige Lösungsmittel. Die prozentuale Erniedrigung des
Leitvermögens bei 25^» durch Zusatz von 1 Volumprozent Nichtleiter zum
Wasser für 0,05 Mol VjCdBrj pro Liter wurde gefunden 1*^ zu
CH,OH C2H5OH (C2H4)20 (CH3)5CO
2,3 Proi. 2,82 Proz. 2,52 Proz. 2,05 Proz.
Die molare Leitfähigkeit bei i8<> in CjHjOH für 0,001 Mol VsCdBr,
pro Liter ist^'^') 14.10-*», in Propionitril wurde sie von Dutoit und
Aston *^*^) gemessen.
Nach Cattaneo beträgt die molare Leitfähigkeit fc, wenn in 1 Liter äthyl-
alkoholischer Lösung c Mol CdBrj vorhanden sind (korrigiert für die Leit-
fähigkeit des Alkohols). Die Temperatur ist 18,^ das spezifische Oewicht d,g
(Siemenseinheiten)
0,3607 0,832 11,6
0,1973 0,814 11,4
0,0990 0,804 llfO
0,0099 0,795 10,9
0,0058 0,794 9,5
0,0015 0,794 12,8
Die spezifische Wärme in Alkohol bestimmte Helmreich. n^
Refraktion und elektromagnetische Drehung in C2H5OH be-
stimmte Jahni^^) (vergl. oben) d ««spez. Oewicht
a d Ua no n.« A B S
0,27097 1,0464 1,3950 1,3970 1,4027 1,3856 04037 1,3688
0,16088 0,94361 _____ 1,3880
An geschmolzenem CdBrj bestimmte Qraetzi^^) die spez. Leitfthig-
keit k bei t^^ in Siemenseinheiten. Auch hier ist aus den S. 449 bei CdCIj
angegebenen Gründen anzunehmen, daß das Präparat unrein war.
\^ 620 610 600 590 585 580 570 560 550 540 530 520 510
kio** 302 296 288 283 280 235 120 50 25 12,5 7 4 2,8
mit schwachem Knick beim Schmelzpunkte.
Qarrardi^*) fand in der Kurve der Zersetzungsspannungen bei 591^
zwei Knickpunkte: bei 0,62 und 0,91 Volt
Drucker, Cadmium. 455
Die elektromotorische Kraft der Kette Cd — CdBrj — Br wurde zwischen
610^ und 780*' zu ;r= 1,1319 — 0,000486 -(t — 610) gefunden.iso)
Ober die Kapillarität des geschmolzenen Salzes vergl. Motylewski.'»"«)
Cadmiuinjodid. Cadmiumjodid, Cdjj« 366,1, ist seit Stromeyeri^')
bekannt und bisher in festem Zustande nur wasserfrei beobachtet worden.
Es kristallisiert hexagonal mit dem Achsenverhäitnisse a:b = o,8599: 1 1^*^)
und hat das spez. Gewicht dl' = 5,9857, dl''* = 5,9738^®*), di<^ = 4,576. »»<»)
Diese Differenz veranlaßte Clarke und Kebler^**) zu einer Untersuchung,
die sie zu dem Schlüsse der Existenz zweier isomerer Modifikationen, ß leicht
und a schwer führte. Je nach dem Darstellungsverfahren resultierte ß, bräun-
lich, von d = 4,668, das durch Trocknen bei 50*^ immer schwerer wurde,
und a, weiß, beständig bei 250", von d = 5,543 bis 5,660. Es muß als wahr-
scheinlich gelten, daß die fi-Form ledipjlich ein unreines Präparat darstellt,
den gleichen Schluß zieht auch Short. »'-*'*) Fullertons Zahlen verdienen
als die größten das meiste Vertrauen.
Die Bildungswärme beträgt nach Thomsen**^)
Cd -4- J2 = Cdjj + 48830 cal.
Der Schmelzpunkt liegt bei 404^*''*^), der Siedepunkt bei 708® bis
yigui95j^ dcu linearen Ausdehnungskoeffizienten fand Fizeau»^^) zu
2,9161-10-^. Im Dampfzustande ist CdJ.^ partiell dissoziiert »^^ und leitet
die Elektrizität. 'J*^) Es wird bereits bei gewöhnlicher Temperatur von NOj nach
Cdjj + NO2 = CdO + NO + J2 + 66400 cal
oxydiert, im Gegensatz zu CdBro und CdCU*'-''^)
Bei Rotglut wird es durch Ho reduziert. 2"^')
Die Löslichkeit in H.^O hat Dietz-^*^') gemessen. Die gesättigte Lösung
enthält bei t*' a Gramm CdJ.^ in 100 g, resp. b Mol HjO auf 1 Cdjj.
i^ o .18 50 75 100
a 44,39 46,02 49,35 52,65 56,08
b 25,41 23,85 20,87 18,29 15,92
Für höhere Temperaturen fand sich-'^-^
f^ 135 140 165 185 202 255
a 62,9 63,1 68,1 70,7 73,3 81,5
Lösungswärme. Bei 18" entwickelt die Auflösung von 1 Cdjj in 400
HoO —960 cal.^'^3)
Die spez. Gewichte der Lösungen bei. 18^ sind für m Mol V2CdJ2
pro Liter
m d»^ (\Vershoven2"'))
0,00235 0,99908 \
0,00550 0,99956
0,01120 1,0005
0,02195 1,0021
0,03302 1,0038
0,04411 1,0056
0,05522 1,0072
Bei a Gramm auf 100 g H2O ist-'^*')
a 21,4 ^ 43,7
A\l% 1,1681
Das spez. Volum, bezogen auf das von 19,5 ist bei t*' -"^
ni
dis(Orotrian»«»)>
0,0562
1,0073
0,278
1,0413
0,599
1,0885
0,913
1,1354
1,274
1,1890
2,138
1,3171
3.254
1,4821
3,770
1,557t
7
8i>,5
3286
1,6139
456 * Drucker, Cadmium.
a
*tö
0
19.5
40 60
80
100
22,6
46,4
0,99461
1,00000
1,00000
1,00863 1,01935
1,01027 1,02198
1,03218
1,03523
1,04667
1,04995
Das Gdjj nimmt unter seinen Verwandten eine besondere Stellung ein.
indem es als Verbindung zweier Stoffe, die beide eine Tendenz zur Asso-
ziation besitzen, Lösungen bildet, welche erhebliche Mengen komplexer Ionen
enthalten. Die äquivalente Leitfähigkeit bei 18^ beträgt nach Kohlrausch
und Holborn 208) für m Mol % Cdjj pro Liter in reziproken Ohm A, die molare
bei 25^nachZelinsky und Krapiwin^oi^ (Y = rCdJ2) fi in Siemens-Einheiten
180 25^
A r=|- V ^
4 7i9 8 49,03
3 9,9 16 62,98
2 12,1 32 81,96
1 15,4 0,13 64 104,7
0,5 18,3 0,15 128 129,0
0,2 24,2 0,20 256 153,6
0,1 31,0 0,26 512 178,6
0,05 40,1 0,33 1024 201,9
0,02 53,9 0,45 2048 221,8
0,01 65,6 0,55 4096 238,1
0,005 76,7 0,64 8192 249,7
0,002 92 0,76 16384 260,2
32768 272,2
Man erkennt, daß der Grenzwert noch bei m = 0,002 keineswegs* erreicht
ist, Wershoven gibt ihn zu 121 an. Der Grenzwert der Oberfühnings-
zahlen ist unsicher (s. u.), setzen wir ihn zu 0,553 an, so wird 4) = 120.
Damit sind die 7- Werte berechnet, nach denen die Dissoziation sich als die
eines nur mittelstärken Elektrolyten darstellt Die der Berechnung zugrunde
gelegte Annahme des Dissoziationsschemas Cdjj ^ ^ Cd- + 2J' ist jedoch
wegen der Komplexbildung um so weniger zutreffend, je konzentrierter die
Lösungen sind.
Den Temperaturkoeffizienten der Leitfähigkeit ermittelte Wershoven
zu 0,0274 für m = o,05, nach Carrara und Levi ist er für 1 Mol/106,5
Liter 209a) jm Mittel etwa 0,028.
Osmotische Messungen.
Die Dampfdruckdepression von m Mol CdJ^ in 1000 g HjO bei
100» beträgt 210) dp mm Hg.
m 0,5 1 2 3
4p 7,6 14,8 33,5 52,7
Ap
~—- 0,020 0,0195 0,0221 0,0232
und bei 30O, wenn a Gramm Cdjj in 1000 g HjO gelöst sind, in mm HjO^u)
a 100 200 400 800
dp 2,6 4,0 9,7 21,0
m 0,27 0,54 1,09 2,18
? 0,0226 0,0173 0,0209 0,0226
31,513,5m '
Drucker, Cadmium. 457
Beide Autoren finden also ein Minimum in der relativen Depression un-
gefähr an derselben Stelle.
Die Qefrierdepression, schon von Rüdorff^^^j untersucht, wurde
spater genauer bestimmt Arrhenius^'») fand für m Mol CdJ^ pro Liter
m jo i r='~^
0,0544
0,161
1,57
2
0,29
0,136
0,320
1,24
0,12
0,342
0,715
1,11.
0,06
0,684
1,523
(1,16)
(0,08)
Weiterhin ist nach Jones»»*)
m
A
• i
i— 1
f- 2
0,00105
0,0048
2,40
0,70
0,00210
0,0093
2.38
0,69
0,00419
0,0180
2,31
0,66
0,00626
0,0251
2,16
0,58
0,00832
0,0327
2,12
0,56
0,01053
0,0404
2,07
0,54
0,02064
0,0725
1,90
0,45
0,03034
0,0927
1.65
0,33
0,03966
0,1175
1,58
0,29
0,0486
0,1313
M6
0,23
0,06318
0,1599
, 1.37
0,19
0,07118
0,1766
1,34
0,17
0,07887
0,1913
1,3«
0,16
0,08624
0,2046
1,28
0,14
0,09332
0,2164
1,25
0,13
0,1001
0,2286
1,24
0,12
Für konzentrierte
Lösungen liegt noch
1 folgende Reihe"*) vor:
m 0,133
0,222 0,333
0,444
0,666 0,888
J 0,314
0,479 0,710
0,997
1,564 2,227
Wie man sieht, divergieren Leitfähigkeits- und
Oefrierdepressionswerte
schon bei geringen Konzentrationen, was
beim Zutreffen des Dissoziations-
Schemas Cdjj i ^ Cd- + 1^ nicht zu erwarten ist
Den obigen y kommt
daher, wenigstens in den höheren Konzentrationen, eine reelle Bedeutung
nicht zu.
Siedepunktserhöhungen maß Beckmann. *^<**) Für m Mol Cd], pro kg
HjO ist, wenn man die Konstante £ = 0,519 setzt,
ni A i
0,1190 0,062 (i»oo)
0,1285 0,073 1,10
0,231 0,121 (1,01)
0,262 0,143 1,05
0,348 o,i8^ (1,00)
0,390 0,212 1,05
0,578 0,303 (1,01)
0,651 0,353 ^05
458 Drucker, Cadmium.
Die eingeklammerten Zahlen entstammen einer besonderen Serie. Man
erkennt, daß die Ergebnisse der Methode nicht genau genug sind, um weitere
Berechnung zu gestatten.
Bewiesen ist auch hier xias Vorliegen eines anderen Dissoziationsschemas
durch Überführungsmessungen. Die von Kohlrausch und Holborn^'*)
interpolierte Tabelle der Überführungszahl des Anions lautet für 18*» und
m Mol VjCdJj im Liter
m 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,2 0,1 0,05 0,02 0,01
n 1,25 1,22 1,18 1,12 1,00 0,83 0,71 0,64 0,59 0,56
für m»=o berechnen wir mit den oben benutzten Beweglichkeiten von VjCd
und J n = -~^ = 0,556, während der kleinste bisher gefundene Wert bei
m=« 0,0099 bis m = 0,00252 nach Kümmell 0,552 beträgt.
Neuerdings hat Hittorf ^ic) ohne Diaphragma n= 1,245 für v=« 0,57408
Liter pro Mol bei 18^ gefunden. Redlich und Bukschnewski^'*^) unter-
suchten bei i8<> eine ganze Serie.
V 4,02 8,01 12,42 16,06 24,43 32,20 48,25 60,9 63,8
n 1,003 0,925 0,777 0,719 0,657 0,619 0,593 0,578 0,573
V 80,4 100 121,0 180,9 270,0 300,4
n 0,558 0,554 0,558 0,558 0,556 0,558
Der Grenzwert n = 0,557 weicht von Kümmel Is Resultat wenig ab.
Die große Teniperaturen;pfindlichkeit, die die Überführungszahl des CdBrj
zu zeigen scheint, konnte Oordon bei Cdjo nicht finden, bei 70^ und 40**
waren für dieseHie Lösung beide Werte gleich.
Daß Cdjj bedeutend weniger Cd- enthält als z. B. das Chlorid, geht aus
Messungen der Kette Cd — CdJ.> — CdClj — Cd hervor ^i^, deren Potential-
differenz sich zu 0,015 Volt ergab, was einem Verhältnisse der Cd--Ionen-
konzentration von ca. 3,6 : 1 entspricht.
Auf Grund einer ausführlichen Diskussion des gesamten vorliegenden
Zahlenmaterials für Leitfähigkeit, Gefrierdepression und Überführung zieht
McBäin^i'*) den Schluß, daß in 0,1 normaler Lösung ca. 80 Proz. undisso-
ziiertes Cdjj vorhanden ist, das Anion ist etwa zur Hälfte CdJ'^, CdJ"^ kann
nur in verschwindend kleiner Konzentration zugegen sein.
Hagenbach*^*^) hat den Temperaturkoeffizienten der Kette
Cd — Cdjj I — Cdjj II — Cd bestimmt Für 70^ Temperaturdifferenz fand sich
der Potentialsprung yt Volt bei der Verdünnung v
V 10 100 1000 10000 100000
X 0,0623 0,0607 0,0507 0,0512 0,0522 •
Auch diese Werte (vergl. CdCl^) ^nd auf wenigstens einige Prozente
unsicher, auffallend ist aber, daß die Konzentrationsveränderlichkeit erheblich
die beim Chlorid gefundene übertrifft.
Es seien hier noch mitgeteilt -^••) die Potentiale x (in Volt) der Kette
CdiCdJj + xJjiPt bei 20^
1. a = Gramm J2 in 1 com einer 1 proz. Cdjj-Lösung.
a 0,0032 0,0016 0,0008 0,0004 0,0002 0,0001 0,00005
jt 1,087 1,081 1,067 i,o63(?) 1,050 1,045 1,039
2. b = Gramm CdJ^ in 100 g HjO, c = Gramm J2 in 1 ccm stets mit Jj
gesättigter Lösung.
Drucker, Cadmium.
450
b 0,1 1,0 5,0 11,4 30|0 50,0 70,0 81
c 0,0008 0,0032 0,0071 0,0095 0,0113 0,0151 o,p202 0,0300
jr 1,119 1,087 1,081 1,072 1,057 I1O46 1*036 1,034
3. Anwesenheit einer konstanten Menge J2 (also c < 0,0008, s. oben).
b 0,1 049 1,1 5,1 10,0 20,0 30,0 40,0
jr 1,084 i|06o 1,045 i|025 1,018 ],oo8 1,001 0,994
b 50,0 . 60,0 70,0 80,0 81,0
jr 0,985 0,980 0,975 0,974 0,974
Die Oberflächenspannung von Cdjj in HjO bewirkt in einer Röhre
vom Durchmesser 0,5 mm bei 15^ und der Konzentration von a Qramm pro
100 ccm HjO die Steighöhe h mm'-^*^")
a 0 5 10 15 20 25
h 60,6 58,0 55,8 53,9 52,1 50,5
resp. für 1 Mol V2CdJ2 pro Liter h= 53,2 und, da d'*= 1,142, d.h = 60,7.221)
Das Salz erhöht also die Oberflächenspannung des Wassers.
Ober die Diffusionsgeschwindigkeit liegen Daten von Lenz vor,
vergl. unten. 229)
Die spezifische Wärme bestimmte Helmreich Ji^j (vgl. CdClj)
C30-0 . ß
0,05264 . 19,20
45,70 24,13 0,57953 ■ 35,41
29i99 47,4» 0,72725 45,30
15,16 113,66 0,87235 87,20
Optische Eigenschaften.
Die Brechungsexponenten für
^50-0
0,05274
0,57220
0,71462
0,84841
a
19,23
29,75
30.28
30,30
0,05277
0,56936
0,70932
0,83952
a
19,25
25,54
20,0
-o,3o(?)
H«, Hf, Hy bei der Konzentration
"r
t«
M2563
19,9
',44033
19,7
m Mol VjCdJ, pro Liter bei t« sind "2)
m n« i" n„ t«
3,2083 M0708 19,8 1,41866 19,9
3,7431 1,41990 19,4 1,43277 19,6
Daraus folgen für i/sCd die Moduln (bezogen auf KQ)
0,0038 0,0040 0,0041.
FQr Na-Licht wurde gefunden 22=*), wenn a Gramm in 100 g Lösung
vorhanden, bei i5<*
a 39,959
no M1332
und*") bei. 20«
31,123
1,38999
a
no
18,728
1,36370
10,97
1,3488
12,733
1,35329
3,379
1,33885
.3,095
1,33822
16,93
1,3582
.Die gleichen Werte hat H. Jahn bei 20c bestimmt '•'2*) für a Gramm pro ccm
a
0,6353
0,3410
0,1874
1,5181
1,2791
1,1541
n.
14142
1,3755
1,3556
no
1,4176
1,3782
1,3580
1,4263
1,3847
1,3634
1,3995
1,3643
1,3461
B
0,6332
0,4815
04084
S
2,0731
2,0002
1,9667
B
A und B sind die Konstanten der Formel von Cauchy.
Die Dispeision B berechnet sich nach der Formel von Cauchy A+ ^"2
= C für b Gramm CdJ, pro Liter zu"')
b 98,8 197,7 289,5 400
Cbeob. 0400 0,453 0,503 0,568
CbCT. — 0453 — 0,563
460
Drucker, Cadmium.
Die elektromagnetische Drehung der Polarisationsebene nach
Jahn enthält die obige Tabelle unter S als spez. Drehung bezogen auf H^O.
Forchheimer^^^ fand bei 20® die spezifische (a)und die molare (ji) Drehung
für m Mol Cdjj pro Liter
m ö fi
1,924 2,159 43,86
0,951 2,102 42,70
0,447 2,094 42,54
0,211 2,086 42,37
fi ist demnach von m nur wenig abhängig.
Nichtwässrige Lösungen. Der Assoziationstendenz des Cdjj ent-
spricht seine erhebliche Löslichkeit in allerlei nichtwässrigen Flüssigkeiten,
und -es liegt daher ein ziemlich umfängliches Beobachtungsmaterial fiber
derartige Lösungen vor. Davon sei zunächst noch die Bestimmung d-c
prozentualen Depression des Leitvermögens von 0,05 äquivalent normaler
Lösung bei 25® durch Zusatz von 1 Volumprozent Nichtleiter angegeben.**»)
CH3OH C2H5OH isoCjH^OH (CH5),CO
2,59 Proz. 3,33 Proz. 3,53 Proz. 2,42 Proz.
Ober Gemische von Wasser mit Äthylalkohol als Lösungsmittel hat
Lenz"«) gearbeitet Wenn statt HjO H^O + CjH^jOH von v Volumprozent
(bei 12,5») C2H5OH benutzt wird, so sind für m Mol VjCdJj pro Liter bei
i8<^ die auf die HjO-Lösung bezogene äquivalente Leitfähigkeit A, die Dber-
führungszahl des Anions n und die pro Tag durch i qcm diffundierte Menge
(ebenfalls auf H20-Lösung bezogen) 1.
m»
=0,25
m =
= 0,5
m==Ji,o
m=- 0,125
V A
V
J
A
V A
0 1
0
1
1
0 1
5,5 0,850
6,0
0,842
0,818
34.5 0,316
10,7 0,697
15,2
0,637
0,630
65,0 0,1988
19,2 0,545
23,3
0,521
0,540
93,5 0,1227
29,7 0,399
34,5
0,3902
04035
404 0,308
43,7
0,3280
0,3440
m = 0,0625
49,6 0,2588
56,2
0,2714
0,2807
V A
58,8 0,2437
65,0
0,2453
0,2561
0 1
69,8 0,2101
75,4
0,2217
0,2305
34,5 0,2954
79,5 0,1910
85,1
0,1.962
0,2068
65,0 0,1743
89,5 0,1517
93,5
0,1484
0,1523
93.5 0,1147
m
v= 0
5 10
15 20
25 30
35 40 45
1
n=i,i35 1
,110 1,089
1,073 1,072
1,077 1,088
1,108 1,130 1,160
0,5
1,044 1
,021 1,017
1,022 1,032
i,ai4 1,057
1,070 1,088 1,120
0,25
0,929 0
,914 0,915
0,922 0,934
0,952 0,974
1,000 1,028 1,058
0,125
0,808 0
,818 0,831
0,851 0,876
0,899 0,928
0.959 0,989 1,019
nt
v= 50
55 60
65 70
75 80
85 90 95
1
1,193 1
,226 1,262
1.300 1,338
1,378 1417
1460 1,502 1,549
0,5
1,159 1
,192 1,229
1,265 1,305
1,344 1,384
1,427 1,471 1,515
0,25
1,089 1
,121 1,160
1,198 1,239
1,282 1,329
1,375-1,421 1470
0,135
1,052 1
,088 1,127
1,170 1,212
1,262 1,306
1,357 1.404 1458
Auf Grund die
ser Tabelle
für n läßt sich vermuten, d
afi die Beständigkeit
der ko
mplexen lone
n mit dem
Alkoholgehalte stark zunir
nmt
Drucker; Cadmium. 461
V
I
m = i
m=o,5
0
1
1
27,9
51,0
74,7
0,477
0,438
0,464
0,542
0,391
0,382
Die Oberführungszahl in Äthyl- und Amylalkohol hat Hittorf^»«) gc--
messen. nAnion ist für a Teile Alkohol auf 1 Teil Salz
Äthylalkohol,
a 1,107 1,394 1,695 2,190 2,466 8,375 37,229
n 2,102 2,001 1,909 1,848 1,823 1,552 1,318
In Amylalkohol war n = 2,3 bei 3=3,179.
Refraktion und elektromagnetische Drehung der Polarisations-
ebenc in C2H5OH hat Jahn untersucht (Bezeichnung vergl. oben),
a d^ n. no n,i A BS
0,3567 I1I007 1,4059 1,4083 1,4152 1,3945 0,4902 1,9716
0,1817 0,94898 1,3834 1,3864 1,3920 1,3730 0,4485 1,9670
Das spez. Gewicht in CH3OH bei 25^^ ist von Carrara und Lcvi23i)
gemessen worden. Wenn df des CH3OH Q = 0,78 862, das Äquivalent-
gewicht von CdJ^ A=« 183,1, S das spez. Gewicht df der Lösung, m die
A O-
Anzahl Mol V2CdJ2 pro Liter, 9) = ^— looo- — ist, so ergibt sich
K^ m
m 1,221 0,610 0,305 0,152" 0,076 0,038 0,019
S 0,89047 0,84026 0,81480 0,80185 0,79559 0,79227 0,79062
9} 126,28 124,70 123,49 121,67 115,75 110,26 98,57
Die molare Leitfähigkeit für v Liter pro Mol Cdjj bestimmten
Zclinsky und Krapiwin232) bei 250 (I). Unter 11 sind die Bestimmungen
derselben Autoren für wässrige Lösung, unter III die von Jones und Lind-
say232») mit 50 Proz. Alkohol als Lösungsmittel beigefügt (Siemens-Einheiten)
V
I
II
111
¥
16
13,07
62,98
20,31
0,210
32
13,59
81,96
24,22
0,166
64
14,16
104,7
31,17
0,135
128
14,78
129,3
42,03
0,114
• 256
15.44
153,6
5043
0,100
5J2
18,41
178,6
—
0,103
1024
21,93
201,9
—
0,109
Die molaie Leitfähigkeit in »Äthylalkohol studierte Cattaneo^^^») (vgl.
CdBrj)
c d,g > fi
04290 0,863 7ii8
0,1730 0,823 6,76
0,0870 0,810 6,71
0,0108 0,796 5,60
0,0065 0,796 5i40
0,0021 0,796 4,95
462 Drucker, Cadmium.
Weitere Studien über Leitfähigkeit in Methyl- resp. Äthylalkohol enthalten Ab-
handlungen von Jones und Carroli^^^*^) und Coffetti ^^^); elektromotorische
Kräfte von Ketten mit wässriger und alkoholischer Lösung hat Campetti ^^
gemessen.
Lösungswärme und Löslichkeit in CH,OH, CjH^OH und
QH^OH hat Timofejew gemessen 2^*), desgleichen die spezifischen
Wärmen dieser Lösungen. Die spezifische Wärme hat auch Helmreich
bestimmt ^»8)
Was andere organische Lösungsmittel angeht, so seien zunächst Leit-
fähigkeitsbestimmungen erwähnt /i sei die molare Leitfähigkeit in reziproken
Ohm, V die molare Verdünnung, s die spezifische Leitfähigkeit der Lösung,
s' die des Mediums.
t— 2O0 "«)
1. CHjCOCjHj 2. Propionitril 3. (CHsliCO 4. CH,COC,H-
V fi y [i y fi y ß
64 5,58 64 15,9 . 4 10,4 64 2,13
128 5,48 128 17,0 8 11,7 128 1,55
256 19,1 16 11,4
512 19,2 32 11,5
64 11,6
128 11,9
256 12,0
5. Acetophenon 6. Acetonitril »'^
i^ y s fi t* V s jM V
25^ 128 0,016 2,0 2S^ 48,9 0,69 33,7 0,006
256 0,008 2,1 97J 0,37 36,4
50® 128 0,015 1,9
256 0,008 2,1
Kahlenberg und Ruhoff"*) fanden bei 25* in reziproken Ohm für
1 Mol in V Liter Amylamin die molare Leitfähigkeit
V 0,781 0,891 1,095 1,237 M50 1,738 2473 5482
fi 0,465 0,534 0,542 0480 0,346 0,187 0,034 0,002
In Äther bei 18® beträgt die Leitfähigkeit 5,56. lo-^ für 0,095 g »n 100 g
Äther und hat deli Temperaturkoeffizienten —0,029.*»^
In Aceton löst sich CdJ, bei i8<^ im Oewichtsverhältnisse 1:4 (Nau-
mann"'*)).
In Aceton gelöst bewirkt CdJ, folgende Erhöhungen J des Siedepunktes >'^
(a — • Gramm Cdjj auf 1000 g (CH3)2CO, n Mol pro 1000 g).
a 32,25 36,66 43,39 64,80 67,04 80,50 94,27 149,19
n 0,0881 0,1002 0,1186 0,177 0,183 0,220 0,2576 04076
J® 0,124 0,140 0,160 0,234 0,236 0,282 0,330 0,504
,4ber.o,i52 0,174 0,206 0,306 0,316 0,381 0445 0,705
wobei für Jbcr. die Konstante des Acetons zu 1,73 angenommen ist
Ober die Refraktion in CjHjOH und (CH3),CO vergL man Le Blanc
und Rohland.239)
Kahlenberg 2^0) fand den Potentialsprung der Kette Cd — Cdjjl
Cdjj II — Cd mit Acetonitril als Lösungsmittel zu 0,032 Volt, wo I die Ver-
dünnung v BS 48,9, II v »1214,7 zukiun. Die molaren LeitAhigkeiten beider
Lösungen bei 25« gibt er zu 33,7 (I) und yfj (II) an.
Brucker/Cadmium. 453
In S2CI2 und in S(0CI)2 löst sich Cdjj mit gelber Farbe.^^») Über
Reaktionen in Äthylacetat vergl. Naumann^^^), über die Beeinflussung des
Multirotationsrückganges der Qlykose in CH3OH vergl. Trey^^:»), über die
Beeinflussung der Entmischungstemperatur von CHjCOOQH^, QH^OH und
HjO, welche Cdjj in Gegensatz zu anueren Salzen steWt, vergl. Pfeiffcr.244)
Trey fand die Wirkung von Cdjj weit stärker als die von KJ, Pfeiffer,
daß die Cadmiumhaloide sich anders verhalten als die von Ba, Sr, Ca.
Im geschmolzenen Zustande leitet Cdjj die Elektrizität gut Qraetz^«)
fand die spez. Leitfähigkeit k bei t^ in S.E, zu
t" 440 430 420 410 404 400 390 380 370 360
kio^ 3470 3070 2780 2600 2490 2440 2310 2175 2050 1970
t'^ 350 340 330 320 310 300 290 280 270
k-io» 1850 1700 1475 750 130 55 15 6 2,5
Dem Erstarrungspunkte entspricht also kein ausgezeichneter Wert
Qarrard246) fand bei 468^ zwei Zersetzungspunkte, bei 0,515 und bei
0,68 Volt
Das kapillare Verhalten der Schmelze untersuchte Motylewski.»*^*)
Cadmiumcyanid. Cadmiumcyanid, CdCy2=' 164,5, wurde dargestellt
von Rammelsberg^*^, Schüler^^"»), Loebe.^^^) Es ist ein gut charak-
terisiertes Salz, ein wenig in Wasser, aber wegen der Neigung zur Bildung
komplexer Salze in KCN-Lösung stark löslich. Seine Lösungswärme in ver-
dünnten Säuren bestimmte Joannis^*^) zu
VjCdCyj + HCl«« V2CdCl2 + HCy -f 2900 cal,
VjCdCyj + V2H2SO4 = '/jCdSO^ + HCy -f 4170 cal,
die Bildungswärme berechnet derselbe Autor zu
VjCd -f Cy Gas = «/2CdCy2 fest -f 20 100 cal.
Thomscn^*«) fand
Cd + 2Cy + aq = 33960 cal.
Cd -f 2Cy -f 2KCy aq = 44750 cal,
CdCyj aq -f 2KCy aq = 10790 cal,
Cd(0H)2 + 2HCyaq= 13700 cal.
Ober die OberfQhrungszahl hat Riege r^^^«) Versuche angestellt
In der Lösung der Cyaniddoppelsalze ist mit Hilfe von H2S das Cd"-Ion
durch Fällung von CdS nachweisbar und dadurch vom Kupfer analytisch zu
trennen-.
Cadmiumhydroxyd. Das Cadmiumhydroxyd, Cd(0H)2 «» 1464, war
bereits Strom ey er 2*^) bekannt, der es auf interessante Weise aus CdO -f H2O
erhielt, indem er dem H2O KOH zufügte. Es stellt sich in der Regel als
ein amorphes Pulver dar, soll jedoch, wenn es aus NH^OH-Lösung ausge-
schieden wird, kristallin erhalten werden.^*») Dies wäre wegen der Langsam-
keit des AbScheidungsprozesses sehr wohl möglich, da ja die Umwandlung
des amorphen in kristallines selbst unter KOH erfolgt (Stronieyer). Es
entsteht bei der Elektrolyse von NaCl oder NaQOa "*), auch KCl"*) an der
aus Cd bestehenden Anode. Eine Umwandlung CdSO^ + Ag^Q \ ^
Cd(OH)2+Ag2S04 hat Vitali"«) beobachtet
Die Bildungswärme berechnet Thomsen"^) zu
Cd + O + HjO = Cd(0H)2 + 65680 caL
Das spez. Gewicht bei 15^ gibt de Schulten "«) zu 4,79 an.
Bei der Neutralisation mit Säuren werden entwickelte*^
464 Drucker, Cadmium.
Cd(0H)2 + 2HCI aq : 20 290 cal
» +2HBraq 121560 »
,, +2HJaq 124210 n
n +H2S04aq 124200 v
», + 2HNO3 aq : 20620 »
IT + HoSjOfi aq : 20360 n
Die Löslichkeit in HjO beträgt nach Herz2&9) 2,0- 10-* Mol pro
Liter, berechnet aus Gleichgewichten mit- Ammonsalzen. Wegen der an
anderer Stelle zu besprechenden Komplexbildungen mit NH3 erscheint diese
Zahl unsicher. Dagegen berechnet Lahendzinski*-^®<>) das Löslichkeitsprodukt
Cd -OH 2 zu 1,3 -10-^ was aber wohl zu groß ist.
In Salzlösungen löst sich Cd(OH)2 stärkei als in HjO. . Bei t^ zeigt
eine mit Cd(OH)2 gesättigte normale Lösung die folgende in Prozent des
Salzgehaltes ausgedrückte Alkaleszenz.^^^)
Salz
250
50«
790
99,5»
KC!
0,540
0,560
0,578
0,581
NaO
0,536
0,560
0,580
0,582
KBr
0,892
0,935
0,980
0,980
NaBr
0,910
o»930
0,960
0,990
KJ
M45
1,650
1,850
1,970
NaJ
1,440
1,648
1,800
»,952
KCNS
0,800
0,750
0,660
0,532
NaCNS
0,780
0,740
0,650
0,510
Diese Erscheinung wird dadurch erklärt, daß die Anionen der Salze die
Cd*'-Ionen mehr oder weniger weitgehend zur Bildung undissoziierter Mole-
keln und komplexer Ionen verbrauchen, bis die äquivalente Menge von OH'-
lonen aus dem festen Cd(0H)2 dessen Löslichkeitsprodukt wieder herstellt
Daher zeigt sich auch hier das Jodid als das wirksamste.
Wilsmore262) maß den Potentialsprung von Cd gegen - KOH zu 0,437.
Daraus berechnet sich eine Cd"-Ionenkonzentration von 3.10— ^^
Cadmiumoxyd. Das normale Cadmiumoxyd, CdO«» 128,4, ist seit
Stromeyer^«») bekannt Es findet sich als Mineral z. B. in regulären
Oktaedern 264) vom spez. Gewichte 6,15 und der Härte ca. 3 und kann, da
es als ein sehr hitzebeständigef ^^*) Stoff bei pyrochemischen Reaktionen im
Rückstand bleibt und andererseits wie andere Schwermetalloxyde in Wasser
nur wenig löslich ist, auf verschiedenen Wegen künstlich dai^gestellt werden.
Durch Glühen von Cd(N0j^)2 erhält man dunkelfarbige Oktaeder ^«s), die ver-
mutlich Stickoxyde enthalten. In braunen Nadeln erhielt Pouleijc*«^ das
CdO aus der Schmelze von CdFj in Alkalicarbonat Als dunkelrote kubische
Kristalle wurde es aus amorphem CdO durch Glühen bei Hellrotglut in Oj-
Atmosphäre erhalten.^cs) in NO bei 30o<> entsteht CdO aus Cd.2«») Das
spez. Gewicht des kristallisierten CdO beträgt ^^o) 8,111.
. CdO kann beim Glühen verschiedene Umwandlungen erfahren. In Clj
erhitzt gibt es leicht CdCI^.^'O '« Hj wird es oberhalb 270« lebhaft redu-
ziert ^'2), jedoch kann diese Reaktion, wenn sie in stagnierender Gasatmosphäre
erfolgt, wenigstens bei höherer Temperatur nicht quantitativ zu Ende gchep,
da andererseits H^O mit Cd-Dampf die Gegenreaktion ergibt.«'»^
Drucker, Cadmium. 4(ß
Durch Mg wird CdO schon bei mäßiger Hitze lebhaft reduziert.^?^)
Die Bildungswärme, vermehrt um die Hydratationswärme, berechnet
Berthelot pro Mol zu 66400 caP'»), Thomsen zu 65780 cal (vergl.
Cd(OH)a).
.Ditte270) unterscheidet nach der Lösungswärme des CdO in H2SO4
verschiedene Modifikationen, die durch verschieden starkes Glühen entstehen
sollen; es erscheint indessen kaum zweifelhaft, daß, soweit nicht durch Ver-
unreinigung der Präparate, für deren Annahme bestimmte Gründe vorliegen,
Unterschiede bedingt waren, die geringfügigen Differenzen auf Verschiedenheit"
der Präparate bezüglich des Verhaltens bei der Auflösung, speziell der Ge-
schwindigkeit, zurückgeführt werden dürfen. Dieselben Erscheinungen wurden
an ZnO beobachtet.
Cadmiumsuboxyd und Peroxyde. Durch Glühen von Cd(COO)2
entsteht eine gelbe Masse, die, im verschlossenen Gefäße erhitzt, ein grünes
Pulver von CdjO liefert*'^ Die Individualität dieses Stoffes ist aber be-
zweifelt und er ist von verschiedenen Autoren ^"S) für ein Gemisch von Cd
und CdO erklärt worden, obwohl ihm durch Hg kein Cd entzogen wird 2'^;
auch Tanatar und Levin-''') geben an, ihn dargestellt zu haben. Morse
und Jones280) erhielten aus Cd4Cl7 + HjO gelbes Cd^O, das beim Erhitzen
in Cd + CdO überging. Ein grünes Pulver von Cd^O soll durch langsames
Erhitzen von CdC204 in CO.» gewonnen werden ^9^), die Bildungswärme
7000 cal und d, 9 = 8,19 zeigen und durch HNO., oxydiert werden.
Ein CdjO] ist gleichfalls beschrieben worden.-^'^)
Aus HjOj und Cd{OH)2 erhielt Haas^ss) Stoffe, die zwar nicht reines
CdOj sind, wohl aber vermöge ihrer Beständigkeit den Schluß auf die
Existenz höherer Oxyde rechtfertigen. Auf gleiche Weise stellte Kuriloff^®^)
gelbe mikroskopische Kristalle^'on H2Cd04 dar, die, in NH4OH unlöslich,
mit Säuren HjOj entwickeln und bis 180^ hitzebeständig sind.
Cadmiumsulfid. Das Cadmiumsulfid, CdS= 144,5, ist entdeckt von
Stromeyer254) und als Mineral bekannt unter dem Namen Greenockit
Künstlich erhält man es bei der Fällung von Cd-Salzen mit HjS, durch Elek-
trolyse von Na2S203 mit Wechselstrom zwischen Cd-Elektroden^^*), sowie
von einem Alkalisalze mit Cd-Anode und CuS-Kathode.286) Aus Cd und S
entsteht es bei starker Kompression und wird kristallinisch.^^') Weiter wurde
es erhalten aus Cd + SO^ bei 200<>288) (dabei entsteht auch CdSO^^ss)).
Greenockit bildet sich aus CdClj -f HjS bei Rotglut 2»«), aus CdO + S bei
Rotglut^*») Aus amorphem CdS durch kurzes Glühen im elektrischen Ofen ^^^^^
oder aus SnS durch Oberleiten von CdCl2-Dampf2»=^) erhalten ist es hexa-
gonal, zeigt rotgelbe Farbe und das spez. Gewicht ca. 4,8. Greenockit ent-
stand auch in der Schmelze von CdS -f S + K2C03 29^) (jedoch nur bei be-
stimmten Gewichtsverhältnissen und nicht mit Na2C03 statt K2CO3 ^»s)) und
hat die Härte 3,5 (Mohs) und das spez. Gewicht 4,5.^®*) In langen gelben
Kristallen entsteht es hexagonal und, anscheinend als neue Modifikation,
monoklin, wenn H2S auf Cd-Dampf reagiert.^^^) Der natürliche Greenockit
gehört dem hexagonalen System an, zeigt das Achsenverhältnis a:c =
1:1,6218^^'^, den Brechungsindex des ordentlichen Strahles 2,5517 für rot,
2,6882 für mittleres Grün und sehr geringe Doppelbrechung.^»^)
Die Existenz verschiedener Modifikationen ist mehrfach vermutet worden.
Nach Buchner299) existiert eine gelbe («) und eine rote (ß) Form, a hat
das spez. Gewicht 3,906, ß 4,513.'^^) Beide sind hexagonal, [1 bisweilen
Abcgg, Handb. d. anorgan. Chemie II. 30
466 Drucker, Cadmium.
monoklin (s. o.).^®^) Nach den vorliandencn Angaben scheint es nicht aus-
geschlossen, daß die gelbe und rote hexagonale Form weder poly^, iso- oder
metamer zueinander sind, wie Klobukow^^O) annimmt, sondern daß die rote
lediglich ein gröberes Korn hat Man kann z. B. aus heißer HQ-Lösung ii,
aus kalter neutraler Lösung o erhalten ^oi)^ femer geht zwar a in (t über,
nicht aber (i in a.^®®)
CdS ist ein sehr stabiler Stoff und wegen seiner Schwerlöslichkeit gegen
viele Reagenzien indifferent. Es zeigt jedoch beim Glühen einen merklichen
Dissoziationsdruck. Unzersetzt sublimiert es bei Rotglut, wenn Cd-Dampf
übergeleitet wird 302)^ ohne dieses dissoziiert es sich unter 6oo<> ^^% im hohen
Vakuum (0,01 mm) scheidet sich Cd ab.'^**) Ferner kann es im Hj-Strom
nicht ohne Verlust geglüht werden 3o<), und im HCl-Strom liefert es CdOj.^*^)
In. verdünnten Säuren löst es sich nur sehr wenig, desgleichen in KCN.^^'')
Daß aber die Löslichkeit nachweisbar ist, zeigt der Umstand, daß man es
bei HCl-Qegenwart jodometrisch als HjS titrieren kann.^®^ Zu einem Gleich-
gewichtszustande
CdS -f 2XCI + 2HCI 7"; — ^ CdCla • 2X0 + HjS
kommt man bei Anwendung konzentrierter Alkalichloride ^^^ mit HQ-Zusatz.
Über die Fällbarkeit von CdS aus Sulfatlösung und die Verteilung von
H.^S zwischen Cd- und anderen Kationen liegt ein ziemlich umfangreiches
Versuchsmaterial vor^'i^j^ das noch nicht berechnet worden zu sein scheint
Die Löslichkeit des CdS in Sulfiden, insbesondere (NH4)2S, ist
mehrfach untersucht und diskutiert worden. Während K2S und NajS eine
erhebliche Lösewirkung nicht ausüben^*^, löst sich frisch gefälltes CdS in
(NH4)2S zunehmend mit steigender Temperatur und kann so kristallisiert
erhalten werden/^ »^) Indessen wird andererseits angegeben 'i^), daß die
Löslichkeitsangaben von Ditte zu hoch sind^ und nach Fresenius sind
folgende Daten bei 60^ anzunehmen:
1 1 (NH4)2S löst 0,0706 g CdS,
1 1 NH4HS « 0,0677 «r .
1 1 (NH4)2S2 n 0,0773 " "
Diese abnorme Löslichkeit kann kaum auf Bildung komplexer Sulfide,
wohl aber von NHj-Komplexen beruhen; doch ist die Möglichkeit nicht von
vornherein abzuweisen, daß das Sulfid sich wenigstens zum Teile in Pseudo-
lösung befindet Anhaltspunkte für eine solche Auffassung liefert die Tat-
sache, daß in H2O suspendiertes CdS durch HjS in kolloidale Lösung ge-
bracht wird.312)
Das Hydrosol des Cadmiumsulfids ist 1887 von Prost^*^) dar-
gestellt worden und zwar nach einer Methode, die der von Spring und
Winssinger für Gewinnung der Hydrosole des CuS, HgS und ZnS ange-
wendeten ganz analog ist. Zu dem Zwecke wird zunächst aus ammonia-
kalischer Cadmiumsulfatlösung das Gel des CdS durch Schwefelwasserstoff
gefällt und diQses, nachdem es rein ausgewaschen ist, in Wasser suspendiert
Diese Suspension wird nun durch Einleiten von Schwefelwasserstoff derart
verändert, daß das ursprünglich grobflockige Gel in das vollkommen homogen
erscheinende flüssige Hydrosol übergeht, also durch diese Behandlung pepti-
siert wird. Dieses ist schön goldgelb gefärbt und erscheint im durchfallenden
Lichte vollkommen klar, während sich im auffallenden Lichte auch ohne
weitere optische Hilfsmittel durch starke Opaleszenz die Heterogenität des-
selben zu erkennen gibt. Durch das Hydrosol werden vom Spektrum des
Drucker, Cadmium. 467
Sonnenlichtes die grünen, blauen und violetten Strahlen von der Fraup-
hoferschen Linie F an vollkommen absorbiert, während die übrigen Teile
des Spektrums nicht geschwächt werden. Der überschüssige Schwefelwasser-
stoff läßt sich dann durch Kochen des Hydroscds verjagen, ohne daß letzteres
verändert wird, auch die Papierfaser eines Filters wirkt nicht gelbildend auf
dasselbe ein. Es scheidet dagegen nach längerem Stehen, namentlich wenn
es konzentriert ist das Gel aus, wobei zu bemerken ist, daß Gewitter die
Gelbildung befördern, eine Erscheinung, die gewiß nicht zufälligerweise auch
bei der Milch, als dem flüssigen Hydrosole des Case'ins, eintritt. Alle Elek-
trolyte verwandeln das Hydrosol in das Gel, ein Übergang, der bestimmten
Gesetzmäßigkeiten unterliegt. Zum Studium dieser Gesetzmäßigkeiten wendete
Prost das von Schulze 3^^) beim Hydrosol des Arsensulfids zum erstenmal
benutzte Verfahren an, welches darin besteht, daß zu einer Elektrolytlösung
von bekanntem Gehalt 1—3 Tropfen des Hydrosols zugesetzt und die
Konzentration der Lösung so lange systematisch verändert wird, bis eine
Konzentration gefunden worden ist, in welcher der Elektrolyt gerade noch
gelbildend wirkt, während bei geringerer Konzentration keine Gelbildung mehr
zu beobachten ist Dieser Punkt ist also als Grenzkonzentration des Gel-
bildungsvermögens eines Elektrolyten zu bezeichnen. Bei Vergleich der
Grenzwerte stellte sich nun beim CdS wie auch bei allen anderen nach dem-
selben Verfahren untersuchten Hydrosolen das Gesetz heraus, daß bei starken
Säuren erst bei viel größerer Verdünnung die Grenzkonzentration erreicht
wird, als bei schwachen, d. h. die starken oder stark elektrolytisch dissoziierten
Säuren ein bedeutend stärkeres Gelbildungsvermögen zeigen als die schwachen
oder nicht so weitgehend dissoziierten Säuren. Das Gelbildungsvermögen
der Salze richtet sich in der Hauptsache nach der Wertigkeit des Kations
derselben, indem dasselbe von den Salzen mit einwertigem Kation zu denen
mit dreiwertigem ganz bedeutend zunimmt mit der einen Ausnahme, daß
Cadmiumsalze das bedeutendste Gelbildungsvermögen für das CdS-Hydrosol
besitzen. Indessen ist auch das Anion des betreffenden Salzes nicht ohne
Einfluß, das Gelbildungsvermögen wächst in der Reihenfolge Nitrat Sulfat
Chlorid. Lottermoser.
Die Bildungswärme berechnet Thomsen^iß) zu Cd + S=CdS-f
34360 cal. Von Reaktionen des CdS sei noch die Oberführung in CdS04
durch Ozon erwähnt^**^)
CdSs fiUt aus Cd-Salzlösungen durch Zusatz von KjSj.^i^
Cadmiumselenid. Das Cadmiumselenid, CdSe^rr 191,6, bildet sich in
der Hitze direkt aus Cd und St^% aus CdClj im HjSe-Strome»««), auf
nassem Wege aus CdS04-, CdQj- usw. Lösung durch Na2Se (nach Fabre'^^)
und nach Uelsmann^^^). Es bildet rot bis schwarz gefärbte hexagonale
oder reguläre Kristalle, über deren, spez. Gewicht zwei stark verschiedene
Angaben vorliegen. Nach Margottet**^ und Fonzes-Diacon^*^ beträgt
es 5,80, dagegen nach Little^iS) 8,789 (?).
Die Bildungswärme beträgt nach Fahre ^^2) fQr aus Cd und Se direkt
erhaltenes CdSe
Cd + Se = CdSe + 24 200 cal.
Cadmiumtellurid. Cadmiumtellurid, CdTe== 240,0, bildet schwarze
reguläre oder hexagonale Kristalle vom spez. Gewichte 6,20*^^); seine Bildungs-
wärme beträgt nach Fahre 324)
Cd + Te = CdTe + 20000 cal.
30*
468 Drucker, Cadmium.
Cadmittinnitrid. Qrove'^^) erhielt durch Elektrolyse von NH4CI
Lösung mit Cd-Anode und Pt-Kathode eine Verbindung von Cd und N-
am Pt
Curtius und Rissom'^^) stellten CdCN,)], also das Salz der Stickstoff-
wasserstoffsäure dar.
Cadmiumphosphide und -arsenide. Ein Phosphid wurde bereits
von Stromeyer^»?) dargestellt und als gra^ue, spröde, schwer schmelzbare,
verbrennliche Masse beschrieben.
CdjPj entsteht beim Oberleiten von P-Dampf über CdO oder CdCO,
als schwer in Wasser, leichter in Säuren unter Entwicklung von Phosphor-
wasserstoff löslicher Stoff von metallischem Aussehen. 3'®) Es kann durch
Schlag zur Explosion gebracht werden und geht mit PbS in CdS + P + Pb
über. Direkt aus den Dämpfen der Komponenten kann es auch erhalten
werden.82») Auf nassem Wege entsteht durch Kochen von Cd(OH)2 in Alkali-
lösung mit P (und ein wenig Benzol zur Beschleunigung) ein braunes Pulver,
das in H^ geglüht graues kristallines Cd^P, gibt^^^^)
Emmerling^^i) erhielt CdjP aus der Schmelze der Komponenten. Dies
bildet rote oder blaue Kristalle, wenn es durch Schmelzen von CdCO, + C
mit einem Phosphate dargestellt ist, und löst sich leicht in HCl.^^®)
Cd mit As im Verhältnis 3:2 gemischt gibt unter hohem Drucke eine
spröde metallglänzende Masse.^^^^) Cd2As04(?) mit KCN reduziert gibt weiß-
rötliche Körner von CdjAs, die das spez. Gewicht 6;26 zeigen.*^»)
Cadftiiuftichlorat Cadmiumchlorat, CdCClO,)] » 279,3, ist beschrieben
von Wächter'^*), dessen Angaben neuerdings bestätigt wurden. Es kristalli-
siert als Dihydrat vom Schmelz- und Erstarrungspunkte 79^ *^*), und beginnt
bei dieser Temperatur zu zerfallen. Seine Löslichkeit ^**) beträgt a Qramm
auf 100 g Lösung resp. b Mol / 100 Mol HjO.
to _2o —15 0 -fi8 -f49 H-65
a 72,18 72,53 74,95 76,36 80,08 82,95
b 22,47 22,87 25,92 27,98 34,82 42,14
Von der Qefrierkurve sind folgende Punkte bestimmt worden.'**)
tö —13 —6,5
a 52,36 26,18
b 9,52 3,07
Wenn 0,5 Mol Cd(C103)2 in kg HjO gelöst sind, so beträgt die absolute
Dampf druckdepression bei 100^ 17,5 mm, die relative also ~Z-- = 0,023."^
Cadmiumbromat Cd(BrO,)2 - HjO erhielt Rammelsberg.'^^ als ein
Salz von großer Löslichkeit, es braucht ungefähr sein eigenes Gewicht HjO
von gewöhnlicher Temperatur zur Sättigung. Sein spez. Gewicht belauft sich
auf 3,758, es kristallisiert rhombisch mit a:b:c= 1 : 0,98845: 0,7392. "S)
Cadftiluinjodate und Perjodate. CdOO,)} erhielt Rammelsbergss>)
als ein wasserfrei kristallisierendes, in HjO schwer, leichter in verdünnter
HNO3 und in NH^OH lösliches Salz. Nach Ditte»*^») enthält es 1 HjO,
das bei 200® weggeht
Es sind femer einige Salze komplexer Jodsäuren beschrieben worden"*),
die indessen, falls überhaupt ihre Individualität sicherstehen sollte, vielleicht
auch als basische Salze aufgefaßt werden können. Sie leiten sich ab von
dem Cd(J04)2 •*•*") und werden erhalten, wenn die Mutterlauge, aus der dieses
Drucker, Cadmium. 46Q
Salz kristallisiert, weniger HJO4 -Überschuß enthält, als das neutrale Salz er-'
fordert So fand Rammeisberg CdJjOn -31120 (Analysenfehler 1,5 Proz,),
aus der Mutterlauge dieses Salzes bildete sich Cd2J209-9H20 in kleinen
Kristallen. Ein drittes Salz bezeichnet Rammeisberg selbst als vermutlich
nicht rein.
Ein Salz von der Zusammensetzung HCdJOs '^^) ist vielleicht als Cd(0H)J04
aufzufassen.
Cadmlumsultat Das Cadmiumsulfat, CdS04 -« 208,5, ist das wichtigste
und meist untersuchte aller Cadmiumsalze. Entdeckt wurde es von Stro-
meyer^^^), dessen Analyse fast genau zu der Formel CdS04 -41120 führt
Indessen wurde die Richtigkeit dieser Formel später in Zweifel gezogen und
heute kann sie mit Sicherheit als widerlegt gelten. Das gleiche gilt von der
ersten Formel Rammelsbergs^^^, CdS04 «sH^O, die später von Retgers'**)
verteidigt wurde. Die ersten richtigen Angaben stammen von v. Hauer'**)
und führen zu der auffälligen Formel 3CdS04*8H20. Diese ist sodann von
Rammelsberg3*6), Follenius'*'), Worobieff'*«), Mylius und Funk'*»),
Kohnstamm und Cohen "<>) bestätigt worden. Rammelsberg'*^ hielt das %-
Hydrat auf Grund von Kristallmessungen für isomorph mit dem Yttrium-
und Didymsulfat, jedoch widerspricht H. Kopp"0 dieser Ansicht
Das spez. Gewicht von 3CdS04.8H20 beträgt nach Buignct'»^)
2,939, nach Bödeker'»') 3,05, die spezifische Wärme"*) bei ca. 17® 0,2225.
Aus der Formel dieses Hydrats geht mit Sicherheit hervor, daB in einer
Molekel des festen Sulfats mindestens 3CdS04 enthalten sind, und dies steht
jedenfalls in innerem Zusammenhang mit der Komplexbildungstendenz, die
das Cd in all seinen Salzen zeigt
Andere Hydrate sind ebenfalls bekannt Zwar konnten Mylius und
Funk (L c) das von H. Rose'**) und Weber"«) angegebene CaS04 • '/2H2O
nicht wiedererhalten, auch ist das */,-Hydrat sehr zweifelhaft (s. u.), jedoch
scheint ein Monohydrat CdS04 • H2O sicher nachgewiesen. Es fällt aus heiB
konzentiierter Lösung"^, aus der mit H2SO4 versetzten Lösung bei 40^ bis
50^"®), und bildet'*^ luftbeständige monokline Kristalle vom Achsenverhältnis
a:b:c=o,5488: 1:1,718, /J— 90*13' und dt^^—ß^TSö. Femer erhielt
Worobieff") monokline Kristalle von CdSO, • */^H20, die bei 1030 in
CdS04 . H2O übergingen.
Beim Schmelzen des Kryohydrats C4SO4 + xHjO (s. u.) hinterbleibt "*)
CdS04-7H20 in großen Kristallen,, die aus der bei — 16<> gehaltenen
Lösung durch Impfen in größerer Menge erhalten werden können, und, da
man auch mit FeS04 • 7H2O impfen kann, vielleicht mit diesem Salze iso-
morph sind.
Endlich ist auch das Anhydrid als wohlcharakterisierter Stoff bekannt
Es entsteht aus der Lösung bei Zusatz von 'viel H2SO4, ist luftbeständig,
verträgt Rotglut und bildet orthorhombische Prismen von di5«— 4,72'^Of
rcsp. 4447.'«iO Auf trocknem Wege entsteht es aus Cd + SO2 neben CdS.'«')
Durch Hj wird es bei Rotglut zu CdS und sogar zu Cd reduziert'«*)
Dampfdrucke der Hydrate. Abgesehen von den älteren'"), unzu-
verlässigen Daten'") liegen Bestimmungen von Lescoeur'«') vor, die
folgende Drucke p in mm Hg ergaben. (»Qesättigt« bezieht sich auf
CdS04-8/3H20.)
470 Drucker, Cadmium.
t«=
= 20»
P
t«-
60«
P
f»« »74.5* P
Gesätt.
Lösung
ca. 12,9
Gesätt Lösung ca.
»55
CdS04.H,0 ca. 157
CdSO^
•3J5HiO
„ n,8
CdSO<
xHjO „
158
„ „ ,. »62
ir
2,9 „
„ »2,3
ff
ff ff
»55
„ „ „ '58
tt
1,03 „
„ 12,4
ff
ff ff
»45
»Wasserfrei« „ 35
ti
1,01 „
„<2
CdSO^
H,0 „
t»
20
P
Gesätt
Lösung
14,6
9,2
tt
ff
84
290
CdSO^
•H,0
165
55
ff
ff
170
»»5
ff
ff
174,5
162.
Aus den Knicken der Kurven ist die Existenz des Monohydrats zu ent-
nehmen.
Die Löslichkeiten der verschiedenen Hydrate sind eingehend
studiert woiden. Ober das ^'j-Hydrat liegen die meisten Daten vor. Mylius
und Funk3«8) fanden bei t®, wenn a die Orammprozente CdS04 auf die an
CdSO^.s/jHjO gesättigte Lösung bedeutet:
to —18 —10 0 +10 15 20 30 40 60 62
a 43f35 43f27 43,oi 43fi8 43,20 43,37 43,75 43,99 44,99 45,o6
t^ 72 73,5 75 77 78,5 85 90 95 100
a 46,2 46,7 46,5 42,2 41,5 39,6 38,7 38,1 37,8
Nahe übereinstimmend damit fanden Kohnstamm und Cohen '^^ g
Gramm CdS04 auf 100 g HjO:
to
0
5
7
9
»»,5
»3
»5
16
g
75,52
75,65
75,73
75,85
75,94
76,04
76,11
76,16
t«
»7
18
»9
25
g
76,»3
76,»4
76,18
76,79
Sie schlössen aus dem Verlaufe ihrer Kurve auf einen Knick bei 15« und
fanden dilatometrisch einen solchen zwischen i2<> und i6<>, jedoch zeigte
V. Steinwehr^'ö), daß die Kurve an jener Stelle kontinuierlich verläuft:
t^ 13,7 14,98 16,00 16,96 18,00 1^,00 25,00 isoo
g 76,06 76,09 76,18 76,26 76,32 76,39 76,81 76,14
Untersucht wurde die Löslichkeit auch von ttard'^*), aus dessen
Resultaten jedoch nur die von anderen Autoren nicht bestimmten Zahlen
wiedergegeben seien.
to 94 130 165 188 200
a 41,6 27,7 14,7 7,1 2,3
Oberhalb 200<> konnte er die Löslichkeit mit analytischen Hilfsmitteln
(HjS) nicht mehr nachweisen.
Mylius und Funk (1. c) bestimmten die Löslichkeit des von ihnen ge-
fundenen Heptahydrats.
t^ —17 —16 —12 —10 —7 —5 —4,5
a 44,45 44f5 45,3 46,1 47,5 48,5 48,7
Bei — 170 fällt aus der an CdS04.8/3H20 gesättigten Lösung das Kryo-
hydrat mit as=44,3.
Man bemerkt deutlich, daß die Löslichkeit von CdS04 % HjO.oberhalb 73*
abnimmt, was auf eine Umwandlung hindeutet Es dürften die oberhalb 73*
gefundenen Zahlen dem Monohydrat zukommen, das sich auch bei 80^ als
Drucker, Cadmium. 471
kleine Nadeln aus der Lösung abscheidet''^) Sein Existenzgebiet liegt jeden-
falls oberhalb des dem %-Hydrat zukommenden, wie aus den Dampfdruck-
messungen hervorgeht
Die Hydrate sind ziemlich stabile Stoffe, hat man sie aber aus saurer,
insbesondere HjSO^ -haltiger Lösung abgeschieden, so unterliegen sie der
Verwitterung bereits bei Temperaturen, unter denen sie sonst haltbar sind. ♦•3^)
Lösungswärmen. Es werden bei der Auflösung von i Mol CdSO^ •
^.jHjO in soviel HjO, daß die Lösung xHjO auf i CdS04 enthält, bei t«
S cal entwickelt -J' 3) Direkt gemessen bei 15*>, für die anderen Temperaturen
berechnet
X
to= 5
10
15
20
25
13,6
S=io6i
966
870
775
679
15,6
1405
1332
1258
1185
IUI
20,6
1657
1645
1633
1621
1609
30,6
1835
1876
IQ18
1959
2001
50,6
2013
2065
2118
2170
2223
100
211S
2203
2288
2373
2458
200
2194
2306
2418
2530
2642
400
2075
2303
2530
2758
2985
Die »theoretische" Lösungswärme, die bei der Lösung von 1 Mol Salz
in der gesättigten Lösung entwickelt werden müßte, ist
+219 +165 +3 —620 —1221
Die Kurven schneiden sich bei 15^ und Holsboer bringt diese Er-
scheinung mit der von Cohen und Kohnstamm behaupteten Umwandlung
in Zusammenhang.^'^)
Von anderen Bestimmungen sind die J. Thomsens^'^) zu erwähnen.
Er fand bei iS'* die Wärmetönung für Auflösung zu 400 HjO auf
1 CdSO^
CdS04.%H20 +2660 cal
CdS04.H20 +6050 „
CdS04 +10740 „ ,
woraus folgt
CäS04 + % HjO = CdS04 . ^,3 HjO + 8080 tal,
CdS04 + HjO — CdS04 • HjO + 3690 cal.
Die Bildungswärme berechnet Thomsen^'*) auf Grund älterer
Daten zu
Cd + O2 + SOj — CdS04 + 1 50470 cal.
Wässrige Lösung. Zunächst seien thermische Daten mitgeteilt Hols-
boer*"') bestimmte die spez. Wärmen S zwischen 12® und 16® für Lösungen
von 1 Mol CdS04 auf n Mol HjO zu
a 500 200 150 100 50 25 20 17 14,9 14,4
S 0,972 0,940 0,925 0,893 0,813 0,696 0,656 0,638 0,615 0,610
Nach demselben Autor betragen die Verdünnungswärmen'*^ w cal,
wenn eine Lösung von n Mol HjO pro Mol CdS04 mit m Mol HjO ver-
dünnt wird.
n m w
13,6 2 388
I5t6 5 375
20,6 10 285
472 Drucker, Cadmium.
n m w
30,6 20 200
50,6 49,4 170
100 100 130
200 200 112
400 100 38
Spezifisches Qewicht Wenn m MoP/2CdS04 im Liter enthalten sind,
so beträgt d]?*
m d;r (Wershovcn"»)) m dJJ* (Orotrian^'»))
0,002779 0,99893 0,0272 1,0015
0,004820 0,99915 0,0983 1,0085
0,009610 0,99961 0,514 1,0495
0,0272 1,0015 1,076 1,1039
0,04792 I1O034 3,727 1,2955
0,09543 . 1,0084 5,133 1,4756
Bei 18,2« ist »80) für eine Lösung von p% CdSO^
P diB« p di8*
0,464 1,0033 13,27 1,1437
i»45 1,0132 18,35 1,2084
2,52 1,0242 24,17 1,2901
6,12 1,0619 26,85 1,3310
7,46 1,0704 31,53 1,4080
9,97 ^ 1,1045 39,86 1,5639
Bei 18,50 ist dJJ'**, auf das Vakuum reduziert, für Lösungen von n Mol
HjO auf 1 CdS04 »si)
n ^ 424,4 260,4 162,9 95,6 49,4 32,4
di?'** 1,0246? 1,040795 1,06537 1,11082 1,21020 1,31285
n 18,10 18,07 15,81
d"'** 1,52724 1,52829 1,59169.
Bei o^ betragt nach Jones und Qetman»^^ das Gewicht von 25 com
Lösung w, wenn c Mol Cd 804- im Liter sind.
^ c w
'0,063 25,3901
^,125 25,8190
0,250 26,7706
0,500 28,4801
0,625 29,3056
0,875 30,9872
1,000 31,8010
i|250 33,4343
Ober den Zustand des Salzes in der wässrigen Lösung gestatten reich-
lich vorhandene Experimentaldaten einige Schlüsse zu ziehen. Was zunächst
die elektrische Leitfähigkeit betrifft, so ist bei i80»ö2) für m Mol
V2CdS04 pro Liter die äquivalente Leitfähigkeit A in reziproken Ohm:
m A
5 8,5
4 11,0
3 14,2
Drucker, -Cadmium. 473
m
A
7
2
17,9
1
23,58
0,5
28,74
o,:2
35,89
0,3»
0,1
42,21
0,37
0,05
49,60
0,43
0,02.-
60,95
0,53
0,01
70,34
0,61
o,ooS
79,70
0,69
0,002 ,
90,9
0,79
0,001*
97,7
0,85
0,0005
102,9
0,89
0,0002.
*
107,6
0,93
o,oooi.
109,8
0,95
Bei 25^ wurde die molare Leitfähigkeit n
für die molare Verdünnung v des
•CdSO^ gefunden»«!*).
V
. 0,75
1,50
3,00
7,50
15,0
30,0
75,0
150.0
300
750
34,6
48.5
60,9
76,5
90,0
106,4
122,9
»38,8
176,1
203
1
500
223
3000
240,5
Kahlenbcrg»84) bestimmte
bei 0» und 95» für v Liter pro '/jCdSOj
die Aquivalentleitfähigkeit
V
Jo.
.1«.
0,25
6,7
—
0,5
IM
—
1,0
15,0
52,5
2
18,3
63,6
4
21,3
74,6
8
25,0
88,6
i6
29,5
109,7
32
34,3
131,2
64
40,3
152,2
128
45,6
185,6
256
50,5
225,1
512
56,2
261,7
1024
59,4
300,2
2048
62,4
"
357,0
4096
63,4
—
Jones und Oetman*
J«) fanden bei o"
für V Liter pro Mol CdSO^ die
Molarleitfähigkeit ß.
474
Drucker, Cadmfum.
V
o,8o
21,8
1,00
28,9
1,14
1,60
33,6
36,45
2,00
41,0
4,00
8,00
50,05
•60,05
16,00
7».5
Zwischen diesen Zahlen für 0^ besteht eine die Experimentalfehler veit
überschreitende Diskrepanz. Die 2üihlen von Jones und Oetman er-
scheinen viel zu groß.
Die Berechnung der Dissoziationsgra'de 7 kann nur mit sehr geringer
Wahrscheinlichkeit erfolgen, da der Qrenzvert Af^ ' noch weniger genau be-
kannt ist als bei anderen Cd-Salzen. Wenn man die kleinste bis jetzt gemessene
Oberführungszahl des V2SO4 benutzt, die (s. u.) den Wert n»- 0,620 hat,
so wird, mit vi/^;— 69, bei i8<> ilo== 1^^» mithin ui/,cd"=— 42, also be-
deutend kleiner als bei den Haloiden. Wir wählen darum den von Kohl-
rausch und Orüneisen*82) extrapolierten Wert 115,5. Mit dieser 2^hl sind
die hier gegebenen /ig» berechnet
Man erkennt, daß das CdSO« ein relativ schwach dissoziiertes Salz ist,
das dem CdJ^ ungefähr gleichkäme, falls man von der das ganze Bild ver-
zerrenden Komplexbildung absehen dürfte.
Den Temperaturkoeffizienten der Leitfähigkeit gibt Wershoven zu
0,0220 an.
Dampfdruckdepression^s»): Wenn eine Lösung n Mol CdS04 pro
kg HjO enthält, so beträgt die absolute Dampfdruckdepression bei 100^ Jp
mm Hg.
n
dp
p
dp
pn
0,5
4,J
0,0054
0,0108
1
8,9
0,0117
0,01 17
2
18,1
0,0238
0,0119
Die Oefrierdepression wurde früher gemessen von Raoult,**«) Arrhe-
nius'B^ und Rfldorff.'^^ Hier seien neuere Daten mitgeteilt:
a Oramm CdSO«
in 1000 g H,0989)
a
30,7
86,1
156,4
226,5
261,2
d 1—1
0,313 0,15
0,742 <o
1,322
J,968
2,330
1 Mol Salz in v
Litern »8»)
V d i — 1
7,54 0,263 0,07
3,75 0,505 0,02
2,50 0,714 <o
1,876 0,933 <o
J,500 1,175
1,000 1,774
0,7502 2,526
m Mol CdSO« auf looo g
H,0»»«)
m
0,000239
0,000704
0,001511
0,002685
0,006560
0,01151
0,01950
0,03120
d
0,000842
0,002358
0,004817
0,008189
0,01858
0,03094
0,04957
0,07556
1 — 1
0,90
0,81
0,72
0,64
0,53
045
0,37
0,3«
Jones und Oetman »t«) fanden für c Mol CdSO^ pro Liter
Drucker, Cadmium.
c
J
0,063
0,201
0,125
0,356
0,250
0,658
0,500
1.259
0,625
1,588
0,875
2,388
1,000
2,870
1,250
4,160
475
Aus der starken Differenz der aus Oefrierdepressionen und Leitfähig-
keiten berechneten Dissoziationsgrade, insbesondere aber aus dem Umstände,
daß schon bei 0,4 molarer Lösung i < 1 ist, folgt mit ziemlich großer Wahr-
scheinlichkeit der Schluß, daß die Lösung schon bei geringen Konzentrationen
reichliche Mengen komplexer Verbindungen enthält. •*3>)
Die Siedepunktserhöhung J ist ebenfalls von Kahlenberg'^^) gemessen
worden (a = Oramm CdS04 auf 1000 g HjO):
208
45,63 0,105 0,219
109,7 0,215 0,526
150,9 0,287 0,725
206,6 0,356 0,994
247.6 0,385 1,19
277.7 0,494 1,33
329,3 0,604 1,58
367.6 0,699 1,76
412.8 0,820 1,98
473,8 0,988 2,28
534.7 1,164 2,56
Die Berechnung ergibt auch hier stets i< i, was zu dem Früheren stimmt
Übrigens muß bei genauen Versuchen Rücksicht auf die Hydrolyse genommen
werden, welche in 0,2 normaler Lösung 0,017 Proz. beträgt 3»«) und die Leit-
fähigkeit merklich beeinflussen kann.
Die Oberführungszahl des Anions beträgt für die verdünntesten 5«»)
der Untersuchung unterworfenen Lösungen ni/,so;== 0,619 für 0,0109 bis
0,00356 Mol i/2CdS04 pro Liter. Außerdem liegen Messungen konzentrierter
Lösungen bei verschiedenen Temperaturen vor.*^^)
ca. 11,6 Proz. CdS04
to-K 8<>— io<> 4o<> 79^— 8o*
"'/.sor— 0,672 0,717 0,719
ca. 34,8 Proz. CdS04
to-a 8»— io<> 39^—40® 68<>— 70O
nv.so;' = 0,803 0,810 0,797
Diese Unterschiede überschreiten kaum die Versuchsfehlcr.
Die ausführiichsten Angaben macht Redlich.'»») Er fand für V Liter
pro Mol CdS04 bei 18 «
v 1,00 2,00 3,99 7,99 11,96 15,92 24,02 35,05 48,07
nso4 0,746 0,706 0,677 0,659 0,646 0,638 0,632 0,628 0,621
Der Umstand, daß erst bei v — 50 der Grenzwert 0,62 erreicht wird, deutet
darauf, daß die Konstitution des Salzes in Lösung nicht weniger abnorm ist
als die der Haloide.
476
Drucker, Gidmiuiii.
Absolute lonengeschwindigkeit^**) Eine Lösung von c Mol CdSO«
pro Liter zeigt für das Cd"-Ion die absolute Geschwindigkeit v in , wenn
sec
es unter dem Potentialgefälle von i Volt pro mm steht
c V
0,1 0,023
0,04 0,029
0,02 0,026
0,01 0,036
0,005 0,045
0,0025 0,051
Auch diese 2^hlen weisen auf die komplizierte Zusammensetzung der
Lösung hin.
Sehr ausgedehnte Untersuchungen liegen femer Ober die elektromoto-
rischen Kräfte von Ketten vor, welche CdS04 enthalten. Die wichtigste
dieser Kombinationen^ das Cadmiumnormalelement, wird weiter unten be-
sprochen werden.
Konzentrationsketten nach Cd Amdg. — CdS04 I — CdS04 II — Cd Amaig.
ergaben:
1. mit 3 Proz. Amalgam und c^ resp. c^ Mol/Liter '*«)
C, Cj JrVolt ^ber.
1 0,5 0,0063 0,0059
1 0,25 0,01242 0,0124
1 0,125 0,0186 0,0192,
2. mit flüssigem Amalgam und m resp. n Mol HjO auf 1 CdSO^ bei i8<^
(jr in Millivolt) ^öT)
Flüssiges Amalgam | Amalgamiertes Cd
m
6,10
2,01
1,02
n«=2,oi 1,02 0,235
20,6
26,3
5,7
35,9
15,3
9,6
m
n = 2,oi 1,02 0,235
6,10
14.5
19,6
24,5
2,01
—
5,1
10,0
1,02
—
—
4,9
Die beiden letzten Tabellen zeigen, wie wesentlich die Definition der Metall-
elektrode ist Der ersten sind als jrber. die aus der Nernstschen Formel
unter Vernachlässigung der Diff usionspotentialdifferen? berechneten Werte bei-
geschrieben, wozu die Dissoziationsgrade aus der Leitfähigkeitstabelle (s. 0.)
entnommen sind.
Den Potentialsprung Cd ►CdSOi Vi äquivalent fand Neu mann ^«8)
zu +0,162 Volt (bezogen auf die Calomelelektrode mit 0,560 Volt).
Labert dzinski»»«) maß Ketten des Schemas Cd — CdS04 — Calomcl-
dcktrode (0,560 Volt) und fand für c Mol V2CdS04 pro Liter
Nr. I c jt Cd- X
1 j 1 0,712 2,5 33
2 I 0,1 0,720 1 6
3 I 0,01 0,721 (1) (1)
Daraus folgt unter Berücksichtigung der Diffusionspotentialdifferenz, daB
die 0,1 und 0,01 normalen Lösungen fast die gleiche Konzentration an Ionen
Cd-* besitzen, die 1 normale nur 2,5 mal soviel, während die Leitfähigkeit x
Drucker, Cadmium. 477
auf das 6- resp. 23fache der verdfinntesten Lösung ansteigt, also im wesent-
lichen von anderen lonenarten als Cd;-, nämlich von komplexen, wie etwa
[CdS04.S04"] und [Cd.CdS04-] herrühren muß.
Andere Messungen Vitg^n vor von Braun*<><>) und ImmerwahrJ®*)
Die dem Westonelemente zugrunde liegende Kombination CdAnuig!
CdSO^IHgjSO/Hg hat Oodlewski*0J) bei 250 gemessen. In der Schaltung
als Doppelkette, wobei die eine Konzentration stets 0,001 Mol Cd SO4 /Liter
war, ergab sich für h Qramm CdS04 pro g HjO di^ Spannung x Millivolt
h-io* Jt
10,4 21,2
25 26,0
40,6 29,3
70 34,3
104 38,0
150 41,5
200 44,4
250 46,7
350 50,4
411 52,4
500 54,8
600 57,0
700 58,9
800 60,5
900 62,0
1044 63,8
1500 68,1
2114 72,2
2500 74,4
3000 76,9
3219 77,9
3800 80,4
4347 82,8
4600 84,2
5000 86,6
5516 90,1
Der Temperaturkoeffizient des Potentialsprunges Cd — CdSOi wurde
für 0,5 molare Lösung zu +6,69. 10-* Volt pro Grad gefunden.*^^) Eine
Untersuchung von Hagenbach ^^'j ergab den Potentialsprung für 7o<>
Temperaturdifferenz bei v Liter pro Mol zu x Millivolt,
djt
dx
V
X
dt
V
3t
dt
1
66,70
0,954
128
62,9
0,900
2
67,32
0,964
256
61,74
0,883
4
66,75
0,955
5»2
61,00
0,871
8
66,36
0,949
1024
59,67
0,854
16
65,42
0,935
2048
58,40
0,835
32
64,48
0,920
4096
55,84
0,798
64
63,01
0,901
und da nach Bouty^o^) die Kurve für jede einzelne Lösung bis ßo^ linear
478 Drucker, Gtdmium.
verläuft, so ergeben sich daraus die obenstehenden -gr, die von der Ver-
dünnung nur verhältnismäßig wenig abhängen.
Den Temperaturkoeffizienten der Kette Hg— HgS04 — CdS04kalt —
CdS04 warm — HgS04 — Hg bestimmte Oackel.*«*)
Zähigkeit Wagner*^«) fand bei t^ die relative (auf HjO von o® be-
zogene) Zähigkeit rj an Lösungen von p Proz. Salz zu
to I pz=^ 22,011 14,660 7,140
»5
»/= 1,2081
0,9017
0,7890
25
0,9185
0,7236
0,6181
35
0,7345
0,5808
04990
45
0,6013
04878
0413»
Bei 250 ist fj für V2CdS04 = v Liter, bezogen auf HjO von 25 <>
V 1 2 4 8
fj 1,3476 1,1574 1,0780 1,0335
Oberflächenspannung. Die kapillare Steighöhe in einer Röhre vom
Radius 0,25 mm beträgt bei 15^^ für Lösungen von a Gramm CdS04 in
100 g HjO h mm.*'>')
a 0 5 10 15 20 25
h 60,6 57,8 55,6 53,6 51,7 50,2
Enthält die Lösung 1 Mol V3CdS04 pro Liter, so ist h = 56,o und da
di6*= 1,098, so wird h-d = 6i,5.*<>8) Für diese Lösung ist also die Ober-
flächenspannung im Verhältnis ■g-^'^^>o^5 größer als die des HjO.
Andere Bestimmungen bei 15^^ nach derselben Methode stammen von
J. Traube.*<>») Bezeichnet r den Radius und sind g Gramm CdS04 %HjO
in 100g HjO, so ist r-h^a^ und die Oberflächenspannung g= ^ ' ^^
^ qmm Ä
13,827 7460
13,021 7,501
10 15 20
13,827 13,455 13,021
Für HjO ergab sich a2= 14,77, « = 7,38s
Die Neutralisationswärme von H2SO4 und Cd(OH)2 in verdünnter
Lösung beträgt 23824 cal.^^o)
Die Diffusionsgeschwindigkeit war Gegenstand der Untersuchungen
von Seitz***) und Coleman.^^^
Optische Eigenschaften. Das Brechungsvermögen für die D-Linie
ergab sich für a Gramm CdS04 in 100 g Lösung bei 150 zu*i3)
a ^ 25,121 18,172 9,942 5,639
d*** 1,297 i|20o 1,101 1,055
HD 1,37345 1,36149 1,34811 1,34223
Jones und Getman^'«) haben eine Reihe von 0,06 bis 1,2 Mol pro
Liter gemessen, jedoch geben sie die Temperatur nicht an.
Kannonikoff«»*) fand bei 21,6» für H., D, H^
dso» na no n,» A B
1,0965 1,3442 1,3461 1,3506 1,3365 0,3330
g
d.5
10
1,0790
20
1,1522
g=
2,5
5
a«=
»4,559
14,299
' Drucker, Cadmium. 47Q
wo A und B die Konstanten der Cauchyschen Formel sind; H. Jahn^^^)
gibt für b Gramm CdS04 pro ccm
b d^ Ua no n^ A B S
0,2211 1,1781 1,3549 J,3568 1,3613 1,3470 0,3370 0,42163
, 0,1130 1,0908 1,3435 1,3454 i,3497 i,336o 0,3242 0,47334
S bedeutet hier die auf HjO bezogene spezifische elektromagnetische
Drehung der Polarisationsebene. Die gleiche Eigenschaft wurde von
Schönrock*'«) untersucht
Über das Verhalten des CdS04 in nichtwässriger resp. nicht rein-
wässriger Lösung ist zunächst zu erwähnen, daß die Löslichkeit in ver-
dünnter H2SO4 von EngeM^T) untersucht wurde. Bei a Mol V2H2S04Mn
10 g H2O lösen sich b Mol V2C<^S04 und die Lösung zeigt das spez. Ge-
wicht d
a 0 3,87 12,6 28,1 43,3 47,6 53,8 Jht
b 71,6 70,9 62,4 50,6 40,8 37,0 32,7 23
d 1,609 1,591 1,545 1,476 1,435 1,421 1,4^7 1,379
Die relative Depression der Leitfähigkeit bei 25® durch Zusatz von
1 Volumprozent Nichtleiter beträgt für m Mol V2CdS04 pro Liter*»«)
m I CH3OH CjHjOH isoQH^OH (C:,H5)20 (CH3)jCO
1,5 0,0311 0,0400 0,0416 .0,0364 0,0342
0,1 0,0301 0,0390 0,0424 0,0365 0,0325
0,01 0,0263 0,0353 — 0,0329 0,0273
Den Potentialsprung Cd--CdS04 in CHjOH und CjHjOH fand
Luther^»») für p Proz. Alkoholgehalt zu
m
* 1 0,005
^"*°" 10,005
p= 0 10 20 30 50
—0,208 —0,225 — —0,254 —0,263
—0,207 —0,223 — —0,261 —0,266
—0,208 —0,323 — —0,372 —0,364
—0,207 —0,329 —0,377 —0,382 —0,380
Die Oberflächenspannung in verdünnten CjH^OH bestimmte
J. Traube.^20) Er fand bei 16»
10 Volumprozent CjHjOH 5,3 Volumprozent CjHjOH
g d,c a^ a g d,e a^ a
10 i»o647 9r376 4,991 10 1,0707 10,688 5,723
5 1,0266 9,879 5,071 5 1,0324 11,233 5,798
o 0,9859 10,436 5,144 0 0,9916 11,750 5,826
Vielleicht ist hier noch auf eine eigentümliche Verbindung hinzuweisen,
die Baskerville beschreibt < 2 1) Es entstand nämlich aus 3CdS04 8H20,
wenn bei 1 50® HCl darüber geleitet wurde, 3CdS04 • 4HCI • 4H2O. Indessen
steht die Individualität dieses Stoffes nicht fest und es läßt sich dagegen die
Beobachtung desselben Autors anführen, daß bei 200® 3CdS04-8HCl ent-
steht, welches allmählich in CdCIj übergeht, denn es folgt aus dieser, daß
vielleicht nur gerade zufällig die betr. Molarverhältnisse abgefangen wurden.
Für die Existenz von derartigen Stoffen könnte man dagegen die Beobachtung
anführen, daß durch CdS04-Zusatz der Siedepunkt einer NaCl-Lösung, also
auch die darin befindliche Molekelzahl, stark erniedrigt wird.-'^^)
Die Chemie des Cadmium-Normalelements.^^^) Das Cadmium-
Normalelement, in eiui-r Spezialkonstruktion auch Weston-Element genannt,
480 Drucker, Cadmium. '
hat, obwohl erst vor verhältnismäßig kurzer Zeit konstruiert, als Spannungs-
normal für die Meßtechnik große Bedeutung erlangt und steht auf dem
Punkte, das bisher benutzte Latimer-Clark-Element ganz zu verdrängen. Sein
Hauptvorzug vor diesem ganz analog konstituierten Elemente besteht in der
geringen Größe des Temperaturkoeffizienten.
Es wurde konstruiert von Weston im Jahre 1892 und entspricht dem
Schema Cd — CdS04 — HgjSOi — Hg. Das Cd wird als Amalgam ange-
wendet und zwät in der Konzentration von 12 bis 13 Gewichtsprozent Cd,
da das früher benutzte "H^-prozentige Amalgam Veranlassung zu bei
Temperaturschwankungen auftretenden Unregelmäßigkeiten gibt, deren Natur
noch nicht ganz aufgeklärt ist Indessen scheint es auch zulässig, ein ge-
ringer konzentriertes Amalgam zu verwenden, da das elektromotorische Ver-
halten von der Konzentration, mit der es ja um den vollen Betrag der zwischen
Hg und Cd bestehenden Spannungsdifferenz variieren niuß, in dem Bereich
von 5 bis etwa 14 Proz. Cd praktisch unabhängig ist*^^) Das i3prozentige
Amalgam bildet kein homogenes Gebilde, sondern zwei Phasen.
Was die Lösung des '"dS04 smiangt, so unterscheidet man in der Praxis
zwei "Typen, das von der Reichsanstalt eingehend untersuchte Element mit
stets gesättigter Lösung von als Bodenkörper anwesendem CdS04 ® jHjÖ,
und das von der Westonkompagnie in den Handel gebrachte, welches kein
festes CdS04 ^/sHjG enthält, sondern nur die bei 40 gesättigte Lösung. Der
Vorteil der zweiten Form besteht im wesentlichen darin, daß der Temperatur-
koeffizient praktisch gleich Null ist, während die Gegenwart des festen
CdS04 ^HjO eine merkliche, wenn auch sehr geringe Größe der Temperatur-
abhängigkeit bedingt Das Element mit festem Salze zeigt die elektro-
motorische Kraft
Et= 1,0186 — 0,000038 (t<>— 20^) — 0,00000065 (tö— 20^)2
das andere praktisch konstant 1,0190 in (intemat) Volt*^*)
Wenn die insbesondere von der Reichsanstalt gegebenen Vorschriften
für Konstruktion und Behandlung eingehalten werden, so stellt sich das
Element als das zurzeit zuverlässigste Normalelement dar. Es muß indessen
erwähnt werden, daß dies eine Zeitlang zweifelhaft war, weil die Behauptung
vorlag, daß sowohl das feste Cd-Salz als auch das Amalgam gewisse Um-
wandlungen erführen. Soweit dies den von Cohen u. a. vermuteten Um-
wandlungspunkt des CdSO^ ^HjO, der bei ca. 15^^ liegen sollte, betrifft, sind
die einschlägigen Arbeiten im Abschnitt CdS04 angeführt Was dagegen die
Abnormität des Cd-Amalgams mit 14,3 Proz. Cd angeht, so genügt die Be-
merkung, daß, da die Mischungsreihe der Amalgame nicht ohne Unstetigkeit
verläuft, das Element allerdings zwar bei gewissen Konzentrationen der oben
gegebenen Spannungsformel nicht gehorcht, sehr wohl aber bei richtig ge-
wählten Verhältnissen, und daß es zwischen 0^ und 40» gebraucht werden
kann. Ober die Eigenschaften der Amalgame finden sich nähere Angaben
bei Bijl."*»)
Der Einfluß des Druckes auf das Element wurde von R. Ramsey*-^)
untersucht Bei einer 10 proz.' Lösung von CdS04 ergab sich pro cm Höhe
eine Polarisation von 1,75. lo-^ Volt, bei 46proz. Lösung 4,78- 10- ^ Die
elektromotorische Kraft steigt linear mit dem Drucke an (bis 300 Atmosphären).
Cadmlumsulfit Das Cadmiumsulfit CdS03 = 192,5 wird von Ram-
melsberg*-^?) als ein undeutlich kristallisierendes Salz von der Formel CdSOj
beschrieben, er erhielt es aus CdCOj + SOi. Deniges*^'^) konnte g:ute
Drucker, Cadmium. 48]
Kristalle dadurch erhalten, daß er die Losung sauer hielt, wodurch die
Geschwindigkeit der Fällung verlangsamt werden muß. Er schreibt dem
Salze die Formel CdSOj ^/2H20 zu, dagegen entsteht nach Seubert und
Elten«29) in der Kälte CdSO,.2H20, heiß das Anhydrid. Die Formu-
lierung als Dihydrat stimmt auch zu den Analysen der anderen Forscher.
An der Luft oxydiert es sich langsam (Rammeisberg).
Gadmluftithlosulfat Durch Umsatz von CdS04 mit BaS203 *^^) oder
SrS203 in konzentrierter Lösung erhält man ein dickes Öl, das kristallinisch
zu CdSjOj . 2H2O erstarrt Die Kristalle gehören dem monoklinen System
an, färben sich allmählich gelb und veriieren über H2SO4 kein HjO.^^*)
Eine neutrale Cd"-Salzlösung gibt, mit Na2S203 versetzt, beim Kochen
CdS.^32)
Cadmiut lithionat, CdSsOe-öHjO, kristallisiert triklin und hat das
spcz. Gewicht 2,272.* ^^
Cadmiumselenat, CdSe04 - 2H2O, bildet luftbeständige, sehr leicht lös-
liche Kristalle, vertiert bei 100^ 1 HjO*'*), kristallisiert rhombisch mit a: b; c*=
1:0,9753:0,8764*35) und hat das spez. Gewicht 3,632.
Seine Lösung läßt sich stark übersättigen.*^«)
CadmlumselefilL Cadmiumselenit, CdSeOs «= 239,6, bildet als Anhydrid
kleine rhombische Prismen, die sich in H2O nicht merklich lösen.*'^) Man
erhält es als CdSeO^ 3/2 H2O aus CdCl2 und NajSeOj, oder aus dem sauren
Salze bei 200^ als Anhydrid.*^')
Das Selenit kann saure Salze bilden, wenn es aus Lösungen kristallisiert,
die freie Säure enthalten. So erhält man H2Cd3(Se03)4, H2Cd3(SeOj)4H20
und Anhydride dieser Salze, z. B. CdSejOj, in großen, gelben, rhombischen
Kristallen.*»^
Ein anderes Salz, HjCdjCSeOj),, bildet trikline Kristalle, ist bei loo» be-
ständig und geht, mit H2O auf 200<» erhitzt, in neutrales Selenit über.*»^
Cadmlumnitrat Cadmiumnitrat, Cd(N03)2 = 236,5, wird im allge-
meinen als Tetrahydrat Cd(N03)2-4H20 erhalten.*^»)
d*J beträgt 2,450, d*J= 2,460.*»»)
Ober das Verhalten des Salzes bei verschiedenen Temperaturen kann
folgendes bemerkt werden. Der Schmelzpunkt liegt bei 59,5^**^), der Siede-
punkt bei 132®.***) Von 0® bis +59,5^ erstreckt sich die Löslichkeitskurve
von Cd(N03)2 • 4H2O. Bei 65^ erhäU man kleine Nadeln von Cd{N03)2-
aHjO.**^ Der kryohydratische Punkt **^ liegt bei — 16®, das ge-
schmolzene Kryohydrat hat die Zusammensetzung Cd(N03)2 • 9H2O und wird
von Funk als Individuum aufgefaßt. Es sei i^ die Celsiustemperatur, L die
Löslichkeit in g Cd(N03) «41120 auf 100 g Lösung, L, die Anzahl Mol HjO
auf 1 Mol Cd(N03)2, so ist (nach Funk)
t»
L.
L,
0
52,3»
11,96
+18
55,90
10,34
+30
5840
9,34
+40
61,42
8,24
+59.5
76,54
4,00
Für das Hydrat mit 9H O verläuft die Kurve wie folgt:
Abegg, Handb. d. anoisui. Chemie II. 31
482
Drucker, Cadmium.
t«
—13
— 1
+ 1
L,
37,37
47,33
52,73
La
21,98
»4,59
11,76
bei — 16 schließt sich die Eiskurve an, vgl. unten.
Der Dampfdruck des HjO über den Kristallen beträgt*^') bei 20« iji
mm Hg ' '
CdCNOj), • 4H,0 trocken 9,3
Cd(NO,),.2,5HjO 8,4 .
Cd(N03)j.2,iH,0 <3
Der in der Kurve anscheinend vorhandene Knick deutet auf das Vor-
handensein des Dihydrats hin.
Bei 100® im Vakuum zerfällt das Tetrahydrat und im Rückstande bleiben
Cd(N03)2.2HjO und CdO."<)
Die wässrige Lösung von Cd(N03)2 zeigt bei 17,5» folgende atif
Vakuum reduzierte spez. Gewichte***) (p = Gewichtsprozent Salz):
das
P
1
3
5
7
9
10
12
«4
16
18
20
dl7,5
1,0106
1,0318
1,0528
1,0708
1,0888
1,0978
1,1194
1,1410
1,1640
1,1888
J,2»34
Sind C Aq.uivalente
C
4,179.10-«
8,492 »
21,23 «
29,51 -
81,46 »
P
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
•/,Cd(NO,),
d^l8
0,99904
0,99945
1,0007
1,0025
1,0065
P
44
46
48
49
50
d|7.B
1,6252
1,6701
1,7» 55
1,7382
1,7608
dl7.6
1,2418
1,2702
1,2987
1,3277
1,3566
1,3890
1,4214
1,4572
1,4972
1,5372
1,5812
pro Liter in Lösung, so ist**«)
C
86,8 • 10
444
930
2047
3345
4957
6580
"18
1,0070
1,0416
1,0875
1,1926
•»,3» 24
14589
1,6034
Bei 0« ist nach Jones und Getman»'«) für c Mol Cd(NO,), pro Liter
das Gewicht von 25 ccm w.
c w
0,0845 25,4292
0,1691 25,8508
0,3382 26,6982
0,6764 28,4477
»,0146 30,1584
.6910 33,5444
2,7056 38,4807
Das Cd(N0,)2 ist, wie die Nitrate im allgemeinen, ein normales Salz von
starker Dissoziation und läßt von der bei den Cadmiumhaloiden hervor-
Drucker, Cidmium.
483
tretenden Neigung zur Komplexbildung venig erkennen. Dies beweisen die
Messungen des Dissoziationsgrades.
Die äquivalente elektrische Leitfähigk«
;it A fand sich bei 180 wit
folgt**'), wenn m die Konzentration von
'/,Cd(NOj)j pro Liter bei 18« be-
deutet:
m A
7
7 »0,0
0,09
5 17,9
0,16
4 23,8
0,21
3 31.5
0,28
3 41,2
0,37
1 54,3
048
0,5 63,9
0,57
0,2 74,2
0,66
0,1 80,8
0,72
0,05 86^
o,T7
0,02 92,5
0,82
0,01 96
0,86
0,005 100
0,89
Nimmt man Aq (annähernd) <^^ zu 50 + 62=112 an, 00 ergeben sich
die Dissoziationsgrade 7 für das Schema ^I^CdQ^O^)^ ^ ^ VaC^'* + NO3',
welche iiatürlich nur als rohe Werte betrachtet Verden dürfen.
Bei o<> ist nach Jones und Oetman'?«) für v Liter pro Mol Cd(N03y,
die MolarleitfiUiigkeit in reziproken Ohm
V
M
0,29
",30
0,32
14,35
0,37
20,87
042
29,15
0,59
41,0
0,98
60,9
148
68,9
2;95
864
5,91
98,8
",83
106,2
Der Tempeiaturkoeffizient der Leitfähigkeit beträgt nach Wers-
hoven im Mittel 0,0228.
Die Dampfdruckdepression des H^O beträgt, wenn n Mol Cd(N03)2
in 1 kg H2O gelöst sind, bei ioo<^ Ap^^^
n
0,5
15,9
1
36,1
2
78,0
3
122,2
dp
P
0,021
0^47
0,102
0,161
Jp
pn
0,042
0,047
0,051
0,054
Oefrierpunktsbestimm
Mol/Uter
lungen*»«)
«gaben die
Depressionen d für. m
3t •
A
i-1-7
0,0054
0,96
0,0159
0,95
0,0362
0,94
0,036a
0,92
0,0457
0,9».
0,1035
0,90
0,1852
0,89
0,2508
0,89
n für c
Mol Cd(NO,), pro Uter die
A
0,443
0,865
1,802
2,028
6,540
12,930
26,000
484 Drucker, Cadmium.
m
0,00100
0,00298
0,00492
0,00690
0,00876
0,02000
0,03600
0,0488
Jones und Qetman*^«) fanden für
Depression J.
c
0,0845
0,1691
0^3382
0,6764
1,0146
1,6910
2,7056
Nach Funk*»^ verläuft die Eiskurve für Lj Gramm Cd(N03)2 auf 100 %
Lösung resp. I^ Mol HjO pro Mol Cd(N0,)2 wie folgt:
t L, L,
— 9»5 30,68 29,64
—13 35,62 23,70
— 14»5 35,91 23,41
Die Kette Hg/Hg<>/Cd{OH)2/Cd{N05)2-Lösung von cMol ViCdtNO,),
pro Liter— Calomelelektrodc (0,560) ergab folgende Werte (jti für die ganze
Kette, JTj^jr, -0,560)*»!)
0,135**0 1:3 0,20 0,57
0,172
0,211
so dafi das Verhältnis der Dissoziationsgrade, berechnet unter Berückstditigung
der Diffusionspotentialdifferenz, q beträgt, während die Leitfähigkeit q' ergibt
Die Obereinstimmung ist zwar schlecht, doch immer noch besser als für CdCIj.
Es muß auch berücksichtigt werden, daß der Kombination wegen der Ver-
bindungsfiihigkeit des Cd(N03)2 mit den beiden benutzten Oxyden nicht sehr
viel Zuverlässigkeit zugeschrieben werden darf. Zusatz von n Mol KNO,
ergab folgende Werte:
c n ^1
1 1 0,695
0,1 1 0,732
0,01 1 0,761
0,1 0,1 0,723
0,01 0,01 0,749
Von anderen Ketten ist Cd — CdClj — CdCNO,), — Cd gemessen <**) und
es ergab sich dabei bedeutend höhere Cd*'-Ionenkonzentration in Cd(N03)3
als in CdCl).
Thermoketten vom Schema CdAmtig. — CdCNO,)^! — Cd(NOi),II —
srr.
c
*i
1
1
0,695
2
0,1
0,732
3
0,01
0,761
2:3 040 0,84
Drucker. Cadmium. 485
Cd Aouig. gaben für jo^ Temperaturdifferenz der beiden I^ösungen die Potential-
differenzen jf in Volt bei der Verdünnung v Liter.* *3)
V 10 100 1000 10000
jr 0,0640 0,0612 0,0519 0,0553
Der Brechungsexponent n für D-Linie ist (p s» Qewichtsprozent auf
Lösung bezogen):
p no***)
7,89 1,3426
12,14 1,3482
De Muynck^w) fand bei 15®
p 54,027 43,716 30,879 21,353 14,899 8,683
HD 1,42920 1,40453 1,37904 1,36323 1,35386 1,34518
Eine Serie von 0,08 bis 34 Mol/Liter findet sich bei Jones und Get-
raan'^^, jedoch ohne Temperaturängabe.
Oberflächenspannung. Die Steighöhe h in mm in einer Röhre vom
Durchmesser 0,5 mm beträgt bei 15*^ für eine Lösung von 1 Mol ViCd(N03,)
in 100 ccm H^O hss56,2, das Produkt mit dem spez. Gewichte d»» 1,091
ist d.h=6i,7."«)
Viskosität Lösungen vom Gehalte p Gramm (^(NO,)) auf 100 g
Lösung resp. m Mol V2^d(N05)2 pro Liter zeigen bei i^ die relative (auf
HjO. von o^ bezogene) Zähigkeit 17.^*')
22,36 15,71 7,81
15 fj— 0,8511 0,7180 0,6195
25 0,6903 0,5875 0,5013
35 j 0,5729 04876 04112
45 ! 0,4753 0,4131 0,3404
to = 250, fi auf HjO
bei 25^ bezogen.
m fj
1,000 1,1648
0,500 1,0742
0,250 1,0385
0,125 1)0177
Hydrolyse. In 0,5 äquivalentnormaler Lösung beträgt die Hydrolyse
0,014 Proz.^*«)
Die Neutralisation von Cd(OH)2 und 2HNO3, beide in hochverdünnter
Lösung, würde 20243 cal entwidceln, wenn man sie direkt messen könnte.^^^
Lösungswärme. Die Auflösung von 1 Cd(NOj|)2 HjO in 399 H^O
entwickelt bei i8« +4180 cal, die von 1 Cd(N03)2 • 4H2O in 396 H,0 dagegen
— 5040.*««)
Die Bildungswärmen betragen ^••)
Cd + O, + 2NO, + H2O — CdCNO,), . H2O + 1 15950 cal,
Cd + Oj + 2N0j + 4H2b = Cd(N0j)2 • 4H2O + 1 25 170 caL
Cadmittinnltrit^ Cd(N02)2» geht sehr leicht, z. B. über H2SO4 im
Vakuum oder durch Behandeln mit Hfi, in basisches Cd(N0j)2 • CdO über.««*)
Cadifilttmphosphate. Die komplizierten Gleichgewichtsverhältnisse der
verschiedenen Phosphat-Ionen in wässriger Lösung, die das Auftreten ein-
heitlicher Salzindividuen selbst bd stärkeren Basen, wie Ca (s. S. i45ff.)i er-
schwert, läßt für die Cd-Phosphate wegen der größeren Schwäche ihres Kations,
der erheblich geringeren Löslichkeit des Hydroxyds und der dadurch ge-
steigerten Hydrolysierbarkeit schoti a priori noch kompliziertere Verhältnisse
vorhersehen; denn die Fällung von Cd-Salzlösungen mit Alkaliphosphat, d. h.
mit einer Lösung, die neben den drei Ionen PO4'", HPO4" und H2PO4' in-
folge Hydrolyse noch OH'-Ionen ertthält, gibt Gelegenheit zum Auftreten aller
486 Drucker, Cadmium.
vier möglichen Cd-Kombinationen, von denen je nach den LöslichkeHs-
Produkten mehrere gleichzeitig entstehen können. Da aber sovohl die ionen-
wie die phasen-theoretische Behandlung noch aussteht, die übrigens hier durch
die Wahrscheinlichkeit der Existenz Cd-komplexer Ionen noch vervickek
werden dürfte, so ist die Individualität der in der Literatur beschriebenen
Verbindungen noch sehr zweifelhaft Es mögen daher die einzelnen in der
Literatur erwähnten Verbindungen gemeinsam abgehandelt werden.
Der erste Versuch zur Darstellung eines Cd -Phosphats stammt von
Stromeyer.*«2) Das gewonnene Präparat enthielt 69,28 Proz. CdO und
30,71 Proz. P2O5 und stimmt sonach fast genau zu der Formel (CdO)5(p205)j
oder CdO*2Cd2p207. indessen darf nicht bestimmt behauptet werden, daB
hier ein scharf charakterisiertes Individuum vorliegt
Das neutrale Orthophosphat wird aus Cd--Lösungen durch. Na2HP04<*')
gefällt, mit Na3P04 erhält man Cd3(P04)2 ^^% doch muß auf Grund der
vom Darsteller mitgeteilten Analysen angenommen werden, daß das letztge-
nannte Salz mit Oxyd vermischt war, daß also das Cd3(P04)2 unter gewöhn-
lichen Bedingungen nicht rein erhalten wird. Der aus CdQ2 oder CdSO«
mit Na2HP04 heiß gefällte Niederschlag gibt"^), in H3PO4 gelöst und mit
Alkali gefällt, H2Cd5(P04)4 •4H2O, einen Stoff vom spez. Gewicht di5»=4,i5,
dieser geht bei Rotglut in Cd5P40,5 über, d. h. in das oben erwähnte Stro-
meyersche Präparat Er kann aus H3P04-Lösung durch Erwärmen wieder
abgeschieden werden, konzentriert man diese Lösung jedoch ohne Erhitzen,
so fällt das gewöhnliche saure Salz Cd(H2P04)2-2H20 aus. Dies bildet
große trikline Prismen vom spez. Gewichte d 10*= 2,742, verliert bei loo*
2H2O und wird durch viel HjO hydrolysiert. Schwarzenberg*^*) stellte
durch Fällen von CdS04 mit Na4P207 ein weißes schweres Pulver dar, das
aus SO2 aq umkristallisiert werden konnte und der Formel (H2CdP04)2 • HjO
entsprach.^ ^*) Es löste sich in Na4P20--Lösung, in Säuren und in NH4OH,
nicht in KOH.
Das Pyrophosphat, Cd2p207, welches aus der Ammonverbindung
NH4GdP04 durch Glühen erhalten werden kznn*^% wurde auch durch
Schmelzen von CdBrj mit Cd3(P04)2 dargestellt^«'), wobei es um so reich-
licher entsteht, je weniger CdBr, vorhanden ist Es bildet, so erhalten, schief-
winklige Lamellen von di6t= 4,965.
Das Metaphosphat,Cd(P03)2, wurde von Fleischmann*«^ dargestellt,
ferner auch von GlatzeM«^), der es auch als Pentahydrat erhielt
Man hat diese Präparate auch als Salze von Polymetaphosphorsäuren
aufgefaßt.
Des weiteren sind auch gemischte Phosphate bekannt
Durch Fällen von Cd-Salz in NH4 GH-Lösung mittels Na2HP04 entsteht
NH4CdP04 . H2O, dessen Fällung quantitativ nur dann erfolgt, wennNajHPOi
oder (NH4)2HP04 im Oberschusse zugegen ist*^<^)
Bei 110^ verliert es sein HjO.^'^)
Ein diesem entsprechendes K-Salz ist ebenfalls bekannt *'*), desgL das
Na-Salz, beide jedoch wasserfrei: KCdP04 und NaCdP04 ; femer Na4Cd(P04),.
Ein gemischtes Pyrophosphat, NajCdPjO,, entsteht als weißer kristalliner Stoff
beim Schmelzen von Phosphorsalz mitCdO^'^j^ nach Ouvrard^'*) existiert
ein KjCdPjO..
Ein gemischtes Metaphosphat Na4Cd(P03)^ beschreibt Wiesler.*'»)
Eine Lösung von CdCl2 und NajHPO, von je V2 Mol pro Liter enthält
Drucker, Cadmium. 487
4,2-io-5mal soviel CdMonen, als wenn das Na2HP04 durch äquivalente
KNOj-Lösung ersetzt ist^^^); demnach dürfte beträchtliche Komplexbildung
anzunehmen sein.
Cadmiumsalze der tflederen Phosphorsäuren. Für sie gilt das
den Phosphaten Vorangeschickte in noch höherem Mafie:
Phosphit Wenn man PCI3 mit NajCOj-Lösung neutralisiert, so fällt
durch Zusatz von CdS04 ein weißes Pulver von HCdPOj • 3H2O, das über
HjS04 die Hälfte seines Kristallwassers verliert und das ganz entwässert
werden kann.*'*)
CdHPO, enthält lufttrocken 1,5 HjO und verliert die Hälfte davon über
H2S04.*'<^
Über ein Hypophosphit mit dem Molarverhältnisse Cd :PaB 146: 2, das
einem einfachen Salze nicht zukommen kann, sowie ein mit Ca-Salz gemischtes
Hypophosphit vergl. H. Rose.*'')
Von Salzen der zweiwertigen Unterphosphorsäure HjPOj sind be-
schrieben CdPOa • HjO als sehr schwer lösliches Salz, das, ebenso wie das folgende,
aus Cd-Salzen durch NaHPOj gefällt wird.*'») Na2Cd(P03)2 . öH^O ist ein
schwaches Doppelsalz und ohne Oberschuß der einen Komponente nicht un-
zersetzt löslich.* "S)
H^K2Cd.(PO^)4 wurde analog erhalten und kristallisiert mit 2 bis 3 HjO.
Bei 120^ beginnt es H^O zu verlieren.*"^
Cadmiumarsenate. Aus CdCO, und AS2O5 in HjO erhält man weiße
Nadeln von HCdAsÖ4 • HjO, die bei 100^ beständig sind und sich leicht in
verdünnter HCl lösen.*öO) Dasselbe Salz entsteht, wenn man Cd bei 200^
in H5ASO4 löst und mit HjO kocht.*'=>>) Es hat das spez. Gewicht di5«=
4,164. ■«^2) Es verliert bei 120» kein HaO*^») und wird auch erhalten *S2)^
wenn man das von Salkowski*^^) zuerst dargestellte Salz H2Cd;i(As04)4 •
4li20 in H3As04-Lösung vo.n spez. Gewichte 1,3 löst und verdampft. Kon-
zentriert man dagegen die Flüssigkeit kalt, so entstehen *S2) große trikline
Kristalle von Cd(H2As04)2 2H2O, welche mit dem entsprechenden Phosphate
isomorph sein sollen und das spez. Gewicht di5«= 3,241 zeigen. Bei 70®— 80^
verlieren sie alles Wasser.
. Das gesättigte Salz Cdj(As04)2xH20 haben balkowski^^») und
DemePöO) dargestellt, nach Salkowski enthält es 1,5 HjO.
Das Pyroarsenat Cd2As207 entsteht analog wie das Phosphat, zeigt
d|5 = 5,474 und löst sich nur langsam in HNOj^^^); es entsteht auch aus
KAsOj mit CdO oder CdCOs-^^^)
Ein basisches Salz (Cd2As20-)Cd0.5H20 wurde mehrfach erhalten (de
Schulten^'^^)^ DemeM^O)). Seine Fontiei kommt mit der des obengenannten
Phosphats überein und wird vielleicht auch besser H2Cd5(As04)4 •4H2O ge-
schrieben.
Cadmiumsalze niederer Arsensäuren. Wenn CdCl2, in 50 pro-
zentigem Alkohol gelöst, durch wässriges KjAsOs, welches mit CH3COOH
neutralisiert ist, gefällt wird, so entsteht Cd(Äs03)2-^^*)
Durch Fällung von CdS04 mit saurem K-Arsenit wurde ein Präparat
erhalten, das, bei 120<^ getrocknet, die Zusammensetzung Cd2As205 aufwies,
also als Pyroarsenit zu betrachten ist Es wurde von Alkali rticht zerstört
und löste sich leicht in Säuren.*^«) Das gleiche Produkt resultierte als weißes
Pulver, wenn CdS04 mit Na2(As02)2 gefällt wurde.^'^')
488 Drucker, Cadmium.
Cadmiummetantimonat^ Cd(Sb03)2 5H2O, bildet ein weißes Pulver,
das 3H2O über H2SO4, den Rest bei Rotglut ohne sonstigen Zerfall verliert ^^
Nach Ebel*89) hat es öHjO.
Cadmiumcarbonat Das Cadmiumcarbonat, CdCOj ^^ 1724, schon von
Stromeyer dargestellt, ist infolge der Eigenschaften seiner beiden Kompo-
nenten stark der Hydrolyse unterworfen und wird daher bei Fällung eines
Cd-Salzes durch Carbonate 2. T. mit Oxyd vermischt erhalten.*^) Nach
H. Rosenöl) soll die Anwendung von gesättigten Alkalicarbonaten wie K2CO5
Niederschläge erzeugen, die aus fast reinem CdCOj bestehen.
Kristallinisch und zwar in rhomboedrischer Form erhält man es durch
Anwendung von NH4CI- oder NH4NO3 -Lösungen, in denen es sich beim
Erwärmen merklich löst*^^ Es hat dann das spez. Gewicht di5«= 4,960.
Die Konzentration der Cd--Ionen einer Lösung von CdClj = 2 1 mit
K2CO3 = 2 1 fand Immerwanr^^') s-io-'^mal so groß als die von CdQ,
= 2 1 mit KNO3 = 1 1.
Die Bildungswärme berechnete Thomsen*^^) zu
Cd 4- O -f- CO2 = CdCOj + 84930 cal,
Cd + O2 + CO = CdCOj + 152890 n
Cd(OH)2 + CO2 = CdCOj + HjO + 19250 cal.
Ferner entwickelt
CdS04 aq + NajCOj aq = Na2S04 aq + CdCOj + 370 caL*«^)
Cadmiumborat Aus CdO und B2O3 entstehen in der Schmelze mit
HKFj Kristalle von CdjBjOg, welche von heißem HjO nicht verändert werden,
sich aber in Säuren lösen,^^*)
Einige komplexe Verbindungen entstehen, wenn über Boronatrocalcit und
Cd bei Rotglut Cl oder Br geleitet wird. Sie bilden kubische Kristalle und
haben die Formeln «6) Cd-CljBj^Oao resp. Cd^BrjB^eOjo (=Cd half-
6CdO-8B203), über ihrelndividualität kann man aber zweifelhaft sein.
Das Cadmiumformlat, Cd(C02H)2-2H20 = 238,4, bildet monokline,
luftbeständige, leicht lösliche Kristalle vom spez. Gewicht 2441 ^'^) und hat
verhältnismäßig selten den Gegenstand von Untersuchungen gebildet In
neuerer Zeit ist es mehrfach für die elektrolytische Cd-Abscheidung in Frage
gekommen. ^
Die Refraktionsindices seiner Lösung zeigt die folgende Tabelle (A
und B Konstante nach Cauchy^^^))
to djo n« no n^j A B
21,6 1,0781 1,3427 1,3447 13490 13349 0,3333
Cadmiumacetat, Cd(CH3COO)2-2H20 = 266,5, früher als Trihydrat
angesehen, bildet monokline, etwas hygroskopische, über H2SO4 verwitternde
Kristalle.499) Schroeder*<><^) (wie auch Ley^oi)) schreibt ihm nur 2H2O
und das spez. Gewicht 2,010 zu, für das Anhydrid gibt er 2,341 an.
Zuerst dargestellt wurde es von Stromeyer.
In Lösungen zeigt es sich als ein nicht ganz normales Salz. Dies folgt
schon aus den starken Differenzen der Leitfähigkeits- und der Gefrier-
messungen.
Die äquivalente Leitfähiekeit A in reziproken Ohm bei 25® für v
Liter fand Ley***)
Drucker, Cadmium.
V
A
r
32
54,8
0,58
64
64,1
0,68
128
72,3
0,76
256
78,9
0,83.
512
84.8
0,89
1024
89,5
0,94
00
93
1 •
Nimmt man Aq zu
A
7^ A-
56 + 39 = 95
an,
so erhält
480
Die von Calame*^») bestimmten Qefrierdepressionen sind für C
Mol pro kg HjO J, woraus die Werte i— -=— ^ und 7— ViO~i) ^V^
leitet sind.
C_ A i_^ y
0,276 0,985 1,93 046
0,137 0,537 2,12 0,56
0,069 0,305 2,38 0,69
0,034 0,170 2,70 0,85
Für den Vergleich von Leitvermögen und Gefrierpunkt sind nur die
Lösungen vn« 32 und C»« 0,034 einigermaßen brauchbar, deren Konzentrationen
sich etwa wie 1 : 2 verhalten. Damach ist die Leitfähigkeit erheblich geringer
als nach der bedeutenden Dissoziation zu erwarten wäre. Dies ist um so
weniger erklärlich, als die in Lösung vorhandene Molzahl durch Komplex-
bildung verkleinert werden sollte. Und für das Vorhandensein von Komplex-
bildung spricht der grpße Wert von ^^1024— -^si» ^^^i" statt des normalen Be-
trages von etwa 21 von Ley zu etwa 35 gefunden worden ist, ebenso groß
wie für das sicher komplexe Chlorid.
Elektromotorische Kräfte von Ketten mit Cd(CH3COO)2 maß Braun.*«^
Der Temperaturkoeffizient des Potentialsprunges Cd — Cd(CH3COO)2 beträgt
für V2 Mol im Liter 0,503 Millivolt pro Orad.**^^)
Cadmittmoxalat Das Oxalat des Cadmiums CdC204 wird als Tri-
hydrat CdCjO^ • 3H2O durch Fällen von CdQj mit W^Q^O^ oder (NH4)2C204
in der Kälte erhalten, es vertiert alles HjO bei loofi und kristallisiert auch
aus warmer Lösung wasserfrei. In diesem Falle bildet es große Prismen, im
anderen kleine dünne Tafeln.*o*) Das spez. Gewicht von Cd(COO)2 ist*06)
dis*»: 3,320. Es braucht zur Lösung kalt i3000,heiß 1 1 000 Gewichtsteile H20*^*)
und kann daher zur quantitativen Abscheidung von Cd verwendet werden. *<>^
Das Cadmiumoxalat bildet Verbindungen mit Salzen anderer Anionen.
Löst man es in kalt gesättigter KCI-Lösung, so scheiden sich anscheinend
quadratische Kristalle von K4Cd2(C204)3a2 • öHjO*«^)^ aus denen durch
HjO CdC204 abgeschieden wird. Analog entstehen und verhalten sich
(NH4)8Cd4(C2O4)3Cl,0-2H2O und K4Cd2(C204),-Br2.2H20.*««)
Ferner wurde erhalten K,Cd2(C204)3 • (NGj^a • HjO.*»»)
Cd2(C204).(N03)2-6H20 kristallisieit triklin aus HNO3 saurer Lösung
des Oxalats bei 35^ und hat das spez. Gewicht 2,725.*^^)
Andere Salze« Anhangsweise seien noch folgende Cd-Salze erwähnt
Aus Cd, S und P wurde bei heller Rotglut Cd2P2S-,Thiopyrophosphat, er-
400 Drucker, Cadmium.
halten. Es bildet ein weißes Kristallpulver, das sich an der Luft nicht hält, von Säuren
dagegen, selbst warmer konzentrierter HNO3, nur wenig angegriffen wird.** ')
Ein ThiohypophosphatCdPSg, bildet sich auf ähnliche Weise, ist jedodi
weniger beständig. *>^)
Wird Cd3(P04)2 mit viel CdCl2 geschmolzen, so entstehen hexagonale
Prismen von Cd7(P04)eCl2, die das spez. Gewicht di5 = 5,46 zeigen. Ein
analoges Produkt entsteht aus CdBrj.
Dieselben Formeln kom men zwei Arsenaten zu, welche ebenso erhalten wurden.
Das Chlorid hat das spez. Öewicht di5»=5,865, das Bromid d,5 = 6,oi7.*'')
Cd3<SbS4)2 erhielt Rammelsberg.5i3)
Mit CH3COSH geben Cd-Salze in nicht stark saurer Lösung einen
weißen Niederschlag von Cd(CH3COS)2. Dieses Thioacetat ist sehr wenig
stabil, es geht schon durch Belichten, rascher noch durch Einwirkung von
NH4OH und anderen Reagenzien, sowie durch Kochen in CdS über.*»*)
Cadmiumdoppelfluoride. . CdFj löst sich sehr beträchtlich in HF-
Lösung. 1,08 fach normale HF nimmt bei 25<> 0,372 Mol CdFj pro Liter
auf (H2O nur 0,289), ^ "luB also eine komplexe Säure oder Hydrofluorid
vorhanden sein.***) Im ersteren Sinne spricht, daß man auch Alkaiidoppei-
sal7.e kennt: Aus HKFj und CdF2 oder CdCl2 entsteht K2CdF4 als kleine in
HjO sehr leicht lösliche Tafeln*'«), aus NH4F durch Kochen mit Cd(OH)2,
sehr schwer lösliche Kristalle von NH4CdF3.^*^
Cadmlumhalogenwasserstoffsäuren. Wenn in kalt gesättigte CdC^-
Lösung HCl-Gas eingeleitet wird, so erhält man Kristalle von H2CdCl4 • jHjO,
die jedoch wenig beständig sind, an der Luft rauchen und zerfallen. Auch
in der Hitze absorbiert CdClj noch HCl, und dementsprechend zerfällt der
obengenannte Stoff beim Erhitzen nicht vollständig. Die Bilduneswärme
CdClj + 2Ha Gas + 7H2O (flüssig) beträgt +40200 cal.«*«)
Mit HBr und HJ erhält man ebenfalls Additionsverbindungen *i^, ins-
besondere entspricht die Jodverbindung, die bei — 4,7^^ aus gesättigter Lösung
beider Komponenten kristallisiert und nur unter der Mutterlauge oder in HJ-
Atmosphäre existieren kann, vermutlich der Formel HCdJg • 3H2O.***)
J. Wagner*20) fand für Lösungen von a Gramm CdCl2 in b Gramm
- HCl folgende Depressionen J des Gefrierpunktes der Salzsäure:
a
b
J
(^
0,271
25,38
0,14»
' (0,19«)
o,3B6
25,39
0,15»
(0,21»)
0,753
25,43
0,32»
(0,37»)
0,093
25
0.02O
(o,o80)
0436
25
0,2<'
Diese Depressionen sind, erheblich geringer als die von äquivalenten
CdCl2-Lösungen in reinem Wasser, dabei ist allerdings zu beachten, daß em
solcher Unterschied nach dem Massenwirkungsgesetz zu erwarten ist, weil die
Dissoziation des CdC^ in HCl Lösung kleiner sein muß als in H2O. Be-
^ merkenswert ist dabei die Beobachtung, daß die sofort nach dem CdCls-Zusatz
bestimmten (J) größer als die erst allmählich sich einstellenden ^ sind; dar-
nach müßte sich eine langsame Reaktion in den Lösungen abspielen, die die
Molzahl verringert, also vermutlich die Komplexbildung. Hierzu stimmt eine
Angabe von M. Goldstein *20a)^ daß die Steighöhe der Cdjj-Lösung in Ca-
pillaren sich nicht augenblicklich' einstellt.
Drucker, Cadmium.
491
c/)
Z
u
o
o
o
es
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o
w
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QQ
3
Ö66 1
Q r^
o q o o q S'lf'S'S.2,0.
u.
s
z S.S.S
z
492 Drucker, Cadmium.
KaUttincadmittinchloride« Die Angaben über die Existenz von ge-
mischten Kaliumcadmiumchloriden gehen verhältnismäßig weit zurück.
Croft^^i) beschrieb ein K2CdCl4, in regulären Rhomboedern kristallisierend,
von dem sich bei 15,5^ 3345 Teile in 100 Teilen HjO lösen sollten. Da-
gegen erhielt V. Hau er ^'^^ das Salz K4CdCl3 • V2l~'20, das indessen nach
späteren Untersuchungen ^^^) KCdQ, • HjO formuliert werden muß. Aus der
Mutterlauge gewann v. Hauer dann KtCdCl^. KCdClj-HjO ist monoklin
(H. Traube**^), KiCdClg hexagonal mit dem Achsenverhältnis arc«-»
1:0,615.^2^) Die Löslichkeiten beider Salze bestimmte Rimbach.^^') Es
sind in 1000 g Lösung bei t<^ a g wasserfreies Salz enthalten:
KCdaj.HjO KiCdOe
t a t a
2,6» 218,7 4iO® 217,9
I5i9® 266,0 23,6« 312,0
41,5^ 356,6 50,2» 407,0
6o,6<> 406,7 io8,8^ 521,5
105,1 ö 516,7 109,0» 522,8
Ein Umwandlungspunkt konnte bisher nicht nachgewiesen werden,
doch fand Rimbach, daß bei tiefer Temperatur K4CdCl4 mit H^O in
KCdCljHjO übergeht
Daß die Lösung ein oder mehrere komplexe Ionen enthält, darf als sehr
wahrscheinlich gelten. Zwar fanden sich beim Vermischen von Lösungen der
Einzelsalze nur ziemlich geringfügige Wärmetönungen ^2^):
CdClj (4 1 pro Mol) + 2Ka (2 l pro Mol) ► 20 cal bei 17«,
2CdCl, (4 „ . „ ) + 2KCI (2 „ „ „ ) ► 28 „ „ 17^
indessen beträgt die molare Qefrierdepression^^«) von Lösungen, die
1 KCdCl, in v Liter enthalten, G, so daß statt 5 Mol Ionen nur m vor-
handen sind.
V 2 4 8 16 32 64 128
O 5,21 5,81 6,37 7,07 7.90 8,44 9,21
m 2,82 3,14 344 3,82 4,26 4,55 4,98
Die Werte von m machen also eine Komplexbildung wahrscheinlich.
Die molare elektrische Leitfähigkeit /i in reziproken Ohm von KCdClj-
Lösungen im Vergleiche zu der Summe fi der EinzelsakleitfiQiigkeiten bei
25^ zeigt folgende Tabelle*^'), v bedeutet wie oben die molare Verdünnung.
V 2 4 8 16 32 Ö4 128 * 256 512 1024
/i 124^ I54fi 183,1 211,7 2384 2673 295,Ä 323,5 347,5 370,i
li 169,0 1904 2154 240,0 2644 288,3 314,2 336,0 354,0 370,3
Eine spätere Bestimmung ^2^) ergab dasselbe fi.
Auf Komplexzustand deutet auch die Tatsache, daß eine Lösung von
0,5 Mol CdQj + 1 Mol KNO, pro Liter 5 mal soviel Cd-Ionen enthält, als
wenn das KNO3 durch KCl ersetzt ist"»)
Die Kette Cd/CdCl, + KCl/Calomelelektrode (=- 0,560 Voll) ergibt*»»)
bei 180 für n Mol V2CdCl2 und m Mol KCl pro Liter die Potentiaklifferenz x.
Nr. n m jr
11 1 0,760
2
0,1
1
0,790
3
0,01
i
o,«i7
4
0,1
0,1
0,751
5
0,01
o,oi
0,749
Drucker, -Cadmium.
493
Hier zeigt sich also die auffällige Tatsache, daß bei der Verdünnung der-
selben Lösung jr abnimmt, mithin die Konzentration der jCd'*-Ionen nicht nur
nicht abnimmt, sondern sogar wächst (z. B. Nr. i, 4, 5), eine . Tatsache, die
kaum anders als aus dem Zerfall von Komplexen erklärt werden kann><<^,
wenn auch vielleicht ein Teil des Effekte der Veränderung der Flüssigkeits-
kette zugeschrieben werden kann.
Natriumcadmittmchlorid, NajCdCli • sH^O, beschreibt Croft^'^) als
nicht regulär kristallisierendes Salz, das bei 15,5^^ zu 71,32 g in 100 g H^O
löslich ist, sich auch in Alkohol löst, aber weniger als CdCl^' Es ist**^
luftbeständig, schmelzbar und verliert bei ioo<^ 2H2O, das dritte über i^o^.
Durch HjS wird es aus konzentrierter Lösung nicht gefällt***), sein Komplex-
grad ist also ziemlich hoch, doch wird es bei der Dialyse**^) gegen reines
HjO getrennt, wobei NaCl voraus wandert Die Nichtfällbarkeit durch HjS
erscheint sehr auffällig, da sie nicht einmal bei K2CdCy4 auftritt
Rubidiumcadmittinchlorid. Man nahm früher***) ein Rb2CdCl4, so-
wie zwei Hydrate von RbCdClj, RbCdCl, V2H2O und RbCdCl, V4H2O an,
indessen sind nach Rimbach**^ diese Angaben nicht zutreffend und es
existieren nur die beiden wasserfrei kristallisierenden Salze RbCdClj und
Rb4CdCle, jenes rhombisch mit a:b:cs» 0,5969: 1:0,5244, dieses hexagonal
mit a:c=B 1 : 0,6323 und isomorph mit K4CdCle. Rimbach hat die Löslich-
keitsverhältnisse studiert und gibt folgendes an, wobei unter a die Anzahl
Gramm in 100 g Lösung zu verstehen sind.
1. RbCdCI,
t»
1.2
14,5
4M
57,6
103,9
a
4*53
5,88
8,86
10:78
10,37
Cd
4,80
6,30
9,34
iMo
17,14
Rb
3,63
4,75
7,14
8,63
13.39
RbCdC
1» 12,97
16,80
25,31
30,83
46,62
Zwischen o und loo' läßt sich demnach im obengenannten MaBe die
Löslichkeit des Salzes darstellen durch
LJ*— i2,J7 + 0,3279 (t— o)»
2. RbCda, + Rb^CdCIe
t»
0,7
8,8
13,8 ■
424
59,0
1084
ra
o»65
1,07
1,32
3,21
4,61
8,94
a Cd
6,52
7,37
7,86
11,35
1341
18,57
Rb
14,73
16,13
16,93
2245
25,31
31.15
acd
aRb
0441
0457
0465
0,505
0,530
0,59!
Auf einen Umwandlungspunkt fflhren diese Zahlen nicht
3. Rba + Rb4Cda8
14.8
04
17,9
t»
[Cd
a I a 12,86 13,62 14,00
(Rb 30,97 32,81 33,71
Es geht mithin nur RbQ in Lösung. Rimbach weist auch nach, daß
CdCI, durch RbCl quantitativ als RbfCdG« gefällt wird.
494
Drucker, Cadmium.
Cäsiumcadmluinchlorid. Wells und Waiden ^'^ erhielten aus der
Lösung der Einzelsalze Cs2CdCl4; venn das Verhältnis CdQ] : CsQ in der
Lösung über 18 : 50 stieg, fiel CsCdClj als weiBes Kristallpulver, das, wie
zu erwarten, sich auch durch Hydrolyse des erstgenannten erhalten ließ.
Qodeffroy »38) stellte es aus salzsaurer Lösung dar.
Uthiumcadmiumchloridy 2LiCdCl3 • 7H2O, entsteht in Nadeln aus der
Lösung von iCdClj mit 2LiCl. Es ist hygroskopisch, kann bei 120^ ganz
entwässert werden und löst sich in Alkohol.»**)
Ammoniuincadiiiiuiiichloride« Von den verschiedenen beschriebenen
Verbindungen sind sicher nachgewiesen die Salze mit 1 und mit 4 NH4 auf
1 Cd, ein anderes mit 2 NH4 findet sich in der älteren Litttatur als dimorphes
Salz von der Formel (NH|)2CdCl4 angegeben.»*»)
Die ältere Literatur»**) braucht hier nur kurz erwähnt zu werden, da
neuerdings eingehende Untersuchungen ausgeführt wurden.
NH^CdClj ist kristallisiert rhombisch mit den Achsen a : b : c= 0,6056 : 1 :
0,7869.»*^ Außer durch Vereinigung der Einzelsalze kann es auch durch Um-
setzung von Cd(0H)2 mitNH4a erhalten werden (Tassilly»«»), Großmann»*«)).
In gleicher Weise wurde auch (NH4)4CdCIe dargestellt Dieses Salz
kristallisiert hexagonal mit a:c«.i : 1,5704 ^chrauf»*^
Ober die Oleichgewichtsverhältnisse in Lösung beldiren Löslichkeits-
bestimmungen von Rimbach.»**)
Bei t^ enthalten darnach 1000 g Lösung a Oramm Salz.
NH^CdCl, (NH^^CdOc
to a tö a
2,4
299.4
3,9
212,9
16,0
334,5
16,1
353,9
41,2
389,6
40,2
433,7
63,8
439.9
58,2
483,8
»05,9
522,3
112,8
592,3
"3,9
605,2
Der Umwandlungspunkt ergibt sich aus folgenden Zahlen, welche unter
a 'die Anzahl Gramm der drei Komponenten in der -gesättigten Lösung an-
geben, wobei für I NH^CdCl, und (NH4)«CdCl„ för II (NH4)4Cda, und
NH^Q die Bodenkörper bildeten.
I II
t» I a t» a
Cd
Cl
NH^
Cd
Cl
NH^
1,1
5,34
17,62
7,27
1,0
2,82
»7,1
7,82
14.0
7,12
19,86
7,84
13,2
2,76
18,84
8,71
40,7
10,24
23,82
8,85
40,1
3,16
22,56
10,49
58,5
12,50
26,53
9,35
58,2
3,51
25,21
11,72
Bei -20» etwa geht hiemach (NH4)4CdClg in NH4CdCl3 über.
Lösungswärme. Tassilly (loc cit) fand bei 16^
[NH^CdClj] + aq =. NH4CdCl3 aq — 10720 caJ, .
bei 16»
[(NH4)4CdCle] + aq = (NH4)4CdCle aq - 13750 cal.
CaIciufncadinittinchloricL CaCl] und CdC^ im Verhältnis 3 ^ 4 g^
mischt geben aus konzentrierter LösungCaCdjCle -71-120 ein sehr hygroskopisches
und leicht lösliches Salz, das bei loo^ nur wenig HjO verliert Beim Lösen
Drucker,. Cadmium. 495
entwickelt es Wärme. Aus CaClj und CdCl2 im Verhältnis i : 2 oder 1 : 3
kristallisiert zuerst dasselbe Salz, später jedoch groBe Kristalle von Ca2CdCle •
12H2O. Auch dieses Salz ist stark hygroskopisch und löst sich unter Wärme-
entwickelung und stark verschieden bei verschiedenen Temperaturen. Es
schmilzt bei 100^ unter Verlust von öHjO, bei 1 25^ • gehen weitere 4 weg,
der Rest oberhalb 150<>. Es verwittert über CaClj. Die Anhydride beider
Salze binden Wärme beim Auflösen. ^^^)
Die Kristallform von CaCdjCle • tH^O ist monoklin.»*«)
Bei der Vermischung der Einzellösungen erfolgt Wärmeentwickelung **^
2CdCl2 (4 Liter pro Mol) + 1 CaClj (4 Liter pro Mol) ^ + 30 cal bei ly*
Strontiamcadmiumchloridy SrCdjOe • yHjO, entsteht in großen farb-
losen Säulen aus der Mischung von 1 SrC^ mit 1 oder 2 CdCIs. Es ist
schwach hygroskopisch und verwittert über H2SO4 oder CaClj. Bei loo*
verliert es 2 HjO, bei 125<^— 130<> das dritte, bei 170^ wieder 2, den I^est
oberhalb 180®, ohne die Kristallform zu verlieren. Bei höherer Temperatur
schmilzt es unter Zerfall.*^^) Es kristallisiert im monoklinen Systeme.***)
Sein spez. Gewicht beträgt d2i«=2ji8.**<^)
Die molare elektrische Leitfähigkeit*^^ bei 25^ in reziproken Ohm für
V Liter pro Mol beträgt fi, während die Einzelleitfähigkeiten zusammen ju' geben:
V
M
t*
V
M
f
2.18
135,5
206,2
279,0
540,5
600,0
4,36
196,2
258,5
558,1
599,5
655,0
8,72
254,5
316,4
11 16,1
654,4
695,0
17,44
3« 2,3
275.7
2232
701,0
730,0
34,88
370,3
429,0
4465
749,0
770,5
69,76
429,0
487,5
8930
788,0
812,0
»39,5
486,0
546,0
Hieraus muß man wohl auf die Existenz komplexer Ionen schließen, wenn
auch ein Teil des Unterschiedes auf den Masseneffekt der Cl-Ionen entfällt
Bariumcadmittfiichlorid. BaQ, und CdOj im Verhältnis 1:1 ge-
mischt, scheiden beim Konzentrieren der Lösung erst BaCl2 aus, später
BaCda4.4H20.^ Aus der Mischung BaClj : CdClj = 1 : 2 kristallisiert erst
dieses Doppelsalz, sodann BaCdjCle • sHjO; direkt fällt dieses, wenn die Lösung
im Verhältnisse 1 : 3 gemischt ist. BaCd^Cle • sHjO bildet luftbeständige
Oktaeder und Tetraeder und verliert bei ioo®2H20, bei 150<> wieder 2, den Rest
bei i6o«.**«) Das andere Salz vertiert ebenfalls bei 100® 2 H^O und den Rest
bei i6o<>**'), zeigt das spez. Gewicht **2) 2,952 bei 24^ und hat nach
Rammeis berg das Achsenverhältnis a : b : c = 0,8405 : 1 : 0,51 28 im triklinen ** ')
Systeme. Die Löslichkeit beider Salze bei t®, In g wasserfreien Salzes pro
1000 g Lösung ausgedrückt, beträgt a^^**)
BaCdCl4 . 4H2O BaCdXl,, • 5H2O
t
a
f
a
22,5
418,8
22.0
456,0
32,9
446,7
41.3
491,4
41,4
468,1
53.0
5 «0,4
534
503,0
62,2
530.8
62,0
522,8
60.5
544,7
97,8
620,5
107.2
62^8
108,3
648,3
109,2
653,1
496 Drucker, Cadmium.
Ein Umvandlungspunkt wurde nicht beobachtet
Daß das Salz nicht stark komplex ist, könnte man aus den Dialysever-
suchen von Rüdorff*«^) und Rimbach (loc cit) folgern; auch die geringe
Mischungswärme***) deutet darauf hin
bei 170 iCdClj (4 Liter pro Mol) + iBaClj (4 Liter pro Mol) ¥ + 20 cal,
ssCdClj (4 „ „ „ ) + iBaClj (4 „ „ „ ) > + 32 „
jedoch ist es nicht sehr wahrscheinlich, daß die Komplexität in äquivalenten
Lösungen verschiedener Chloride nennenswerte Unterschiede aufweist So
muß das Ausbleiben gewisser Cd'*-Ionenreaktionen (s. NaCdQs S. 493) z. B.
mit HjS als Beweis für starke Komplexität gelten^ falls diese Angabe Be-
stätigung findet
Magnesium-, Nickel-, Cobalt-, Mangan-, Eisen-, Kupfer-, Cadmiom-
cliloride. Alle diese Salze sind, wie die meisten vorher erwähnten, von
V. Hauer***) zuerst erhalten worden und kristallisieren nur aus konzentrierten
Lösungen.
' f^i' MgjCdCle- 12H2O fällt aus Lösungen vom Molarverhältnisse Mg:Cd«
2:1 in großen hygroskopischen, nach Qrailich und v. Lang**^ rhombischen
Tafeln mit a:b:c=«i : 0,1 26: 0,3431. Ober CaClj wird es trocken und ver-
liert bei loo^'-nur wenig H2O. Es löst sich nadi Rimbach**^) folgender-
maBen:
i^ 24 20,8 45,5 67,2 121,8
a 456,1 496,9 535,1 58M 654,8
und geht ebenfalls zersetzt durch den Dialysator (Rimbach **8)).
Cd : Mg = 1 : 1 oder 2 : 1 gibt CdjMgCl^ xH,0 (wo x > 6 ist) in
großen Kristallen, die über CaClj verwittern. Das Salz verliert bei 100^
6 H^O^ löst sich unter Wärmebindung und ändert seine Löslichkeit stark mit
der Temperatur, v. Hauer beobachtete, daß HCl die Kristallisation beider
Mg-Salze zu hindern scheint
Mn. MnQj : CdClj — 1:2 gibt große weiße Säulen von MnCd^Cl« • 12H2O,
die über H2SO4 oder CaCl2 verwittern, über CaO trocken werden, bei loo^
ca. 10 HjO, den Rest bei löo^ verlieren. Wenn mehr MnQj vorhanden, so
kristallisiert vor diesem Salze erst MnClj.
Co. Nl.CoCdjCle- i2H20entstehtausderLösungvdtiCoCdj:Cdaj=3:4
in großen, etwas hygroskopischen Säulen, von der Farbe desCoCÜj, die schwach
schon über CaO verwittern, bei loo* loHjO, den Rest bei 150<> unter Bläuung
verlieren, mit dem entsprechenden Mg- Salze isomorph sind**^ und sich
leicht lösen. Das analog erhaltene Nickelsalz, NiCd^Q^ 12H2O, bildet grüne
Säulen, verwittert über CaClj, nicht über CaO, ist dem Co-Salze isomorph
und verhält sich auch sonst wie dieses: Außerdem wurde noch ein hexago-
nales Ni2CdClei2H20 beobachtet, das aus der gleichzusammengesetzten
Lösung kristallisierte.
Fe. Ganz ähnlich den verwandten Salzen ist das aus äquimolarer Mischung
erhaltene FeCdjCl« 12H2O.
Cu. Ein Kupfersalz von der Formel CuCda4 .4H2O erhielt v. Hauer aus
äquimolarer Mischung. Es kristallisiert schwierig, verwittert über CaO, schmilzt
nicht im Kristallwasser, sondern verliert dieses ohne seine Form zu ändern und
zeigt trocken blaue, feucht grüne Farbe.
In allen diesen Salzen bleiben sonach die Eigenschaften der Komponenten
erkennbar, man darf daraus vielleicht schließen, daß sie sich in Lösung wie
schwach komplexe Salze verhalten werden.
Drucker, Cadmium. 497
Kaliufticadmiumbromid. Aus konzentrierter Lösung der Komponenten
erhielt Croft*«'*) KjCdBr^, während nach v. Hauer ^«O aus2KBr+ CdBrj-
Lösung erst Nadeln von ziemlich luftbeständigem KCdBr3V2H20, sodann
K4CdBr^ auskristallisiert. Dieses Salz erhielt auch Eder^^-), der. aber dem
anderen die Formel KCdBrj.HjO zuschreibt. Dieselbe Formel fand Rim-
bach*^*), der (nach Fock) das Kristallsystem als rhombisch mit a:b:c =
1^592: 1 :2 angibt. Die molare Leitfähigkeit (a in der Verdünnung von v
Liter pro Mol des einen dieser Salze bei 25*^ im Vergleiche mit der Summe ji
der Einzelleitfähigkeiten ist in rez, Ohm aus der folgenden Tabelle zu er-
sehen.*w)
KCdBr,
V
f«
/«
V
f*
f«
0,938
81,0
75.0
2564
2824
1.876
102,1
—
150,0
284,4
310,0
3,750
130,9
175,8
300,0
313,6
336,3
7.50
160,1
199,9
600
340,1
363,0
»5,0
189,0
224,3
1200
367.0
386,5
30,0
214,8
248,8
1500
374.3
396,0
37,5
228,0
258,2
3000
395.6
415.0
6000
4134
430,0
K4CdBr^ kann nach Rimbach zwischen o,4<>und 112,5* nicht existieren,
da KCdBrj durch Wasser nicht zerlegt wird, vielmehr sich unzersetzt nach
P = 55,108 + 0,218 t
löst, wobei P den Prozentgehalt an KCdBr, bezeichnet.
Eine Lösung von 0,44 Mol CdBrj pro Liter + KBr (= normal) ;enthält
nur 2 Proz. der Cd"-Ionen, welche ohne KBr-Zusatz vorhanden sind.**^)
Das Tetrasalz ist nicht darstellbar, da die Lösung von entsprechender
Zusammensetzung nur mit CdBr^ und NH^Br koexistiert *'>).
Natriumcadmiumbromid, NajCd^Br^.sHjO, wurde von Croft^^^)
und Eder*«**^) erhalten, von Eder auch Na^CdBr^.. Beim Versuche, die Dar-
stellung zu wiederholen, der nicht gelang, entstand ein Salz Na^CdjBrg .öHjO,
das bis jetzt kein Analogon hat Die Entdecker •^^'^ bestimmten auch
die molare Leitfähigkeit ^ (in rez. Ohm) bei 25^^ in den Verdünnungen v,
während die Summe der Einzelleitfähigkeiten fi beträgt
v
^
/«
V
/*
/*
4,88
200,0
288,2
390,9
666,0
727,5
9.77
264,4
346,7
781,8
748,0
805,0
19.54
336,5
415,0
1563
832,5
889,0
39,09
412,2
483,0
3909
914,0
959,5
78,18
487,8
555,0
7818
970,0
1010
97.7
510,0
576,0
15635
1024
1058
95.4
585,0
651,0
Rubidiumcadmiumbromid. Nach Rimbach ^^i) existieren RbCdBr,
und Rb^CdBr^. Das erste löst sich zwischen o^ und 107» nach
P= 35,34 + 0,393 t
(P«» Prozentgehalt). Das andere kristallisiert im hexagonalen Systeme rhom-
boedrisch hemiedrisch mit a:c«=i 10,6231 und löst sich zwischen o* und
ii5<^ nach
p« 50,88 + 0,2637 t
Abegg, Handb. d. tnorgui. Chemie 11. 32
498 Drucker, Cadmium.
Cäsiumcadmiumbroinid, CsjCdBr^, wurde in rechtwinkligen Tafeln
aus Lösungen mit CsBr Oberschuß erhalten (80 g CsBr H 4,5 g CdBr, in
120 ccm), durch HjO wird es in CsCdBrj übergeführt Ebenfalls
CsCdBrj, jedoch von anderer Kristallform, bildete sich aus HjO und Cs2CdBr4,
einem Salze, das aus Lösung von 3 g CdBrj + 52 g CsBr in 120 ccm ent-
stand, dessen Analyse jedoch etwas unsicher ausfieF.*^^
Ammoniumcadiniumbromid. Eder^^^) stellte 1876 (NH4)4CdBr«
und (NH4)2Cd2Br6 . HjO dar, Oroßmann^'^) erhielt diese Salze gleichfalls.
Der letztgenannte Autor kochte Cd(OH)2 mit konzentrierter NH4Br-Lösung,
worauf zunächst Cd(NH5)2Br2, aus dem Filtrate NH4Br, dann (NH4)4CdBr^
ausfiel, die Mutterlauge enthielt dann noch ein wenig (NH4)2Cd2Bre . H^O.
Tassilly dagegen erhielt NH^CdBrj^ljHjO, nach Rimbach»'0 enthält das
Salz überhaupt kein Wasser.
Tassilly ^^') fand bei i6<^die Lösungswärme
[NH^CdBrj « IjHjO] + aq = NH^CdBr^aq — 7200 cal.
Die Löslichkeit (in g pro 100 g Lösung) des CdH^CdBr, zwischen o*
und i^ und iio<^ beträgt
P — 5447 + 0,197 (to-oO).
Das Tetrasalz hat auch nach Rimbach^^i) kein Kristallwasser und kann
aus der Lösung nur dann unzersetzt ausfallen, wenn ein Überschuß von CdBr,
vorhanden ist. Die Zusammensetzung der Lösung über dem festen Salz hat
Rimbach ausführlich studiert Das Tetrasalz kristallisiert hexagonal mita:c
=s 1 : 0,0269, isomorph dem Rb-Salze.
Kaliumcadiniuitijodid. Daß KJ mit Cdjj ein komplexes Salz K^CdJi
gibt, dürfte zuerst von Croft*'*) beobachtet worden sein, von dem es als ein
sehr leicht in HjO, in Alkohol schwerer als das Cdjj. lösliches, wasserfrei
kristallisierendes Salz beschrieben wird. Die letzte Angabe bedarf indessen
noch einer Berichtigung insofern, als Eder*'^) und Leonard*'^) ein K2CdJ4.
2H2O untersuchten, dessen spez. Gewicht dji« nach Leonard 3,371 bis 3,346
beträgt Eder erhielt auch KCdJ, . HjO, diese Formel wurde von Rim-
bach*'») bestätigt
Auf die Eigenschaft des Kaliumcadmiumjodids, daß sein Komplexzustand
in Lösung stark von der Konzentration abhängt, wies mit Nachdruck zuerst
Hittorf*'^) hin, der bei der Bestimmung der Oberführungszahl fand,
daß in konzentrierten Lösungen das Cd stark zur Anode wandert, während an
der Kathode Cd, am anderen Pole J abgeschieden wird.
Den gleichen Schluß gestatten auch die Messungen von Leitfähigkeit und
Gefrierpunktserniedrigung.
Nach Grotrian und Wershoven*'*) beträgt bei 18^ die molare Leit-
fähigkeit fi von K2CdJ4, gelöst in v Litern,
v 1 2 5 10 20 40 100 200 400 1000 2000
fi 146 164 178 202 226 256 304 338 372 408 430
fi 224 238 258 277 298 323 356 383 409 442 —
während sich (i als Summe der Einzelleitfähigkeiten ergibt
Der Temperaturkoeffizient beträgt nach Wershoven*^«) 2,3.10-«.
Gefrierdepressionen zeigen nach Jones und Caldwell*'') folgendes
V 2,302 2,762 5,524 9,207 i3»8i
J" 3.S78 3,177 1,557 0,960 0,664
n 4J 4J 4,6 4,8 4,9
Drucker, Cadmium. 499
so daS also statt 7 Mol, wie für ideale Verdünnung zu erwarten, nur n Mol
vorhanden sind. Daß diese Zahlen nur zu einer rohen Schätzung verwendet
werden können, bedarf keiner ausführlichen Begründung.
Nach Immerwahr*'^ wird die Konzentration der Cd"-Ionen einer
Lösung von 1 Mol '!2^^J2 P''^ ^^^^^t "^^^ Messung von Konzentrationsketten,
durch Zusatz von i.n KJ auf den 130. Teil reduziert
McBain^n«) berechnet aus Leitfähigkeit, Oberführung und Qefrier-
depression, daß 0,025 normale Lösung folgende Konzentrationen aufweist:
87 Proz. des Kaliums als K', 13 Proz. als KJ, 0,2 Proz. als KCdJj, vom Cd
0,5 Proz. als KCdJj, 7,5 Proz. als Cd-, 53 Proz. als Cdjj, 39 Proz. als CdJ/.
Was das spez. Gewicht d" anlangt, so ist für m Mol ''jKjCdJ^ pro
Liter nach Qrotrian*'*) und Wershoven*'«^
in •10»
d'/
m.io'
d'»
0,942
0,99895
29,1
1,0068
1,713
0,99921
151
1,0387
2,310
0,99938
315
1,0821
2,872
0,99945
490
1,1280
7,191
1,0007
896
1,2338
1441
1,0027
1362
1,3552
29,23
1,0067
1957
1,5086
Natriumcadmittitijodid« Croft^^^) erhielt aus äquivalenter Mischung
der Komponenten NajCdJ4-6H20 in hygroskopischen Prismen, Eder*^^)
außer diesem Salze auch Na^CdjJe . 5H2O.
Clsiumcadmiuinjodid. 182 g CsJ + 6,5 g CdJ^ in 200 ccm lieferten
große Prismen von CsjCdis, das durch HjO in CsjCdJ^ übergeführt wurde.
Cs^CdJ^ ist gegen HjQ beständig und unzersetzt daraus umkristallisierbar,
wiederum ein Zeichen für das Wachsen der Komplextendenz vom CI zumj.
Ein ebenfalls gegen HjO beständiges Salz, CsCdJ, . HjO, bilden die Einzel-
salze, wenn das oben angegebene Mischungsverhältnis zugunsten von Cd],
abgeändert wird.*«^
Ammonlttiticaditiiuitijodide. Crof t ^^^ beschreibt (NH4)2CdJ4 . 2H2O
als isomorph dem entsprechenden K-Salze, dasselbe Salz erhielt E der &^^), der.
dann noch ein später von Tassilly *®^) bestätigtes Salz (NH4)2Cd2J6 . HjO dar-
stellte. O roßmann ^®^) fand darin das doppelte Quantum HjO, so daß man
NH4CdJ3.H20 schreiben kann. Nach Rimbach^'i) dagegen lautet die
Formel des Monosalzes NH4CdJ3.
Nach TassillyW4) ist die Lösungswärme bei 15^ (NH4CdJ3)2H20
+ aq — 2NH4CdJj aq— 15770 cal.
Das Disalz löst sich nach Rimbach unzersetzt in Wasser und die bei
I4f5^ gesättigte Lösung enthält 85,97 Proz. Salz.
Doppel-Bromlde» Jodide, von Cadmium mit zweiwertigen Me-
tellen. V. Mauernd«) erhielt BaCdBr4.4H20 in großen luftbeständigen
Kristallen. Das spezifische Gewicht beträgt &S') 3,665 bei 24^^.
Die molare elektrische Leitfähigkeit /i bei 25** und der Verdünnung v,
verglichen mit der Summe fi der Einzelleitfähigkeiten, ausgedrückt iti rez.
Ohm, beträgt*«»):
32*
V
It
1
97,0
2
129,7
4
»53,9
8
«73,7
10
213,0
f«
^
250,6
305,7
288,8
334,0
346,0
38<^7
381,0
412,0
406,0
430^6
454,7
464,0
500 Drucker, Cadmiuiii.
\ It H' y II n'
1,97 134,3 197,0 156,2 381,3 408,8
3.94 177,0 225,8 312,3 418,6 4455
7,88 219,4 25§,7 624,6 457,0 477,5
15,76 259,8 293,6 1249 488,0 507,8
.31,52 295,2 327,5 2498 514,5 532,0
63,04 330,0 359.5 3113 525,0 545,0
78,08 346,0 374,0 6226 553,0 570^2
Aus der Mischung der Komponenten im Verttältaisse 1:1 eriiidt
Croft^s*) BaCdJ4-5H20, ein sehr stark hygroskopisdies Salz, und das etwas
beständigere SrCdJ« • 8H2O, dessen Leitf&higkeit bei 35** in gleicher Anord-
nung, wie oben aus der folgenden Tabelle zu ersdien ist***)
SrCdJ..8HjO
fi Y
— 40
202,0 80
224.5 200
243.6 400
274,5 800
200Ö
Cadihiumdoppelpyanide. K. K2CdCy4 »»294,9, wurde zuerst beschrieben
von Rammelsberg^'i) als luftbeständige Oktaeder, die das Licht stark
brechen.^^^ Es löst sich gut in H^O und zeigt alle Eigenschaften eines
hochgradig komplexen Salzes. Dies folgt aus den Oberführungsversuchen
von Rieger*«'), aus Potentialmessungen nach Hittorf*«^), Immer-
wahr*«*) und H. Euler**^ und aus Dialyseversuchen von Rüdorff.*«^
Speziell fand Rieger die Uberführungszahl des CdCy^" für 0,772 Mol/
Liter bei 18^ zu 0,29. F.uler berechnet die Komplexkonstante K«
^y- . Ccd" . 2u 1,4 . 10-*'. Ausführliche Daten über die äquivalente Leit-
Ccdc/'
fähigkeit X des V2 K2CdCy4 bei 25^^ und der Verdünnung v gibt Waiden.*»^
(Siemens-Einheiten.)
V 32 64 128 256 512 1024 oc
A 110,0 114,1 116,7 118,4 120,8 125,1 131,1
Die Beweglichkeit von ^jCdCy^ wird zu 131,1—70,6 = 60,5 berechnet
Es ist ^1024^^92 "^^Sr^- ^^^ ^^ entsprechende Zn-Salz fand sich 14,9, für
das Hg-Salz 21,7. Man darf dama'^h wohl vermuten, daß die Komplex-
beständigkeit des Cd- und Zn-Salzes erheblich geringer ist als die des Hg-Salzes.
Gegen HjS ist das Salz nicht beständig wegen des außerordentlich geringen
Löslichkeitsproduktes des Sulfids. Es findet vielfach Anwendung zur elektro-
lytischen Cd-Abscheidung, aus denselben Gründen wie andere komplexe
Schwermetallsalze.
Unter Luftabschluß kann es geschmolzen werden.**^
Na. Loebe»«^ erhielt aus konzentrierter Lösung Na^CdjCy^ • 3HjO in
großen Rhomlx)edem, welche sich in H^O und in C2H5OH lösen, an der
Luft etwas HjO aufnehmen und sich langsam zersetzen.
Ba etc. Weselskyß<>öj erhielt ein sehr wenig beständiges Salz der Zu-
sammensetzung Ba^CdjCyio -loHjO; Loebe*^«) konnte dieses nicht wieder
Drucker, Cadmium. 501
erhalten, vielmehr bildete sich aus CdCyj und Ba(0H)2 mit wässriger Blau-
säure BaCdCy4 • H^O, ein ebenfalls sehr wenig beständiges Salz, das sich in
H^O löst jedoch stark hydrolytisch gespalten zu sein scheint, denn wenn
HCN entfernt wird, so fallen CdCyj und Ba(0H)2 x^ieder aus.
Das Sr-Salz/ SrjCdCye . 3H2O, kann aus HjO unzersetzt umkristallisiert
Verden und bildet große Kristalle.**^
Die Ca-Verbindung Ca4CdCye.20H2O wird durch COj an feuchter Luft
zersetzt und löst sich ebenfalls in H2O und Alkohol.
Cadmiumdoppetrhodanide. Wenn man Cd(0H)2 mit NH^CNS
kocht^^*), so entsteht außer den NH^-haltigen Additionsprodukten (NH4)2Cd
(CNS)4 . 2H2O als ein monoklines, hygroskopisches, bei 25® schmelzendes, in
Alkohol kaum lösliches Salz. Dieser Typus ist weiter vertreten durch die
Salze K2Cd(CNS)42H20wi) (reguläre Oktaeder) und Rb2Cd(CNS)4 2H20.6««)
Na liefert hexagonales NaCd(CNS)23HjO®^0» wiederum ein Beispiel für die
Verschiedenheit der Alkalimetalle, wie sie bei den Komplexsalzen häufig her-
vortritt, mit Cs wurde jedoch auch CsCd(CNS)j in großen Prismen vom
Schmelzpunkte 212® erhalten.**^)
Außer Ba4Cd(CNS)io . ioH2O'*0 wurden noch folgende ziemlich kom-
plizierte Salze beschrieben *<>2):
CsCd(CNS)3, große Kristalle, vom Schmp. 2130, C:s4Cd(CNS)e.2H20,
das bei 90® H2O verliert, über 1 lo* schmilzt und sich sehr reichlich in H2O
löst, ferner Cs2Ag2Cd(CNS)e, Ci2Ag2Cd(CNS)e . 2H2O, das an der Luft ver-
wittert, Cs2Ag4Cd(CNS)8 . 2HO und Cs4Ag,oCd3(CNS)2o.6H20, dieses bildete
sich nur in sehr konzentrierter Lösung.
Sie zeigen alle, soweit untersucht«<>^), die lonenreaktionen aller Kompo-
nenten, sind also schwach komplex.
QuecksUbercaditiiumhaloide. Es sind insbesondere durch Arbeiten
von Varet«<>^ einige komplexe Salze bekannt geworden, die aus HgCd und
zwei Halogenen, deren eines in der Regel das. Cyan ist, bestehen. Da keine
Studien betreffs des Verhaltens in Lösung voriiegen, so kann vorläufig über
die Konstitution dieser Stoffe nichts Sicheres iiusgesagt werden, denn wenn
auch im allgemeinen bei derartigen Verbindungen vermutet werden darf, daß
sie in Lösung komplexe Hg-Anionen bilden werden, daher also bei Hg abzu-
handeln sind, so steht doch das Cd dem Hg in dieser Hinsicht nahe, und es
erscheint daher die Annahme zulässig, daß in Lösung die komplexen Hg-
Anionen nicht die einzigen komplexen Ionen sein werden, sondern daß auch
Cd-haltige vorhanden sind. Es darf ein solches Verhalten um so eher als im
Bereiche des Wahrscheinlichen liegend gelten, als die Formeln dieser Salze
außer dem bei Zn vorkommenden Molarverhältnisse Hg:ZnBa2:i aiirf«
gelegentlich weniger Hg aufweisen.
Z. B. wurden folgende Formeln gefunden
CdHgCyjCl,
CdHgCyjBr,
CdHgjCy4Brj
CdHgjCyJ,
z. T. mit Kristallwasser, gelegentlich auch als NHj-Verbindungen«
Varet hat auch Lösungswärmen und Vermischungswärmen gemessen «0^)
die merkÜdie Werte haben; und daraus folgt, da dies auf Änderung der
nonnalen Dissoziation wegen des Fehlens dieser Dissoziation bei Merkuri-
502
Drucker, Cadmium.
Cd2((CH3)2NH2)3CI-
Cd((CH3)3NH)a3
Cd2((CH3)3NH)3Cl7
Cd((CH3),N)a3
Cd((CH,),NH,)J3
Cd((CH3)3NH)J3
Cd((CH3)3NH)J,
Cd((CH3),N)J3
Cd((CH3),Ny,
haloiden nicht gedeutet werden kann, daß beim Vermischen Andeningen des
Komplexzustands eintreten.
Organische Doppelhaloide des Cadmiums, Als Anhang möge eine
kurze, auf Vollständigkeit keineswegs Anspruch machende Zusammenstellung
organischer Cadmiumdoppelhaloide folgen, in der verschiedene Typen ver-
tretensind. Doppelsalze mit Anilin und Toluidin vom Typus Cd(C^H5NH3)ja|
beschrieb Tombeck^^*), eine analoge Cinchonaminverbindung Boutroujc und
Genvresse.^'^^) Kakodylradikale ergaben denselben Typus.®^')
Dagegen finden sich bei Ragland®®®) sehr verschiedene Kombinationen,
wie die folgende Tabelle zeigt
Cd(CH3NH3)2a4 Cd((CH3)NH3)Br3
Cd((CH3)2NH2)Cl3 Cd((CH3)2NH2)Br3
Cd^((CH3)2NH2)Cl5 .2H2O Cd((CH3)2NH2)2Br4
' ' Cd,((CH3)2NH2)Br9
Cd((CH3)3NH)Br3
Cd2((CH3)3NH)3Br7
Cd((CH3),N)Br3
Cd((CH3),N)2Br,
Es können aber insbesondere die hier genannten Verbindungen mit 5, 7
und g Halogen nicht als zweifellos festgestellt gelten, da sie aus Mutterlaugen
gleicher Zusammensetzung ausfielen.
Gemischte Cadmiumsulfate. Das Kaliumcadmiumsulfat, KjCd
(504)2=382,8 wurde dargestellt <^®^) aus der Lösung unter Zusatz von H2SO4
als monoklines Hexahydrat, das sehr schnell verwittert und dem das spez.
Gewicht 2,438 zukommt. ^*ö) Später wurde noch eine Reihe anderer Hydrate
bekannt v. Hau er^«») erhielt das Dihydrat K2Cd(S04)2 •2H2O in triklinen
Kristallen aus der neutralen Lösung bei äquivalentem Gehalte der Kompo-
nenten. Es verwittert sehr langsam. Knstallographisch ist es durch die
folgenden Daten charakterisiert^ ^^: a : b : c = 0,8250 : 1 : 0,4242. « «= 88* 26'
/9=890 26' 7=i09<>22'.
Aus höher konzentrierter Lösung ^i>) kristallisieren große monokline
Säulen von 2K2Cd(S04)23H20. Die bei t<> gesättigten Lösungen der beiden
letzten Salze enthaltenem») auf 100 g HjO a Gramm K2Cd(S04)2:
2HjO
i,5H,0
t» ■ 16
31
40
26
31 40
64
a 42,89
46,82
47,40
42,50
42,80 43,45
44,90
Die kristallographischen Daten eines Tetrahydrats sind^*^: Monoklines
System, a : b : c — 1,0894 : 1 : 1,2365 a = 77^1'.
Natriumcadmiumsulfat Aus hochkonzentrierter Lösung kristallisiert
Na2Cd(S04)2.2H20.»»*)
Ein Zusatz von m Mol V2Na2S04 zu einer Lösung von n Mol V2CdS04
pro Liter ergibt folgende elektromotorische Kräfte der Kette Cd-CdS04-
Na2S04-Calomelelektrode (= 0,560 Volt).«i*)
n m jr
1 1 0,725
0,1 1 0,754
0,01 1 0,780
0,1 0,1 0,732
0,01 0,01 0,738
Drucker, Cadmium.
503
Die beiden Doppelsulfate mit Rubidium und Cäsium kristallisieren
monoklin mit öHjO und sind darum wichtig, weil sie als besonders schön
kristallisierende Salze mehrfach die Objekte eingehender kristallometrisclicr
Studien gebildet haben. Die ausführlichsten Untersuchungen stammen von
Tutton ^*®) und ergaben folgendes:
1. Rb2Cd(S04)2'6H20.
dy = 2,671 5 a : b : c = 0,7346 : 1 : 0,4931 ^ ac = 74*^ 7', Brechungsindex
der Richtung parallel zur Symmetrieachse, korr. für das Vakuum /}= M706 +
602672 33274-108
X^
X^
keitsellipsoids ist die Molarrefraktion m =
Molardispersion mHy — mnu.
+ . . . Je nach der Achse des optischen Qeschwindig-
n2--2 M
n2 + 2* d'
für H9 und Hy, die
m „
a
61,71
63,13
b
62,23
63,66
c
63,31
64,81
niHr — niH.
142
104,21
1,43
103,23
1,50
107,39
(n-
2. Cs2Cd(S04)j6HjO.
d*^* = 2,9552. a:b:c = o,7259: 1:0,4906 -^ac = 72"49'- ß= 1,4876 +
46231 1 621,10-109
k^
X*
+
a
b
c
n.i"'
66,91
67,19
67,91
"iH
68,39
68,67
69,42
lÜHr — lÜHa
(n-1)^
1,48
1,48
1,51
113,59
114,16
115,58
Die Doppelbrechung ist bei beiden Salzen positiv.
Löslichkeit. Locke ^'^j hat bei 2^^ in 1 Liter gesättigter Lösung 767 g
Rb2Cd(S04)2 resp. 1399 g (<i2CdS04)2 gefunden.
Ammoniumdoppelsulfat. v.Hauer^»') erhielt aus äquivalenter Mischung
der Komponenten (NH^)2Cd(S04)2-6H20, ein monoklines Salz vom spez. Ge-
wichte 2,073 ^'®) und dem Achsenverhältnis a : b : c== 0,7359 • 1 • 0/4972 ^*^)
(resp. 0,74315 : 1 : 04945 Rammelsberg^^')). Das Salz verwittert über H2SO4,
und verliert alles HjO bei loo®. Nach Locke^^^) enthält 1 Liter bei 25^
gesättigter Lösung 723 g (NH,)2 Cd(S04)2. Der Komplexgrad ist der eines
normalen Doppelsalzes, d.h. gering, wie aus der Tatsache hervorgeht, daß es nur
aus wenig HjO unverändert umkristallisiert werden kann.« » ') Bestätigt wird dieser
Schluß durch die Dialyseversuche Rüdorffs^^o)^ sowie durch die folgenden
Qefriermessungenß2i)^ in denen v die Verdünnung pro Mol (NH4)2Cd(S04)2
A diQ Depression bedeutet
V
1,850
I1635
3,052
2,043
2,493
2,725
1,914
4,087
1,345
rjf 1,13 0,905 0,680 0452
8,173
0,719
0,226
16,35
0,378
0,113
V 2
4
8
11 151,6
i85,o
2l6,0
//' 195,5
223,6
25>,8
504 Drucker, Cadmium.
Wenn auch die Qefrierdepression bei einem so komplizierten Salze keinen
Aufschluß über die Dissoziationsgleichgewichte gewährt, so zeigen die beige-
fügten theoretischen Depressionen doch, daß ein weitgehender Zerfall eintritt,
der in den beiden verdünntesten Lösungen größer ist, als daß er durch
quantitative Dissoziation in 3 Ionen (etwa 2NH4 • + 01(804)2" verursacht
sein könnte.
Daraus folgt mit großer Wahrscheinlichkeit, daß auch CdS04 resp. Cd"
vorhanden sein mijß. Die Cd"-Ionen sind auch durch ihre Reaktionen nach-
weisbar.
Die molare elektrische Leitfähigkeit fi bei 25^^ ergab sich in Siemens-
Einheiten wie folgt *22):
20 40 80 200 400 800 2000
2544 285,5 320,6 366,2 398,4 432,2 474,0
289,5 320,0 354,9 400,8 432,5 460,0 491,3
Sie ist nur wenig kleiner als die Summe ji der Leitfähigkeiten der Einzel-
salze und nähert sich ihr mit der Verdünnung.
Durch kochen von CdO mit kalfeesättigter (NH4)2S04-Lösung soll
Cd(NH4)e(S04)4.ioH20 entstehen«"), dagegen wird als Produkt dieses Ver-
fahrens unter Anwendung von Cd(OH)2 von anderer Seite«") Cd(NH4),S04-
6H2O angegel)en.
Magnesiumdoppelsulfat MgCd(S04)26H20 beschreibt Schiff «**) als
vierseitige Säulen, die sich in H2O lösen. Diese Formel hat das über H2SO4
getrocknete Salz; das frisch umkristallisierte ist MgCd(S04)2i4H20 und hat
das spez. Gewicht 1,983. «2«)
Eisendoppelsulfat CdS04«/5H20 bildet mit FeS04.7H20 eine iso-
dimorphe Reihe.«2^)
1. Farblose monokline Kristalle, dem Cd-Salz ähnlich. Der molare Pro-
zentgehalt an Fe-Salz (beide Hydrate werden in dieser Form von Retgers,
entsprechend seiner Annahme der Formel CdS04-3H20, als Trihydrate ge-
schrieben) steigt bis zum maximalen Werte 0,26 Prox.
2. Blaßgrüne, monokline, dem Fe-Salze ähnliche Kristalle. Der Maximal-
gehalt an CdS04 (beide Salze enthalten hier je 7H2O) beträgt 48,92 Proz,
und die Kristalle trüben sich allmählich.
Was die Löslichkeit betrifft«««)^ so enthält eine Lösung des CdFe(S04)j-
^«/aHjO 100 bis 79,8 Molarprozent Cd-Salz, wenn die Kristalle 79,8 biso Proz.
enthalten. Für CdFe(S04)2 • 14H2O koexistieren Kristalle mit 36,6 biso Molar-
prozent Cd-Salz mit Lösungen von 100 bis 99,1.
Kupferdoppelsulfat Für CdS048/3H20 und CUSO45H2O fand Ret-
gers«29)
1. farblose monokline Kristalle mit ^/jHjO (auf 1SO4). Maximaler Oehait
an Molarprozenten Cu-Salz 0,55 Proz.;
2. blaue trikline Kristalle mit 5H2O (auf 1SO4). • Maximalgehalt an CA-
Salz 1,71 Proz.
Also liegt hier wie bei Fe eine unterbrochene isodimorphe Reibe vor.
Mangandoppelsulfat Mit MnS04 mischt sich CdSO« gut«'^ Das
Doppelsalz enthält 4H2O und ist; mit 10 Proz. Cd-Salz stabil, mit 70 Proz.
Cd-Salz wandelt es sich allmählich um. Die großen Kristalle sind isomorph
mit MnS04.4H20.
Gemischte Cadmiumsulfite. Aus ammoniakalischer Lösung von
Drucker, Cadmium. 505
CdClj fällt ein SOj-Strom rhombische Prismen von (NH4),Cd(S03)5, die in
HjO praktisch unlöslich sind.*'^)
Über ein Na2Cd3(S03)4 berichtet Berglund.«»»)
Gemischte Cadiniuitithlosulfate. Cadmiumdoppelthiosulfate mit
Alkali- und Erdalkalimetallen sind ziemlich reichlich betemnt, jedoch kann
infolge Fehlens physikochemischer Untersuchungen zurzeit nur eine , Be-
schreibung der Darstellung und Eigenschaften der festen Salze gegeben
werden. Die Molarverhältnisse variieren erheblich, über den Wassergehalt
gehen die Angaben zum Teil auseinander. Die Löslichkeiten erreichen meist er-
hebliche Werte, so daß die Salze nur aus konzentrierten Lösungen kristallisieren.
Kaliumverbindungen sind zwei beschrieben.*'') Bei geringem Ober-
schusse des K2S2O3 in konzentrierter Lösung (bis K2: Cd «»4:1) entsteht aus
diesem Salze und Cd-Acetat KioCd3(S203)8, wenn jedoch K2:Cd>6:i,
so erhält man bei Fällung durch Alkohol K0Cd(S2O3)4-2H2O ein farbloses
beständiges Salz, das über H^SO^ im Vakuum iH^O verliert
Natrium. Jochum*'*) erhielt aus konzentrierter Lösung durch Fällen
mit Alkohol NaeCd(S203)4 • 16H2O in gelben, nicht hygroskopischen, über
H2SO4 im Vakuum alles HjO verlierenden Kristallen. Diese Formel fand
von anderer Seite «'S) Bestätigung, doch ergab sich bei einer dritten Unter-
suchung «'5) der Wassergehalt nur zu qH^O und der Vertust über H2SO4
nur zu 4H2O, hier war zur Darstellung Cd(N03)2 benutzt worden.
Ein zweites Salz, Na^Cd(S203)4 «sHjO, fiUlt aus, wenn Na nicht, wie oben,
im Oberschusse angewandt wird.^^^) Es ist gleichfalls gelb und verliert über
H2SO4 nur iHjO.
Endlich haben Vortmann und Padberg noch je nach den Mischungs-
verhältnissen Na2Cd3(S203)4 -qHjO und Na2Cd2(S203)3 • yHjO, beide in gelb-
weiBen Nadeln, erhalten. Die folgenden Salze sind sämtlich von Fock und
Kl ÜB angegeben.
Bis zum Verhältnisse Cd:(NH4)2 = i 17 bildeten sich weiße Kristalle von
(NH4)eCd(S203)4.3H20, die über H2SO4 wasserfrei wurden. (NH4),Cd
(S203)4xH20 konnte nur einmal erhalten werden, endlich fiel das Anhydrid
(NH4]^Cd(Sj03)2 bei Alkoholgegenwart aus.
Auch mit Ba und Sr bildeten sich Doppelsalze. Cd : Ba = 1 : 2 gab gelbes
Ba2Cd(S203)3 • 8H2O, wenn die Lösung in der Hitze verarbeitet wurde, in
der Kälte durch Fällen mit Alkohol schweriösliches gelbes Ba3Cd(Si203)4 .8H2O.
Endlich gab Sr:Cd = 4:i ein Öl, das über H2SO4 zu dicken Kristallen von
Sr3Cd(S203)4.ioH20 erstarrte, die über HjO leicht 5, später noch 2HjO
abgaben.
Die folgenden kristallometrischen Daten sind von denselben Autoren be-
stimmt worden.
System a:b:c ^ß a 7
KioCd3(S203)s monoklin 1,3203: 1 : 0,95646 87*34'
I^Cd(S203)4 • 2H2O monoklin 1,5103 : 1 : 0,9631 79<>2i'
Na«Cd(S203)4 • löHjO monoklin 1,136 11:0,3492 76*45'
NaeCd(S203)4-3H20 triklin — —
(NH4)6Cd(S203)4 • 3H2O monoklin 0,9760: 1 : 1,0026 83*45'
(NH4)eCd(S203)4xH20 rhombisch 0,4317:1:04187 —
(NH4)2Cd(S203)2 monoklin 0,8216 : i : 1,5560 82*15'
Ba2Cd(Sj03)3.8H20 triklin 0,9871:1:0,8595 91*37' 80*15' 57*50'
Ba3Cd(S205)4.8H20 triklin 0,6997:1:0,6441 91*18' 94*18^ 79*"'
506 Drucker, Cadmium.
Cadmiumdoppelselenate. K2Cd(Se04)22H20 bildet große luftb^
ständige trikline Kristalle vom Achsenverhältnisse a: b:c= 0,7239: i : 04614,
die mit den Alkalidoppelsulfaten des Mn und Fe isomorph sind und sich
„unzersetzt^' in HjO lösen.*'*)
(NH4)2Cd(Se04)2-6H20 ist monoklin mit dem Achsenverhältnissc a:b:c
= 0,7388:1:0,5001 und dem spez. Gewichte 2,307.*'')
(NH4)2Cd(Se04)2 • 2H2O kristallisiert triklin mit dem Achsenverhältnissc
a : b : c = 0,7277 : 1 : 0,4418 (JX^yrouboff *'*)).
Ein mit den einfachen Doppelsalzen isomorphes Salz K2CdS04Se04 -öHjO
beschreibt von Gerichten.*'^
Kaliufticadmiumnitrit Es sind eine Reihe von Doppelnitriten be-
kannt. K2Cd(N02)4 wurde von v. Lang*'»), Hampe *♦<>), Topsoe«*'),
Laubenheimer**^), Kohlschütter***) erhalten. Es bildet gelbe, rhom-
bische Prismen von a:b:c — 0,5369: 1 -.1,9237 (Topsoe***), Fock***)). In
H2O löst es sich leicht, in Alkohol fast gar nicht*'»)
Weiterhin existiert ein Salz KCd(N02)3 ***) von regulärer Kristallform**'),
das aus der H20-Lösung des erstgenannten durch Alkohol gefällt wird.***)
K4Cd(N02)e beschreibt v. Lang*'») als gelbe Tafeln von größerer Lös-
lichkeit in H2O als K2Cd(N02)4 und alkalischer Reaktion. Fock**«) konnte
aber dieses Salz nicht wieder erhalten.
Ober die. Gleichgewichtsverhältnisse dieser interessanten Salze in Losung
weiß man so gut wie gar nichts. Es scheint nur, daß die Komptexkonstante
des KCd(N02)3 die des K2Cd(N02)4 übertrifft, da das letztgenannte erst aus
konzentrierter Lösung erhalten werden kann.**')
Bezüglich des Komplexzustandes läßt sich, in Anbetracht des sonstigen
chemischen Charakters des NOj-Ions, nur die Vermutung aufstellen, daß die
Stoffe den schwach- oder halbkomplexen Salzen zuzurechnen sind.
Cadmiumdoppelphosphate usw. Das Ammonorthosalz ist
2NH4CdP04 3H2O; es löst sich leicht in Säuren und NH4OH, dagegen sehr
wenig in Wasser. **»») Ein Ammondimetaphosphat, (NH4)2Cd(P205)2, be-
schreibt Fleitmann.**«») Das Kaliumorthosalz, KCdP04, verhält sich
gegen HjO und Säuren wie das Ammonsalz***^), ebenso das Pyrosalz,
K2CdP207, und die analog konstituierten Natriumsalze.**'*)
Cadmiumdoppelarsenate. Mischsalze sind durch Lefivre*^') erhalten
worden, KCdAs04 ist isomorph dem entsprechenden Zn-Salze und entsteht, wenn
CdO mit KAsOj Gehandelt wird. NaAsO^ gibt NagCdjCAsjO^),, mit mehr
CdO entsteht das mit Mn-Salzen isomorphe Na4CdAs208.
Barittiticadmiumformiat v. Hauer gab die Formel dieses Salzes zu
BaCd (HC00)4 '/jHjO an und Handl***) bezeichnete es als rhombisch.
Beide Angaben dürften jedoch nicht zutreffen, denn nach Lossen und
Voß**') lautet die Formel richtiger BaCd(HC00)4 • 2H2O (die H^O-Gehaltc
betragen 7,77 resp. 7,92 %, es handelt sich also um sehr geringfügige Differenzen),
und Brio**^ fand die Kristallform monoklin mit a:b:CB»o,8983:i :o,5400
und ^^=90* 28'.
Das spez. Gewicht bei 20,3* beträgt 2,743.**»)
Cadiniumdoppeloxalate. Wenn CdCjO« in gesättigter K2C2O4-
Lösung bis zur Sättigung gelöst wird, so resultieren kleine Quadratoktaeder
von K2Cd(C204)2 2H20.***) Das Salz wird bei 100» wasserfrei. Analog
wurde Na2Cd(C^04)2 • 2H2O erhalten.**») Das entsprechende Ammonsak***)
Drucker, Cadihium. 507
enthält SHjO und bat Bedeutung für die elektrolytische Abscheidung von Cd
gewonnen. c*2j Auch höher komplexe Ammondoppelsalze mit 12 und 32 NH4
sind angegeben ®*<^), jedoch kann ihre chemische Individualität nicht als fest-
gestellt gelten. Die Komplexität ist nicht stark genug, um die Fällung von
CdS mit HjS zu verhindern, ß")
Rosenheim und Davidsohn ^^^^^ haben an Doppelverbindungen des
Cadmiumthioglykolats hochgradige Komplexität insofern konstatiert, als die
Cd-Reaktionen mit Ausnahme der Sulfidfällüng versagten.
Basische oder Oxysalze. Es dürfte kaum ein Kapitel in der Be-
schreibung eines Schwermetalls geben, das mit soviel zweifelhaften und wert-
losen Angaben belastet wäre wie das der basischen Salze. Wo nur irgendein
Gemisch von Oxyd mit einem anderen Niederschlage vorlag, da wurde dieses
wenigstens vpn einem Autor für ein neues Salz erklärt, und da man gewöhn-
lich auf den Analysenfehler nicht achtete, so konnte selbst bei gleicher Arbeits-
weise eine Nachprüfung ein anderes Individuum zutage fördern. Man hat
Beispiele, daß ein Autor ein kompliziertes Hydrat mit 35 H^O entdeckte und
der nächste nur 34 fand, während dieser Unterschied im ganzen vielleicht
1 — 2 pro Mille des Molargewichts betrug. Nun liegt gerade im Falle des Cd
und Zn die Gefahr des Auftretens solcher Gemische vor, es braucht in dieser
Hinsicht nur auf das allbekannte Verhalten des ZnCO, verwiesen zu werden.
In die hier zu gebende Übersicht ist daher eine große Zahl von Literatur-
angaben, deren Wertlosigkeit klar zutage trat, nicht aufgenommen worden,
wiewohl insbesondere bei Cd die Möglichkeit der Existenz komplexer Salze
gewiß gegeben ist.
Cadmiumoxychloride. Die verschiedenen hier zu erwähnenden Unter-
suchungen führen fast ausschließlich auf ein Oxychlorid CdOGH. Langes
Erhitzen von CdO^ -Lösung mit Marmor auf 200*^**), Fällen von konzen-
triertem CdCIj durch NH^OH«"), Behandeln von Cd mit Oberschuß von
CdCl^-Lösungß»«) ergaben alle diesen Stoff. Auf dem erstgenannten Wege
erhielt man ihn gut kristallisiert in hexagonalen Prismen von starker Doppel-
brechung und dem spez. Gewichte d,5« »=4,56. Er löst sich in HjO schwer,
wird aber merklich hydrolisiert. Für sich ist er bei 280 <> beständig.
Canzoneri«*ß) gibt noch ein Cd302Cl2 an.
Tassilly«**) fand bei 15«
CdClj aq -f- [CdO] + H20 = 2(CdaOH) aq + 10200 cal
CdOj aq + [CdO] + [HjO] — 2(CdaOH) aq + 8800 cal.
Cadmiumoxybromid. Auch hier hat man die Formel des Oxychlorids
gefunden. Schulten^^i) erhielt wie dieses das Bromid CdBrOH von dem
spez. Gewichte d, 5 — 4,87. Tassilly«*®) bekam dasselbe durch Fällen von
CdBr, mit NH^OH in der Hitze. Er fand aber auch noch das Hydrat
CdBrOH . H,0, als er konzentrierte CdBrj-Lösung mit CdO auf 200« erhitzte.
CdBrOH ist ein sehr stabiler Stoff, der durch HjO nur langsam verändert wird.
Diese Langsamkeit dürfte übrigens, wie auch beim Chlorid, wohl auf geringe
Löslichkeit oder auch Lösungsgeschwindigkeit zurückzuführen sein, denn
Säuren lösen den Stoff schnell und leicht und Alkalien zerstören ihn, man
wird also zur Annahme einer besonders großen Komplexstabilität nicht geführt.
Tassilly««^^) fand bei 16 •
[CdBrj] + [CdO] + [HjO] = 2 [CdBrOH] + 6290 cal.
508 Drucker, Cadmium.
Cadmiumoxyjodide. Hier wurde außer dem Hydrate CdJOH-HjO
auch CdJOH konstatiert, von denselben Autoren und auf dieselben Arten ge-
wonnen. Seine Bildungswarme bei 13^ beträgt nach Tassilly
[Cdjj] + [CdO] + [HjO] = 2[CdJOH] - 40iT)o cal.
Die Existenz eines Cadmiumoxycyanids von der Zusammensetzung
Cd3Cv40-5H20 wurde vcJn Joa'nnis*^*^ behauptet und von Loebe*^*) mit
der Änderung bestätigt, daß die Formel besser Cd3Cy4(OH)2-4H2Q zu
schreiben ist, weil das letzte HjO ei^si bei sehr hoher Temperatur unter Ver-
lust von HCN entfernt wird. Das Salz bildet sich aus Cd(OH)j oder CdCyj
durch Einwirkung von wässriger HCN.
Em anderes Salz, Cd4Cy6(OH)2-i5H20, entstand durch Hydrolyse des
Sr-Doppelcyanids. ®**)
Cadmiumoxysulfat. Ein Salz, Cd2S04(OH)2, ist aus CdS04 durch
Kochen mit % Äquivalent KOHß«*), aus CdS04 mit NH40H«»«), in trikllnen
Nadeln durch Erhitzen von CdS04H20 auf 200^— 250<>««*) erhalten worden.
Es löst sich sehr schwer in H2O.
Cadmiumoxynitrat Auch hier findet sich die Formel der Oxyhaloide.
Durch Kochen von Cd(N03)2 -Lösung mit Pb(0H)2 oder Cd(OH)2 erhielt
Schröder®**) CdOHN03-H20 in anscheinend rhombischen Tafeln. Das
H2O geht bei 130® weg.
Zwei andere Salze seien lediglich als Beispiele für die frühere Angabc
mi^eteilt, daß sehr viel zweifelhafte Stoffe als Individuen gegolten haben.
Dies sind Cd5(N03)403 8H20, erhalten aus CaCO, und Cd(N03)2 bei
3500666)^. und Cde(OH)iiN03.ß^6) Im letzten Falle beträgt die analytische
Genauigkeit ca. 1 Proz., iHjÖ ist gleich 2 Proz. des Molargewichts.
Basische Mischsalze des Cd. Den basischen Salzen reihen sich noch
einige eigentümliche Verbindungen an, die außer Cd noch ein zweites' Metall
(Hg oder Cu) enthalten und die vielleicht, rein formal betrachtet, als Additions-
prddukte eines Cd-Salzes mit HgO oder CuO angesprochen werden dürfen
und darum hier Erwähnung finden sollen.-
Cu403(OH)2 z. B. bildet mit CdQ2 ein graues Kristallpulver von
Cd(CuO)a2v6H206«7), mit CdS04 blaue Kristalle von Cd2(CuO)3(S04)2.
12H2O resp. grüne von Cd2(CuO)3(S04)2- loHjO«*®), mit konzentrierter
Lösung von Cd(N03)2 dagegen grüne Kristalle von Cd(:CuO)(NOs)2 • sHjO.««^
HgO bildet mit konzentrierter CdCl2-Lösung CdClOH.sHjO, .mit CdBrj
ebenfalls ein Oxybromid, mit CdS04 nichts, mit Cd(N03)2 aber weiße triklinc
Kristalle von Cd(HgO)(N03)2-3H20.67<>)
Addition von neutralen Stoffen an Cadmiumsalze. Die ausge-
sprochene Neigung des pidmiums zur Bildung komplexer Verbindungen
dokumentiert sich augenfällig in der stattlichen Reihe solcher Stoffe, die aus
gewöhnlichen Cadmiumsalzen durch Addition verschiedener Nichtelektrolyte
entstehen. Es gehören hierher in erster Linie die Ammoniakverbindungen,
^wie die der substituierten Ammoniake und anderer Anhydride stickstoff-
haltiger Basen, wie Pyridin und seine Abkömmlinge, femer. kann auch der
StickstoiFf durch analoge Elemente vertreten sein. Was die Molarverhältnissc
anbetrifft, so enthält die Mehrzahl 2 Radikale auf r Cd, doch sind auch andere
Quotienten vorhanden. In* Lösung scheinen großenteils komplexe Kationen
(CdXn)- gebildet zu werden, doch läßt sich zurzeit noch wenig Sicheres über
die Oltichgewichtsverhättnisse sagen.
Drucker, Cadmium. 509
Wichtig erscheint es jedoch zu beachten, daß die addierten Stoffe durch-
weg zu. denjenigen gehören, die fakultativ mehrwertige Elemente wie N, S, O
enthalten, also gewissermaßen ungesättigt sind.
1. Ammoniakverbinduiigeii. - CK Von den NH, -Verbindungen der
Cd-Salze, speziell der Haloide, sind bei weitem am eingehendsten die Chlor-
derivate untersucht worden. Man hat Salze mit i, 2, 3, 4, 5i 6 NH, auf
1 CdQ] gefunden, das unter gewöhnlichen Verhältnissen stabilste scheint das-
jenige zu sein, welches 2NH3 enthält
CdNHsQ, bildet sich aus Cd(NH3)2a2 durch Erhitzen und erscheint
als ein hygroskopischer Stoff. ®^i)
Cd(NH5)2a, erhielt v. Hauer«") aus ammoniakalischer CdQj-Lösung,
^ter wurde es auf ähnliche Weise durch Einleiten von NH3 in verdünnte
(ca. 0,1 normale <^7')) wässrige oder auch in alkoholische ^^i) Lösung gewonnen.
Es bildete im letzterwähnten Falle ein weißes, mikrokristallines Pulver, das*
sich in NH4OH nicht löste. Nach Croft enthält es V2H2O.
CdCNHjljCla. VjHjO hat Andr6«'*) in großen Oktaedern enthalten, die
durch HjO zersetzt wurden; das Tetrammoniakat Cd(NH3)4a2- VjHjO be-
schreibt derselbe Autor als Produkt des zur Darstellung des vorgenannten
Salzes beobachteten Verfahrens, wenn die Temperatur etwas geändert war.
Dieses Verfahren besteht in der Behandlung von CdClj mit NH^OH-Ober-
schuß und Wiederlösen des Niederschlags.
Aus der Lösung von CdCla in 2oprozentigem NH4OH und Einleiten von
NHj in der Kälte erhielt Andr6 Cd(NH5)^Cl,.
CdCNHj^Clj ist mehrfach beschrieben worden.
Es fillt aus CdQj in NH^OH durch HCl-Zusatz«"), entsteht aber auch
durch NH3-Absorption aus festem CdClj^'«), löst sich schwer in HjO«^*)
und wird durch dieses in CdO verwandelt«'') An der Luft geht es, ent-
sprechend seinem Dampfdrucke, in Cd(NH3)2Clj über.
Die NH,-Dampfdrucke p in mm Hg betragen«'^) bei i^
t= 20« 780 216«
Cd(NH3)ea2 p= 331,0 - -
Cd(NH3)4Cl2 100,5 1002
Cd(NH3)2Cl2 24,6 - 361,1
CdNHjCl^ 2,0 — 4,53
Tassillv«"" fand bei 16^
[CdClj] + 2(NH3]-[Cd(NH3)2Ci2] + 37240 cal.
Br. Cd(NH3)2Br2 erhielt Rammelsberg«'») durch Lösen von CdBr^ in
NH4OH als l^ristalle, Cd(NH3)3Brj Croft auf gleichem Wege als reguläre
Oktaeder. Das zweite geht mit viel HjO in CdO über (Croft, Tassilly).
Cd(NH3)3Br2 erhielt Tassillyaus der Lösung von CdBr^ durch Sättigen mitNH3.
Cd(NH3)^Br2 wurde von Croft und Rammeisberg aus CdBr2 durch
NH3 -Absorption erhalten, die Formel steht jedoch nicht fest, und es wird
möglicherweise auch eine höhere Stufe erreicht
Tassilly fand bei 15^
[CdBrj] + 2;NH3; = lCd(NH3)2Br2] + 35170 cal.
J. Von CdJ2-Verbindungen finden sich nur zwei in der Literatur.
Cd(NH3)2J2 erhielt Rammelsberg'^s*^) aus ammoniakalischer Lösung von
Cdjj in Kristallen, die von H2O zeriegl werden, also eine bestimmte Minirnal-
konzentration von NH3 in der Lösung für ihren Bestand erfordern. Cd(NH3)J.j
erhielten Croft und Rammeisberg auf trocknem Wege durch NHj-Absorp-
c
g
g
0,1
0,3572
12,688
0,05
0,2402
7,935
0,2906
9458
0,3490
»0,979
04167
12,642
510 Drucker, Cadmium.
tion. Auch dieses Salz wird von HjO zerlegt, auch ist es nicht luftbeständig,
sondern verliert NH3.
Daß mindestens eine diöcr Verbindungen in wässriger Lösung z. T. vor-
handen sein muß, folgt aus nachstehenden Zahlen «si) über das Teilungsver-
hältnis von NH3 zwischen CHCI3 und Cdjj-Lösung bei 20<>. Es bedeutet
hier c die Molarität von Cdjj, g das Gewicht NH, pro Volümeinheit in CHCI,.
g' dasselbe in HjO
g
g
35,5
33,0
32,5
3M
30,3
o - - 263
Tassilly^^-») fand bei 15®
ICdJa] + 2(NH3} = [Cd(NH3)J,l + 29600 cal.
CN. Aus HCN und ammoniakalischem CdCys bilden sich Kristalle von
Cd(NH3)2Cy2(l), die leicht verwittern. «6«)
Ein anderes Salz, das an der Luft keine Veränderung erfährt und große,
sehr wenig lösliche Kristalle bildet, hat die Zusammensetzung Cd2(NH3)3Cy4 •
HjQW^XlI), ein drittes ist Cd4(NH3)5Cy8-2H20«82) (iH).
Diese Formeln entsprechen nur geringen Analysendifferenzen, nämlich
folgenden Prozentgehalten.
Cd NH3 : Cy
I 56,47 17,40 28,55
II 56,46 12,95 26,39
III 57,54 10,87 26,81
Sie sind daher um so mehr mit Vorsicht aufzunehmen, als HjO ganz und
Cy z. T. aus Differenzberechnungen abgeleitet wurden.
CNS. Cd(NH3)4(CNS)2 erhielt Meitzendorff«»») durch Lösen von
Cd(CNS)2 in NH4OH als Kristalle, die von HjO zersetzt werden. Auf dem
umgekehrten Wege, durch Kochen von Cd(0H)2 mit NH^CNS-Lösung, kam
Oroßmann«84) zu CdNHjCCNS),, war jedoch NH3.0berschuß vorhanden,
so erhielt er das ers^enannte Salz. CdNH3(CNS)2 kristallisiert monoklin und
unteriicgt ebenfalls der Hydrolyse in hohem Orade.
Br03 . JO3. Ein Salz von anscheinend der Zusammensetzung Cd(NH3)3 -
(Br03)2 erhielt Rammeisberg«»*) aus Cd(Br03)2 und NH4OH durch Kon-
zentrieren ohne Erwärmen. Verdünnen oder Kochen produziert Cd(0H)2,
Cdü03)2-H20 geht in NH3-Atmosphäre in Cd(NH3)4 003)2 über.«»«)
Löst man es dagegen in NH4OH, so resultieren farblose, luftbeständige
Kristalle von Cd(NHs)20O3)2 • H2O.
OH. Cadmiumammoniakhydroxyd. Daß CdO sich inNH40Hlöst,
stellte bereits Stromeyer«»^ fest Man hat die Ursache in der Bildung eines
komplexen Kations zu suchen, denn während beim Zink die Existenz von Alkali-
zinkaten anzunehmen gestattet, daß in NH^OH-Lösung ein wenn auch recht
geringer Bruchteil als ZuCj^-Ion vorhanden sei, fällt für (ji{OH)^ dieser
Qrund wegen der äußerst geringfügigen Löslichkeit in fixen Alkalien fort und
man hat also praktisch keine komplexen Cd-Anionen in der Lösung.
Die Formel des Komplexions dürfte ziemlich wahrscheinlich Cd(NH3)4~
Drucker, Cadmium.
511
lauten, denn aus Messungen der elektromotorischen Kr&fte von Konzentrations-
ketten schließen Bonsdorff^^S) und Euler^") auf diese Konstitution.
Die Komplexkonstante beträgt «s«)
[Cdi.[NH3l4_ ,
[Cd(NH3),i
Leitfähigkeitsmessungen führen zu dem Schlusse^^^^, daß dieser Komplex
ein stärkeres Kation vorstellt als ZnCNHj),- (resp. Zn(NH3)4-, vgL dieses).
Denn die spez. Leitfähigkeit bei i8<^ für NH3 von der Konzentration
c Mol/Liter wurde zu l^ gefunden, die derselben Lösung mit Zusatz von stets
0,01 Äquivalent ^2^^(011)2 zu Ij, I3 entspricht den NHj-Lösungen mit Zu-
satz von je 0,01 . % Cd(OH)2.
c
1, • 10* 1, • 10*
Ij • 10«
0,5
7,0 22,1
—
1
9,0 22,3
18,0
2
»0,6 23,5
22,5
3
»0,9 234
22,9
4
10,7 22,2
22,3
7
8,2 17,6
»8,4
10
54 »3,5
»4.6
Ausführlicher
sind
folgende Tabellen Bonsdorffs
(q— jyioi
NH,, c,
Mol V2
Cd(OH)j
pro Liter)
Cl
Cj
1,10«
5
«^04385
62,3
5
0,02195
35,5
5
0,01095
21,5
5
0,00548
»5.0
5
0,00274
12,0
5
0
10,1
.
Ct
Cj 1, . 10«
I2 • 10*
5
0,04385 10,1
62,3
2,5
0,02185 10,9
38,1
1,25
0,01095 9,5
22,5
0,63
0,00548 7,4
»3,5
0,3«
0,'
00247 5,6
7,8
Cl
! ^.-
0
0,0104 0,0208
0,0312
0,0416
0,93
' 1=1
—
»7,7*) -
—
—
1
8,9
—
—
1.3»
- 29,7*)
—
—
1,5
9,9
21,5 —
—
—
1,8
—
— 34,9
—
—
2
10,6
22,5 —
—
—
2,5
10,9
22,8 35,5
—
—
3
»0,9
22,9 35,5
48,0
—
3,6
—
— —
—
60,0
4
1
10,8
22,3 34,9
47.2
59,5
5
10,1
21,0 33,2
45,5
57.5
7
j
1
8,1
»8,4 33,0
41,2
52,4
10
5,4
14,6 25,2
34,8
43.5
•) Cd(OH)2 ausgefallen.
512 Drucker, Cadmtum.
Die Löslichkeit von Cd(0H)2 in Nli40H variiert mit dem Präparate.
Eulcr«»o) fand fürCd(0H)2, welches n Proz. HjO enthielt, bei t« eine Lös-
lichkeit von q Mol pro Liter bei einer NH^OH-Konzentration von Cj.
t
n
C2
i60— 170
^6 76
0,008 0,003
0,87 047
21«
50 50 41
0,0023 0,0006 0,0022
0,51 0,26 0,51
Bei 25<> lösen sich nach Bonsdorffe»») a Mol %Cd(OH)2 in 1 Lit«- c-
normalem NH,
c a
0,5 0,00374
1 0,00966
1,8 0,02075
4,6 0^07670
SO«. H. Rose^^i) fand, daß iCdSO« 6 Ammoniak absorbiert,
Q. Müller «ö^) löste CdSO« in NH4OH und erhielt daraus Cd(NH5)4SO«.
•/jHjO, während nach Andri^^^) sowie Malaguti und Sarzeau*")
Cd(NH3)4S04.4H20 zu schreiben ist Isambert«»*) maß folgende Dampf-
drucke p des Salzes Cd(NHi)eS04 in mm Hg bei t«
to p
48,5 368
51,5 439
100 1365
Bei 100 0 bildete sich Cd(NH8)2S04.
Man hat also vermutlich 3 Salze anzunehmen.
CdSO« erniedrigt noch in 0,01 molarer Lösung den Partialdruck des
des NH3 über seiner Lösung stark, ß**)
NO3. Andr6«»«) löste Cd(N03)2 in 2oprozentigem NH^OH bis zur
Sättigung und erhieh daraus Cd(NH3)e(N03)2 • HjO, das beim Erhitzen sein
HjO verlor; leitete er durch jene Lösung NH3, so fiel Cd(NH3)5(N05)j.
Beide Salze sind nicht luftbeständig. Nach Konowalow^^zj fQ\g^ ^us der
Messung des NHj-Partialdruckes über Cd(N03)2-Lö§ung, daß iCd 4NH3
addiert
NO2. Durch Reduzieren von NH4N03-Lösung mit Cd erhielt Morin«»^
rhomboidale Prismen der Zusammensetzung Cd(NH4)2(N02)20H oder
Cd(NH3)2(N02)20 . HjO.
SO3, S2O3, SeOj. CdSOs in NH4OH gelöst, gibt Kristalle von
CdNH3S03.«»8) Auf gleiche Weise ergab sich mit CdS203 ein S^ dessen
Zusammensetzung seiner Unbeständigkeit wegen nicht sicher angegeben
werden kann, es scheint Cd(NH3)4S203 zu sein.«»») Butzureano^»»)
erhielt rhombische Kristalle von CdNH3Se02, die bei loo« nicht verändert
werden und auch gegen HjO indifferent sind.
C2O4. Ebenso wurde Cd(NH3)2C204 • 4H2O erhalten, ein gleichfalls nicht
luftbesländiges Sab.70i)
2. Pyridin etc. Die nachgenannten Verbindungen müssen als wahr-
scheinlich auch in Lösung vorhanden angesehen werden, besonders wenn, wie
z. B. Pyridin, der addierte Stoff selbst das Medium bildet Das Molargewicht der
Drucker, Cadmium.
513
Salze scheint sich dabei nur wenig von dem normalen zu unterscheiden."®*)
Die Komplexkonstanten sind klein, denn wo man geprüft hat, zeigten sich die
Reaktionen der Komponenten.
Von Verbindungen des CdCIj mit Pyridin ist bekannt: Cd(Py).^Cl2 '^^'^)'^^)
als ein in HoO schwer löslicher Stoff, der i Py bei 150® leicht, das zweite
viel schwerer verliert.
Cd(Py),jBr2 hat man als kleine weiße Kristalle erhalten, die sich ebenfalls
in HjO schwer lösen. '^^j
Von Jodderivaten sind bekannt Cd(Py)2J^ '*^^) und das nicht luftbeständige
Cd(Py)j2.'^4)
Auch Piperidin und Chinolin sind mit Cd-Salzen kombiniert worden.
Es ist beschrieben Cd(P\p)oCU'^^), CdPipClj'^^*), C(i{P\p)^br.i'^^)'^%
Cd(Pip).,Br,'^s), CdPip-Br, '«i). Cd(Pip)2J2-^^)'«^), CdCPip^j '«^), Cd(Chin)
CI2 '<>*). Cd(Chin)Br2.''>3)
Im übrigen seien von den ungemein zahlreichen Stoffen diesem Klasse
nur •folgende erwähnt, die aHe 2 Radikale enthalten. '^^)
Addiert werden Anilin, Nikotin, Cinchonin^**^), Cinchonamin "^^),
Phenylhydrazin ^^% Toluidin '^% Athylsulfid '<>*), Hydroxylamin. ^^ ') Eine sehr
umfangreiche Untersuchung rührt von Tombeck '*2j h^r^ der mit folgenden
Stoffen Verbindungen erhielt: *'
m-Xylidin, Monoäthylanilin, a-Picolin, a-Lutidin, Toluidin, Anilin.
Tombeck maß auch folgende Dampf drucke p des addierten Stoffes bei
t®, angegeben in mm Hg
Ccl(QH,NH,)5J, Cd(C6H,
NHj),Br,
CdCQHsNy,
t"
p t«
P
t»
P
'20
20 19
15,0
5
2,5
45
55 31
32,5
23
20,0
53
70 42
55.0
33
37.5
63
95 56
• 17,5
53
102.5
70
120 67
195,0
61
152,5
81
«55 75
275,0
79
327,5
100
222,5 8i
355.0
90
507,5
105
235 89
482,5
100
752,5
125
305 93
570,0
«42
385 100
750,0
155
442,5 103
835,0
166
510 215 Schm.-P. ca. 6
Atmosph.
173
555
177
580
183
625
Schmelzung
183
565
184
570
190
650
197
735
202
815
Unterkahlte Schmelze
170
445
155
335
132
182,5
Abeggr, Handb. d. toorgan. Chemie 11.
33
514 Drucker, Cadmium.
Es handelt sich also um ziemh'ch hohe Drucke, doch sind die Stoffe bei
gewöhnlicher Temperatür stabil.
Siedeerhöhungen in organischen Stoffen bestimmte Werner. '^^) Es
bedeutet E die Konstante für i Mol pro kg Lösungsmittel, m das Gewicht
des Salzes, L das des Lösungsmittels, M das gefundene Molargewicht
In Piperidin (E =
= 2,84).
1. CdBrj L=
14.64.
m
A
M
0,3017
0,209
280,2
0,6014
0,402
2904
0,984
0,622
307,2
1,386
0,817
329,4
2. CdJ
j L— 14,00.
m
A
M
0,2451
0,145
343,1
0,4554
0,272
339,8
0,796
0450
350,1
1.370
0,720
386,2
1,783
0,910
397,8
•In Pyridin (E-
= 3,01).
CdJ,
L= 15,90.
m
A
M
0,1257
OflfsÖ
395,9
0,2645
0,142
351,4
0,3839
0,220
329,2
0,4558
0,260
330,7
0,5496
0,310
334,5
In Methylsulfid (E
— 1,85).
CdJ,
L= 18,5.
m
A
M
0,238
0,072
346
0,592
0,163
372
1,017
0,288
361
1,413
0,418
346
In Äthyläulfid (E =
= 3,23).
CdJ,.
m
L
A
M
0,3328
19.46
0,155
356
0,8559
/;
0,377
376
0,4261
19,98
0,185
372
0,7746
. w
0,333
375
1,030
ft
0,450
369
1,569
n
0,680
372
In wässriger Lösung zeigten sich folgende Oefrierdepressionen :
Drucker,
Cadmium.
lendiaminj
L
IjClj, M..Oe
30.1
0,045
»»
0,090
»1
0,135
33,5
>»
0,030
0,065
515
362,7.
ni L J i
0,0917 30,1 0,045 2,9
0,1767 „ 0,090 3,0
0,2643 „ 0,135 3,0
0,0634 33,5 0,030 3,1
0,1373 .» 0,065 3,0
Cd(TriSthyIendiamin)3Br2, M.-Qcw. 451,3.
m L J i
0,1498 29,1 0,065 3»!
0,2441 n 0,105 3,1
0,3660 „ 0,158 3,1
0,0982 27,4 0,045 3ii
0,1987 „ 0,090 3,0
0,3978 „ 0,180 3^
Ccl(Triäthylencliamin)j2» M.-Oew. 544,9-
m L J i
0,1082 32,0 0,035 3,0
0,1840 ,t 0,062 3,2
0,2560 „ 0,085 3,1
0,0846 '30,1 0,030 3,1
0,1407 „ 0,050 3,2
0,2099 „ 0.075 3,2
Die molare Leitfähigkeit des Jodids (Temperatur? Einheit?) beträgt
für V Liter pro Mol
\ fi y fi
125 186,8 125 178,9
250 195,2 250 192,2
500 224,9 500 220,9
1000 224,6
2000 247,3
Ober die Verteilung von Antipyrin zwischen CHCI3 und wässrigem CdClj
hat de Schuyten^*^) gearbeitet
Andere An'ionen.
Auch mit CdS04, Cd(CH3COÖ)2, CdSjOj, ja sogar mit Cd(N03)2 hat
man Additionsverbindungen erhalten.
So beschreibt Schjerning'i*) eine Phenylhydroxylverbindung Cd(CßH5-
N2'^s)2S04* V5H2O, deren Lösung das Cd als schwach oder halbkomplex
gebunden zeigt, wie durch HjS Fällung nachgewiesen wird. Tombeck'**^)
hat Anilin, Xylidin und Toluidin an das Sulfat und das Nitrat addiert, eben-
falls im Verhältnisse 2:1, Werner ^is) Athylendiamin an CdS04 und Cd(N03)2
beidemal im Verhältnisse 3:1.
Phenylhydrazin, Cd(N03)2 (3:1), mit CdSjOj und Cd(CH3COO)ä (2:1)
zu verbinden, gelang Moitessier^*'), derselbe Autor erhielt '^ * ^) auch das wichtige
Cdj .(CeH5NH2)3 • (CeHsNjHj)^ • (!^0^\, welches auf sehr komplizierte Valenz-
verhältnisse deutet
33*
516 Drucker, Cadmiutn.
Reitzenstein'20) stellte Pyridinsalze folgender Formeln her: Cd(Py)3-
(CHgCOO)^, Cd(Py)3(CH,aCOO)2, CdPyx{Ca,COO)2.
Die Potentialdifferenz der Kette Cd— Cd(N03)2 0,1 normal in Pyridin-
Normalelektrode hat Kahlenberg^^ij zu 0,225 Volt gefunden, woraus sich
für die Halbkette ohne die Normalelektrode ca. 0,225 Volt berechnet, gegen
0,122 für normale HjO-Lösung.
Daraus würde eine Cd"-Ionenkonzentration von ca. 1,2-10-' oder etwa
1 Proz. der Gesamtkonzentration folgen, also eine gar nicht unbeträchtliche
Dissoziation, allerdings unter der sehr unsicheren und unkontrollierten An-
nahme, daß zwischen der w9ssrigen und der Pyridin-Lösung keine Potential-
differenz bestände. Nach den oben zitierten ebullioskopischen Resultaten
Werners zeigt Cdjj in Pyridin ein zu kleines Molargewicht
SO^. Eine Untersuchung der Löslichkeiten von SO2 in Lösungen von
Cd-Salzen unternahm Fox.''**)
Die Löslichkeit von SOj in Lösungen, von q Mol VaCdXj pro Liter
betragt I, wenn Iq der für reines HjO geltende Wert ist
I. t=25^ lo — 32,76.
VjCdJj.
c 3 2,5 2 1,5 1 0,5
• 35,77 34,98 34,74 34,i6 33,76 33,27
lo— 1 —3,01 —2,22 —1,98 —MO —1,00 —0,51
-^T — —0.0919 —0,0677 — 0,0605 —0,0427 —0,0305 —0,0156
1 C— I
-••^i — —0,031 —0,027 —0,030 —0,029 —0,031 —0,031
*- '0
VjCdBrj.
c 3 2,5 2 1,5 1 0,5
1 27,46 28,15 29,27 30,17 31,01 31,91
I0-' +5,30 +4,61 +3,49 +2,59 +1,75 +0,85
!o=L
1 Ic-l
c Ho
+0,162 +0,141 +0,1065 +0,0791 +0,0535 +0,0260
+0,054 +0,056 +0,053 +0,053 +0,054 +0,052
V2Cdaj.
c 3 2,5 2 1,5 i 0,5
1 26,06 rjfiQ 28,16 29,46 30,55 31,66
1«— 1 +6,70 +5,67 +4,60 +3,30 +2,21 +1,10
+0,204 +0,173 +0,1404 +0,1007 +0,0675 +0,0336
+ 0,068 + 0,069 + 0,070 -f 0 067 + 0,068 + 0,067
VjCdSO,.
c 3 2,5 2 1,5 s 05
1 23,76 25,14 26,58 28)24 29,71 31,11
lo— 1 +9,00 +7,62 +6,18 +4,52 +3,05 +1,165
-^ +0,2745 +0,2325 +0,1887 +0^1380 +0,0931 +0,0503
- JiZL +0,092 +0,093 +0,094 +0,092 +0,093 +o;ioi
c «0
Drucker, Cadmium. 517
IL Dasselbe bei 35** |0»>2243.
VjCdJ,.
c 3 2,5 2 1,5 1 0,5
1 24,30 23,99 23,71 23,38 23,06 22,75
I,— I —1,87 —1,56 —1,28 —0,95 —0,63 —0,32
z • ]— —0,028 —0,028 —0,029 —0,028 —0,028 —0,028
VjCdBr,.
c 3 2,5 2 lÄ 1 0,5
I 19,17 19,70 20,66 20,84 2146 21,88
«o-I +3,26 +2,73 +1,83 +1,62 +0,97 +0,55
lo
l.kd
lo
— 0,0834 —0,0695 —0,0570 — 0,0423 —0,0281 —0,0143
+ 0,1453 +0,1218 +0,0815 +0,0722 +0,0432 +0,0245
+ 0,048 +OJ049 +0,041 +0,048 +0,043 +0,049
»/tCdO,.
c 3 SÄ 2 1,5 1 ' 0,5
I 18,68 19,23 20,02 20,55 21,23 21,73
I0-' +3,75 +3,20 +241 +1^8 +1,20 +0,70
+ 0,1672 +0,1426 +0,1074 +0,0838 +0,0535 +0,0312
+ 0.2755 +0,2240 +0,1837 +0,134 +0,0893 +0,044
+ 0,093 +0,090 +0,092 +0,089 +0,89 +0,087
. JL +0,056 +0,057 +0,054 +0,056 +0,052 +0,062
VjCdSO«.
c 3 2,5 2 lÄ 1 0,5
I 16,25 1741 18,31 194a 2043 2145
lo— I +6,18 +5,02 +4,12 +3,01 +2,00 +0,98
«Olli
c I,
Die relative äquivalente Löslicbkeitsänderung ist also praktisch von c nicht
abhängig und, soweit CdBr,, CdG, und CdSO« in Frage kommen, eine
Depression, wie bei anderen Salzen, wobei, wie sons^ der Effekt beim Sulfat
größer ist als bei den Haloiden. Dagegen erhöht Cdjj die Löslichkeit
und zwar merkwflrdigerweise auch unter Konstanz des Ausdrucks — • t^-
Diese Erhöhung kann nur auf erhebliche Komplexbildung gedeutet werden,
die sich zwischen SO, und vielleicht den Ionen J' einstellt
Die Verbindungswärnie der SOt-Komplexe bei 30« berechnet Fox zu
VjCdJ, VjCdBr, ViCdCI,
+ i56cal ^506 cal — 713 cal.
Die Lösungen zeigen bei 25<> folgende spez. Leitfähigkeiten x-io«-
für Salz allein (a) und Lösung mit SO, gesätt^^t (b).
518 Drucker, Cadmium.
c —
3
2,5
2
»,5
i
0,5
VjCdJ,
a
46,2
41,1
40,1
40
33.6
26.7
b
80,2
82,2
85.2
86,6
81,2
73,2
VaCdBrj
a
49)9
44,5
41,9 s
39,1
38,1
33.0
b
87,2
88,8
89,8
904
87,8
73,6
VjCda,
a
50,1
46,3
42,1
39.8
36.7
3»,»
b
80
81.1
86,8
88,8
86,5
78,8
ViCdSO«
a
59,8
53,2
52,1
50
40,0
23.2
b
95,8
91,2
8fti
88
76,0
65.2
Mai 1905.
Literatur.
1) Über das Vorkommen vergl. Jensch, Das Cadmium, Sammlung Ahrens III,
Heft 6.
*?) Schweigg. Journ. 21, 297, 1817.
3) Gilb. Ann. 59, 95, 1818. Die Ansprüche Roloffs auf die Entdecicung wies
Hermann als ganz unberechtigt zurück (Gilb. Ann. 66, 276, 1820).
4) Norman-Lockyer, J.-Ber. 1878, 185.
5) Mylius u. Funk, Ztschr. anorg. Chem. 13, 151, 1897.
6) Demar(;ay, C r. 95, 184, 1882; auch Schuller, Wied. Ann. 18, 317, 1883;
Kahibaum, Beibl. 18, 377, 1894; Krafft u. Bergfeld, Berl. Ben 38, 242ff., 1905.
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1724, 1874.
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9) C.-Bl. 1900, I, 1262.
10) Kahlbaum, Roth und Siedler, Ztschr. anorg. Chem. 29, 284, 1902.
11) Drud. Ann. 2, 505, 1900.
12) Ann. chim. phys. [3] 88, 49, 1Ö03.
13) J.-Ber. 1847/48. 77.
14) Chem. News 8. 135, ib02.
15) J.-Ber. 1888, 155.
16) J.-Ber 1890, 2Ö9.
17) Ztschr. anorg. Chem. 19, 208, 1899.
18) C r. 131, 384» iQOO.
19) Phil. Mag. [5) 29, 150, 1890.
20) Schweigg. Journ. 22, 362, 1818.
21) Ref. Schweigg. Ann. 24, 441, 1818.
22) Pogg. Ann. 107, 118, 1859.
23) Pogg. Ann. HO, 26, 1860.
23a) Pogg. Ann. 135, 621, 1868
24) Ann. Chim. Phys. [7J 1, 556, 1896.
25) J.-Ber. 1888, 155.
26) Ztschr. anorg. Chem. 29, 284, 1902.
27) Berl. Ber. 18, 2723, 1883.
28) Burton und Marshall. J.-Ber. 1891, 99,
28a) C BI. 1901, I, 777.
29) Lieb. Ann. HI. Suppl., 2S9, 1864:65.
30) Pogg. Ann. 141, 1, 1870.
31) Ref. Pogg. Ann. 52, 141, 1841-
32) Ref. Beibl. 12, 326, 1888; vergl. auch L. Lorenz, Wied. Ann. 13, 422, 581, 1881.
33) Drud. Ann. 1, 261, 1900.
34) Person, Pogg. Ann. 76, 426, 1849.
35) Sutherland, Phil. Mag. (5] 48, 345 1898; Ref. Ztschr. phys. Chem. 27, 688, 1898.
36) C. r. 88, 1125, 1860.
37) J.-Ber. 1859, 10.
38) Pogg. Ann. 160, 504, 1877.
39) Lieb. Ann. 81. 3X 1851.
40) Matthiessen i^ogg. Ann. 130, 50, i8bö
520 Drucker, Cadmium.
41) J.-Ber. 1888, 155.
42) Calvert u. Johnson, C n 47, 1072, 1858.
43) C r. 22, 4i7r 1846.
44) Pogg. Ann. 115, 391, 1862.
45) Dewar und Fleming, Phil. Mag. [5], 36, 294, 1893
46) Streintz, Drud. Ann. 8, 847, 1902; vcrgl. auch Vassura, Beibl. 16, 545, i8g2.
47) Ztschr. phys. Chem. 15, 70, 1S94.
48) Drud. Ann. 10, 647, 1903.
49) Wied. Ann. 81, 2^, 1897.
50) Quincke, Pogg. Ann. 13i, 621, 1868.
51) Deville und Troost, C r. 49, 239, 1859
52) Ztschr. phys. Chem. 3, 360, 1889.
53) Vergl. Landolt-Börnstein, Tab. 1894.
54) Ztschr. phys. Chem. 32, 125, 1900.
55) Benoit, C. r. 78, 342, 1873; Oberbeck und Bergmann, Wied. Ann. 31.
792, 1887; Mayrhofer, Ztschr. f. Insfr.-K. 11. 50, 1891; Vicentini und Omodei.
Att Acc. Tor. 25, 30, 1889/90; Nuov, pm. [3] 27, 204, 1890. — Vasura, Nuov. Cim.
I3] 31, 25, 1892; H. F. Weber, Berl. Monatsber. i88q; 457; L Lorenz, Wied. Ann.
13, 422 und 582, 1881 (z. T. nach Landolt-Börnstein, Tab. 1894).
56) Ztschr. phys. Chem. 32, 127, 1900.
57) Ztschr. phys. Chem. 9, 8, 1892.
58) Ztschr. phys. Chem. 14, 214, 1894.
59) Dissert. Breslau 1904; Ztschr. Elektrochem. 10, 77, 1904.
60) H. Jahn, Ztschr. phys. Chem. 18, 399, 1895.
61) Ztschr. phys. Chem. 11, 501, 1893.
62) Thomsen, Th. U. II!, 285, 1883.
63) Berzelius, Pogg. Ann. 1, 26, 1824. (9, 75Ti, 1893.
64) Poulenc, C r. 116, 582, 1893; Ann. chim. phys. [7J 2, 38, 1894; Bull. bJ
65) Carnelley, Tr. Chem. 5>oc. 33, 278, 1878.
66) J.-Ber. 1883, 51.
67) A. Jaeger, Ztschr. anorg. Chem. 27, 34, 1901.
68) Berthelot, Thermochimie II, 719, 1897.
69) E. Petersen, Ztschr. phys. Chem. 4, 384, 1889.
70) Schweigg. Journ. 22, 371, 1818.
71) Berthe! ot, J.-Ber. 1878, 102.
72) Potilitzin, Bert. Ben 12, 695 u. 2172, 1879.
73) Thomas, Ann. chim. phys. [7] 13, 222, 185^.
74) Weber, Ztschr. anorg. Chem. 21, 344, 1899. Ältere Angaben bei Carnelley, Tr.
Chem. Soc. 33, 278, 1878, und Oraeta, Wied. Ann. 40, 24, 1^.
75) Baxter und Hines, Am. Chem. Journ. 31, 220; C.-B1. 1904, I, 1061.
76) Lescoeur, Ann. chim. phys. [7] 2, 86, 1894. — Viard, C. r. 135, 242 und
77) Dietz, Ztschr. anorg. Chem. 20, 253, 1899. (Bull. [3] 27, 1026, igoa.
78) Wien. Akad. Ber. 13, 449. 1854.
79) Fock, Ztschr. f. Krist. 19, 452; J.-Ber. 1891, 562.
80) Nach Mügge, Bömer und Sommerfeldt (C-Bl. 1899, II, 245) ist a : b : c =-»
1,1722: 1 : 1,1 134 </9=- 840 16'. [1898,
81) Worobijeff, Ref. Bull. [3] 16, 1755, 189^ "• Ztschr. anorg. Chem. 18, 386,
82) Ztschr. phys. Chem. 14, 73» 1894.
83) Ann. chim. phys. [7] 2, 536, 1894.
84) Pickering, Journ. Chem. Soc 52, 75, 1887; Ref. Ztschr. phys. Chem. '2, 857,
1888; ver^i. auch Wright und Thompson, Phil. Mag. fe] 17, 377, 1884.
85) J.-Ber. 1878, 102.
86) Th. U. III, 201 u. 284, 1883.
87) Kremers, Pogg. Ann. 104, 155, 1858.
88) Ztschr. phys. Chem. 5, 492, 1890.
89) Wied. Ann. 18, 190, 1883.
90) Wied. Ann. .18, 266, 1883.
91) Ztschr. phys. Chem. 5, 36, 1890. — Femer Mendelejeff, J.-Ber. 1884, 5J.
- Nico], Phil. Mag. fe), 18, 183, 1884.— Hallwachs «") - Valson '"2). — Gold-
haber u. Bukschnfewski *««), — Hittorf, Z. ph. Ch. 43, 239, 1904.
Drucker; Cadmium. 521
g2) Pogg. Ann. 105, 374, 1858.
93) Thomscn, Th. U. I, 348, 1882. [hoven s. o.
g4) Nach Kohlrausch-Holborn, Messungen von Grotrian und Wers-
95) Am. Chem. Joum. 82, 110, 1899; s. a. Jones u. Ota, ebenda 22, 5, i8qo;
Fox Z. ph. Ch. 41. 458, 1902.
96) Tammann, Ref. Ztschr. phys. v^em. 2, 45, 1888.
97) H. C. Jones, Ztschr. phys. Chem. 11, 542, 1893.
98) Jones und Chambers, Am. Chem. Joum. 23, 89, 1900. — Altere Be-
stimmungen von Raoult, Ann. chim. phys. [6] 3, 335, 1886 undKi^iakowsky, Ztschr.
phys. Chem. 8, 108, 1890, sind hier nicht berücksichtigt.
99) Noyes, Ztschr. phys. Chem. 9, 620, 1892.
100) Ztschr. phys. Chem. 18, ^2, 1894. — Vergl. auch Braun, Wied. Ann. 17,
635, 1882. — Czapski, Wied. Ann. 21, 209, 1884.
101) Phil. Mag. [5] 17, 377, 1884.
102) Bull. Ac Cracovie März 1902.
103) 1. c.
104) Diss. Breslau 1904; Ztschr. f. Elektr. 10, 77i 1904. — Veiigl. auch Immer-
wahr, Ztschr. f. Elektr. 7, 481, 1901.
105) Ref. Ztschr. f. Elektr. 8, 334, 1896.
106) Messungen von Hittorf, Pogg. Ann. 103, 547, 1859. — Bein, Wied. Ann.
43, 59. 1892; Ztschr. phys. Chem. 27, 51 1898 und 23, 447, 1899. — Kümmell, Wied.
Ann. 84, 666, 1898. — Femer Ooldhaber und Bukschnewski, Z. phys. Chem. 37,
698, 1901; Hittorf, Z. ph. Ch. 39, 629, 1902, 43, 239, 1904. — Des Coudres, Wied.
Ann. 57, 232, 1896.
107) Gockel, Wied. Ann. 411, 463, 1890.
108) Wied. Ann. 53, 33» 1896.
109) C r. 90, 917, 1880; femer Gockel, Wied. Ann. 14, 634, 1885.
110) Richards, Ztschr. phys. Chem. 24, 53, 1897.
111) Gockel, Wied. Ann. 50, 699, 1893.
112) Ztschr. phys. Chem. 3, 322, 1891.
113) J. Wagner, Ztschr. phys. Chem. 5, 36, 1890.
114) J. Wagner, Wied. Ann. 13, 266, 1883.
115) Valson, Ann. chim. phys. [4] 20, 376, 1870. (239, 1890.
116) Valson, C. r. 74, 104, 1872. — Ferner Ooldstein, Ztschr. phys. Chem. 5,
117) Phil. Mag. [5I 23, 1, 1887.
118) Helm reich, Beibl. 23, 398, 1904.
119) Wied. Ann. 43, 280, 1891.
120) Ztschr. phys. Chem. 19, 282, 1896.
121) Tr. Chem. Soc 37, 831, 1895.
122) Wied. Ann. 39, 89, 1890.
123) Wied. Ann. 53, 561, 1894.
124) Ztschr. phys. Chem. 27. 455, 1898.
125) Joum. Am. Chem. Soc. 21, 1, 1899. Über den vielleicht z. T. durch Komplex-
bildungen erklärbaren Einfluß von CdCla auf andere Reaktionen vergl. Ostwald,
Ztschr. phys. Chem. 2, 146, 1888; Schilow, Ztschr. phys. Chem. 27, 62, 1898; Wag-
ner, Ztschr. phys. Chem. 23, 45, 1899.
126) Spohr, Ztschr. phys. Chem. 2, 201, 1888; vgl. auch Long, Joum. Am. Chem.
Soc. 13, iNr. 8, 1896, Z. phys. Chem. 22, 140, 1897.
127) Ztschr. phys. Chem. 27, 51, i8g8.
128) Arrhenius, Ztschr. phys. Chem. 9, 491 '892. [1892.
128a) Lobry de Bruyn, Rec. Trav. Pays-Bas 11, 112, 1892; Z. phys. Chem. 10, 7^r
128 b) Gazz. 33, I, 58, 1903.
128 c) Gazz. 33, 1, 241, 1903.
i28d) Atti Acc. Torino 29, 61 u. 22S, 1893.
129) Castoro, Gazz. chim. ital. 23, 11, 40S, 1S9S.
130) A. Naumann, Berl. Ber. 32, 1000, iQgc).
131) Krug und Elroy, J.-Ber. 1892. 155.
132) Lincoln, Journ. phys. Chem. 3, 461, iScjg.
133) Lobry de Bruyn, Ztschr. phys. Chem. 10, 7S3, iSt)2.
134) Wied. Ann. 43, 280, 1891.
522 Drucker, Cadmium.
i35)'Q'"aet2, Wied. Ann. 40, 463, i8qo.
136) Zfschr. anoi^. Chem. 25, 296, igoo.
137) Ztschr. anorg. Chem. 21, 344, iSgg.
137a) Z. anorg. Ch. 38, 410; 1904.
138) Am. Chem. Joum. 12, 488, 1890; vergl. auch Auerbach, Ztschr. anorjr-
Chem. 28, 42, 19C1. — Helfenstein, Ztschr. anoiig. Chem. 83, 294, igoo.
139) Berth^mot, Ann. chim. phys. 44, 387, 1830.
140) Carnelley, Tr. Chem. Soc. 83, 278, 1878.
141) Weber, Ztschr. anorg. Chem. 21, 359, 1899.
142) Carnelley und WiHiams, J.-Ber. 1880, 38. I411. 1^.
143) C. und. V. Meyer, Berl. Ber. 12, 1284, 1879. — Scott, Ref. Beibl. 12.
144) Nernst, Ztschr. phys. Chem. 2, 28, 1888.
145) J. Thomsen, Th. U. III, 284, 1883.
146) Potilitzin, Berl. Ber. 12, 2172, 1879. — Berthelot, J.-Ber. 1860, 111.
147) Potilitzin, Berl. Ber. 12, 695, 1879.
148) Thomas, Ann. chim. phys. [7I 13, 222, 1S9S.
149) Baxter und Hines, Am. Chem. Journ. 31, 220; C.-B1. 1904, I, 1061: vergl.
auch Bödeker, J.-Ber. 1860, 17; Knight, Berl. Ber. 16, 51, 1883.
150) Phil. Mag. [3l, 21, 356, 1842.
15O ^ogg. Ann. 55, 241, 1842.
152) Ann. chim. phys. [7J 2, 102, 1894.
153) Ztschr. anorg. Chem. 20, 260, 1399.
154) Dietz, loc. cit.
155) Ann. chim. phys. [7] 2, 541, 1894.
156) Thomsen, Th. U. III, 201, 1883.
157) Kremers, Pogg. Ann. 104, 156, 1858.
158) Wershoven, Ztschr. phys. Chem. 5, 493, 1890.
159) Grotrian, Wied. Ann. 18, 190, 1883; vgl. auch Goidhaber und Buk-
schnewski. »»'C)
160) Pogg. Ann. 108, 121, 1859.
161) Messungen von Grotrian, Wied. Ann. 18, 190, 1883, und Wershoven,
Ztschr. phys. Chem. 5, 493, 1890. — Neue Bestimmungen stammen von Cattaneo Atti
Acc Torino 28, 617, 1892.
162) Am. Chem. Joum. 82, 110, 1899; vgl. auch Fox, Z. phys. Ch. 41, 458. 1902.
163) Tammann, Ref. Ztschr. phys. Chem. 2, 45, 1888.
164) Ztschr. phys. Chem. U, 543, 1893.
165) Am. Chem. Journ. 28, 89, 1900.
166) Gordon, Ztschr. phys. Chem. 23, 480, 1897.
167) Kümmell, Wied. Ann. 64, 667, 1898.
168) Goodwin, Ref. Ztschr. f. Elektrochem. 3, 334/ 189697-
169) Immerwahr, Ztschr. f. Elektrochem. 7, 481, 1901.
170) Wied. Ann. 58, 33, 1896; vergl. auch Gockel, Wiejl. Ann. 24, 634, 1805.
171) Ztschr. phys. Chem. 11, 406, 1893.
172) Ann. chim. phys. [4J 20, 376, 1870; C. r. 74, 104, 1872.
173) De Muynck, Wied. Ann. 53, 561, 1894.
174) Wied. Ann. 43, 280, 1891.
175) Wied. Ann. 68, 30, 1899.
176) Wied. Ann. 39, 93, 1890.
177) Ztschr. phys. Chem. 19, 282, 1896; vergl. darüber Hallwachs, l. c. "*)
178) Wied. Ann. 43, 280, 1891.
179) Ztschr. phys. Chem. 34, 29, 1900.
180) Arrhenius, Ztschr. phys. Chem. 9, 493, 1892.
181) Cattaneo, Line (5) 4, II, 63, 1895.
182) C. r. 125, 240, 1897.
183) Wied. Ann. 43, 280, 1891.
184) Wied. Ann. 40, 25, 1890. [1900.
185) Ztschr. f. Elektrochem. 6, 214, 1899/1900 und Ztschr. anorg. Chem. 25, 2g7,
186) Weber, Ztschr. anorg. Chem. 21, 359, 1899.
187) Schweigg. Joum. 22, 375, 1818.
188) Grailich, Wien. Akad. Ber. 27, 181, 1857.
Drucker, Cadmium. 52^
189) Fullcrton, J.-Ber. 1877, 43-
igo) Bödeker, J.-Bcr. 1860, 17.
191) Bcrl. Ben 16, 2917, 1883 nach Am. Chcm. Journ. 5, 235, 1883.
i9a) J.-Bcr. 1884, 424.
193) Th. U. III. 285, 1883; vergl. auch Berthelot, J.-Bcr. 1878, 102.
194) Carnclley, Tr. Chem. Soc. 83, 277, 1878.
195) Carneiley und Williams, J.-Ber. 1880, 38.
tgö) Journ. prakt. Chem. 100, 507, 1867.
197) Scott, Ref. Ztschr. phys. Chem. 2, jti, 1888.
198) Ztschr. phys. Chem. 13, 158, 1894.
199) Thomas, Bull. [3] 15, 1090, 1896.
200) Berthelot, J.-Ber. 1880, 111.
201) Ztschr. anorg. Chem. 20, 262, 1899.
202) £tard, Ann. chim. phys. [7] 2, 545, 1894.
203) Thomsen, Th. U. 111, 201, 1883.
204) Ztschr. phys. Chem. 5, 493, 1890.
205) Wied. Ann. 18, 190, 1883.
206) Kremers, Pogg, Ann. 104, 156, 1858.
207) Kremers, Pogg. Ann. 111, 67, 1860.
208) Messungen von Orotrian und von Wershoven (s. o.). — Die Resultate
stimmen nicht sehr gut flberein. Ältere Messungen bei Vicentini, Bdbl. 0, 678, 1885;
Lenz, Beibl. 7, 399, 1883; vgl. auch Fox, Z. ph. Ch. 41, 45S, 1902.
209) Ztschr. phys. Chem. 21, 39, 1896.
210) Tammann, Ref. Ztschr. phys. Chem. 2, 45, 1888.
211) Moser, Berl. Akad. Ber. 1878, 868 und J.-Ber. 1878, 54.
212) Vergl. Ostwald, Lehrbuch, 2. Aufl., I, 742.
213) Ztschr. phys. Chem. 2, 496, 1888.
214) Ztschr. phys. Chem. 11, 544, 1893.
215) Chambers und Frazer, Am. Chem. Journ. 23, 512, 1900.
215a) Z. phys. Chem. 0, 460, 1890.
216) Nach Messungen von Hittorf, Pogg. Ann. 106, 549, 1859; Bein, Wied. Ann.
46, 58, 1892; Ztschr. phys. Chem. 27, 51, 1898, 28, 447, 1899; Lenz. Beibl. 7, 399, 1883;
Kümmell, Wied. Ann. 64, 667, 1898. — Vergl. femer Qordon, Ztschr. phys. Chem.
83, 481, 1897; Laurie, Tr. Chem. Soc. 48. 700, 1886; Hittorf, Zischn phys. Chem.
30,629,1902; 43, 239,. 1903; Redlich und Bukschnewski, Z. phys. Ch. 37, 673, 1901 .
217) Ooodwin, Ref. Ztschr. f. Elektrochem. 3, 334, 1896/97; veigL auch Immer-
wahr, ebenda 7, 481, 1901.
217a) Zeitschr. f. Elektroch. 11, 222, 1905.
218) Wied. Ann. 68, 33, 1896; vergl. auch Oockel, Wied. Ann. 2i 634, 1885;
Braun, Wied. Ann. 16, 57a 1882 und 17, 631, 1882.
219) Laurie, Tr. Chem. Soc 46, 700, 1886.
220) Valson, Ann. chim. phys. [4] 20, 376, 1870.
221) Valson, C. r. 74, 104, 1872.
222) Bender, Wied. Ann. 36, 89, 1890.
223) De Muynck, Wied. Ann. 53, 561, 1S94.
224) Le Blanc und Rohland, Ztschr. phys. Chem. 16, 282, 1896.
225) Wied. Ann. 43, 280, 1891.
226) Barbier und Le Roux, C. r. HO, 458, i8go.
227) Ztschr. phys. Chem. 34, 29, 1900.
228) Arrhenius, Ztschr. phys. Chem. 6, 493, 1892.
229) Ref. Beibl. 7, 399, 1883. Über die Leitfähigkeit in CaH^OH veigl. auch
Cattaneo, Line. [5] 4, II, 63, 1895.
230) Pogg. Ann.l06, 551 und 554, 1859; Neuerdin^ hat Carrara die Alkohollösungen
studiert. Gazz. 33, I, 241, 1903.
231) Gazz. chim. ital. 30, II, 197, 1900.
232) Ztschr. phys. Chem. 21, 39, 1896.
232a) Am. Ch. Journ. 28, 329, 1902.
232 b) Am. Ch. Journ. 32, 521, 1904.
233) C. r. 112, 1224 und 1262, 1891.
234) Dutoit und Aston, C. r. 125, 240, 1897.
524 Drucker, Cadmium.
235) Dutoit und Friderich, Bull. [3] 19, 321. 1B98.
236) Journ. phys. Chem. 7, 254, 1903.
237) Cattaneo, Att Acc Unc [5J 2, I, 295, 1893.
237a) Berl. Ber. 37, 4328, 1904. {toc dL
238) Jones, Am. Chem. Journ. S7, 16, 1902; vergl. auch Dutoit und Friderich,
239) Zischr. phys. Chem. 19, 282, i8£^.
240) Journ. phys. Chem. 4r 7ii» 1900^ .
241) Waiden, Ztschr. anoi^g. Chem. 9S, 215,» 1900.
242) Berl. Ber. 82, 1002, 1899.
243) Ztschr. phys. CHem. fi, 437, 1897.
244) Ztschr. phys. Chem. 9, 4Ö5, 18^
245) Wied. Ann. 40, 25, 1890.
246) Ztschr. f. Eiektrodiem. 6, 214, 1899 und Ztschr. anorg. Chem. H, 2g8^ 1900
tergl. auch Oockel, Ztschr. phys. Chem. H 529^ 190a
247) Pogg. Ann. 38, 365, 1836.
248) Ueb. Ann. 145, 238, 1868.
249) Diss. Berlin 1902.
250) Ann. chim. phys. [5] 88, 506, 1882.
251) Th. U. III, 473, 1883. ;
251a) Zeitschr. f. Elektroch. 7, 863 u. 971, 1901.
252) Schweigg. Journ. 88, 367, 1818.
253) Nickl^s, Ann. chim. phys. [3] 88, 36, 184a
254) Strecker, Ref. Ztschr. f. Elektrochem. 5, 132, 1888.
255) Lorenz. Ztschr. anorg. Chem. 18, 439, 1896.
256) J.-Ber.. 1891, 608.
257)}. Thomsen, Berl. Ber. 16, 2616, 1883; Th. U. III, 285, 18^3.
258) C. r. 101, nach Land olt-Börnst ein, Tabellen. 1894.
259) Ztschr. anorg. Chem. 84» 126, 1900.
260) Ztschr. fi Elektrochem. 10, 77, 1904; Diss. BresUu 1904.
261) Bersch, Ztschr. phys. Chem. 8, 392, 1891.
262) Ztschr. phys. Chem. 35, 318, 1900 und 86, 91, 1901; vergl. auch Immervthr,
Ztschr. f. Elektrochem. 7, 481, 1901.
263) Schwdgg. Journ. 88, 3^, 1818.
264) Neumann und Wittich, Chem. Zeitg. 80, 5O1, 1901.
265) z. B. Read, Journ. Chem. Soc 65, 313, 1894.
266) Schüler, Lieb. Ann. 87, 43, 1853.
267) Ann. chim. phys. [7] 8, 39, 1894.
268) Sidot, C. r. 69, 202, 18M59.
269) Sabatier und Senderens, Bull. [3] 13, 871, 1895.
270) Werther, Journ. prakt Chem. 55, 118, 1852; veiigl auch Clarke nach
Landolt-Börnstein, Tabellen. 1894.
271) R. Weber, Pogg. Ann. 118, 624, 1861.
272) W. Müller, Pogg. Ann. 153, 326, 1873. — Otaser, Ztsdir. anorg. CheoL
86, 1, 1903. — Ditle, C r. 78, no, 1871.
273) Regnault, Ann. chim. phys. 68, 351, 1836.
274) Winkler, Berl. Ber. 88, 128, 18^.
275) J.-Ber. 1878, 102.
276) J.-Ber. 1871, 75.
277) Marchand, Pogg. Ann. 38, 145, 1836.
278) Vogel, J.-Ber. 1855, 390. — Souchay und Lenssen, Ueb. Ann. 103,
314, 1857.
279) C.-B1. 1902, II, 564.
280) Am. Chem. Journ. 18, 4^, 1890.
281) Tanatar, Ztschr. anorg. Chem. 87, 433, 1901.
282) Berl. Ber. 17, 2252, 1884.
283) Ann. chim. phys. [6] 83, 429, 1891.
284) Schwdgg. Journ. 88, J72, 1818.
285) J. Richards und Roepper, Ref. Ztschr. f. Elektrochem. 6, 275, 1899.
286) R. Lorenz, Ztschr. anorg. Chem. 18, 442, 1896.
287) Spring, Berl. Ber. 16,. 1001. 1883; Ztschr. phys. Chem. 18, 556, 1895.
Drucker, Cadmium. 525
288) Geitner, Ucb. Anh. 129, 350, 1864.
289) Uhl, Berl. Ber. 23, 2153, i8qo.
290) Durocher, C r. 32, 823, 1851.
291) Sidot, C. r. 62, 999, 1866 u. 63, 188, 1866.
292) Mourlot, C r. 123, 56, 1896; Ann. chint. phys. [7] 17, 535, 1899.
293) Viard, Bull. [3] 29, 455. 1Q03.
294) Schüler, Lieb. Ann. 87, 34, 1853.
295) Schneider, Joum. prakt. Chem. [2] 8, 38, 1873.
296) R. Lorenz, Berl. Ber. 2i 1508, 1891.
297) Vergl. Rinne, Ztschr. phys. Chem. 16, 531, 1895; s. a. Ortloff, Ztschr. phys.
Chem. 19, 208, 1896.
298) Brewster, Pogg. Ann. 58, 94, 1843.
299) Chem. Zeitg. 11, 1087 u. 1107, 1887; J.-Ber. 1887, 536.
300) Klobukow, Joum prakt. Chem. [2] 39, 413, 1889.
301) Buchner, J.-Ber. 1891, 378.
302) Morse und White, Am. Chem. Joum. 11, 348, 1889.
303) Colson, C. r. 129, 825, 1899.
304) H. Rose, Pogg. Ann. 110, 133, 1860.
305) Moyer, Joum. Am. Chem. Soc 21, 642, 1889; C-BI. 1899, II, 569.
306) Haidien und Fresenius, Lieb. Ann. 42, 134, 1842.
307) V. Berg, Ztschr. analyt. Chem. 26, 23, 1887.
308) Cushman, Am. Chem. Joum. 17, 379, 1895; Ztschr. analyt Chem. 34,
368, 1895.
309) Schfirmann, Lieb. Ann. 249, 327, 1888.
310) Ditte, C. r. 85, 402, 1877.
311) Donath und Mayrhofer, J.-Ber. 1881, 1191. — R. Fresenius, Ztschr. analyt
Chem. 20, 236, 1881.
312) Prost, Bull. Ac Belg. [3] 14, 312, 1887.
313) Bull, de TAcad. des sciences de Bmxelles [3] 14, 312, 1887,
314) Joum. prakt Chem. [2] 25, 431, 1882.
315) Th. U. III, 453, 1883.
316) Mailfert, J.-Ber. 1882, 225.
■317) Schiff, Lieb. Ann. 115, 74, 1860.
318) Little, Lieb. Ann. 112, 211, 1859 und Joum. prakt. Chem. 79, 254, 1860.
319) Fonzes-Diacon, C. r. 130, 832, 1900 und 131, 895, 1900.
320) Lieb. Ann. 116, 126, 1860.
321) C. r. 8i 1293, 1877.
322) Ann. chim. phys. [6] 10, 532, 1887.
323) Margottet, C. r. 84, 1293, i^,
324) Ann. chim. phys. [6] 14, 117, 1888.
325) Pogg. Ann. 5i 104, 1841.
326) Joum. prakt. Chem. [2] 58, 294, 1898.
327) Schw^gg. Joum. 22, 372, 1818.
328) Renault, C r. 76, 284, 1873.
329) vigier, J.-Ber. 1861, 117.
330) Oppenheim, Berl. Ber. 5, 979, 1872.
331) Berl. Ber. 12, 154» i87Q.
332) Spring, Berl. Ber. 16, 324. ^^3-
333) Descamps, C r. 86, 1066, 1878.
334) Wächter, Joum. praict. Chem. 30, 3^1, 1843.
335) Meußer, Berl. Ber. 35, 1420, 1902.
336) Tammann, Ref. Ztschr. phys. Chem. 2, 46, 1888.
337) Pogg. Ann. 55, 566, 1838,
33^ Topso«, J.-Ber. 1872, 164.
339) Pogg. Ann. 18i 51^1 1868.
340) Ann. chim. phys. [6] 21, 166, 1890.
341) Kimmins, Joum. Chem. Soc 55, 151, 1889.
342) Schweigg. Joum. 22, 370, 1818.
343) Pogg. Ann. 2i 513, 1852.
344) Ztschr. phys. Chem. 16, 99^, 1895.
526 Drucker, Cadmium.
345) Wien. Akad. Ber. 15, 2^ 1855 und 25, 135, 1857 und Joum. prakt. Oicm. H
346) Pogg. Ann. US, 579, 1862. [373, 1857.
347) Vcrgl. Wicd. Ann. 65, 348, 1898.
348) Ref. Ztschr. phys. Chem. 23, 557, 1897.
34g) Berl. Ber. 30, 825, 1897.
350) Wied. Ann. 65, 34B1 1898.
350 Berl. Ber. 12, 914, 18^.
352) J.-Ber. 1861, 15.
353) J.-Ber. 1860, 17.
354) Holsboer, Ztschr. phys. Chem. 39, 701, 1902.
355) Pogg. Ann. 85, 304» 1852.
356) Pogg. Ann. 85, 304, 1852.
357) V. Hauer, Wien. Akad. Ber. 15, 24, 1855.
358) Wyrouboff, J.-Ber. 1889, 508. — Femer Mylius und Funk, I. c, Les-
coeur (s. u.), Worobieff (s. u.).
359) Ref. Bull. [3] 16, 1754» 1896 und Ztschr. anorg. Chem. 18, 387, 1898.
360) Mylius und Funk, I. c.
361) de Schulten, C. r. 107, 405, 1Ö88.
362) Schröder, Joum. prakt Chem. [2] 19, 290, 1879.
363) U hl, Berl. Ber, 23, 2153, 1890.
^4) Schüler, Lieb. Ann. 87, 34, 1853.
365) Kraut und Precht, Lieb. Ann. 178, 129, 1875.
366)'Pareau, Wied. Ann. 1, 42, 1877.
367) Ann. chira. phys. [7J 4, 221, 1895.
368) 1. c.
369) Wied. Ann. 65, 344, 1898.
370) Drud. Ann. 9, 1046, 1902.
371) Ann. chim. phys. [7] 2, 552, 1894.
372) Mylius und Funk, 1. c
373) Holsboer, Ztschr. phys. Chem. 39, 691, 1902.
374) Man veiiglelche dazu v. Steinwehr, Dmd. Ann. 9, 1046, 1902 und v.
Stackeiberg, Ztschr. phys. Chem. 41, 96, 1902. [son s. J.-Ber. id/x
375) Th. U. III, 138 u. 285, 1883. — Altere Bestimmungen von Favre und Val-
376) Zeitschr. phys. Ch. 49, 385, 1904.
377) Vergl. auch Wright und Thompson, Phil. Mag. [5] 17, 384, 1884.
378) Ztschr. phys. Chem. 5, 494, 1890.
379) Wied. Ann. 18, 191, 1883.
380) Barnes und Scott, Joum. phys. Chem. 2, 543, 1898; v^l. auch Redlich,
Z. phys. Ch. 37, 707, 1901.
381) Wright und Thompson, Phil. Mag. [5) 17, 388; 1884; vgl. ferner De
Muynck *»*), Wagner <««), Jahn *"), Mc Gregor, Beibl. 16, 491, 1892.
^2) Kohlrausch undOrüneisen, Berl. Akad. Ber. 1904, 20. Juli; sowie für iii>i
Messungen von Orotrian und Wershoven (1- c.). Altere unsichere Bestimmungen
stammen von Vicentini (Att. Acc. Torino 20, 869, 1885; Ref. Beibl. 9, 677). Siehe a.
A. Noyes, Z. ph. Ch. 6, 265, 1890.
383) Jones und Caldwell, Am. Chem. Joum. 25, 376, 1901.
384) Joum. phys. Chem. 5, 348, 1901.
385) Tammann, Ref. Ztschr. phys. Chem. 2, 46, 1888.
386) Ztschr. phys. Chem. 2, 489, 1888.
387) Ztschr. phys. Chem. 2, 497, 1888.
388) Vgl. Arrheniu;s, Z. ph. Ch. 1, 631, 1887.
389) Kahlenberg, Joum. phys. Chem. 5, 348, 1901.
390) Hausrath, Diss. Oöttingen 1901 und Dmd. Ann. 9, 524, 1907
391) Diesen Schluß hat schon Wershoven (1. c) gezogen.
392) Carrara und Vespignann, Oazz. chim. ital. 30, II, 35, 1901.
393) Kümmell, Wied. Ann. 64, 675, 1898.
394) Oordon, Ztschr. phys. Chem. 23, 477, 1897. Ältere Angaben von Chassy,
Ann. diim. phys. (6) 21, 241, 1890, sind hier nicht verwertbar.
395) C L. Weber, Ztschr. phys. Chem. 4, 187, 1889.
396) Mathieu, Dmd. Ann. 9, 340, igosL
Drucker,. Cadmium. 527
307) Wright und Thompson, Phil. Mag. (5] 17, 282, 1884.
398) Ztschr. phys. Chem. 14, 214, 1894; vergl. auch Le Blanc, Ztschr. phys. Chem.
8, 322, 1891 und 12, 345, 1893; Jahn, Ztschr. phys. Chem. 26, 407, 1898.
399) Diss. Breslau 1904 und Ztschr. f. Elektrochem. 10, 77, 1904.
400) Wied. Ann. 16, 575. 1882 und 17, 629, 1882.
401) Bull. Acad. Cracovie, März 1902.
402) Gockel, Wied. Ann. 40, 458, 1890.
403) Wied. Ann. 58, 32, 1896; s. auch 53, 462, 1894; vgl. auch H.Jahn, Z. phys.
Ch. 18, 399, 1895-
404) C r. 90, 917, 1880.
405) Wied. Ann. 50, 700, 1893.
406) Wied. Ann. 18, 268, 1883 und Z. phys. Ch. 5, 31, 1890.
407) Valson, Ann. chim. phys. [4] 20, 376, 1870.
408) Valson, C. r. 74, 104, 1872.
409) Joum. prakt. Chem. [2] 31, 177, 1885.
410) Thomsen, Th. U. I, 343, 1882.
411) Wied. Ann. 64, 759# 1898.
412) Phil. Mag. [5] 23, 1, 1887.
413) De Muynck, Wied. Ann. 53, 561, 1894.
414) Ref. Beibl. 8, 493, 1884.
415) Wied. Ann. 43, 280, 1891; vergl. femer Valson, C. r. 76, 224, 1873. — Lc
Blanc und Rohland, Ztschr. phys. Chem. 19, 282, 1896.
416) Ztschr. phys. Chem. 11, 753, 1893.
417) C r. 104, 506, 1887.
418) Arrhenius, Ztschr. phys. Chem. 9, 493, 1892. ^
419) Ztschr. phys. Chem. 19, 565, 1896.
420) S. Seite 478.
421) Joum. Am. Chem. Soc. 23, 896, 1901.
422) Qordon, Henderson und Harrington, Ztschr. phys. Chem. 27, 426, 1898.
423) Man vergleiche bezüglich technischer Einzelheiten und anderer Punkte, die
im folgenden übergangen sind, die Monographie von W. Jaeger, Die Normalelemente.
Halle 1902 (Knapp). Neu publiziert seitdem: Barnes und Lucas, Joum. Phys. Ch.8,
197, 1904; Jaeger, Dmd. 14, 726, 1904.
424) W. Jaeger, Wied. Ann. 65, 106, 1898; Ztschr. f. Elektrochem. 8, 485, 1902.
425) Jaeger und Wachsmuth, Elektrotechn. Ztschr. 15, 507, 1894. — Wied. Ann.
59, 575, 1896. — Jaeger und Kahle, Wied. Ann. 65, 926, 1898. — Jaeger, Dmd.
Ann. 4, 123, 1901. — Jaeger und Lindeck, Dmd. Ann. 5, 1, 1901. — Vergl. dagegen
Barnes, Joum. phys. Chem. 4, 339, 1900; femer Barnes und Lucas *").
425 a) Z. phys. Ch. 41, 641, 1903.
426) Phys. Rcv. 13, i, 1901; Ztschr. phys. Chem. 41, 121, 1901.
427) Pogg. Ann. 67, 255, 1846; femer Muspratt, Phil. Mag. [3] 30, 414, 1847 und
Lieb. Ann. 64, 242, 1847. — Fordos und G^lis, C r. 16, 1072, 1843 und Ann. chim.
phys. [3] 8,351, 1843. — Röhrig, Joum. prakt Chem. (2] 37, 237, 1888.
428) Bull. [3] 7, 571, 1892.
429) Z anorg. Ch. 4, 62, 1893.
430) Vortmann und Padberg, Berl. Ber. 22, 2638, 1889. [7, 183, 1826.
431) Fock.und Klüß, Berl. Ber. 23, 534, 1890; vergl. ferner Heeren, Pogg. Ann.
432) Vohl, Lieb. Ann. 96, 242, 1855. — Orlowsky, J.-Ber. 1883, 1520.
4^ topso€, J.-Ber. 1872, 163.
434) ^' Hauer, Wien. Akad. Ber. 39, 306, 1860.
435) Tt>j3FSoe und Christiansen, Ann. chim. phys. [5] 1, 1, 1874.
436) Nil^ojr,. J.-Ber. 1874, 208.
437) ButzureAno, Ann. chim. phys. (6J 18, 289, 1888.
438) Stromeyer, Schweigg. Joum. 22, 370, 1818. — Lescoeur, Ann. chim. phys.
[7l 7, 423, 1896. — V. Hauer, Wien. Akad. Ber. 15, 30, 1855. — Funk, Ztschr. anorg.
Chem. 20, 414, 1899.
439) La WS, J.-Ber. 1877, 43- U-Ber. 1859, 115.
440) Tilden, Joum. Chem. Soc 45, 266, 1884. — Funk, 1. c. — Ordway,
441) Ordway, I. c. — Funk, 1. c
442) Funk, 1. c; desgl. die folgenden Zahlenangaben.
528 Drucker, Cadmium.
443) Lescoeur, I. c
444) Lescoeur, 1. c; vcrgl/auch DItte, Ann. chim. phys. [sJ 18, 341, 1879.
445) Franz, Joum. prakt. Chem. (2] 5, 293, 1872.
446) Wcrshoven, Ztschr. phys. Chem. 5, 493, 1890 und Grotrian, Wied. Ann,
18, 191, 1883; vgl. auch J. Wagner. <^")
447) Entnommen aus Kohlrausch-Holborn. Messungen von Grotrian. Wied.
Ann. 18, 191, 1883; Wershoven, Ztschr. phys. Chem. 5, 493, 1890. — Bouty, Ann.
chim. phys. (6) 3, 433, »884.
448) Vergl. indessen Wershoven, 1. c, über den Endwert
449) Tammann, Ref. Ztschr. phys. Chem. 2, 45, 1888.
450) Jones, Ztschr. phys. Chem. U, 545, 1893; femer Rüdorff, vergl. Ostwald,
Allgem. Chemie, 2. Aufl., I, 742. — Raoult, Ann. chim. phys. [6] 8, 335, 1886.
451) Labendzinski, Diss. Breslau 1904 und Ztschr. f. Elektrochem. 10, 71» 1904;
vergl. auch B. Neumann, Ztschr. phys. Chem. 14, 214, 1894.
452) Goodwin, Ref. Ztschr. f. Elektrochem. 3, 334, 1896.
453) Hagen bach, Wied. Ann. 58, 33, 1896; ferner Bouty, C r. 90, g»?» »880.
454) Le Blanc und Rohland, Ztschr. phys. Chem. 19, 282, 1896.
455) Wied, Ann. 53, 561, 1894.
456) Valson, C. r. 74, 104, 1872.
457) J. Wagner, Wied. Ann. 18, 265, 1883; Zeitschr. phys. Ch. 5, 31, 1890.
458) Walker und Aston, Journ. Chem. Soc. 67, 376, 1895.
459) Thomsen, Th. U. I. 351, 1882.
460) Thomsen, Th. U. III, 201 und 285, 1883.
461) Hampe, Lieb. Ann. 125, 345, 1862; Joum. prakt. Chem. 90, 376, 1863. —
Femer F. Vogel, Ztschr. anarg. Chem. 35, 402, 1903. — Lang, Joum. prakt Chem.
86, 299, 1862.
462) Schweigg. Journ. 22, 372, 1818.
463) de Schulten, Bull. soc. chim. (3] 1, 472, 1889.
464) Lieb. Ann. 65, 153, 1848.
465) Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die hier benutzten Formeln
nitht immer mit den von den Autoren gegebenen übereinstimmen. So schreibt z. B.
Schwarzen berg das letztgenannte Salz als Pyrophosphat CdiPsO? . 2H2O. Da aber,
sofem keine physikalisch-chemischen Untersuchungen vorliegen, die Wahl zwischen
den verschiedenen Konstitutionsformeln freisteht, so sind hier im Zweifelsfalle die
Formeln gewählt, welche möglichst normalen Verhältnissen entsprechen. Im übrigen ge-
hört die Diskussion dieser Frage in das Kapitel Phosphor.
466) Carnot und Proromant, C. r. 101, 59f 1885.
467) Schulten, loc cit
4ß8> Pogg. Ann. 78, 358, 1849.
469) Vergl. V. Knorre, Ztschr. anotg. Chem. 24, 377# iQOO.
470) Carnot «nd Proromant, loc cit. — Miller und Page, Ztschr. anorg.
Chem. 28, 235, 1901. — Über die Benutzung der Schwerlöslichkeit dieses Salzes zur
Cd-Bestimmung veiigl. Austin, Ztscbr. anotg. Chem. 21, 218, 1899 und Miller und
Page, ebenda 28, 235, 1901. fi886.
471) Ouvrard, C r. 106, 1730, 1888. — Qrandeau, Ann. chim. phys. [6] 8, 193,
472) Wallroth, J.-Bcr. 1883, 318.
473) Ztschr. anorg. Chem. 28, 235, 1901.
474) Immerwahr, Ztschr. f. Elektrochem. 7, 481, 1901. [9, 41, 1827.
475) Rammeisberg, Pogg. Ann. 132, 488, 1867; vergl. auch H. Rose, Pogg. Ann.
476) Rammeisberg, Joum. prakt. Chem. 100, 18, 1867.
477) Pogg. Ann. 12, 91 u; 294,. 1828.
478) Drawe, Berl. Ber. 21, 3401, 1888.
479) Bansa, Ztschr. anorg. Oiem. 8, 146, 1894.
480) Dem^l, Berl Ber. 12, 1279, 1879.
481) Coloriano, C r. 108, !373i 1886.
482) de Schulten, Bull. [3] 1, 472, 1889.
483) Joum. prakt. Chem. IH 1Ö4/ 1868; Berl. Ber. 12, 144<^, 1879.
484) Lefivre, C r.- HO, 406, 1890.
485) Stavenhagen, Joum. prakt Chem, [2] M, 22, 1895.
486) Reichurd, Berl. Ber. 2?;, 1033, 1894.
Drucker, Cadmium. 529
487) Reichard, Berl. Ber. 31, 2168, 1898.
4S8) Senderens, Bull. [3] 21, 56, 1899.
489) Berl. Ber. 22, 3043» 1889; J.-Bcr. 1889, 427-
490) Vergl. z- B. H. Rose, Pogg. Ann. 85, 304, 1852. — Lefort, C. r. 27, 269,
1848. — Kraut, Ztschr. anorg. Chem. 13, 14, 1897.
491) Pogg. Ann. 85, 304» 1852.
492) L Bourgeois, J.-Ber. 1886, 2248. -- de Schulten, Bull. [3] 19, 34, 1898.
493) Ztschr. f. Elektrochem. 7, 481, 1901.
494) Th. U. III, 285 u. 442, 1883. [1853.
495) Ouvrard, C. r. 130, 1337, 1900; vergl. auch H. Rose, Pogg. Ann. 88, 299,
496) Rousseau und Allaire, C. r. 118, 1256, 1894 und 119, 72, 1894.
497) Schroeder, Berl. Ber. 14, 23, 1881. -- Howard Breen (Berl. Ber. 12, 1399,
1879) f^nd 2,421 bis 2438 bei 20»
498) Kannonnikoff, Beibl. 8, 493, 1884. [J.-Ber. 1859, 325.
499) Haidinger, Wien. Akad. Ber. 16, 131, 1855; J.-Ber. 1855, 502. — Handl,
500) Berl. Ber. 14, 1610, 1881.
501) Ztschr. phys. Chem. 30, 244, 1899.
502) Ztschr. phys. Chem. 27, 406, 1898.
503) Wied. Ann. 16, 577, 1882. [1883.
504) Gockel, Wied. Ann. 24, 634, 1885; vergl. auch Edlund, Wied. Ann. 19, 297,
505) Marchand, Pogg. Ann. 38, 144, 1836. — Souchay und Lenssen, Lieb. Ann.
103, 314, 1857. — Kohlschütter, Berl. Ber. 35, 484, 1902.
506) Clarke, Berl. Ber. 12, 1399. 1879.
507) Vergl. z. B. v. Reis, Berl. Ber. 14, 1175, 1881.
508) Auf hochgradige Komplexbildung darf der Befund von Richards und
Harrington (Ztschr. phys. Chem. 27, 422, 1898) gedeutet werden, daß in HCl
(1 Mol/Liter) ein Zusatz von Vio Mol CdCi04 pro Liter eine Siedepunktsdepression
von 0,101« bewirkt.
509) Kohlschatter, Berl. Ber. 35, 484, 1902.
510) Wyroubof f, Ztschr. f. Krist. 21, 270, 1893. (13, 1081, 1895.
511) Ferrand, C r. 122, 887, 1896; Ann. chim. phys. I7] 17, 423, 1899; Bull. (3]
512) Schulten, Bull. I3I 1, 475» 1889.
5^3) Pogg. Ann. 52, 236, 1841.
514) Tarugi, Gazz. chim. ital. 25, I, 349, 1895.
515) A. Jaeger, Ztschr. anorg. Chem. 27, 35, 1901.
516) Poulenc, Ann. chim. phys. (7) 2, 39, 1894.
517) v. Helmolt, Ztschr. anorg. Chem. 3, 136, 1893.
518) Berthelot, C. r. 91, 1024, 1880; Ann. chim. phys. [5I 23, 87, 1881.
519) Dobrosserdow, J. Russ. Ph. Chem. Oes. [4] 32, 297, 1900.
520) Ztschr. phys. Chem. 28, 33, 1899.
520a) Zeitschr. phys. Ch. 5, 238, 1890.
521) Phil. Mag. f3] 21, 356, 1842.
522) Wien. Akad. Ber. 15, 33, 1855.
523) H.Traube, Ztschr. f. Krist. 29, 603.1897; Rimbach, Berl, Ber. 30, 3079, 1897.
Weitere ausführliche Studien von Rimbach sind soeb. erschienen Berl, Ber.38, 1564, 1905.
524) V. Lang, Ztschr. f. Krist. 35, 208, 1902; s. a. Schrauf, Pogg. Ann. 112, 594, 1861.
525) Varet, C. r. 123, 422, 1896.
526) Jones und Knight, Am. Chem.Joum. 22, 110, 1899. — Eine ältere Messung
liegt vor von Kistiakowski, Ztschr. phys. Chem. 6, 109, 1890.
527) Jones und Ota, Am. Chem. Joum. 22, 11, 1899.
528) Lindsay, Am. Chem. Joum. 25, 64, 1901.
529) Immerwahr, Ztschr. f. Elektrochem. 7, 481, 1901.
530) Labendzinski, Diss. Breslau 1904; Ztschr. f. Elektrochem. 10, 77, 1904.
531) Phil. Mag. (3] 21, 357, 1842.
532) V. Hauer, Wien. Akad, Ber. 15, 35» i855-
533) Cushman, Ztschr. anal. Chem. 34, 368, 1895.
534) Rfidorff, Berl. Ber. 21, 4 und 3044, 1888.
535) Oodeffroy, Berl. Ber. 8, 9, »875 und J.-Bcr. 1878, 237.
536) Berl. Ber. 35, 1301, 1902. Soeben sind weitere Studien von Rimbach pub-
liziert worden Berl. Ber. 38, 1564, 1905.
Abcgg, Handb. d. aaorgu. Ghanic II. 34
530 Drucker, Cadmium.
537) Ztsclir. anorg. Chem. 5, 269, 1894.
538) Berl. Bcr. 8, 9, 1875.
539) Chassevant, Ann. chim. phys. [6] 30, 39, 1893.
540) Croft, Phil. Mag. |3l 21, 357, 1842.
541) V. Hauer, Wien. Akad. Ber. 13, 450, 1854. — Schrauf, Pogg. Ann. 112.
594, 1861. — Tassilly, Ann. chim. phys. [7J 17, 108, 1899.
542) H. Traube, Ztschr. f. Krist 29, 602, 2897.
543) Ztschr. anorg. Chem. 33, 149, 1903.
544) Berl. Ber. 30, 3075, 1897 und 35, 1298, 1902. Die neuesten Angaben Rim-
bachs ebenda 38, 1564, 1905.
545) V. Hauer, Wien. Akad. Ber. 17, 331, 1855 und Joum. prakt. Chem. 68, 385,
546) Grailich, Wien. Akad. Ber. 27, 3, 185?; J.-Bcr. 1858, 182. [1890.
547) R. Varet, C. r. 123, 422, 1896.
548) V. Hauer, vergl. Ca-Salz.
549) Grailich, vergl. Ca-Salz.
550) Knight, Berl. Ber. 11, 1505, 1878. [M, 385» 1856.
551) V. Hauer, Wien. Akad. Ber. 15, 36 und 17, 333, 1855 und Joum. prakt. Chem.
552) Knight. Berl. Ber. 11, 1505, 1878.
553) Rimbach, Berl. Ber. 30, 3082, 1898.
554) Rüdorff, Berl. Ber. 21, 4 und 3044, 1888.
>55) R. Varet, C. r. 123, 422, 1896.
)56) loc cit. und Joum. prakt. Chem. 09, 121, 1856.
i57) Wien. Akad. Ber. 27, 13, 1857.
358) Vergl. BaCdaClo . 5H2O.
359) Grailich und v. Lang, loc. cit.
560) Phil. Mag. (3l 21, 356, 1842.
561) Wien. Akad. Ber. 15, 38, 1855.
562) Phot. Corresp. Wien. 13, 83, 1876; vgl. *w).
563) Jones und Knight, Am. Ch. Joum. 22, 116, 1899
564) Immer wahr, Ztschr. f. Elektr. 7, 481, 1901.
565) J. pr. Chem. 88, 399, 1856.
566) Phot. Corresp. Wien 13, 83, 1876; vgl. w»).
567) Jones und Knight, Am. Ch. Journ. 22, 110, 1899.
56S) Wells und Waiden, Ztschr. anorg. Chem. 5, 269, 1894.
569) Eder, Ztschr. anorg. Chem. 36, 412, 1903.
570) Z. anorg. Ch. 33, 149, 1903.
571) Rimbach, Berl. Ber. 38, 1553, 1905.
572) Vgl. K2CdBr4.
573) Berl. Ber. 12. 1398, 1879.
574) Pogg. Ann. 106, 525^ 1859. — Auch J. pr. Chem. 08, 399, 1856.
575) Interpoliert und umgerechnet auf rez. Ohm von Kohlrausch und Holborn,
Jones und Caldwell, Am. Ch. Joum. 25, 355, 1901, erhalten aus den angegebenen
Daten für .1« etwas andere, größtenteils um 1 Dis 2 Proz. kleinere Werte.
576) Ztschr. phys. Chem. 5. 493, 1890.
577) loc, cit. Seite 384.
578) Ztschr. f: Elektr. 7, 481, 1901.
579) Wied. Ann. 18, 191, 1883.
580) J. pr. Chem. 08, 399, 1856.
581) Phot. Corresp. Wfen U, 83, 1876.
582) J. pr. Chem. 08, 399, 1856.
583) loc cit.
584) loc cit
585) loc dt.
^6) loc cit.
587) Ambler Harper, Berl. Ber. 2, 1398, 1869.
5S8) Jones und Knight, Am. Ch. Joum. 22, 110, 1899.
589) J. pr. Chem. 08, 399, 1856.
590) Jones und Caldwell, Am. Ch. Joum. 25, 356, 1901.
59») Pogg- Ann. 38, 366, 1836.
592) Loebe, Diss. Berlin 1902.
Drucker, Cadmium. 531
503) Zischr. f. Elektrochem. 7, 874, 1901.
594) Ztschr. phys. Chem. M, 0y8, i8gcL
5QS) Ztschr. f. Elektrochem. 7, 481, 1901.
5q6) BctI. Ber. 36, 3400, 1903.
597) BcrI. Ber. 21, 3044, 1888.
59B) Ztschr. anorgr. Chem. 28, jn, 1900.
599) Diss. Berlin 1902.
600) Berl. Ber. 2, 589, 1869.
601) Großmann, Berl. Ber. 38, 266$, 1902.
602) Wells, C-BL 1903 11, 715.
603) C r. m, 679i iBgo; 112, 535 und 1312, 1891; Ann. chim. phys. (7] 10, 17,
1897; Bull. [3] 5, 10, 1891; $, 226, 1891.
604) C. r. 121, 350, 3»! 501, 1895; IM, 497, »896; Bull, bl tt »081, 1898.
605) Ann. chim. phys. [7] 21, 433, 1900.
606) C r. 125, 4(rr, 1897.
607) Cahours, Ann. chim. phys. [3] $2, 300, 186t.
608) Am. Ch. Joum. 22, 417. C-BL 1900 I, 281. [28, 28 u. 121, 1893.
609) V. Hauer, Wien. Akad. Ber. 15, 42, 1855. — Perrot, Arch. sc ph. et nat.
610) Schiff, Ueb. Ann. It7, 64, 1858.
611) Wien. Akad. Ber. 54, U 209, 1866. — Pogg. Ann. 133, 176, 1868.
612) Wyrouboff, J.-B. 1892, 521.
613) Wyrouboff, Bull. [3] 25, 128, 1901.
614) V. Hauer, Wien. Alotd. Ber. 15, 42, 1855.
615) Labendzinski, Diss. Breslau 1904. — Zeitschr. f. Elektr. 10, 77, 1904.
616) Joum. Ch. Soc 69, 445, »896; 71, 235, 1897. — Ztschr. f. Krist 21, 557, 1893
und 27, 2Q3, 1897. — Femer Pope, Joum. Chem. Soc 69, 1530, 1896. — Perrot,
Arch. sc ph. et nat [3] 25, 669, 1891.
617) Wien. Akad. Ber. 15, 40, 1855.
618) Am. Ch. Joum. 27, 455, C Bl. 1902, II, 321.
619) Vgl. Ortloff, Ztschr. phys. Chem. 19, 218, 1896.
620) Bert Ber. 21, 3044, 1888.
621) Jones und Caldwell, Am. Ch. Joum. 25, 385, 1901
622) Jones und Caldwell, 1. c
623) Andr«, C r. 104, 988, 1887.
624) Tröger und Ewers, C-BL 1898, I, ^.
625) Lieb. Ann. 104, 325, 1857,
626) Schiff, Ueb. Ann. 107, 73, 1858.
627) Retgers, Ztschr. phys. Chem. 16, 592, 1895.
62B) Stortenbeker, Ztschr. phys. Chem. 84, 109, 1900.
629) Ztschr. phys. Chem. 16, 592, 1895.
630) Mylitts und Funk, BerL Ber. 30, 832, 1897.
631) Schüler, Ueb. Ann. 87, 34, 1853.
632) BerL Ber. 7, 469, 1874.
^ Fock und Klüß, BerL Ber. 23, 1753, 1890.
634) Diss. Berlin 1885.
635) Vortmann und Padberg, BerL Ber. 22, 2638, 1889.
636) V. Hauer, J. pr. Chem. 99, 47>, »866, — Krenner, J.-Ber. 1866, 225. —
Wyrouboff, Bull. soc. min. M, 233, ref. Ztschr. phys. Chem. 20, 497, 1896. — J.-Ber.
637) vgL Ortloff, Ztschr. phys. Chem. 19, 220, 1896. (1892, 521.
6^) Ueb. Ann. 168, 214, 1873.
639) J. pr. Chem. 86, 299, 1862.
640) Ueb. Ann. 125, 344» 1863.
641) Wien. Akad. Ber. 73, II, 113, 1876.
642) BerL Ber. 11, 305, 1878.
643) Ztschr. f. Krist 17, 185, 1890.
^43a) Comey, Dict of solubilities.
643b) Pogg. 78, 347, 1849-
643c) Ouvrard, Ann. chim. phys. [6] 16, 289, 1889.
644) Kohlschütter, BerL Ber. 35, 484, 1902.
645) C r. UO, 406, 1890.
34*
532 Drucker, Cadmiun.
646) J.-Bcr. 185Q, 32s
647) Lieb. Ann. 266, 49, 1891.
648) Wien. Ak. Bcr. 5i 11, 789; Pogg. Ann. 180, 331. 1866.
649) Howard Breen, Berl. Ber. 12, 1399, 1879.
650) Souchay und Lenssen, Lieb. Ann. 103, 314» 1857.
651) Rammeisberg, Pögg. Ann. 05, 177, 1855.
652) Vgl. z. B. Classen und v. Reis, Berl. Ber. 14, 1628 und 2782, 1881. —
Classen, Berl. Ber. 27, 2071, 1894. — Classen und Thomälen, Ztschr. f. Dektr. t,
282, 1894. — Piloty, Berl. Ber. 27, 282, 1894. — Eliasberg, ZtSfChr. f. anaL Chem.
24, 548, 1885; und SpezialWerke.
653) Schäfer, Dissert. Breslau 1905. (82, i8g6.
654) de Schulten, C. r. 106, 1Ö74, 1887. — Tassilly, Ann. chim. phys. f7l 17
6^5) Habermann, Wien. Mtsh. 4, 449, 1883.
656) Canzonert, Qazz. chim. ital. 27, 11, 486 nach Bull, soc chim. [3] 80,3^
657) Z. anorg. Ch. 41, 231, 1904.
658) loc dt und C r. 12i 1022, 1897; Bull. [3] 17, 589, 1897.
659) Ann. chim. phys. I5] -26, 205, 1882.
660) Loebe, Diss. Berlin 1902.
661) Kühn, J.-Ber. 1847/48, 436.
662) Habermann * Wien. Mtsh. 4, 448, 1883.
663) Athanasesco, C r. 103. 271, 1886.
664) Berl. Ber. li 610, 1881. — S. auch Klinger, Berl. Ber. 10. 0Q7. 1883.
665) Rousseau und Tite, C r. 114, 1185, 1892.
666) Habermann, Wien. Mtsh, 4, 449^ 1883.
667) Mailhe, C. r. 133, 228, 1901.
668) Maiihe, C. r. 134, 42, 1902. — Vergl. auch Recoura, C r. 132, 1415,1901.
669) Maiihe, C r. 134, 235, 1902.
670) Maiihe, C. r. 132, 1560, 1901.
671) Kwasnik,J.-Ber. 1891, 562.
672) Wien. Ak. Ber. 15, 31» 1855.
673) Tassilly, C r.l24, 1023, 1897; Ann. chim. phys. [7J 17, 83, 1899; Bull. l3|17
588, 1897. — Auch von anderen Autoren, z. B. Croft, Rammeisberg, Pogg. Ann.
55, 242, 1842. — Andr^, vgl. Tassilly.
674) C. r. 104, 908, 1887. — Die Angaben dieses namentlich bezüglich „basiscfaer^
Salze sehr produktiv gewesenen Autors sind nicht fiber jeden Zweifel erhaben.
675) Schüler, Lieb. Ann. 87, 34, 1853.
676) Croft, Phil. Mag. [3] 21, 355, 1842.
677) Tassilly, loc cit
678) Kuriloff, ref. Ztschr. anorg. Chem. 15, 344, 1897. — Veigl. auch Lang und
Rigaut, C. r. 129, 294, 1899.
679) Croft, Rammeisberg, Tassilly verg^, vorstehende Zitate.
680) Pogg. Ann. 48, 153, 1839. — Vergl. Croft, Tassilly, loc cit.
681) Dawson und Mc Crae, Joum. Chem. Soc 77, 1246, 1900.
682) J.-Ber. 1899, 1, 295; C.-B1. 1900 1, 646.
683) Pogg. Ann. 56, 81, 1842.
684) BerL Ber. 35, 2665, 1902.
685) Pogg. Ann. 55, 74, 1842.
686) Ditte, Ann. chim. phys. [6] 21, 166, 1890.
687) Schweigg, 22, 3Ö7, 1818.
688) Berl. Ber. 36, 2322, 1903; Z. anorg. Ch. U, 130, 1904-
689) Berl. Ber. 36, 3400, 1903.
690) loc dt. — Vergl. auch W. Herz, Ztschr. anotig. Chem. 2i 125, 1900.
691) Pogg. Ann. 20, 152, 1830.
692) Lieb. Ann. 148, Ji, 1869.
693) Ann. chim. phys. (3) 9, 931, 1843.
694) ref. Berl. Ber. 3, 246, 1870.
695) Oaus, Ztschr. anorg. Chem. 25, 236, 1900.
696) C. r. 104. 989, 1887.
697) C. r. 100, 1497, 1885.
698) Rammeisberg, Pogg. Ann. 67, 255, I846.
Drucker, Cadmium. 533
699) Rammelsberg, Pogg. Ann. 58, 298, 1843.
700) Ann. chim. phys. [6] 18, 189, 1888.
701) Souchay und Lenssen, Lieb. Ann. 103, 314, 1857.
702) Lang, Beri. Ben 21, 1584, 1888.
703) Varct, C r. 112, 390, 2891; Bull. [3] 5, 844, 1891.
704) Varet, C. r. 115, 465, 1892; 124, 1156, 1897.
705) Werner, Ztschr. anorg. Chem. 15, 7, 1897.
706) Eine Zusammenstellung speziell ffir Pyridin, Chinolin etc s. bei Reitzen-
5t ein, Ztschr. anorg. Chem. 18, 296/1898.
707) Williams, J.-Ber. 1855, 551.
708) Boutroux und Genvresse, C. r. 125, 467, 1897.
709) Ville und Moitessier, C r. 124, 1244, 1897; Moitessier, ebenda S. 1530.
710) Lachowicz, Wien. Mtsh. 10, 897, 1889.
711) Petersen, Ztschr. anorg. Chem. 5, 7, 1894- — Crismer, Bw^L soc chim. ÖJ,
8, 116, 1890. — Adams, Amer. Chem. Joum. 28.218, 1905. Das Jodid enthält 3 NH^H.
712) Ann. chim. phys. [7] 21, 383, 1900. Dort historische Angaben.
712a) Werner, Z. anorg. Ch. 21, 201, 1899.
713) Borsbach, Berl. Ber. 23, 431, 1890.
713a) C-Bl. 1904 1, 139.
714) Ztschr. phys. Chem. 41, 458, 1902.
715) Joum. pr. Chem. (2] 47, 83, 1893.
716) loc. cit und C. r. 126, 968, 1898.
717) Ztschr. anorg. Chem. 21, 225. 1899.
718) C n 125, 1^, 611, 1897 und BulL soc. chim. (3] 21, 33^, 1899.
719) C r. 128, 1337, 1899.
720) Ztschr. anorg. Chem. 32, 312, 1902.
721) Joum. Phys. Chem. 3, 389, 1899.
Atomgewicht des Cadmiums i) Cd =^ 1 1 2,3.
a) Wahl des Atomgewichts.
Das H-Äquivalent des Cadmiums in seinen gewöhnlichen Verbindungen
ist eine Zahl von der Größenordnung 56. Im Oxydul CdjO besitzt das
Cadmium das Äquivalent Cdr=ii2. Das Cadmiumoxyd wurde stets für
CdO gehalten. Das Omelinsche Äquivalent war Cd «= 56.
Wir nehmen das Doppelte des H-Aquivalents des Cadmiums fOr das
Atomgewicht an, denn es befindet sich im Einklang:
1. Mit dem Gesetz von Avogadro. Die Dampfdichte des Cadmiums
ist eine Zahl, die mit derjenigen übereinstimmt, die auch das Atomgewicht
ausdrückt Die Molekel ist einatomig, was auch andere phys.-chem. Versudie
bestätigt haben. Auch die Dampfdichte des Cadmiumjodids entspricht dem
Atomgewicht Cd:= 112. Auch mit der van't Hoffschen Ausdehnung des
Avogadroschen Gesetzes auf Lösungen steht die Annahme des Cadmiums
als zweiwertigen Elements resp. Ions im Einklang.
2. Mit der Regel von Dulong und Petit Für die Atomwärme des
Cadmiums sind zwischen 6,08—6,36 liegende Werte erhalten worden.
3. Mit der Lehre vom Isomorphismus.
4. Mit dem periodischen Gesetz, da die Eigenschaften des Cadmiums
und seiner Verbindungen Funktionen des Atomgewichts 112, eines in der
II. Gruppe, 7. Reihe (II— 7) stehenden Elements sind.
b) Bestimmung des Atomgewichts.
Obwohl eine große Reihe von Bestimmungen des Atomgewichts —
1 1 an der Zahl — ausgeführt wurde, so kann nicht einmal die erste Dezimal-
stelle als ganz sicher bestimmt angesehen werden.
1. Stromeyer^) bestimmte 1818 das Atomgewicht des von ihm ent-
decktdi Elements durch Oberführen des Metalls in das Oxyd. Verhältnis
100 Cd: 14,352 O, Atomgewicht Cd = 111,49.
2. Hauer') 1857 führte das wasserfreie Sulfat durch Erhitzen im
Schwefelwasserstoffstrome in das Sulfid über. Er führte 9 Versuche aus, wo-
bei 5,8245—8,1956 g CdS04 eingewogen und 4»0335— 616736 g CdS erhalten
wurde. 100 CdS04 lieferten 69,209—69,257, im Mittel 69,231 Teile CdS^
woraus Cd= 111,94.
3. Dumas^) 1859 ermittelte mittels der von ihm bekanntlich (aber un-
bewußt) unrichtig benutzten Silbertitriermethode die im wasserfreien, im
Chlorwasserstoffstrome erhitzten Chlorcadmium enthaltene Chlormenge. (Siehe
Mg, Ca, Sr, Ba). In 6 Versuchen wurde 2,369—6,177 g CdClj eingewogen
Brauner, Cadmium-Atojngewicht. 535
und 2,791—7,260 g Ag verwendet. 100 Teile Silber entsprachen 84,618 bis
85»o83 g CdCl.,, im Mitte! 84,843 Teile, woraus Cd = 1 12,31 (11 1,74— 1 12,75).
4. Lenssen^) 1860 führte kleine, 0,4017—0,6552 g betragende Mengen
wasserfreies Cadmiumoxalat durch Glühen in das Oxyd über und erhielt in
3 Versuchen aus 100 Teilen 63,982—64,053, im Mittel 64,010 Teile CdO,
woraus Cd = 11 2,03.
5. Huntington 6) führte 1881 in J. P. Cookes Laboratorium eine ein-
gehende Untersuchung aus. Er sublimierte das bei 200^ getrocknete Cad-
miumbromid im Porzellanrohr und bestimmte A die Menge des zu erhaltenden
Bromsilbers, B das Verhältnis zwischen CdBr2 : 2Ag, indem jedoch nur das
»Silberende" der Reaktion ermittelt wurde, d. i. es wurde auf die geringe
Löslichkeit des Bromsilbers in der über demselben stehenden, sauren Flüssig-
keit (Cd und HNO3 enthaltend) keine Rücksicht genommen. Dies mußte zu
einem etwas kleineren Atomgewichtswerte führen. Mit 4 Präparaten wurden
beide Bestimmungen gleichzeitig ausgeführt
A. Ermittelung des Verhältnisses CdBrj :2AgBr. 8 Versuche mit 1,5592 bis
3.7679 g CdBro und 2,1529—5,2016 g AgBr. 100 Teile AgBr entsprachen
72,405-72,437 Teilen, im Mittel 72,4216 Teilen CdBr2, woraus Cd = 112,23.
B. Ermittelung des Verhältnisses CdBrj :2Ag. 8 Versuche mit 1,9225 bis
5,0270 g CdBrj und 1,5248—3,9874 g Ag. 100 Teile Ag entsprachen
126,051—126,110 Teilen, im Mittel 126.076 Teilen CdBrj, woraus Cd =
112,24.
6. Partridge') 1890 führte die Atomgewichtsbestimmung nach drei
Methoden aus. Die Wägungen sind auf das Vakuum reduziert.
A. Analyse des Oxalats, wie bei Lenssen. In 10 Versuchen wurde
1,09898—1,53510 g CdC204 verwendet und 0,70299—0,98197 g CdO er-
halten, oder aus 100 Teilen Oxalat 63,957—63,971 Teile Oxyd, im Mittel
63,964 Teile, woraus Cd = iii,8o.
B. Überführung des Sulfats in das Sulfid, wie bei v. Hauer. In 10
Versuchen wurde 1,67190 — 1,70462 g CdS04 verwendet und 0,97450 bis
1,17962 g CdS erhalten, oder aus 100 CdS04 169,185— 69,205, im Mittel
69,199 Teile CdS, woraus Cd = iii,72.
C Oberführung des Cadmiumoxalats in das Sulfid. In 10 Versuchen
wurde 1,18743-2,19276 g CdC204 verwendet und daraus 0,85463— 1,57825g
CdS erhalten, oder aus 100 Teilen CdC204 71,968—71,979, im Mittel 71,973.
Daraus Cd = iii,64. Als Mittel der drei Reihen ergibt sich Cd=iii,73.
7. Morse und Jon es 8) 1892, gingen von im Vakuum fraktioniert
destilliertem Kadmiummetall aus.
A. Gewogene Mengen Cadmiummetall wurden in Salpetersäure gelöst,
eingedampft und durch Glühen des Rückstandes das Oxyd dargestellt, welches
sie frei von Oxyden des Stickstoffs fanden. Damit ist aber nicht ausgeschlossen,
daß das Oxyd Sauerstoff und Stickstoff okkludiert enthielt, eine von
Richards und Roggers erst 1893 publizierte Erfahrung (siehe beim Zink).
In 10 Versuchen wurde 1,57000—2,27297 g Cd verwendet und 1,79418 bis
2,59751 g CdO erhalten, oder 100 CdO aus 87,504—87,508 Teilen, im ^ittel
87,5066 Teilen Cd. Daraus Cd= 112,06. Die Okklusion von Gasen kann
diesen Wert vom wahren Werte um 0,2 — 0,3 entfernen (siehe weiter unten
bei Morse und Arbuckle unter 11).
B. Das Oxalat wurde, wie bei Lenssen, in das Oxyd übergeführt Das
Oxalat ist etwas hygroskopisch. In 5 Versuchen wurde 1,53937—1,77483 g
536 Brauner, Cadmium-Atomgewicht
Oxalat verwendet und 0,98526—1,13582 g Oxyd erhalten, oder 100 Tdlc
CdC204 gaben 63,996—64,008 Teile CdO, im Mittel 64,003 CdO, woraus
Cd =112,02.
8. Lorimer und Smith ^) 1892 gingen von reinem, durch Glühen desCar-
bonats dargestellten Cadmiumoxyd aus, lösten gewogene Mengen derselben
im Cyankalium und schlugen aus der Lösung durch Elektrolyse das Metall
nieder. Nach dem Auswaschen wurde es bei loo^ getrocknet und gewogen.
Die Wägungen sind auf den luftleeren Raum reduziert In 9 Versuchen
wurde 0,34767—1,44362 g CdO verwendet und 0,30418—1,26329 g Cd er-
halten. Das Atomgewicht schwankt zwischen 111,908 — 112,182 und beträgt
im Mittel 112,055.
9. Bücher*^) publizierte 1895 eine eingehende Untersuchung über das
Atomgewicht des Cadmiums. Er arbeitete nach verschiedenen Methoden und
studierte dieselben auf ihre Anwendbarkeit, behauptet aber nicht, einen defini-
tiven Wert für das Atomgewicht erhalten zu haben. Er geht vom im Vakuum
neunmal destillierten Cadmiummetall aus und bereitete aus demselben die
verwendeten Verbindungen. Die Wägungen verstehen sich im Vakuum.
A. Das bei 150^^ getrocknete Oxalat wurde unter Beobachtung ver-
schiedener Vorsichtsmaßregeln m das Oxyd, wie bei Lenssen sowie Morse
und Jones, übergeführt In 8 Versuchen wurde 1,33313—2,01846 g CdC204
verwendet und 0,85308—1,29210 g CdO erhalten. 100 Teile Oxalat gaben
63,951—64,014 Teile, im Mittel 63,978 Teile Oxyd, woraus Cd = 111,88.
B. Das Oxalat wurde, wie bei Partridge (6) in das Sulfid übergeführt
4 Versuche mit 2,11643—3,13105 g CdC204 und 1,52462—2,25582 g CdS,
oder 100 Teile Oxalat lieferten 72,037—72,065 Teile im Mittel 72,051 Teile
Sulfid, woraus Cd =112,11.
C Das wasserfreie Cadmiumchlorid wurde gelöst, mit Silbemitratlösung
gefällt und das Chlorsilber gewogen. Wägungen auf das Vakuum reduziert
Es wurden 21 Versuche ausgeführt, wobei 1,10976—4,24276 g CdOj ver-
wendet und 1,73547—6,63598 g AgCI erhalten wurde. Das Verhältnis ist
10p AgQ : 63,880— 63,949 oder im Mittel 63,916 CdQj, woraus Cd =112,38.
D. Das wasserfreie Bromcadmium wurde im Valcuum sublimiert, mit
Silberionen gefällt und das Bromsilber gewogen. 5 Versuche, CdBr, ==
3,18030—4,39941 g und AgBr = 4,38831— 6,07204 g. Verhältnis 100 AgBr:
72,454—72,480, im Mittel 72,464 CdBrj, woraus Cd = 112,39.
E. Cadmiummetall wurde in das wasserfreie Sulfat übergeführt 1,15781 g
Cd gaben 2,14776 g CdS04, woraus Cd =112,36.
F. Das metallische Cadmium wurde, wie bei Morse und Jones, in das
Oxyd übergeführt und zwar teils im doppelten Porzellantiegel, teils war der
innere Ti^el aus Platin. In 5 Versuchen wurde 0,99785—2.80966 g Cd
verwendet und 1,14035—3,21 152 g CdO erhalten.
Im Porzellantiegel erhielt Bücher das Verhältnis 100 CdO .-87,508 Cd,
woraus Cd =112,08.
Im Platintiegel erhielt er 100 CdO 187487 Cd, woraus Cd = 111,87.
Man sieht, daß man im Platintiegel ein schwereres Oxyd erhält, was zu einem
zu niedrigen Atomgewichtswert führt. Aber auch der im Porzellanti^^el er-
haltene Wert ist zu niedrig, da die Okklusion von Gasen im Oxyd nicht in
Rechnung gezogen wurde. Doch zeigt der Wert 112,08 eine gute Oberein-
stimmung mit dem ebenfalls zu niedrigen Wert von Morse und Jones. Auch
die in den Versuchsreihen A und B erhaltenen Werte sind entschieden zu
Brauner, Cadniiuni-Atonigewidit 537
niedrig. Dagegen dQrfte der aus den Versuchsreihen Q D und E erhaltene
Mittelwert Cd = 112,38 der Wahrheit viel näher liegen,
10) Hardin ^*) iSgöelektrolysierte die mitCyanlailiuih versetzten Lösungen
des aus im Wasserstoffstrome sublimiertem Cadmiummetall dargestellten
Chlorids und Bromids. Die Wägungen sind auf das Vakuum reduziert
A. Ermittelung des aus dem Chloride zu erhaltenden Metalls.
In 10 Versuchen wurde 0,43140—1,52344 g Cddj verwendet und 0,26422 bis
0^93314 g Cd erhalten, Verhältnis: 100 CdClj: 61,236— 61,252, im Mittel
61,244 Teilen Cd, woraus Cd =112,06.
B. Cadmiummetall aus dem Bromid. In 10 Versuchen wurde
0,57745—2,15342 g CdBrj verwendet und 0,23790—0,88722 g Cd erhalten.
Verhältnis: 100 CdBr^: 41,196—41,208, im Mittel 41,203 Teilen Cd, woraus
Cd= 112,06.
C Hardin ermittelte das elektrolytische Äquivalent des Cadmiums aus
dem Vergleich mit dem des Silbers. Die mit Doppelcyanidlösungen beider
Elemente angestellten Versuche waren nicht sehr befriedigend und Hardin
wählte aus der großen Zahl derselben fünf aus, wobei 0,11032—0,22058 g
Cd 0,21 262—0,42520 g Ag entsprachen. Verhältnis: 100 Agj : 51,852—51,887,
im Mittel 51,876 Teilen Cd, woraus Cd=iii,98.
11. Die letzte Untersuchung über das Atomgewicht des Cadmiums ist
die von Morse und Arbuckle^^) 1898 ausgeführte. Wie oben unter 7.
angeführt ist, ermittelten Morse und Jones 1892 das Atomgewicht durch
Oberführung des Metalls in das Nitrat und dieses in das Oxyd, ohne jedoch
die erst 1893 von Richards und Rogers beobachtete Okklusion von Sauer-
stoff und Stickstoff im Oxyd zu berücksichtigen. Morse und Arbuckle
ermittelten, wie beim Zinkoxyd, die Menge dieser Gase in dem Cadmiumoxyd,
welches sie durch neue Synthesen aus dem Metall erhielteit £s wurden
9 Versuche ausgeführt, wobei 1,40379—1,93188 g Cd verwendet und
1,60420— 2,20764 g CdO erhalten wurden. Die erhaltenen Oasmengen
schwankten zwischen 0,390—0,574 cm^ und enthielten 18,56—25,16 Proz. O,
Für das Atomgewicht wurden korrigierte Werte erhalten,, weldie zwischen
112,359 — 112,395 schwankten und im Mittel Cd =112,377 ergaben, während
der unkorrigierte Originalwert Cd =112,084 betrug.
Ich halte den auf Orund der Ermittelung der Menge der okkludierten
Oase korrigierten Wert von Morse und Arbuckle Cd =112,377 för ^n
wenig zu hoch und zwar aus folgendem Grunde. Die große Analogie, die
zwischen den i^homologen« Elementen Zink und Cadmium und ihren Ver-
bindungen, speziell Oxyden besteht, ertaubt uns analoge Schlüsse aus dem
Verhalten des Zinkoxyds auf das Verhalten des Cadmiumoxyds zu ziehen.
Wir haben allen Grund, das von Richards ermittelte Atomgewicht des
Zinks Zns=3 65,40 als richtig anzunehmen. Morse und Arbuckle fanden
das Atomgewicht des Zinks durch Oberführung des Metalls in das Oxyd,
a) ohne Rücksicht auf Okklusion Zn = 65,328, b) mit Rücksicht auf Okklusion
Zn = 65457. Diese letztere zu hohe Zahl erklärt sich dadurch, daß, nach in
meinem Laboratorium ausgeführten Versuchen, die Menge der in Oxyden
okkludierten Gase in der Regel etwas zu hoch gefunden wird.
Wenn wir nun annehmen, daß auch bei der Ermittelung der im Cad-
miumoxyd okkludierten Gase von Morse und Arbuckle ein gleicher Fehler
begangen wurde, wie bei der Ermittelung der im Zinkoxyd okkludierten
Oase, so können wir, auf Grund des Richardsschen Atomgewichts des
538
Brauner, Cadmium-Atomgewicht.
Zinks das Atomgewicht des Cadmiums aus dem von dem angeführten Plus-
fehler freien Cadmiumoxyd berechnen. Berechnen wir zunächst aus den drei
Atomgewichten des Zinks die Menge des aus loo Teilen Zink zu erhaltenden Oxyds.
Atomgewicht des Zn:
unkorrigiert Richards überkorrigiert
65.328 65404 65,457
100 Zn geben ZnO:
'124,492 i 24,463 124,444
Differenz:
0,029 0,019
Wenn wir nun
annehmen, daß die Differenzen zwischen der wahren
Menge des aus 100 Teilen Cadmium zu erhaltenden Oxyds und einerseits der
unkorrigierten, andererseits der korrigierten Menge desselben den entsprechen-
den Differenzen beim Zinkoxyd proportional sind, so erhalten wir:
unkorrigiert über korrigiert
100 Cd geben CdO . . . 114,275 diff.: 0,037 114,238
Verteilung der Differenz . . 0,0223 0,0147
100 Cd geben reines CdO 114,2527
Atomgewicht des Cd . . . 112,084 112,295 112,377
Die auf Grund der Analogie mit dem richtigen Atomgewicht des Zinks
laut obiger Berechnung korrigierte Zahl für das Atomgewicht des Cadmiums
beträgt Cd = 112,26 und ich glaube, daß diese Zahl der wahren Zahl viel
näher liegt, als die überkorrigierte Zahl Cd =112,38.
Name Jahr
Stromeyer 1818
V. Hauer 1857
Dumas 1859
Lenssen 1860
Huntington . . . .1881
Partridge 1890
Morse u: Jones .
Lorimer u. Smith
Bucher ....
1892
1892
1895
Obersicht
Verhältnis
Cd: CdO
CdS04:CdS
CdCl, : 2Ag
CdC204:CdO
CdBr2:2AgBr
CdBr2:2Ag
CdCjO^rCdO
CdS04:CdS
CdC204:CdS
Mittel der 3 Reihen
Atomgew. Cd :
111,49
111,94
112,31
112,03
112,23
112,24
1 1 1,80
111,76
111,64
111J3
Hardin
Morse u. Arbuckle
1896
•1898
Cd : CdO (unkorrigiert) 112,06
CdC204:CdO 112,02
CdO: Cd (elektrolytisch) 112,06
CdC204:CdD 111,88
CdC204:CdS 112,11
CdClj:2AgCl(Cl— 35i455) 112,38
mit Cl = 35467 umgerechnet 112,37
CdBr2:2AgBr 112,39
Cd:CdS04 112,36
Cd : CdO (Porz.unkorr.) 1 12,08
Cd : CdO (Plat unkorr.) 1 1 1,87
CdCljiCd (elektrolytisch) 112,06
mit Cl =s 35467 ungerechnet 112,09
CdBrj : 2Ag (elektrol.) 1 1 1 ,98
Cd: CdO (überkorr.) 112,38
., Cd: CdO (korr. Brauner) 11 2^26
Brauner, Cadmüim-Atomgewicht 53Q
Schlußfolgerungen.
Wenn wir nur die mit modernen Mitteln und auf Qrund von tadellosen
»f Verhältnissen" ermittelten Atomgewichtszahlen des Cadmiums berücksichtigen
so erhalten wir die folgende Obersicht:
•Atomgewicht des Cd:
Huntington: CdBr2:2AgBr 112,23]
CdBr2:2Ag 112,24 Mittel:
Bucher: CdCl2:2AgCI 112,38
CdBr2:2AgBr 112,39
Cd:CdS04 112,36
Morse u, Arbuckle Cd: CdO korrigiert nach Brauner 112,26)112,31 (1 — 6)
(über-)korrigierte Originalzahl 112,38121,33(1—5,7)
Ich halte die letztere Zahl aus oben ausführlich mitgeteilten Gründen für
ein Maximum und glaube, daß die aus den obigen sechs Zahlen abgeleitete
Mittelzahl Cd ==112,31, welche in der Mitte zwischen den Zahlen von Hun-
tington und Bucher, sowie der von mir korrigierten Zahl von Morse und
Arbuckle liegt, dem wahren Atomgewicht des Cadmiums am nächsten
kommt Eine wenig abweichende Zahl, Cd =112,33, erhält man, wenn man
statt der von mir korrigierten Zahl die Originalzahl von Morse und Ar-
buckle (Cd = 112,38) beim Ziehen des Mittels benutzt
Dagegen ist die Mitteizahl von Dumas, Cd =«11 2,32, wohl nur durch
Zufall richtig. Die von Lorimer und Smith sowie von Hardin ausge-
führten Atomgewichtsbestimmungen, bei welchen das Metall aus der Lösung
des Oxyds, des Chlorids und des Bromids durch Elektrolyse abgeschieden
wurde, haben übereinstimmend den zu niedrigen Wert Cds= 112,06 ergeben,
so daß man sich fragen muß, ob nicht unnachweisbare kleine Mengen von
Cadmium in der Lösung verblieben sind, etwa in der, dem Oxydul ent-
sprechenden einwertigen Form. (Vergleiche: Quecksilber, Schlußfolgerungen.)
Ich halte die Zahl
Cd =112,3 (II— IIl) *
für das wahrscheinlichste Atomgewicht des Cadmiums, mit einer Unsicherheit
von etwa einer Einheit in der ersten Dezimalstelle. 1^)
1) Allgemeine Bemerkungen über Atomgewichte siehe beim Beryllium, S. 26.
2) Stromeyer, Schwdgger 72, 366.
3) v. Hauer, Wiener Akad. Ber. 25, 118. — Joum. prakt. Chem. 12, 338, 1858.
4) Dumas, Ann. chim. pbys. [3] 55, 158.
5) Lenssen, Joum. prakt Chem. 79, 281.
6) Huntington, Proc Amer. Acad. 17, 28.
7) Partridge, Amer. Joum. Sc. (3], 40, 377-
8) Morse und Jones, Amer. Chem. Joum. 14, 261.
9) Lorimer und Smith, Zeitschr. anorgan. Chem. 1, 240—244.
10) Bucher, Dissertation, Baltimore 1895.
11) Hardin, Joum. Amer. Chem. Soc. 18, 1016.
12) Morse und Arbuckle, Amer. Chem. Joum. 20, 536.
13) Die von der Atomgewichtskommission empfohlene Zahl Cd— 112,4 halte ich
für zu hoch.
Nachtrag.
Das am 4. März 1905 erschienene Heft der Ztschr. anorg. Chem. 4i 158—1(^7
enthält eine vorl. Mitteilung von Baxter und Hines über das Atomgewicht des Cad-
miums. Es wird aus den Verhältnissen CdCl2:2AgCl und CdCl3:2Ag Cd— 11247
gefunden (Cl — 35/473)-
Brauner.
Quecksilber.
Vorkommen und Gewinnung des Quecksilbers. Das Quecksilber
findet sich in der Natur teils gediegen, teils in Form von Verbindungen, von
denen der Zinnober, HgS, die weitaus größte Bedeutung besitzt Die Fund-
orte für gediegenes Quecksilber sind vorzugsweise einige Orte der Pfalz,
idria (Krain), Almaden, Kärnten, Kalifornien und Peru, doch ist diese Art
des Vorkommens für die Gesamtproduktion von untergeordnetem Werte. Der
für die Oewinimng wichtigste Zinnober kommt selten kristallisiert vor, häufiger
eingesprengt oder als Anflug auf Gesteinen (Quecksilberlebererz, Ziegelerz,
Korallenerz). Auch in einigen Fahlerzen kommt Quecksilber in wechselnden
Mengen, bis 17 Proz. Hg, vor. Seltenere Erze, die weniger den Hüttenmann,
sondern mehr den Mineralogen interessieren, sind bei den einzelnen Ver-
bindungen aufgeführt
Die Gewinnung des Metalls aus dem Zinnober — die wenigen anderen
Erze werden mit diesem zusammen verhüttet — ist eine verhältnismäßig ein-
fache metallurgische Operation. Das Erz wird
1. entweder für sich bei Luftzutritt erhitzt:
HgS + 02= Hg + SOj, oder
2. geschieht die Erhitzung mit entschwefelnd wirkenden Zuschlägen; als
solche wendet man Kalk, seltener Eisen an:
4HgS -f 4CaO = 4Hg + aCaS + CaSO^
.HgS + Fc = Hg+FeS.
Wegen der Flüchtigkeit des Metalls sind natürlich die Öfen mit wirksamen
Kondensationsvorrichtungen zu versehen, wozu neben den Vorschriften der
Rentabilität besonders auch diejenigen der Hygiene auffordern.
Die Röstung geschieht vorzugsweise in Sdiachtöfen. Bei den in Idria
gebrauchten Öfen (Leopoldiöfen) sind in einem hohen Schacht 3 überein-
ander liegende Roste angebracht, welche mit Erz beschickt werden. Die mit
dem Ofen in Verbindung stehende Kondensationsvorrichtung besteht aus 12
großen miteinander verbundenen, gemauerten Kammern, die links und rechts
vom Schachtofen angebracht sind. In Spanien wird seit etwaa V2 Jahrhunderten
mit den sog. Aludelöfen, d. h. Schachtöfen mit einem Rost, gearbeitet Zur
Kondensation werden die Metalldämpfe in die Aludeln geleitet, tönerne, kurze,
bauchig erweiterte Röhren, die ineinander gesteckt sind, und welche in Rinnen
auf dem sog. Aludelplan liegen. Diese Gefäße haben im Bauche ein kleines
Loch, aus dem das Metall in die Rinnen ausfließt Den Aludeln schließt skh
eine Kondensationskammer an, um die letzten Spuren zu verdichten.
Besser als die bisher genannten beiden Öfen mit unterbrochenem Betriebe
Ley, Quecksilber. 541
arbeiten solche mit kontinuierlichem Betritbe wie die Exelischen Schacht-
öfen, bei denen das Röstgut beständig in den Ofen gegeben wird. Die Kon-
densationsvorrichtung besteht hier aus 3 Reihen weiter, gebogener, gußeiserner
Röhren, deren Schenkel unten offen sind und in Wasserbehälter eintauchen.
Hier verdichtet sich die Hauptmenge des Quecksilbers; den Röhren schließen
sich weiter Kondensationskammem an. Abänderungen des Exeliofens rühren
von Langer her.
Andere Öfen sind die in Kalifornien verwendeten Knöx- und Livermoore-
Öfcn.
Das so gewonnene Rohmetall enthält meist noch fremde Metalle sowie
mechanisch beigemengte Verunreinigungen; von letzteren wird es durch Pressen
durch Leder oder Leinwand befreit
Näheres über Metallurgie des Quecksilbers s. in den Spezialwerken wie B. Kerl,
Grundriß der Metallhüttenkunde; Stölzel, Metallurgie; Ost, Chemische Technologie;
Medicus, Chemische Technologie.
Reinigung des Metalls. Sind in dem Quecksilber keine fremden Metalle
gelöst, sondern ist es nur mechanisch verunreinigt, so genügt eine ein- oder
mehrmalige Filtration. Dazu wird es entweder durch ein mit feinen Löchern
versehenes Papierfilter gegossen oder durch Leder filtriert Hierauf
hat Pfaundler (s. Lehrb. d. Physik v. Pouillet-Müller) einen zweck-
mäßigen Apparat für den Laboratoriumsgebrauch konstruiert, bei dem
das Quecksilber durch eignen Druck durch ein gespanntes Stück Leder ge-
preßt wird. Um Quecksilber von Wasser zu befreien, wird es bis auf etwa
150^ erwärmt oder im Vakuum getrocknet
Hat sich das Quecksilber mit anderen Metallen, z. B. Zink, Blei, Kupfer,
Natrium etc amalgamiert, so muß man es zur Trennung von diesen einer
energischeren Reinigung unterziehen.
a) Reinigung auf chemischem Wege. Im Prinzip beruhen die
Methoden dieser Reinigung darauf, daß die als Oxydationsmittel wirkenden
chemischen Agenzien das Quecksilber als edleres Metall nicht angreifen,
während die genannten metallischen Verunreinigungen oxydiert werden.
Hierzu ist erforderlich, daß das Quecksilber in sehr fein verteiltem Zustande
durch die oxydierende Flüssigkeit geschickt wird.
Hat man kleinere Mengen des Metalls zu reinigen, so wird dasselbe am
besten in einem starkwandigen Schütteltrichter mit verdünnter Salpetersäure,
Eisenchloridlösung oder einer Mischung von Kaliumbichromat und verdünnter
Schwefelsäure ') kräftig durchgeschüttelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Bei größeren Mengen Quecksilber bedient man sich eines von Lothar
Meyer ^ angegebenen und von Karsten^) zweckmäßig modifizierten Appa-
rats. Derselbe besteht aus einem ca. 1,3 m langen und ca. 3 cm weiten
Glasrohre, dessen unteres Ende verengert und LP- förmig umgebogen ist
Der untere gebogene Teil wird mit Quecksilber gefüllt, die lange offene Röhre
mit einer geeigneten Oxydationsflüssigkeit beschickt (verdünnter HNO,, saure
Mercuronitrat- oder Eisenchloridlösung). Durch die Flüssigkeit läßt man das
unreine Quecksilber in möglichst feinem Strahl hindurchfließen, was man auf
verschiedene Weise erreichen kann. Entweder läßt man das Metall aus einem
Olasrohr mit unterem keulenförmigen Ansatz austreten, in welchem sich sehr
viele, feine Löcher befinden oder man benutzt den von Karsten (1. c) ange-
gebenen Vorschlag. Nach diesem läuft das Quecksilber zunächst aus einem
542 Ley, Quecksilber.
Qlasrohr aus, in welches unten ein Stück spanisches oder Malakkarohr dicht
eingesetzt ist, wodurch auch zugleich die mechanischen Verunreinigungen
zurückgehalten werden.
Einen anderen sehr zwedcmäBig erscheinenden Qlasapparat hat neuerdings
Palmaer ^) beschrieben; diese Vorrichtung gestattet ebenfalls, das Metall in
Form eines feinen Regens durch die Flüssigkeit zu send^.
Nach Grafts') loinn man Quecksilber von unedleren Metallen dadurch
reinigen, daß man durch dasselbe längere Zeit einen Luftstrom saugt Hier-
durch werden Blei, Zink und Zinn oxydiert, Silber wird nicht beseitigt
Zur Ausführung dieser Reinigung wird zweckmäßig durch das in einem
dickwandigen Filtrierkolben (Saugflasdie) befindliche Metall mit Hilfe einer
Wasserstrahlpumpe in schnellem Tempo Luft gesaugt Vorteilhaft ist es, die
Luft an mehreren Stellen in das Metall eintreten zu lassen und zwischen
Pumpe und Saugflasche noch ein leeres Qefäß einzuschalten. Besonders bei
Anwesenheit von Blei wird man diese „trockene" Reinigung vor der ..nassen«
ausführen.
b) Reinigung durch Destillation. Im Vakuum erfolgt die Destillation
schon bei verhältnismäßig niederer Temperatur. Zur Ausführung dieser
Operation ist eine große' Anzahl von Apparaten beschrieben, zu denen all-
jährlich einige neue Typen hinzutreten. Die Apparate bestehen im alige-
meinen aus einem Barometer mit erweiterter Barometerleere, in welcher das
Quecksilber durch gelindes Erhitzen zum Verdampfen gebracht wird In dem
Maße, wie das verdampfte Quscksilber durch ein geeignet angebrachtes Rohr
das Vakuum verläßt, tritt neues Quecksilber in dasselbe ein, so daß die
Destillation zu einer kontinuierlichen gemacht wird. Verschiedene Konstruk-
tionen s. bei Weinhold^, Bohn'), Karsten«), Nebel«), Clark^o), Dun-
stan und Dymond^^, Smith ^^,Morse>^,s.besondersArendt(Tedinik der
Experimentalchemie).
Die Trennung des Quecksilbers von den beigemengten Metallen durch
Destillation ist vollständig, wenn, wie C Michaelis (Diss. Berlin 1883)
fand, der Destillationsapparat weitgehend evakuiert wird, und das Metall bei
ruhiger Oberfläche destilliert Ist das Vakuum weniger groß, so tritt un-
ruhiges Kochen auf, wodurch stets unreines Quecksilber mechanisch mit über-
gerissen wird
Hulett^^) hat ebenfalls über die Destillation von« Amalgamen und die
Reinigung des Quecksilbers systematische Versuche aifgestellt Dieser Autor
destilliert das ^Metall aus zwei ineinander gesteckten Destillierkolben
bei dem Vakuum einer gewöhnlichen Wasserstrahlpumpe, während ein
Strom indifferenten Qases mit Hilfe einer feinen Kapillare durch den Apparat
gesaugt wird. Sehr verdünnte Amalgame (Zn, Cd) ließen sich so leicht
destillieren und das übergehende Quecksilber erwies sich frei von den Bei-
mengungen, während etwa vorhandenes Metalloxyd (ZnO, CdO) mechanisch
mitgenommen wird
Die Reinheit des Quecksilbers kontrolliert Hulett mit Hilfe einer
,1 Prüfungskette", durch Messung der EM.K. der Zelle:
Zn /Elektrolyt/Hg;
als Elektrolyt wird eine gesättigte Lösung von Quecksilberoxyd in mit COj
bei 25® gesättigtem Wasser benutzt; EM.K.= M45 Volt; geringe Ver-
unreinigungen (Zn) sollen bedeutende Veränderungen der E.M.K. hervor-
bringen.
Lcy, Quecksilber. 543
c) Reinigung durch Elektrolyse. Ein anderer Weg zur Reinigung
ist durch Elektrolyse gegeben i^), indem das zu reinigende Quecksilber als
Anode und als Elektrolyt eine saure Lösung von Mercuronitat' benutzt wird.
Analytischer Nachweis und Bestimmung des Queclcsilbers. Der
qualitative Nachweis des Metalls gelingt leicht unter Benutzung folgender
Eigenschaften der Quecksilberverbindungen:
Alle Quecksilbersalze verflüchtigen sich beim Erhitzen meist unter Zer-
setzung; unzersetzt sublimieren nur die Halogenide. Werden die Quecksilber-
verbindungen wasserfrei mit getrocknetem Natriumcarbonat im Olührohr er-
hitzt, so tritt stets Zerset;(ung unter Entbindung von metallischem Quecksilber
ein. Letzteres erscheint in Form kleiner Kügelchcn, kann mikroskopisch leicht
nachgewiesen und chemisch z. B. durch Überführung in das Jodid identi-
fiziert werden. 1^)
In den Lösungen der Quecksilbersalze läBt sich das Quecksilber durch Re-
duktion mittels anderer Metalle wie Kupfer und Aluminium ausscheiden. Durch
den Farbenkontrast ist das Quecksilber auf einem blanken Kupferbleche leicht
erkennbar. Wird ein Tropfen einer Quecksilbersalzlösung auf Aluminium-
blech gegeben und nach kurz dauernder Einwirkung durch Abwaschen entfernt,
so wachsen aus der betroffenen Stelle nach kurzer Zeit zarte und äußerst
charakteristische säulenförmige Gebilde von Tonerdehydrat heraus, eine Er-
scheinung, die sich aus der Bildung von Aluminiumamalgam und aus der
großen Zersetzlichkeit desselben durch die Feuchtigkeit der Luft erklärt Diese
und ähnliche Reaktionen (Reduktionen der Quecksilbersalze) sind in vielfältiger
Weise modifiziert worden. (Näheres s. z. B. Fresenius, Qual Analyse, wo-
selbst Literaturangaben).
Alle Quecksilbersalzlösungen werden durch überschüssigen Schwefelwasser-
stoff gefällt, die Mercurisalze unter glatter Bildung von HgS, die Mercurosalze
unter gleichzeitiger Ausscheidung von metallischem Quecksilber:
rigXj + H2S = HgS -f 2HX; Hg^Xj + HjS = Hg -f- HgS -^ 2HX.
In der qualitativen Analyse spielt noch die Reaktion der Quecksilbersalze
gegenüber Zinnchlorür eine Rolle. In den Oxydulsalzlösungen bewirkt Zinn-
chlorür eine weiße Abscheidung von Kalomel, welche aber bald in einen
grauen Niederschlag von metallischem Quecksilber übergeht.
In Mercurisalzlösungen erzeugt Zinnchlorür in geringer Menge bei Gegen-
wart von Salzsäure Fällung von Kalomel, Zusatz einer größeren Menge be-
wirkt Reduktion zu Metall:
aHgClj + SnCIa = HgjCU + SnCl4
HgiCl, + SnClj = 2Hg + SnCl4
Die speziellen lonenreaktionen sind bei den loneneigenschaften be-
schrieben.
Im Gang der Analyse treffen wir das Quecksilber mit Cu, Pb, Bi, Ag,
As, Sb, Sn; mit diesen zusammen wird es als Sulfid aus saurer Lösung durch
Schwefelwasserstoff gefällt. Von den Sulfiden der letzten drei Metalle unter-
scheiden sich HgS, wie auch CuS, PbS, BijS, und AgjS durch ihre Unlös-
lichkeit in Schwefelammonium. Infolge der Nichtlöslichkeit des HgS in HNO3
kann man weiter das Quecksilber von Cu, Pb, Bi und Ag trennen, deren
Sulfide sich in jenem Reagens leicht lösen.
Quantitative Bestimmung des Quecksilbers. 1. Fast jede Queck-
silberverbindung (eine Ausnahme soll HgJ^ machen) läßt sich durch Glühen
544 Ley, Quecksilber.
mit Atzkalk unter Bildung von Metall zersetzen, welch letzteres unter Ein-
haltung bestimmter Bedingungen aufgefangen und zur Wägung gebracht wird.
2. Aus reinen Oxydulsalzlösungen fällt man das Metall am besten als
Chlorür, indem man die kalte, verdünnte, nicht stark salpetersäurehaltige Lösung
mit Kochsalz versetzt Hierbei ist jedoch ein großer Oberschuß von letzterem
zu vermeiden, s. Richards und Archibald.^^
3. Liegt eine Oxydsalzlösung vor, so fällt man das Metall entweder ebenfalls
als Chlorür durch NaCl oder^HCl nach vorheriger Reduktion mit phosphoriger
Säure, oder besser als Sulfid durch Einleiten von Schwefelwasserstoff. (Die
Wägung des Quecksilbersulfids geschieht zweckmäßig im Qo och sehen Tiegel)
Zur Bestimmung sehr kleiner Mengen des Metalls sind u. a. von Schu-
macher und Jung 18) und Richards und Singer^*) Verfahren ausgearbeitet
worden.
Maßanalytische Methoden zur Bestimmung des Quecksilbers haben u. a.
Hempel^«), Deniges^«), C A. Peters«^ und J. Klorton") vorgesdibgen.
Näheres s. Classen, Ausgew. Method. d analyt Chemie.
Quecksilber läßt sich ferner elektrolytisch bestimmen. Falls die Menge
des Metalls nicht zu groß ist, scheidet es sich in Form feiner Tröpfchen aus,
die jedoch fest an der Elektrodenschale haften, besonders wenn diese mattiert
ist Folgende Elektrolyte sind in Anwendung gebracht:
a) LösuniJ^ des Oxyd- resp. Oxydulsalzes (ca. 0,5 g HgCI,) mit Zusatz
von 4—5 g Ammonoxialat Temperatur gewöhnlich. Stromdidite N.D 100
— 0,1 -1 Amp. Elektrodenspannung: 2,5—5,5 Volt. (Classen, Analyse.)
b) Lösung des Oxyd- oder Oxydulsalzes (Chlorid, Sulfat, Nitrat) mit oder
X)hne Zusatz von Säure, HjSOi, HNO3 (1—2 Proz.).
c) Lösung von Quecksilberoxydsalz mit überschüssigem Cyankaiium.
d) Lösung von Quecksilbersulfid in NajS und NaOH.
Schließlich werden auch unlösliche Quecksilberverbindungen wie das
Sulfid zerlegt, falls man dieselben in Salzsäure- oder kochsalzhaltigem Wasser
suspendiert, der Wirkung des Stromes unterwirft.
Durch Regulierung der Spannung lassen sich ferner Trennungen des
Quecksilbers von anderen Metallen bewirken, besonders leicht, wenn diese
eine vom Quecksilber beträchtlich verschiedene Zersetzungsspannung auf-
weisen, was bei Fe, Cd, Ni, Co, Zn der Fall ist.
Quecksilber und Kupfer lassen sich trennen, wenn man die Lösung der
Cyankaliumdoppelsalze benutzt
Schließlich sei noch erwähnt, daß Methoden zur Trennung des Queck-
silbers von As, Sb, Sn, Au, Mn und einigen Metallen der Platingruppe aus-
gearbeitet sind.
Näheres findet man in den Spezialwerken z. B. Classen, Elektrolyse;
Neumann, Analytische Elektrolyse; Classen, Ausgewählte Methoden der
analytischen Chemie.
Chemische und physikalische Konstanten des Elements. Die
vielseitige Anwendung des Quecksilbers zu Instrumenten, welche der Präzisions-
messung dienen sollen, hat es nötig gemacht, eine Reihe von chemischen und
physikalischen Konstanten mit besonderer Genauigkeit festzustellen.
Die Dichte des Quecksilbers betragt bei 0^ 13,5956 (= Gewicht von
1 ccm Hg in g^^)).
Bei verschiedenen Temperaturen ist die Dichte und das Volumen von
1 g Hg in ccm aus folgender Tabelle zu ersehen:
Ley, Quecksilber.
545
Dichte -
Volumen
Dichte —
Volumen
Temperatur
Gewicht von
von 1 g Hg
Temperatur
Gewicht von
von 1 g Hg
1 ccm in g
in ccm
1 ccm in g
in ccm
0
13,5956
0,07355
150
13,2331
0,07557
20
»3,5463
0,07382
200
13,1150
0,07625
40
«34974
0,07409
250
12,9976
0,07694
6o
13,4488
0,07436
300
12,8807
0,07764
8o
13,4005
0,07462
350
127640
0,07835
100
13/3524
0,07489
berechnet aus dem Gew. von 1 ccm Hg bei 0^:13,5956 g und seinem
mittleren Ausdehnungskoeffizienten =» lo-» (181792 + 0,175t + 0,0351161*-)
nach Regnaults Messungen abgeleitet von Bock.^^)
Die kubische Ausdehnung des Quecksilbers ist nach folgenden
Formeln berechenbar:
Ist Vo das Volumen bei 0% so ist dasselbe bei t^
Vt = Vo (1 +at + bt2+ ct3 + dt4)
für das Intervall von 24— -299^ sind folgende Konstanten gegeben:
0,051790066.
0,0;, 181 163
0,0)1801
0,0)18129
0,03181792
b
0,0.2523
0,071155
0,0,2
0,0932408
0,09175
0,0,021187
Regnault^t^)
Wüllner^T)
Mendelejeff^S)
Levy")
Broch^«^
0,0,045923
O,o,o35ii6
Nach Bosscha^^) läßt sich die Ausdehnung durch eine Exponential-
fformel: Vt = Vo • e^'<>ooi8077.t darstellen (nach Messungen Regnaults).
Die Ausdehnung des Quecksilbers durch die Wärme ist der der Gase
in dem Temperaturgebiet von 0—100^ so nahe proportional, daß das Queck-
silberthermometer mit dem Oasthermometer in diesem Intervall gut überein-
stimmt Genaue Vergleiche verschiedener Quecksilberthermometer mit dem
Luftthermometer siehe bei Grunmach^'O und Wiebe und Böttcher.^»)
Assregatzustandsänderungen. DerSchmelzpunkt des Metalls liegt
bei — 38,85^^ (Vicentini und Omodei^*)). Nach anderen älteren Autoren
wird derselbe niedriger, meist — 394^ angegeben. Bei dem Erstarrungsvor-
£ange treten leicht Uberkaltungsersd\einungen auf. Das Festwerden erfolgt
unter beträchtlicher Zusammenziehung:
die Dichte des flüssigen Hg ist bei —38,85: 13,690
„ „ „ festen „ „ „ „ 14,193
^bezogen auf Wasser von 4 %
Das feste Metall bildet reguläre Oktaeder von silberglänzender Farbe.
Unter verschiedenen Drucken wurde der Siedepunkt von Regnault^*^
bei folgenden Temperaturen gefunden:
Druck: 720 • 730 • 74a • 750 • 760 • 770 • 780 mm
Temperatur: 354,3 • 355,o • 355,8 . 356,5 . 357,3 . 358,0 • 358,8».
In den Angaben über die Tensionen der Quecksilberdämpfe finden
sich bei den verschiedenen Autoren häufig beträchtliche Abweichungen. So
sind die von Regnault^*) bei verhältnismäßig niederen Temperaturen bis
Abeffff, Haadb. d. avorguk Chemie II. 3g
546
Ley, Quecksilber.
ca. i8o<^ ermittelten Tensionen^ veit größer als diejenigen späterer Autoren,
Hertz, Young u. a. Die Angaben der letzteren verdienen den Vorzug.
Tension des Quecksilberdampfes von o— loo^
Tension
in mm
nach
Temperatur
Hertz«^
Ramsay u.
Young»«)
oo
0,00019
10«
0,00050
20*
0,0013
30®
0,0029
4oo
0,0063
500
0,013
0,015
6o«
0,026
0,029
70»
0,050
0,052
8o0
0,093
0,092
9o0
0,165
0,160
100®
0,285
0,270
Pfaundler 3») ermittelte ebenfalls die Tension der Quecksilberdäropfe
bei einigen Temperaturen zwischen 0 und loo®.
Temperatur 15<> 56,3 gSfi^
Tension in mm 0,00081 0,01801 0,26305
Diese Zahlen stimmen sehr gut mit den von Hertz ermittelten überein.
^Über neuere Messungen von Morley, welche, ebenfalls bei höheren Tem
peraturen mit den Hertzschen Messungen übereinstimmen, siehe 5^).
Tension des Quecksilberdampfes bei höheren Temperaturen;
Ramsay und Young*®)
Tension in mm
Tension in mm
Temperatur
nach
Ramsay und
Temperatur
nach
Ramsay und
Young
Young
100
0,270
300
246,704
120
0,719
320
373,528
140
1,763
340
546,715
160
4,013
360
785,107
180
8,535
380
1096,22
200
17,015
400
1495,60
220
31,957
420
2000,21
240
56,919
440
2628,79
260
96,661
460
3399,50
280
157,378
480
4327,14
500
5434,99
520
6736,60
Lcy, Quecksilber. 547
Thermische Konstanten. Die spezifische Wärme des Metalls wurde
u. a. von Pettersson**), Winkelmann^^, Naccari*^), Milthaler^*) und
neuerdings von Bartoli und Stracciati^*) untersucht Letztere drücken ihre
Messungen durch folgende für den Bereich von o* — 30^ gültig^ Formel aus:
C = 0,033583 — 0,000000333 T — 0,000000 125 T2 — 0,000000004 165 T^
(ausgedrückt in Grammkalorien, vergl. Nernst, Theor. Chem. 4. Aufl. S. 11).
Wie durch mehrere Beobachter erwiesen, nimmt die spezifische Wärme
mit steigender Temperatur etwas ab. Ferner ist die spezifische Wärme des
Quecksilbers im flüssigen und festen Zustande nicht sehr verschieden; bei
— 78 bis — 40<>: 0,0319 cal Regnault.^*)
Die Atom wann e des festen Quecksilbers ist demnach 6,4 cal; das Ele-
ment gehorcht dem Dulong-Petitschen Gesetz.
Die latente Schmelzwärme ist nach Person *'): 2,83 cal, die latente Ver-
dampfungswärme nach demselben Autor: 62,0 cal. Für die molekulare Ver-
dampfungswärme trifft annähernd die Troutonsche Regel zu, indem 200,62
das i9,7fache der absoluten Siedetemperatur 273 + 357* unter Normaldruck
beträgt
Die Dampfdichte des Quecksilbers auf H bezogen ist nach Versuchen
V. Meyers^'*) bis zu Temperaturen von 1500*: 197, bei 1731®: 202, woraus
die Einatomigkeit des Quecksilbermoleküls im Dampfzustande folgt. Vergl.
Baker.")
Ober die elektrische Leitfähigkeit des metallischen Quecksilbers s. G run-
mach*'), Grimaldi*o), Vicentini und OmodeL^^) Die Abhängigkeit des
spez. Leitungswiderstandes von der Temperatur kann durch folgende Formel
wiedergegeben werden:
Wt = Wo (1 + 0,000929t + 0,0000006 1^
Rink.*2)
Ober Leitfihigkeit von Legierungen (Amalgamen), welche kleiner ist als
die der Komponenten, s. C L Weber«»), Vicentini.**)
Schließlich sei erwähnt, daB bei - Quecksilberoberflächen die elektrische
Polarisation einen gesetzmäßigen Einfluß auf die Oberflächenspannung hat,
was bekanntlich im Lippmannschea Kapillarelektrometer benutzt wird.
Kolloidales Quecksilber. Das Hydrosol des Quecksilbers jsl bis jetzt
rein nur in einem Falle, aber hier in sehr stark verdünntem Zustande, sonst nur
in Oemisch mit einem anderen beständigeren Kolloid, als Adsorptionsver-
bindung, gewonnen werden, da es in der Regel, namentlich in konzentrierterem
Zustande, zu unbeständig ist, um für sich aUdn bestehen zu können;, denn
es geht äußerst leicht in das Qel, eine feine, graue Fällung, über. Dem-
nach hat auch Bredig^^«) vergeblich versucht, durch elektrisdie Zerstäubung
einer Quecksilberkathode das Hydrosol darzustellen, er erhielt nur eine graue
trübe Flüssigkeit, die in kurzer Zeit alles Quecksilber absetzte;, ebenso ist es
neuerdings Qutbier^^>>) nicht gelungen, durch Reduktion einer stark ver-
dünnten Quecksilbersalzlösung mit Hydroxylaminchlorhydrat, Hydrazinhydrat
oder phosphoriger Säure dieses Ziel zu erreichen, nur selten und dann ganz
vorübergehend konnte er eine braune Färbung der Flüssigkeit beobachten.
Dagegen haben B red ig und Haber *^) gezeigt, daß eine Quecksilberkathode
bei der Elektrolyse eines Alkalis (KOH) mit verhäRi^smäßig hoher Spannung
(40-80 Volt), nachdem zunächst fast ohne Qasb|twfcklung Amalgambildung
eingetreten war, plötzlich unter heftiger Gasentwicklung zerstäubt, indem das
35*
548 Ley, Quecksilber.
zerstäubte Metall der Flüssigkeit „eine eigentümliche, bräunlichgraue Farbe
erteilt". Die Färbung der Flüssigkeit weist entschieden auf eine, wenn auch
in der stark alkalischen Flüssigkeit erklärlicherweise vorübergehende Bildung
des Quecksilberhydrosols hin. Später hat dann Billitzer^^^) durch Elektro-
lyse einer o,oo4fach normalen Mercuronitratlösung bei einer Spannung von
220 Volt und einer Stromstärke von 0,2 —0,3 Amp. zwischen Platinelektrodcn
in einem U-Rohre neben einer Abscheidung gewöhnlichen Quecksilbers an
der Kathode auch eine gelbe bis dunkelbraune Flüssigkeit erhalten, die nach
ihrem Verhalten unzweifelhaft das Quecksilberhydrosol enthielt. Dabei konnte
er beobachten, daß diese Erscheinung um vieles leichter bei Anwendung einer
großen Platinkathode als bei Benutzung einer kleinen eintrat Durch weitere
Versuche hat sich dann gezeigt, daß diese Hydrosolbildung nicht direkt durch
Elektrolyse des Mercurosalzes stattfindet, sondern erst sekundär infolge Zerstäu-
bung des zunädist an der Kathode elektrolytisch in aufgelockertem Zustande
niedergeschlagenen metallischen Quecksilbers durch den verhältnismäßig hoch-
gespannten Strom; denn die Darstellung eines im auffallenden Lichte dunkel-
braunen bis schwarzen, im durchfallenden rehbraunen flüssigen Quecksilber-
hydrosols gelang Billitzer sehr schön, als er einen Lichtbogen zwischen
einer am besten elektrolytisch mit Quecksilber überzogenen Eisen-, Zink- oder
Bleikathode unter Wasser bildete. Hiernach tritt also nur dann eine elek-
trische Zerstäubung einer Quecksilberkathode zum flüssigen Hydrosol des-
selben ein, wenn sich dieses Metall im stark aufgelockerten Zustande befindet
und es wird verständlich, warum Bredig, welcher eine kompakte Quecksilber-
kathode zu seinem ersten Versuche anwendete, die Hydrosoldarstellung mit-
lang. Ein nach dem Billitzerschen Verfahren dargestelltes flüssiges Queck-
silberhydrosol ist so gut wie elektrolytfrei und ist namentlich frei von anderen
Kolloiden, dagegen enthält es nur sehr geringe Mengen Metall. Das im fol-
genden zu beschreibende Präparat enthält zwar weit mehr Quecksilber, liBt
sich auch in das feste Hydrosol überführen, es ist der höhere Gehalt und
die größere Beständigkeit desselben aber nur möglich durch die Anwesenheit
eines anderen beständigen Kolloids, der Zinnsäure, und es ist dasselbe als
Quecksilberzinnsäureadsorptionsverbindung also als ein Analogon des Cassius-
scheit Ooldpurpurs aufzufassen. Es wird durch Reduktion von Mercuronitrat-
lösung, die nur die zur Vermeidung von Hydrolyse nötige Menge Salpeter-
säure enthält, mit einer ebenfalls möglichst neutralen Zinnoxydulsalzlösung
(am besten Stannonitrat) dargestellt**), so zwar, daß letztere stets in geringem
Überschusse bleibt Hierbei entsteht bei Anwendung von 5— loprozentigcn
Salzlösungen eine undurchsichtige (in dünner Schicht oder verdünntercm
Zustande aber rein braune und klar durchsichtige) im auffallenden Lichte
schwarze Flüssigkeit (bei richtiger Leitung der O jieration ohne grauen Schimmer),
welche das flüssige Quecksilberhydrosol enthält. Dieses ist, wie bei Anwesen-
heit einer so konzentrierten Elektrolytlösung nicht verwunderlich ist, nicht
lange haltbar, man kann es aber durch Zusatz von schwach wirkenden Elek-
trolyten, z. B. Ammoniumeitrat und Neutralisation mit Ammoniak oder auch
durch bloße Neutralisation der Flüssigkeit mit Natronlauge (also Bildung
von Natriumnitrat) nicht mit Ammoniak in das nun beständigere feste Hydrosol
verwandeln, welches sich als feiner schwarzer Niederschlag leicht absetzt und
durch Abgießen der überstehenden Flüssigkeit und Absaugen mit einer ge-
eigneten Filtriervorrichtung, am besten einem porösen Tonfilter, von der
Hauptmenge der Elektrolyten befreien. Verzichtet man auf eine weitergehende
Lcy, Quecksilber. 549
Reinigung, so kann man das feste Hydrosol im Vakuum trocknen. Es bildet
dann metallisch bleiartig glänzende Stücke, die sich leicht zu einem feinen
schwarzen Pulver zerreiben lassen, und ist in diesem Zustande längere Zeit
haltbar, d. h. gibt mit Wasser das braune flüssige Hydrosol. Um ein mög-
lichst elektrolytarmes flüssiges Hydrosol zu gewinnen, kann man die von
E. A. Schneider**) zur Reinigung des Silberhydrosols vorgeschlagene Al-
koholreinigungsmethode anwenden, indem man das durch Absaugen gewon-
nene, unreine feste Hydrosol noch feucht wieder in Wasser zum flussigen.
Hydrosol auflöst, dieses mit Alkohol in das nun gereinigte feste Hydrosol
überführt und das letztere durch Abgießen und scharfes Absaugen mit einem
Tonfilter möglichst von aller fHüssigkeit befreit Zwar kann dieses gereinigte
feste Hydrosol nicht getrocknet werden, ohne in das Gel überzugehen, man
kann es aber in Wasser lösen und erhält dann ein verhältnismäßig beständiges
flüssiges Hydrosol, welches erst nach längerer Zeit spontan in das Gel über-
geht, indem sich' braune Flocken unter vollständiger Entfärbung der Rüssig-
keit zu Boden setzen. Im elektrischen Pbtentialgefälle w^andert das in dem
flüssigen Hydrosol enthaltene Kolloid zur Anode und scheidet sich dort
größtenteils als Gel aus, von den meisten Elektrolyten, namentlich den Mine-
ralsäuren wird es in das Gel, einen grauen Niederschlag, umgewandelt, nur
Alkali- und Ammoniumsalze schwacher organischer Säuren bilden aus dem
flüssigen das feste Hydrosol, eine Eigenschaft, welche bei der Darstellung
des letzteren Anwendung findet Reduzierbare Metallchloride, wie Cu :Cl2,
FeQj, Hg 02, geben einen Teil ihres Chlorgehalts an das Kolloid ab, in-
dem sie selbst zu Chlorüren reduziert werden, und es bildet sich Mercuro-.
Chlorid; bei starker Verdünnung der angewendeten Elektrolyten bleiben dann
eventuell die Chloride für den Fall, daß kein Kristalloid entsteht, wie beim
FeQj, im Zustande des flüssigen Hydrosols. Besonders charakteristisch
zeigt sich dieses Verhalten bei Anwendung von Mercurichloridlösung, welches
direkt zur Darstellung des Kalomelhydrosols Verwendung finden kann. Das
Verhalten der Metallchloride ist ein Beweis, daß In dem flüssigen Hydrosol
metallisches Quecksilber enthalten ist; den gleichen Beweis liefert die Ein-
wirkung gelöster Halogene auf dasselbe; Chlor und Brom führen es zunächst
in das Hydrosol des Mercurochlorids resp. -bromids über, welche durch
weiteren Halogenzusatz in Lösungen der Kristalloide HgClj resp. HgBr.^
umgewandelt werden. Auch Jod wirkt in ähnlichem Sinne, doch kann wohl
kaum von einem flüssigen Hydrosol des HgJ resp. Hgjj die Rede sein;
denn die entstandenen gelblichen resp. rötlichen, trüben Flüssigkeiten setzen
sehr bald alles Halogenquecksilber ab. Von der Gegenwart des Zinns in
allen den beschriebenen Präparaten kann, man sich leicht durch Erhitzen der-
selben mit Salpetersäure überzeugen, welche das Quecksilber auflöst und Meta-
zinnsäure ausscheidet. Ein Beweis für den Zustand desselben in den Präpa-
raten durch Synthese ist noch nicht erbracht worden, doch kann man aus
Analogie der Bildungsweise dieses Quecksilberhydrosols mit der des Cassius-
schen Goldpurpurs schließen, daß dasselbe als Hydrosol der Zinnsäure vor-
handen sein muß. Das durch Reduktion von Quecksilbersalzen mit Stanfio-
salzen entstehende Produkt kann somit als Quecksilberpurpur bezeichnet
werden. (Lottermoser.)
Das Quecksilber und seine Homologen im periodischen System.
Im periodischen System der Elemente treffen wir das Quecksilber als letztes
Glied der Reihe: Be, Mg, Zn, Cd; es ist deshalb natürlich, daß wir im che-
550 Lcy, Quecksilber.
mischen Charakter des Metalls Anklänge an das Verhalten der übrigen Re-
präsentanten dieser Gruppe finden:
i. So vermag das Quecksilber wie Be, Mg, Zn und Cd zweiwertig auf.
zutreten, seine Verbindungen und Salze sind denen der letztgenannten Metalle
häufig ganz analog gebaut; diese Analogie erstreckt sich weiter auf eine Reihe
von Doppel- und Komplexsalzen: HgSO| bildet wie MgS04 usw. mitK^SOi
und mehreren anderen Alkalisulfaten ein Doppelsalz der Schönitreihe: MeSOi»
Me5S04 öHjO; HgCNOj)^ vereinigt sich wie Mg-,Zn- und Cd(NOj), zu dem
Komplexsalz K, Hg(N02)4.
2. Im Dampfzustände besitzt das Molekül des Quecksilbers wie das des
Zinks und Cadmiums den denkbar einfachsten Bau, es besteht aus einfachen
Atomen.
Cadmium und Quecksilber sind auch insofern vergleichbar, als die Ha-
logensalze in wässriger Lösung abnorme elektrolytische Dissoziation aufweisen,
während sich jedoch dieses Verhalten beim Cadmium durch Assoziation der
Moleküle CdX, zu (CdX2)n erklärt, haben beim Quecksilber die einfachen
Moleküle HgXj geringe Neigung, Ionen zu erzeugen.
Neben diesen Analogien mit den übrigen Metallen der zweiten Neben-
serie überwiegen an Zahl bedeutend solche Charakterzüge des Metalls, welche
durchaus nicht an diejenigen der anderen Elemente der Qruppe erinnern.
Die sehr geringe Tendenz des Quecksilbers, in seinen Verbindungen als Ion
aufzutreten, verleiht vielen derselben Eigenschaften, die man bei denen der
anderen Metalle gar nicht oder doch nur in beschränktem MaBe wiederfindet;
sie bedingt femer Stoffe, denen man mehr die Eigenschaften von Metalloid-
als salzartigen Verbindungen zuschreiben kann. Im folgenden seien in Kürze
die Eigenschaften zusammangestellt, welche das Metall und seine Salze im
Gegensatz zu den übrigen Vertretern der Gruppe charakterisieren.
1 . Das Metall selbst fällt sofort durch seinen niedrigen Schmelzpunkt auf, was
auf eine den anderen Metallen nicht eigene Konstitution des flüssigen Queck-
silbers deutet Die Einatomigkeit des Metalls im Dampfzustande ist höchst-
wahrscheinlich teilweise im flüssigen Zustande erhalten. Aus den Beobach-
tungen über den Temperaturkoeffizienten der elektrischen Leitfähigkeit der
Metalle und Legierungen entwickelt Liebenow eine Theorie der elektrischen
Leitung in den Metallen und Legierungen sowie über die Konstitution letz-
terer beiden.^^ Nach ihm besteht das flüssige Quecksilber aus. einer Legierung
von einatomigen Molekülen, wie sie im Dampfzustande vorkommen und aus
mehratomigen Molekülen des festen Quecksilbers, wobei die ersteren im
OberschuB vorhanden sind Mit dieser Konstitution des flüssigen Queck-
silbers steht höchstwahrscheinlich seine große Tendenz in Beziehung, sich
mit anderen Metallen zu den genauer zu besprechenden Amalgamen zu ver-
einigen, eine Fähigkeit, welche in diesem MaBe keinem anderen Metalle eigen-
tümlich ist
2. Im Gegensatz zu den übrigen Metallen seiner Gruppe tritt das Queck-
silber in zwei Verbindungsstufen auf: neben den Mercurisalzen HgX^ bildet
es die Mercuroverbindungen vom Typus HgXj.
3. An vielen Salzen, besonders vom Typus HgXj, überrascht die auffal-
lende Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln, wie Alkohol,' Äther, Benzol
usw., welche Eigenschaft von den anderen Metallen der Gruppe in weit ge-
ringerem Grade geteilt wird.*8) Mit der geringen Dissoziation mancher
Quecksilbersalze steht auch die Tatsache in Zusammenhang, daB organische
Lcy, Quecksilber. 551
Lösungsmittel die Salze teilweise ihrer wässrigen Lösung entziehen unter
Herstellung eines konstanten Teilungsverhältnisses, s. bei HgCl2.
4. Kein Metall der Gruppe besitzt wie das Quecksilber die Vorliebe,
beständige Metall-Kohlenstoff- oder Metall-Stickstoffverbindungen zu bilden.
Quecksilberkohlenstoffverbindungen. Sdion die Betrachtung der
einfachsten Organometalle der Magnesiumgruppe wie MeCCH,), usw. läBt
die Sonderstellung des Quecksilbers deutlich hervortreten. Mg-, Zn- und
wahrscheinlich auch Cd-Alkyie sind höchst zersetzliche Verbindungen, in.
denen das Metall nur eine geringe Affinität zum Kohienstoff bekundet Anders
die Organometalle des Quecksilbers: HgCCH,), ist ein indifferenter Stoff,
der von Wasser nur ganz wenig zersetzt wird. Neuere Untersuchungen
haben gezeigt, daß man in viele aliphatische Verbindungen und Benzolkörper
Quecksilber einführen kann, wodurch Verbindungen von großer Beständigkeit,
/CeH,N(CH3)2
wie Hg<f (aromatisches Quecksilber) gewonnen werden, s.
\CeH4N(CH3)2
Pesci und Schüler»^, Dimroth.")
Nicht minder leicht tritt das Metall in aliphatische Verbindungen ein,
besonders werden beim Behandeln des aliphatischen Körpers mit Natronlauge
und Quecksilberoxyd unter gewissen Bedingungen Wasserstoffatome durch
Metall ersetzt, s. Hofmann und seine Mitarbeiter. «0)
Als charakteristische Verbindung sei von diesen Mercarbiden, wie Hof-
mann die Hg-substituierten Fettkörper nennt, ein Derivat der Mercuriessig-
säure genannt: J-Hg-C(Hg20).C02H, in welcher sämtlicher Wasserstoff der
Methylgruppe durch Quecksilt>er ersetzt ist Der Eintritt des Metalls in den
Kohlenstoffkern wird durch mehrfache Bindungen sehr erleichtert, z. B. die
Gruppen: C=0, C = QC = N«') und erfolgt anscheinend vornehmlich so,
daß ein Atom Wasserstoff durch die einwertige Gruppe (HgOH)' vertreten
wird (Hof mann).
Es scheint, daß man jede organische Verbindung „mercurieren« ^^ kann
unter Bildung eines Köroers mit Quecksilber-Kohlenstoffbindung. Das Queck-
silber verliert in diesen Körpern seine Metallnatur so gut wie völlig und hat
in. einigen Verbindungen eine gewisse Ähnlichkeit mit an Kohlenstoff ge-
He
bundenem Wasserstoff, wie das Beispiel des Quecksilbemitroforms — ^ • C(N02)3
zeigt, in welchem sich die Quecksilberverbindung bei ihrer in wässriger
Lösung erfolgenden Umwandlung in die Isoform: — • O • NO . C(N02)2 ge-
2
nau wie die Wasserstoffverbindung, das Nitroform selbst, verhält ^^j
Quecksilberstickstoffverbindungen. Mit fast gleicher Leichtigkeit
gelingt es, das Metall in Abkömmlinge des Ammoniaks sowie in dieses selbst
einzuführen. So werden in NH3 oder den NH4-Salzen in der verschiedensten
Weise Wasserstoffatome gegen Hg,(HgOH)' und andere Gruppen ausgetauscht,
wie in einem gesonderten Kapitel eingehend gezeigt wird. Für einige organische
Derivate des Ammoniaks gehört es zu den charakteristischen Reaktionen, daß
sich in ihnen ein Atom Wasserstoff durch Hg/2 ersetzen läßt So löst sich
Quecksilberoxyd glatt in wässrigen Lösungen der sonst indifferenten Säureamide
resp. Säureimide, als ob man es mit einer Salzbildung zwischen starken Säuren
und Basen zu tun hätte. Zum Beleg seien die charakteristischen Verbind-
552 LcYi Quecksilber.
XO-CHj
ungcn: Hg/2NH.COCH3 und Hg/2NC | aufgeführt Diese und
^CO — CH2
ähnlich zusammengesetzte Verbindungen mit Quecksilberstickstoffbindung sind
durch das Fehlen fast jeglicher elektrolytischer Dissoziation ausgezeichnet
Sie geben mit Natronlauge die charakteristische lonenreaktion des Mercuriions
nicht Kaliumjodid erzeugt langsame und höchstwahrscheinlich unvollstän-
dige Fällung; nur durch Schwefelwasserstoff werden die Körper völlig vom
Quecksilber befreit
Die Fähigkeit, derartige Quecksilberstfdcstoff- resp. Kohlenstoffverbind-
ungen zu bilden, scheint bis auf wenige, noch nicht näher studierte Fälle nur
den Mercurisalzen zuzukommen. Näheres s. H. Ley und K. Schacfer.**)
Dissoziation der Quecksilbersalze. Nach neueren Ansichten ist die
Fähigkeit einer Verbindung, elektrolytisch zu dissoziieren, außer von der Haft-
intensität der Ionen noch abhängig von der Stärke der Bindung zwischen den ein-
zelnen Atomen, der sog. Atomaffinität •*) Gewisse Anhaltspunkte zur Beurteilung
dieser letzteren Größe besitzen wir in den thermochemischen Daten, der Bil-
dungswärmen der festen Verbindungen. Gerade bei den Quecksii|;>ersalzen
scheinen die Atomaffinitäten zwischen dem Metall und /ien verschiedenen
anderen Elementen resp. Atomgruppen der Quecksilberverbindungen sehr
großen Variationen zu unterliegen; wodurch die Dissoziationsverhältnisse bei
diesen Salzen ganz eigenartige werden.
Darnach scheint es, daß die Bindung zwischen Quecksilber und den Ha-
logenen sowie Stickstoff, Kohlenstoff und Schwefel eine verhältnis-
mäßig feste ist, während der Verband zwischen dem Metall- und sauerstoff-
haltigen Radikalen wie NO3, CIO3, SO4, C2H3O5, ferner zwischen F weit
leichter gelöst und demnach die Atomaffinität zwischen Quecksilber und Sauer-
stoff eine weit geringere genannt werden kann.
a) Die feste Bindung zwischen Quecksilber einerseits und Stickstoff- und
kohlenstoffhaltigen Atomgruppen andererseits geht schon aus der großen Be-
ständigkeit der im vorigen Abschnitt charakterisierten Verbindungen mit
Quecksilberstickstoff resp, -kohlenstoffverkettung hervor. Die Atomaffinität
zwischen den genannten Elementen ist natürlich im hervorragenden Grade
^'on der jeweiligen Konstitution des Anions abhängig. So scheint es, daß bei
Hg
den Quecksilberimidoverbindungen, wie - - - . N(COCH2)2, Quecksilbersuccin-
imid, die Bindung zNt'ischen Quecksilber und Stickstoff weit stärker ist als bei
He
den Quecksilberamidokörpern, wie — ^ NH . COCH3 , Quedcsilberacetamid.*^
Eine große Atomaffinität scheint ferner zwischen Quecksilber und Schwefel
zu bestehen. Hierfür spricht z. B. die geringe Dissoziation des Quecksilber-
rhodanids: Hg(SCN)2, in welcher höchstwahrscheinlich eine Metallschwefel-
bindung vorhanden ist, femer die Existenz von Salzen einer Quecksilbersul-
/SO3H
fonsäure: Hg<; , in der die Bindung zwischen Quecksilber und Schwefel
\sO3H
ebenfalls keine Dissoziation unter Bildung eines Quecksilberions aufkommen läßt
b) Für die geringe Atomaffinitat zwiscken Quecksilber und Sauerstoff
spricht die leichte Zersetzlichkeit des Oxyds und vielleicht auch die verschie-
denartige Einwirkung des Wassers auf die gelösten Quecksilbersalze. Es ist
Lcy, Quecksilber. 553
bekannt, daß nur die Quecksilber-Sau^rstoffsalze eine beträchtliche Zersetzung
durch das Wasser, Hydrolyse, erfahren, wodurch entweder Quedjsilberoxyd ab-
geschieden oder nur eine teilweise Eliminierung des sauerstoffhaltigen Radikals
unter Bildung eines basischen Salzes erfolgt Aus derartigen Vorgängen, wie:
Hg(N03)2H-H20 = HgO + 2HN03 oöer
Hg2(N03)2 + HjO = HgjO + 2HNO3
könnte man schliefien, daß das Metall eine geringerer Atomaffinität zu NO3
besitzt, als der aus dem Wasser stammende Wasserstoff, weshalb ein Aus-
tausch in diesem Sinne erfolgt
Schließlich sei daran erinnert, daß die Elektroaffinität der Metalle in <ier
Nebenserie der zweiten Reihe abnimmt; Quecksilber demnach die geringste
Elekttoaffinität besitzt; im Gegensatz zu den Metallen der Hauptserie, wo
diese Eigenschaft mit steigendem Atomgewicht zunimmt
Die Eigenschaften der Quecksilberionen sowie einiger Queck-
sllbersalze. Das Quecksilber bildet zwei Arten von Ionen, die Mercuro-
ionen, welche vorwiegend als zweiwertige Komplexe (Hgj)- auftreten, und die
zweiwertigen, einatomigen Mercuriionen (Hg)-.
1. Das Mercuroion und die Mercurosalze. Die Zweiwertigkeit der
Mercuroionen ist einwandfrei durch Ogg bewiesen worden*^, und zwar einer-
seits durch Messung von Konzentrationsketten geeigneter Art und Leitfähig-
keitsmessungen bei Mercurosalzen, andererseits durch Untersuchung zweier
Gleichgewichtszustände zwischen Metallen und ihren Salzlösungen. Letztere
sollen schon hier wiedergegeben, erstere Messungen im Kapitel über „Elek-
trochemie des Quecksilbers" abgehandelt werden; alle diese Untersuchungen
sind für die Chemie der Mercurosalze fundamental.
1- Ogg studierte hierzu den Qleichgewicht^ustand, welcher sich herstellt,
wenn Quecksilber mit Silbemitrat längere Zeit in Berührung gebracht wird.
Hierbei geht etwas Quecksilber in Lösung und andererseits scheidet sich
etwas Silber ab, das sich mit dem Quecksilber legiert. Je nachdem nun die
in der wässrigen Lösung vorhandenen Mercuroionen ein- oder zweiwertig
sind, muß der Gleichgewichtszustand durch folgende Schemata darstellbar sein:
Hg + Ag< -iHg + Ag
2Hg + 2Ag-^ l Hgj- + 2Ag
und die Oleichgewichtskonstante sich durch die Formeln ausdrücken lassen:
[Hg]x[Ag] [Hfoi X (Ag]2
wo [Hg-] resp. [Hg^'] und [Ag*] die Konzentrationen der in Lösung befind-
lichen Quecksilber- und Silberionen, [Ag] die Konzentration des im Silber-
amalgam vorhandenen Silbers bedeutet
Falls durch die Versuchsanordnung dafür gesorgt wird, daß die Kon-
zentration des in Lösung befindlichen Quecksilbers genügend variiert wird,
ließen sich die Versuchsergebnisse nur durch die zweite Formel darstellen,
wodurch die Existenz der Moleküle HgjCNOj)^ bewiesen wurde. Die folgende
Tabelle bringt die Ergebnisse zur Anschauung.
554
Ley,
Quecksilber.
Temperatur iS».
AgNO,
in der LOsung
V. HgtCNO,),
in der Lösung
Ag
im Amalgam
le
Ic-
a
g-Mol pro
Uter
b
g-Mol pro
Uter
c
g-Ag in
1 ccm Hg
-abc
a/c/b
1
0,00391
0,1969
0,0062
3,30
»42
2
0,00315
0,1995
0,0062
5,10
l,6i
3
0,00191
0,0504
0,0067
5.65
1,27
4
0,00155
0,0261
0,0063
945
»,52
Obersteigt die Konzentration der angewandten Silberlösung ein gewisses
MaB, so tritt der Sättigungspunkt des Quecksilbers für Silber ein, es scheidet
sich festes Amalgam (Ag, Hg« s. weiter unten) aus; in der Gleichgewichts-
gleichung ist dann c konstant zu setzen. Ogg bestimmte diese Konstante
für verschiedene Temperaturen und fand:
bei t= 150 . 18^ 53^
K — -7= — 0,00878 o,oog63 0,0436
yb
90V
0,1656
2. Das gleiche Resultat hinsichtlich der Konstitution der Mercurösalze
lieferte die Untersuchung des Gleichgewichtszustandes zwischen Quecksilber
und den Nitraten des Quecksilbers. Wird eine Lösung von Mercurinitrat
mit Quecksilber geschüttelt, so wird letzteres zu Mercuronitrat reduziert, je-
doch nicht vollständig; vielmehr bildet sich ein Gleichgewichtszustand aus,
der durch die beiden Formeln:
1. Hg(N03)j + Hg=Hgj(NO,)j, oder Hg"+Hg-Hgj-
2. Hg(N03)j + Hg— 2Hg(N03), oder Hg"+Hg=2Hg-
wiederzugeben ist, je nachdem das Mercuronitrat zwei- oder einwertige Ionen
in die Lösung aussendet Den beiden Möglichkeiten entsprechen die Beding-
c c^
ungen 1. k«— , 2. k = — (wo c und c, die in der Tabelle angegebene
q c,
Bedeutung haben). Der Versuch entschied die Gültigkeit der ersten Formel:
*6 Hg,(N05)3
c
g-Mol pro
Uter
HgCNO,),
Ci
g-Mol pro
Liter
Ci
-
1
0,2435
0,00100
243,5
7.69
0,1211
0,00052
232,8
5,31
2
0,2435
0,00126
193,2
6,85
0,1209
0,00056
215,9
5.10
3
0,2420
0,00 lOQ
222,0
7,33
0,1203
0,00052
231,3
5,27
Abel «8) fand ebenso die Konstante — = 239,5. Es ist demnach im
Gleichgewicht mit metallischem Quecksilber die Mercuroionenkonzentrauon
Ley, Quecksilber. 555
im Mittel von Og-g und Abel stets etwa ^ssmal so groß als die Mercuri-
ionenkonzentration.
Erst bei sehr hohen Verdünnungen des Mercurosalzes treten Erschein-
ungen auf, die auf eine Spaltung in Ionen H^* schließen lassen (Ogg, s.
Kap. Elektrochemie des Quecksilbers).
Die Bildung des Mercurosalzes erfolgt durch „Reduktion'' der Mercuri-
salze bei Gegenwart von metallischem Quecksilber: Der Vorgang besteht
nach dem vorhergehenden in einer Addition eines Qu^cksilberatoms an das
Ion des Mercurisalzes: Hg-*+Hg»=Hg2".
Durch die beiden Formeln:
HgCIj -4- 2NH3 =(NH3)j HgCI,
Hgaa + Hg-Hg.HgQj
sind demnach analoge Prozesse versinnbildlicht^^) Das Mercuroion ist daher
als Komplexion, als ein durch ein Quecksilberatom verstärktes Mercuriion
aufzufassen, wobei jenes die Rolle des Neutralteils spielt ^^ Das Mercuroion
gehört zu den Ionen mit geringerer Haftintensität (s. Kap. Elektrochemie).
Das Hg] --Ion ist farblos. Durch die Addition des Neutralteils Hg an das
Hg*--ion ist seine Elektroaffinität merklich gestärkt worden. Parallel damit
geht eine stärkere Dissoziation der Mercurosalze, sowie die geringere Neigung
des Hg*--Ions, Komplexionen zu bilden, im Vergleich zu den Mercuriver-
bindungen. Die Reihe der Komplexsalze ist bei den Mercurosaken recht
klein. An die schon gestreifte Unfähigkeit der Mercuroions in organische,
nicht salzartige Verbindungen einzutreten, sei hier nochmals erinnert
Die Mercurosalze sind im Oegensatz zu den Hg*--Salzen durchwegs
schwer löslich. Leichter löslich sind nur die Salze mit den starken sauer-
stoffhaltigen, anorganischen Anionen wie NO3', CIO3', CIO4' usw. Die An-
jonen SO^", Cr, Br^, J' und die meisten organischen Anionen, wie CJH3O2'
usw. bilden mit Hgj** schwer 4ösliche Salze. In der Reihe HgjQs, Hg^Br,,
Hgil^ ist ein deutlicher Einfluß der Haftintensität des Anions auf die Lös-
lichkeit des Salzes bemerkbar, indem diese vom Chlorid zum Jodid konform
mit einer Abnahme der Elektroaffinität des Anions kleiner wird (s. Abegg
und Bodländer.70)
Für eine Reihe von schwer löslichen Mercuroverbindungen ist femer
die Hg2--lonenkonzentrati(5n in d^ gesättigten Lösung des Salzes bestimmt,
auch hier haben sich BeziehungeA zur Elektroaffinität ergeben ^i) (s. Kapitel:
Elektrochemie des Quecksilbers).
Die Mercurosalze sind in wässriger Lösung elektrolytisch und merklich
hydrolytisch gespalten.
Zum Nachweis des Mercuroions kann man u. a. folgende Reaktionen
benutzen:
1. Beim Behandeln der Hg^-'-Salze mit Ammoniak tritt Schwärzung, d.h.
Ausscheidung von Quecksilber und Bildung einer Mercuriammoniakver-
bindung ein:
HgjX, + 2NH3 = Hg + HgXj 2NH3, oder Hg^- + 2NH3 - Hg
+ (Hg.2NH3)".
2. Hydroxylionen (Na OH usw.) bewirken Fällung von schwarzem Oxydul:
Hg2- + 20H'-HgjO + HiO)
Das Mercuriion und die Mercurisalze. Durch Einwirkung oxydieren-
der Einflüsse wird das Mercuroion gespalten unter Bildung zweier zweiwertiger
Mercuriionen. Das Mercuriion besitzt eine weit geringere Elektroaffinität als
556 Lcy, Quecksilber.
das vorher besprochene und damit scheinen eine Reihe von wichtigen Eigen-
schaften der Mercurisalze in genetischem Zusammenhang zu stehen, welche
an dieser Stelle aufgeführt werden sollen.
I. Die Dissoziationsverhältnisse der Mercurisalze. Bei wenigen
anderen Salzen becinflufit die Natur des Anions in so hohem Maße die eldt-
trolytische Dissoziation der Verbindung, als bei den Hg**-Salzen. Was die
Größe der Leitfähigkeit der Mercurisalze betrifft — welche vergleichende
Schlüsse auf den Grad dec Dissoziation erlaubt — , so kann man 3 Klassen
von Salzen unterscheiden.
1. Mercurisalze der starken anorganischen Sauerstoff-Säuren mit den
Anionen NO3', CIO4' etc.: starke elektrolytische Dissoziation neben weit-
gehender Hydrolyse; daher stark saure Reaktion. Elektrische Leitfähigkeit:
J32 (äquiv.) ca. 100.
2. Mercurisalze der Halogenwasserstoffsäuren mit den mittelstarken Anionen:
a, Br, J und der Rhodan Wasserstoff säure: in wässriger Lösung geringe elek-
tfolytische und wegen der geringen Hg"-Konzentration auch geringie hydro-
lytische Dissoziation, schwach saure Reaktion: A^2' ^^ ^ — 2*
3. Mercurisalze der sehr schwachen Säuren, wie HCN, H . NHCOCHj etc
mit Quecksilber-Stickstoff resp. Kohlenstoffbindung: Noch geringere Leit-
fähigkeit als die der vorigen Salze. Hydrolyse tritt auch bei höherer Tem-
peratur anscheinend nicht merklich auf. Natronlauge bringt zum Unter-
schied von den Salzen der Klasse 2 keine Fällung hervor.
Von Interesse ist ferner das Verhalten der Salze organischer halbstarker
Säuren mit Quecksilber-Sauerstoffbindung mit den Anionen: CHjCG'j,
CjHjCOj' etc., indem hier die Leitfähigkeit der Salze derjenigen der freien
Säuren parallel geht (S. Kap. über „Elektroch. d. Quecks".)
Auf Grund dieses verschiedenen Verhaltens ist in manchep Fällen die
Entscheidung der Frage möglich, ob in einer Verbindung das Quecksilber-
atom an Sauerstoff oder Stickstoff gebunden ist, was für manche Probleme
der organischen Chemie von nicht geringer Bedeutung ist^^ Die Dissoziation
scheint wieder deutlich von der Elektroaffinität dl^s Anions abhängig zu sein.
Die Haftintensität des Anions übt ferner wieder einen unverkennbaren
Einfluß auf die Löslich keit der Mercurisalze aus, was aus den weiter unten
zu gebenden Tabellen ohne weiteres entnommen werden kann.
Die geringe Elektroaffinität des Hg~-Ions bedingt wohl auch größtenteils
die Vorliebe der Mercurisalze, sich mit anderen Salzen und gewissen indiffe-
renten Verbindungen zu Komplexsalzen zu vereinigen, wobei wieder die
Natur des Anions auf den Grad der Komplexität von wesentlicher Bedeutung
ist Durch diese Komplexbildung treten bei den Mercurisalzen in großer
Zahl sogenannte anomale Reaktionen auf, von denen einige für die analytische
Chemie von Interesse sind. Den Komplexsalzen des Mercuriions wird ein
eigenes Kapitel gewidmet werden.
Das Mercuriion ist farblos; unter seinen Komplexionen gibt es jedoch
einige farbige wie Hg(N02)4". Z""* speziellen Nachweis des Hg--Ions kann
man sich u. a. folgender Reaktionen bedienen:
1. OH'-Ionen im Oberschuß bewirken Fällung von gelbem Oxyd.
Hg • -f. 2 QH' = HgO + H2O.
In verdünnten Lösungen scheint die Reaktion durch das Auftreten von
Obersättigungserscheinungen häufig sehr unempfindlich zu werden.
2. J'-lonen erzeugen, in geringer Menge zugefügt,- zunächst Ausscheidung
Lcy, Quecksilber. 557
von gelbem oder rotem Hg}, , das sich durch überschüssige Jodionen unter
Komplexsalzbildung löst: Hg-. + 2j' — Hgjj, Hgjj + 2j' «, (HglJ".
Ober die desinfizierende Wirkung der Mercurisalze, \^elche der Hg- -lonen-
konzentration parallel geht, s. die interessante Studie von Paul und Krönig.'^a)
Thermochemie des Quecksilbers. Wegen der großen Anzahl der
nicht oder wenig dissoziierten Verbindungen sind die thermochemischen Ver-
hältnisse beim Quecksilber sehr mannigfaltig. Die große Tendenz der Queck-
silbersalze zur Bildung von komplexen Verbindungen im Verein mit ihrer
geringen Dissoziation läßt es selbstverständlich erscheinen, daß das Gesetz
der Thermoneutralität hier in den meisten Fällen nicht erfüllt ist
In größerem Umfang wurden thermochemische Versuche bei Quecksilber-
verbindungen von Thomscn^') angestellt Thomsens Zahl der Bildungs-
wärme des HgjO und die daraus abgeleiteten Zahlen waren jedoch mit einem
Fehler behaftet Nernst'*) korrigierte später die Zahl und bestimmte für eine
Anzahl elektrochemisch wichtiger Mercuroverbindungen die Bildungswärmen aus
den Elementen.
Cber die Bildungswärmen der Oxyhaloide des Quecksilbers stellte An dri ")
Versuche an, desgleichen Berthelot 'ß) über diejenigen der Haloiddoppelsalze.
Sehr genaue Messungen von Bildungswärmen vieler Quecksilbersalze
verdankt man neuerdings Varet''^, welcher auch die Wärmetönungen bei der
Umwandlung mancher Quecksilbersalze in ihre isomeren Modifikationen unter-
suchte '% sowie die Doppel- und Komplexsalzbildung beim Cyanid des Queck-
silbers thermochemisch genau durchforschte. ''9)
Die thermischen Erscheinungen bei der Bildung von Amalgamen
wurden zuerst eingehend von Berthelot^*^) studiert
Die Amalgame des Kaliums und Natriums wurden mit verdünnter Salz-
säure zersetzt und die hierbei entwickelte und auf ein Atom des Alkalimetalls
bezogene Wärmetönung — ak mit derjenigen verglichen, welche dieselben
Mengen der reinen Alkalimetalle geben, nämlich 568 K^^) beim Natrium,
615 K beim Kalium. Nach den Gleichungen:
KHgx + HC1 = KC1 + H + Hgx +aK
K + HCl«Ka + H+ 615 K
findet man als Bildungswärme des Kaliumamalgams:
K4.xHg = KHgx+6i5— a;
ebenso für das Natriumamalgam:
Na4-xHg = NaHgx -{-568 — a. K=Ostwaldsche Kalorie.
Berechnung der Bildungswärme der Amalgame auf elektri-
schem Wege. Eine jedenfalls vielfacher Anwendung fähige Methode ist
von Richards und Lewis (s. Kap. Elektrochemie) zur Ermittlung der Bil-
dungswärme des Zink- und Cadmiumamalgams benutzt worden. Sie ließen
das Amalgam in einer geeigneten Konzentrationskette auf elektrischem Wege
sich bilden und konnten durch Bestimmung der E. M. K. der Kette sowie des Tem-
peraturkoeffizienten der EM. K. nach der Helmholtz sehen Formel die Wärme-
tönung der Reaktion, d. h. die Bildungswärme für das Amalgam berechnen.
Anwendung des van't Hoffschen Gesetzes zur Ermittlung der
Bildungswärme des Amalgams. Die Wärmetönung bei der Entstehung
•des festen Silberamalgams, das, wie Ogg zeigte, die Zusammensetzung Ag3Hg4
besitzt (s. Kap.: Amalgame), läßt sich nach diesem Autor auf folgende Weise
«rmitteln.^*)
Der von Ogg bestimmte Gleichgewichtszustand (s.S. 553) zwischen Queck-
558 Ley, Quecksilber.
Silber und Silbernitrat ist für den Fall, daß das Quecksilber mit Silber gesät-
tigt und Ausscheidung von Amalgam (Ag^Hgi) süittgefunden hat, in folgender
Weise darzustellen:
i4Hg + 6Ag-;iZZZ±3Hg2- + 2Ag3Hg|
konst a b konst.
Die Qleichgewichtsbedingung lautet in diesem Falle K «» g, (früher er
-yzL = konst geschrieben). Schreiben wir die betrachtete Reaktion thermo-
chemisch:
aAgaHft + sHgjCNOj), = i4Hg + öAgNOj + q cal,
und nennen wir x die zu berechnende Bildungswärme für i Mo! Ag,Hg4,
ferner [Ag, NO3, aq] und [Hg, HO3, aq] die Bildungswärme für Silber- rcsp.
Mercuronitrat pro Mol in wässriger Lösung, so ist:
q»B6[Hg, N05)aq] + 2x — öfAg.NOj'aq] und:2x»Bq — 6x5700 cal, da
[Hg, NO3 aq] «B 29000 cal und [Ag, NO3, aq] = 23300 cal ist Nun ist q
mit Hilfe der van't Hoff sehen Formel: h T °* ^ » berechenbar, da die
Qleichgewichtskonstante K bei verschiedenen Temperaturen bestimmt ist
4,56 • log »^j^^T^Tt
(s. S. 32). Es ist q SB ^ 4 # ^0 Kj und K« die zu den abs.
ij — ii
Temperaten Tj und T| gehörigen Konstanten bedeuten: Ogg fand q (im Mittel)
»s 48672 cal und daraus x »» 7336 cal.
Elektrochemie des Quecksllberi. 1. Lösungstension des Metalle
Nach den Anschauungen von Abegg und Bodländer ist für jedes Metall
die QröBe seiner Lösungstension oder die Zersetzungsspanmmg der Ionen
des Metalls eine fundamentale Konstante, welche ein direktes MaB für die
Bindung von Materie an die elektrischen Ladungen ist Aus den Werten der
Zersetzungsspannungen erklären sich eine große Reihe chemischer und physi-
kalischer Eigenschaften der Elektrolyte befriedigend, was sich auch, worauf
schon in der Einleitung hingewiesen, teilweise bei den Qvjlecksilberverbindungen
ergeben wird.
Die QröHe der Lösungstension des Quecksilbers und damit die Stellung
des Metalls in der Spannungsreihe ist zuerst von Neumann^^) bestimmt
Derselbe hat für ein^ größere Anzahl von Metallen in einer Vi normalen
Lösung ihrer gut dissoziierten Salze die Potentialsprünge gemessen, wobei
er das Potential der Normalkalomelelektrode «=* — 0,560 Volt setzte. Für
Quecksäber und seine beiden Nachbarn in der Spannungsreihe fand er für
Vi normale bezw. gesättigte Losungen:
in Sulfat in Nitrat
Kupfer -^ 0,585 — 0,6 1 5
Quecksilber —0,980 —1,028
§ilber —0,974 —1,055
Nach Nernsl wird der Potentialsprung an jeder Elektrode durch die
Formel
n RT , P
E «= ~p In —
nF p
ausgedrückt^ wo P die elektrolytische Lösungsten^on des Metalls» p den osmo-
Lcy, Quecksilber. 55Q
tischen Qegendruck der Metallionen, n deren Wertigkeit, T die absolute Tem-
peratur und R und F die Qas- resp. Faradaysche Konstante bedeuten.
Für eine ionennormale Lösung, worin der osmotische Druck der Ionen
zu 22 Atmosphären angenommen wurde, berechnet sich bei 17<^C die elek-
trolytische Lösungstension des Quecksilbers nach Neumann zu
1,1 X 10-^^ Atmosphären.
Die Aufgabe, die Potentialsprünge einer großen Reihe von Metallen gegen
ionennormale Lösungen zu ermitteln, wurde in letzter Zeit wieder von Wi Is-
mo re®^) aufgenommen. Dieser Autor führt folgende Bezeichnung ein: Für
RT P
jede umkehrbare Elektrode ist die Spannung: E = — In —(wobei die obigen
Bezeichnungen gelten); oder
?IlnP_E + 5Ilnp.
n ^ n "^
RT
— InP, eine für jede Elektrode charakteristische Größe nennt Wilsmore
.elektrolytisches Potential (E. P.). Nimmt man als osmotischen Qegendruck
p willkürlich denjenigen an, welcher in einer Normallösung (ein g-Mol resp.
g-Ion pro 1) und bei i8^ herrscht = 23,9 Atm., so erhalten wir bei dieser
Konzentration offenbar:
— lnP = E, oder:
n
3?577, ,op_E
n **
für das E. P. einer Elektrode gegen eine Normallösung ihres Ions.
Nach einem von Nernst^*) gemachten Vorschlage ist es zweckmäßig,
die Potentiale auf das Potential des Wasserstoffs von Atmosphärendruck gegen
eine n-Lösung von Wasserstoffionen = o zu beziehen.
Wilsmore gelang die Herstellung einer sehr gut arbeitenden Wasserstoff-
elektrode, so daß er das Potential einer „Normalkalomelelektrode" bezc^^en
auf jene exakt bestimmen konnte.
Als Mittelwert aller vorliegenden Bestimmungen ergab sich für das nach
Nernst definierte Potential der Normalkalomelelektrode der Wert — 0,283 +
0,001 Volt
Indem Wilsmore die zuverlässigsten Messungen der EMK einer großen
Anzahl von Ketten unter Benutzung der besten Angaben über Löslichkeiten
der Elektrolyte berechnete, gelang es ihm, die zurzeit sichersten Werte für
die E. P. der Metalle festzustellen. Für das Quecksilber findet er:
— 0,750 Volt (H = ±o,o).
Die für die Berechnung des E. P. des Hg berücksichtigten Ketten sind,
da ihre Kenntnis auch für andere Zwecke von gelegentlicher Bedeutung sein
kann, in folgender Tabelle wiedergegeben.
In der letzten Rubrik bedeutet: Typus des Elements: d: Daniell-, c:Ka-
lomelelement, 0: gegen die Ostwaldsche Kalomelelektrode gemessen; Be-
bachter: W. u. T.: Wright u. Thompson (Phil. Mag. (5) 17, 288; 19, 1),
C u. S.: Chrustschoff u. Sitnikoff (Compt rend. 108, 937), H.: Helm-
holtz (Berl. Akad. Ber. 2, 1882), C: Czapsky (Wied. Ann. 21, 209), W- E.:
Westonelement, Bd.: Behrend (Zeitschr. physik. Chem. 11, 466), N: (Neu-
mann, Zeitschr. physik, Chem. 14, 193), O.: Ogg (Zeitschr. physik. Chem.
27, 285).
560
Ley, Quecksilber.
> ä i ä i ä 3
s
1
3
Sulfate
ff
ff
Chloride
ff
ff
ff
Sulfate
Chloride
Choride
Nitrat
€ulfat
Chlorid
Nitrat
Nitrat
Sulfat
Nitrate
ff
ff
ff
ff
i :
- i
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2 <£
1+ =fe s 'S <:^ 5> 1+
0 Od 00 id K) 00 0
1 1
naiionenkonzentr.
Mittelwerte
a
3
Ley, Quecksilber. 561
II. Elekiroattinität desMercuro- undMercuriions. Da das Queck-
silber in mehreren Wertigkeitsstufen auftreten kann, muß dem Mercuro- und
curiion eine verschiedene Haftintensität zukommen, das Quecksilber muß ver-
schiedene Stellungen in der Spann ungsreihe einnehmen. Die den beiden
Ionen zukommenden Werte lassen sich mit Kenntnis des Gleichgewichts
berechnen, welches zwischen Mercuro-, Mercuriion und Quecksilber besteht
Einen derartigen Gleichgewichtszustand kann man nach Abei^^) durch fol-
gende Gleichung ausdrücken (s. auch S. 554):
n M"»+ 4- (m — n) M ^ ^ m MH- ,
wo M das Metall ist, welches verschieden wertige Ionen: M«+ und M»H-
(m>n) zu bilden vermag. Für dieses Gleichgewicht gilt die Bedingung:
JM-^J! = konst
Ist femer Cm die Lösungstension für die m-wertigen, Cq diejenige für
die n-wertigen Ionen, so gilt für das Gleichgewicht die Beziehung, daß die
Zersetzungsspannung der m-wertigen Ionen gleich der der n-wertigen sein muß:
?Ilnv.~"^ = ^ln- ^
m [M«+] n [Mn+]
Diese Gleichung benutzt Abel, um die bis dahin noch unbekannte Haft-
intensität des Mercuriions festzustellen. Nach Wilsmore steht das Mercuro-
ion mit einer Zersetzungsspannung von —0,75 Volt unmittelbar vor Silber.
Da sich mit einer normalen Hgj "-Lösung eine ungefähr 0,008 n-Hg"-Lösung
(aus der Beziehung —^ = 235 berechnet) mit dem Quecksilbermetall der
Elektrode im Gleichgewicht befindet, so ist die Zersetzungsspannung einer
RT
normalen Hg"-Lösung um — In 0,008 =- — 0,066 Volt höher, also etwa
— 0,81 Volt
Das Mercuriion ist demnach edler als das Mercuroion, worauf auch, wie
schon des öfteren erwähnt, das ganze chemische Verhalten der Mercuriver-
bindungen hinweist
Das elektromotorische Verhalten eines Stoffes mit mehreren Oxydations-
stufen ist femer von Luther 8«) behandelt worden. Werden die Oxy-
dationsstufen des Systems als: N: niedrigste, M: mittlere^ H: höchste be-
zeichnet dann ist:
N4a(+F) = M; M.-t-.b<-t- F)-=:H
und: N-f (a + b) (+F) — H,
wenn Fs:^ 96540 Coul. und a und b ganze positive Zahlen bedeuten.
Aus dem allgemeinen Prinzip der Energetik läßt sich entwickeln, daß die
maximale Arbeit, welche nötig ist, den Stoff von der niedrigsten Oxydations-
stufe bis zur höchsten zu oxydieren, gleich derjenigen ist, welche auf dem
Umwege geleistet werden muß, nämlich den Stoff zunächst von der niedrigsten
zur mittleren und von dort erst zur höchsten zu oxydieren. Da die maximale
Arbeit durch die zugehörige elektrische Energie gemessen wird, so ist:
ajfN-^M + bjrM-*'H
^N-.H^ ^^b
Diese Formel besagt, daß die EMK, welche zur Oxydation der niedrigsten
Ab egg, Handb. d. anorgiii. Chemie II. 36
562
Lcy, Quecksilber.
Metall
M
Stufe direkt in die höchste erforderlich ist, in jedem Falle zwischen den EMK
liegt, welche zur Oxydation der niedrigsten in die mittlere und der mittleren
in die höchste Stufe nötig sind. Mit ihrer Hilfe berechnet sich die Tendenz
des Obergangs von Mercuriionen der Konzentration i in Mercuroionen der
Konzentration o zu 2 Hg- ► Hg2-= + 0,87 + 0,029 Jpg '^Vo Volt Die
Erwähnung dieser Formel geschieht, weil mit ihrer Hilfe der Potentialspning:
Hg I HgClj ermittelt und dadurch indirekt die Dissoziationskonstante des
Sublimats berechnet wurde.
III. Ermittlung von lonenkonzentrationen (Konzentrationsketten).
Die Messung der EMK von Konzentrationsketten, die nach dem Schema:
Metallsalzlösung .1 %ä ^ u
onenkonzentration I lonenkonzentration I ^^J*"
RT c
zusammengesetzt sind, läßt nach der Nernstschen Formel E = — In -^ , falls
eine Konzentration etwa q bekannt ist, die andere C2 berechnen. Da Hg-
Elektroden besonders gut reversibel arbeiten, sind Konzentrations- und damit
Löslichkeitsbestimmungen bei schwerlöslichen stark dissoziierten Mercuro-
salzen nach dieser Methode gut ausführbar. Die ersten auf Ostwalds
Vorschlag unternommenen genauen Versuche in dieser Richtung rühren von
Behrend^^ und Goodwin^ö) her. Auf diese und andere hierher gehörigen
Untersuchungen wird im speziellen Teile einzugehen sein.
In größerem Umfange wurden Messungen von lonenkonzentrationen bei
schwer löslichen Salzen verschiedener Metalle (Cu, Hg, Pb, Cd, Zn) auf elek-
trometrischem Wege von CI. Iramerwahr®«) ausgeführt Die Kenntnis der
Metallionenkonzentration in den gesättigten Lösungen der schwer löslichen
Salze hat für die analytische Chemie besonderes Interesse.
Bei den Mercurosalzen wurden die Potentiale von Elektroden
Hg I Hg^X,, KX
schwer löslich leicht löslich n/20
gegen eine Normalelektrode gemessen.
'Die Herstellung der schwer löslichen Niederschläge Hg^Xj geschah im
Element selbst, indem eine Mercuronitratlösung mit dem betreffenden Fällungs-
mittel versetzt wurde, so daß letzteres nach der Ausfällung des Niederschlags
noch im Oberschuß und zwar als Vio^I^^^^^I^^^^S verblieb. Die Angaben
auf die Hg2-Ionenkonzentration sind relative; es ist die Konzentration der
Hg2"-Ionen in einer normalen V2 Hg2(N03)2-Lösung — 1 gesetzt.
Bei einigen Mercurosalzen wurden folgende Resultate erhalten:
Salz
Elektrolyt
Vdt
Hg2"-Ioncii-
Formel
Konzentration
Konzentration
J«>£!P'
KjCrO.
NajHPO,
0,05
-0,3070
3,5X10-«
*>•
0,05
— 0,1372
6x10-"
0,05
,—0,0768
5,5x10-"
KSCN
0,05
— 0,0264
1,1 X 10-"
KBr
0,05
+ 0,039
6,5 X 10-"
"^?^
KI
0,05
+ 0,2264
2,9x10-"
KCN
0,05
+ 0,5520
2,7 X 10-"
KHS
0,05
+ o,744Q
8,3x10-«
Ley, Quecksilber.
563
(Die Werte für die Mercurohalogene sind anscheinend mit größeren Un-
sicherheiten behaftet)
Diese Zahlen scheinen darauf hinzudeuten, daß die Löslichkeit der Mer-
curosalze mit abnehmender Eiektroaffinität des Anions sinkt
Schließlich soll noch erwähnt werden, daß die Bestimmung von Hg-*-
lonen in Mercuriverbindungen auf elektromotorischem Wege möglich ist
nämlich mit Hilfe des bekannten Verhältnisses Hg^^Hg- «» konst und des
Potentialsprunges zwischen Quecksilber und der Mercurisalzlösung, der auf
^m von Luther (S. 561) angegebenen Wege indirekt bestimmbar ist; s. das
für HgCl2 durchgerechnete Beispiel.
Die von Ogg^^) ausgeführte Messung der Konzentrationskette mit ver-
schiedenen lonenkonzentrationen nämlich:
Hg
Hg
konz. verd.
, Mercuronitrat | Mercuronitrat
erbrachte auch auf elektrochemischem W^e (s. S. 553) den wichtigen Nach-
weis der Zweiwertigkeit des Mercuroions. Ogg benutzte als Elektrolyt eine
Lösung von Mercuronitrat in verdünnter Salpetersäure, um die Hydrolyse des
ersteren zurückzudrängen.
Die EMK der Kette ist: ' ^- log^* , wo Cj, c die Konzentrationen des
Mercurosalzes, n die Wertigkeit des Mercuroions bedeutet Waren nun letztere
einwertig, so sollte die EMK derartig zusammengesetzter Kombinationen:
0,058 sein, da -*-— 10 gewählt wurde. Im Falle der Zweiwertigkeit sollte die
EMK >-■ 0,029 sein; letzteres entschied der Versuch:
a) Hg
b) Hg
c) Hg
d) Hg
V5Hg,(N03),
•/,oHN03
V»oHg,(N03)a
VioHNO,
ViooHg,(N03),
VioHNO,
VioooHg2(N03),
V10HNO3
V5oHg,(N03),
V10HNO3
ViooHga(NO,)3
V,oHN03
V,oooHg,(N03),
2
VioHNO,
ViooooHg2NO.i
2
SoHN03
Hg
Hg
Hg
Hg
EMK
0,0266
0,0274
0,0290
0,0304
Die im letzten Falle beobachtete, etwas höhere EMK deutet vielleicht
darauf hin, daß in sehr hohen Verdünnungen die zweiwertigen Komplex-
ionen Hgj" einen Zerfall in die einwertigen Ionen Hg- erleiden.
Es fehlt allerdings der Nachweis, daß nicht durch die zugesetzte Salpetersäure,
die bei den Versuchen c und d in großem Überschuß zugegen ist, die Konzentration
der Mercuroionen z. T. auch durch Komplexbildung stark zurückgedrängt wird. Tat-
sächlich ist auch bei einigen MetBÜInitraten, wie yranyinitrat, Tendenz zur Komplex-
salzbildung zu beobachten (Ley, unveröffentlicht).
Eine andere Art von Konzentrationsketten, die Amal^mketten, werden im
Kap. Amalgame, S. 569, besprochen.
36*
564 Ley, Quecksilber.
IV. Freie Bildungsenergie der Mercuroverbindungen. Dieinver-
hältnismäßig wenigen Fällen der Bestimmung zugängliche QröSe der freien
Energie '1) ermittelte Bugarszky bei Bildung einer Anzahl schwerlöslicher
Quecksilberverbindungen, wie HgjCI,, HgjBrj, HgjS etc. Die Bestimmung;
der freien Energie ist wichtig, weil diese Größe — nicht wie früher ang^
nommen die Wärmetönung — ein Maß für ^k Tendenz eines chemischen
Systems, sich in ein anderes umzuwandeln ist
In der Helmholtzschen Fassung lautet die Beziehung zwischen der Ab-
nahme der freien Energie F, der Qesamtenergie U, und der absoluten Tem-
peratur T: F — U — T~.
Die Bildung der unlöslichen Quecksilberverbindung ging nun in einer Kette
von geeigneter Form vor sich; die hierbei gewonnene elektrische Energie »> Eist
dE
dann der Abnahme der freien Energie gleich: E — U =T- ^^; nennt man — T-
jp jp
7j = — T • g=. = 0 die gebundene Energie des Systems, so ist U —» 0 -f F.
Werden U und F bezw. E in kalorischem Maß (in cal) ausgedrückt
so sind
dE
F=sn-23H7-E undO = — n-23ii7T. r=
dE
aus den beobachteten Werten T, E und ^ der direkten Messung zugängltdi
(n bedeutet die Anzahl der elektrochemischen Äquivalente).
Es wurden Ketten von folgendem Typus geMhlt:
Hg I HgjXjfert 0,01 KX I 0,01 KY Hg,Yj,^ | Hg.
Der chemische Prozeß, welcher bei Betätigung des Elements in dem-
selben vor sich geht, ist:
HgjXj tet + 2KY= HgjYjdest) + 2KX,
wenn Hg | Hg^X.^ Kathode ist Fließt der S.trom von Hg | Hg^X, zu Hg | HgjVj,
dann spielt sich in der Kette die Reaktion: HgjYjfett + 2KX = HgjXjf«t + aKY
ab. Zur Vermeidung von Potentialdifferenzen, welche infolge Berührung der
Flüssigkeiten KX und KY entstehen können, wurde KX bezw. KY in einer
konzentrierten Lösung eines indifferenten Elektrolyten KZ gelöst, welcher auch
zwischen die beiden Einzelelektroden geschaltet wurde.
Als Beispiel sei die Kette:
Hg I Hg^Cla 0,01 KCl | n-KNOg | o,oi K2SO4 Hg^S04 1 Hg
nKN03 nK2S04
genannt; der Strom fließt im Element im Sinne des Pfeils; die in der Kette
vor sich gehende Reaktion ist: Hg,S04fot + 2KCl = Hg2a2fcrt + K,S04-
Beobachtet wurde bei
T-. 43.5^ C i8,7<> 0«
E= 0,2857 0,3015 0,3131 VoH
jY = — 0,000633 — 0,000621
Daraus berechnet sich: F = 13940, 0 — 8440. . Folglich F + Q — U«^
22380, während die von Varet beobachtete Wärmetönung der Reaktion:
Q— 23339 cal war.
Lcy, Quecksilber. 565
Mit zwei Ausnahmen, nämlich bei den Ketten:
Hg I HgaCl^ 0,01 KCl | nKNO, | o^ojJHgjCNO^)^ | Hg
nKNO, nKNOj
0,002 HNO3 0,002 HNOj
und Hg I HfoCIj^0£iJ<Cl | nKNO, | 0,01 KSH HgSI Hg,
nKNO^ nKNO,
▼0 größere Abweichungen stattfanden, gibt die Summe der experimentell be-
stimmten Werte F und 0 mit guter Annäherung den Wert der Wärmetönung
der Reaktion wieder. Von besonderem Interesse ist die Kette:
Hg I Hg^ClaO,oiKa | nKNOj 1 o,ojrKOHJHg^O f Hg,
nKNOj nKNOs
bei weicher der den Strom liefernde chemische Prozeß: Hg2ao + 2KOH —
H&O + HjO + 2 KCl endotherm ist: Q— — 3280; hier ist die Änderung der
freien Energie ungefähr 2 mal so groß als die der gesamten und dem
Vorzeichen nach entgegengesetzt F = 7566; O = — 1 1 276; F + O —
3710 cal.
Gerade letztere Reaktion beweist schlagend, daß nur die Abnahme der
freien Energie als Maß für die Affinitätskräfte gelten kann und den Sinn
chemischer Vorgänge bestimmt
Die mit Hilfe der verschiedenen Ketten ermittelten Werte der freien
Bildungsenergien sollen im speziellen Teile bei den einzelnen Verbindungen
aufgeführt werden.
V. Normalelektroden. Zur Messung einzelner Potentialsprünge be-
dient man sich nach dem Vorschlage Ostwalds der sog. Kalomelelektrode,
bestehend aus Hg, HgsQ} ^^ Vi^ oder Vto^KQ-Lösung. Als wahrschein-
lichsten Wert der Potentialdifferenz: Hg, Hg2a2i VihKCI setzt man nach
den Messungen von Paschen und Ostwald — 0,56 Volt, für die Elektrode
Hg, HgsCl, V]o°KCl: —0,616 Volt Die Konstanz der Kalomelelektrode
sowie der Einfluß etwaiger Verunreinigungen des Quecksilbers sowie des
Elektrolyten auf die EMK sind von CoggeshalP^) untersucht Eine ein-
gehende Studie über die Elektrode sowie besonders über den Temperatur-
koeffizienten des Potentials veröffentlichte Richards.^') Es wurden je zwei
Elektroden von der Form Hg, Hg2Q2f MQn hergestellt, die Temperatur der
einen Elektrode variiert und die EMK dieser Kombination gemessen. Als
Elektrolyte: MQn kamen verdünnte Salzsäure, sowie verschiedener Chloride
ein- und mehrwertiger Metalle in mehreren Konzentrationen zur Anwendung.
Dabei .erwiesen sich die „Dezi normalelektroden" (KCl — Vio **ö"n-)
als die zweckmäßigsten, da sich dieselben schnell mit der Temperatur ein-
stellten. Die „Normalelekü-oden" (KCl »» 1 norm.) sind nach Richards
weniger zu empfehlen, da bei diesen eine Nebenreaktion, nämlich die Zer-
setzung des Kalomels: Hg2Q2 «» Hg -{- HgClj besonders störend auftritt Es
wurde hierbei noch konstatiert, daß diese Nebenreaktion mit steigender Tem-
peratur stärker hervortritt (Siehe jedoch hierzu Ostwald-Luther, Mess-
ungen. S. 383.)
In der folgenden Tabelle sind einige von Richards unter verschiedenen
Bedingungen ermittelte Koeffizienten angegeben.
566 Ley, Quecksilber.
Temperatur o und 30^.
Temperaturkoeffizient mit
normaler — Vi 0 " "" Vi oo-n-L5sung
HCl 0,00033 0,00054 0,00066
LiQ 0,00063 0,00083 0,00100
NaQ 0,00056 0,00078 0,00095
KCl 0,00061 0,00079 0,00094
BaCl2 0,00053 0,00073 0,00092
CdCl2 . 0,60069 0,00082 0,00097
Somit nehmen die Temperaturkoeffizienten mit steigender Verdünnung
zu, femer ist ein Einfluß des Kations der gelösten Elektrolyte bemerkbar. Es
gelang veiter, die von der Natur und der Konzentration de& umgebenden
Elektrolyten herrührenden Einflüsse auch theoretisch klar zu stellen. Mit Be-
nutzung der Nernstschen Theorie wurde für den Temperaturkoeffizienten
die Formel abgeleitet:
^ = R.I„.^_o,ooi981og..|.
WO jt die Potentialdifferenz, R die Gaskonstante ■» 1,96x4,24 Volt-CouL
P den Lösungsdruck des Chlors in der Dektrode, p den osmotischen Dnidc
der Cl-Ionen in dem zugesetzten Elektrolyten bedeuten. P wurde mit Hilfe
zweier experimentell bestimmter Werte j= (aus der — KQ und-^ NaQ)
qT 100 100
berechnet
Im allgemeinen war die Obereinstimmung zwischen Theorie und B^
obachtung gut Salzsäure sowie Chlorammonium nahmen eine anomale Stellung
ein, indem die dabei erhaltenen Temperaturkoeffizienten des Elektrödenpoten-
tials von ganz anderer Ordnung als die bei den übrigen Salzen erhaltenen
waren. Weiteres über Normalelektroden s. in der Studie von L Sauer. •<)
VI. Normalelemente. Die Möglichkeit, das Metall in einfacher Weise
in chemisch reinem Zustande zu erhalten, sowie die natürliche Bildung einer
ideal reinen, oxydfreien Oberfläche machen das Quecksilber besonders als
Elektrodenmaterial in Normalelementen geeignet Von diesen sollen genannt'
werden:
1. Das Clarkelement; bestehend aus Zink (oder etwa 10 prozentiges Zink-
amalgam), Zinksulfat, Quecksilberoxydulsulfat, Quecksilber. Über Herstdluog
siehe Jaeger und Kahle.^^) EMK bei 15® = 1,4328 Volt Temperatur-
koeffizient ersichtlich aus der Beziehung i]^tgtx)\
EMKt= 1,4328 — o,ooii9(t— 15) — o,ooooo7(t — 15)2 Volt
s. a. Callendar und Barnes. ^^>>) Obige Bezeichnung ist gültig in dem
Intervall von etwa 10^ bis 30^.
2. Das Cadmiumelement; bestehend aus Cadmium (besser 10— i3pn)zen-
tigem Cadmiumamalgam), Cadmiumsulfat (gesättigte Lösung mit überschüssigen
Kristallen), Mercurosulfat, Quecksilber. Ober Herstellung s. Jaeger und
Kahle. 9*) EMK bei 200=1,0186 Volt
EMKt= 1.0186 — o,oooo38(t—2o0) — [o,o^65(t— 20)^1 Volt
Über Konstanz und Reproduzierbarkeit s. besonders J aeger und Lindeck.*«)
2a. Das von der Weston-Co. hergestellte Cadmiumelement unterscheidet
«ich von dem vorigen Elemente dadurch, daß es eine bei 4<^ gesättigte Cad-
ipjnmsulfatlösung enthält Die EMK dieses Elements ist praktisch als von
der Temperatur unabhängig anzusehen und beträgt 1,0190 Volt
Lcy, Quecksilber.
567
3. Das Helmholtzsche Kalomelelement. Dasselbe wird zweckmäßig nach
Ostwald^^ aus Quecksilber, Kalomel, Zinkchloridlösung vom spez. Gew.
1409 und amalgamiertem Zink aufgebaut. Das Element hat bei 15^ ca. 1 Volt
Spannung, sein Temperaturkoeffizient ist sehr klein: 0,00007 Volt pro Grad.
Näheres über Spannungsnormalen s. W. Jaeger, Die Normalelemente.
Halle 1Q02, femer Ostwald-Luther, Messungen.
VII. Leitfähigkeitsmessungen. Schließlich mögen noch einige Mes-
sungen der Leitfähigkeit von Mercuro- und Mercurisalzen Platz finden, durch
welche Beiträge zur Konstitution dieser Salzlösungen geliefert sind.
Durch Besti.Timung der äquiv. Leitfähigkeit des Mercuronitrats lieferte
Ogg^ö) wiederum den Beweis, daß die Mercuroionen zweiwertig sind. Er
machte dabei von dem Ostwaldschen Satze Gebrauch, daß sich die äqui-
valente Leitfähigkeit analog gebauter Salze in gleichen Verdünnungsintervailen
um gleiche Beträge ändert. Er verglich die äquivalenten Leitfähigkeiten X
von Hg2(N03)2, Pb(N03)2, AgN03 bei den Verdünnungen v=5 und v =
250 und berechnete daraus die prozentische Zunahme der Leitfähigkeit in
diesem Intervall: A (t = 18^).
V = 250
Hg2(N03)2
2
69,58
51,85
34 Proz.
X für
Pb(N03)2
2
102,16
76,82
33 Proz.
AgNOa
84,04
63,55
27 Proz.
Alle drei Nitrate waren in 0,1 norm. HNO3 gelost Das Resultat ist das
erwartete.
Der Unterschied in der Dissoziation der Mercurisalze von Sauerstoff-
und Nichtsauerstoffsäuren, welcher sich scharf in den Leitfähi^keitswerten aus-
prägt, wurde schon S. 556 hervorgehoben.
Die Messung der Leitfähigkeit des Mercuriperchlorats Hg(C104)2 läßt sich
benutzen, 'um die sehr starke Hydrolyse der Mercurisalze mit starken, ein-
basischen Säuren angenähert zu berechnen, da dieses Salz fast das einzige ist,
welches selbst bei hohen Verdünnungen keine basischen Salze ausscheidet^'^)
SchlieBlich sei darauf hingewiesen, daß sich die Leitfähigkeiten der Mer-
curi-Sauerstoffsalze in dieselbe Reihenfolge einordnen wie diejenigen der freien
Säuren selbst, was aus folgender Tabelle ersichtlich ist (A in rez. £i bei 25 % «»)
32
64
b0
r
o
u
r
r
M
o
u
r
5,54
8,08
O
u
n
r
u
8
r
u
7,8
11,6
5,7
8,6
9,2
12,9
y
u
o
u
u
ö
30,2
46,9
77,2
103,2
Diese Erscheinung erklärt sicn teils aus der Hydrolyse der Salze, teils
daraus, daB das Anion die elektrolytische Dissoziation der Mercurisalze be-
568 Ley, Quecksilber.
einfluBt Hg**-Ion verhält sich demnach hinsichtlich der Dissoziation seiner
Salze dem Wasserstoff analog. (Ahnliches ist bei den Magnesiumsalzen an-
gedeutet, sowie bei den Uranylsialzen aufgefunden worden, s. d.)
Die Leitfähigkeitswerte wurden bei den betreffenden Verbindungen auf-
geführt
S. a. Qrotrian und Wershoferi (Ann. d. Phys. u; Chem. 18, 1803), ferner
die Zusammenstellung in Kohlrausch-Holborn, Leitvermögen derElektro-
lyte; Leipzig i8q8.
Physiologisches etc Quecksilber und die meisten Quecksilberver-
bindungen sind für den tierischen und pflanzlichen Organismus, besonders
für manche Mikroorganismen, heftige Gifte.
Die Qiftwirkung vieler Quecksilbersalze beruht höchstwahrscheinlich
darauf, daß die EiweiBsubstanzen der Zellen durch die Quecksilberverbin-
dungen koaguliert werden, worauf jene dann absterben.
Die desinfizierende Wirkung der Mercurisalze (Wirkung auf die Mikro-
organismen, Bakterien) ist, wie Paul und König gefunden haben, jedenfalls
zum Teil eine spezifische Wirkung des Quecksilberions; es desinfizieren die
Mercurihalogene nach Mafigabe ihres Dissoziationsgrades.
Die Vergiftung kann entweder eine chronische (meist in technischen B^
trieben vorkommende) oder akute sein.
Was das durch die Einführung von Quecksilberpräparaten in den mensch-
lichen Organismus hervorgerufene Vergiftungsbild betrifft, so sind die sich all-
mählich einstellenden Erscheinungen etwa folgende: Die ersten Symptome sind
Stomatitis und Speichelfhiß, Rötung des Zahnfleisches sowie Lockerung der
Zähne, sodann Absonderung größerer Mengen Speichel, Epithelmaceration und
Geschwürsbildung. Bei schwereren Formen kommt es zu Periostitis und
Nekrose des Kiefers, Kollaps und Tod. In einigen Fällen treten Reizungen
des Knochenmarks und daher Störungen der Blutbildung auf. Charakteristisdi
ist noch die Wirkung auf das Nervensystem, die in Kopfschmerzen, Tremor,
Palpitation und Schlaflosigkeit besteht Bei chronischen Vergiftungen tritt
häufig sog. Erethismus mercurialis auf. Endlich erhöht Quecksilberveigiftung
die Disposition zu Phthise und 'Nephritis.
Den meisten löslichen Quecksilberverbindungen wie Sublimat, Quecksilber-
Jodid kommen femer örtlich stark ätzende Wirkungen zu.
Außer diesen allgemeinen Erscheinungen treten bei Vergiftung mit g^
wissen Organoquecksilberverbindungen wie Quecksilberdimethyl etc sowohl bei
Tieren wie Menschen noch schwere Nervenaffektionen und Wirkungen auf
das Zentralnervensystem auf, die meistens bis zur völligen Verblödung des
Individuums führen; der Tod tritt nach längerem Siechtum und chronischen
Verdauungsstörungen ein. Charakteristisch ist, daß diesen schweren Erschei-
nungen eine in zwei beobachteten Fällen wochenlange Latenzperiode vorauf
geht (Vergl. P. Hepp, Arch. f. experim. Pathologie 23, 91.)
Quecksilber und seine Präparate finden ihre Hauptanwendung als Anti-
syphilitikum, besonders bei den Sekundärerscheinungen dieser Krankheit
Einige Quecksilberpräparate leisten femer als Antiphlogistikum bei Entzündung
seröser Häute gute Dienste. Calomel dient als Abführmittel namentlich bei
Infektionskrankheiten.
Bei der Resorption der Quecksilberverbindungen spielen Eiweiß und
Chlomatrium eine große Rolle.
Die wichtigsten offizinellen Quecksilberpräparate sind Hg (in Form von
Ley, Quecksilber. 569
Salben, graue Salbe), HgCIj, Hgjj, Hg(CN)„ HgO.Hg(CN}„ Mgj(NOj)j,
HgjClj, Hgjjj, HgO, HgQ.NHj, HgS; von organischen Quecksilberverbin-
dungen sind zu erwähnen: Mercuri-Oleinat, Mercuro-Tannat, Quecksilber-
Salizylsäure, Thymol-Quecksilberacetat Einige organische Quecksilberverbin-
dungen wie Quecksilberäthylchlorid, Quecksilbersuccinimid sowie einige
Quecksilbcrpeptone haben die Eigenschaft, Eiweiß nicht zu fällen. Weiteres
s. z. B. Kobert, Toxikologie.
Die Amalgame. Fast alle Metalle haben die Eigenschaft, sich mehr
oder weniger leicht in Quecksilber zu lösen. Die je nach dem Prozentgehalt
und der Natur des gelösten Metalls entweder flüssigen oder festen Legierungen
wurden früher allgemein Amalgame genannt. [Zweckmäßiger erscheint es aber,
diese Bezeichnung für gewisse aus den Quecksilberlösungen der Metalle
isolierbare, nach festen stöchiometrischen Verhältnissen zusammengesetzte,
meist schön kristallisierte Stoffe zu reservieren, welche nach neueren Unter-
suchungen als chemische Verbindungen zwischen Quecksilber und den Me-
tallen Hgx.Mey angesehen werden müssen.]
Zu dieser Erkenntnis gelangte man erst nach vielen Vorarbeiten. Die
ersten Versuche beschäftigen sich mit der Beziehung zwischen der Zusammen-
setzung und dem Aggregatzustande der Quecksilberlegierungen bezw. Amal-
game und enthalten viele widersprechende Ang2J)en (Böttger^^^^, Qay-
Lussac und Thinard^^O» Lampadius^^^^jj, Die ersten Amalgame im
Sinne obiger Definition erhielten Kraut und Popp.^^') Es gelang ihnen,
auf verschiedenen Wegen gut kristallisierte Verbindungen des K und Na mit
Hg zu erhalten, welche sich, unabhängig vom Wege der Darstellung laut
Analyse als identisch erwiesen. Sie isolierten die beiden schön kristallisierten
Amalgame NaHgg und KHgjj. Siehe auch Crookewitt*<>^) und Löwig.»^*)
Spätere Versuche von Merz und Weith'*^ förderten die Kenntnis der Natur
dieser Stoffe nur unwesentlich. Auf Grund thermochemischer Versuclie
schloß Berthelot *<^'), daß K mit Hg die beiden charakteristischen Verbin-
dungen KHg4 und KHg|3 bilde, femer machten seine Versuche die Existenz
einer Verbindung NaHg^ wahrscheinlich. Die flüssigen Amalgame betrachtet
Berthelot als Lösungen der festen Amalgame in überschüssigem Quecksilber.
Zustand der Metalle In der verdQnnten Quecksllberlftsung. Fast
alle untersuchten Metalle lösen sich in überschüssigem Quecksilber derart,
daß vorwiegend einatomige Molekeln entstehen, oder, was auch 4er Fall sein
kann und wohl noch wahrscheinlicher ist, daß Verbindungen mit dem lösen-
den Quecksilber entstehen, deren Molekeln mit mehr oder weniger Atomen
Hg verbunden nur je ein Atom des gelösten Metalls enthält Diese Tatsache
wurde auf drei ver^hiedenen Wegen ermittelt
1. Untersuchung der aus Amalgamen aufgebauten Konzentra-
tionsketten. VonQ.Meyer*<>^) wurden Konzentrationsketten folgender Art
gebildet:
konz. Amalgam | Salzlösung | verd. Amalgam.
Die EMK der Kette ist:
,__?_. T log |.
X bedeutet die beobachtete EMK der Kette, q, Cj die Konzentrationen
des Metalles in Amalgam, T die absolute Temperatur, nF die mit einem
Mol des Metalls wandernde Anzahl von Elektrizitätseinheiten. Dividiert man
letztere Zahl durch v! . F, der Anzahl der Elektrizitätseinheiten, welche an
570 Ley, Quecksilber.
einem g-Atom des Metalls haften (n e=> der Wertigkeit des Metallions, Zn»2,
Nasal etc), so ergibt sich die Anzahl der Atome im Molekül des in Queck-
silber gelösten Metalls.
So wurde z. B. gefunden:
Zinkamalgam in Zinksulfat
t c, Cj x(beob.) -^
11,6 0,003366 0,0001131 0,0419 1,01
58,2 0,002280 0,0000608 0,0474 1,06
Denselben Wert in bezug auf die Größe -, lieferten folgende Amalgame:
Cadmiumamalgam in Cdjj,
Blei- » » Pb(CjH,Oj)j,
Zinn- m w SnClj,
Kupfer- w w CUSO4,
Natrium- » » NaCl, Na^CO, und Na2S04.
Später wurde von Schöller ^^^^a) die Einatomigkeit des Bariums im
bariumamalgam in ganz analoger Weise nachgewiesen. Die Anwendbarkeit
der logarithmischen Formel auf die verdünnten Amalgame bedeutet, daß die
im Quecksilber gelösten Metalle den Qasgesetzen gehorchen.
Zu demselben Resultat gelangten Richards und Lewis !••), weldic mit
etwas verfeinerten Mitteln für Zinkamalgam (bis zu 3 Proz.) und Gidmium-
amalgam (bis 1 Proz.) die Anwendbarkeit der Qasgesetze nachwiesen. Sie
untersuchten zwei Arten von Konzentrationsketten:
und
Zn- oder
Cd-Amalgam
verd.
Zn- oder
Cd-S04
Vj norm.
Zn- oder
Cd-Amalgam
konz.
Zn- oder
Cd-Amalgam
Zn- oder
Cd-Metall
Zn- oder
Cd-S04
Vi norm.
bei verschiedenen Amalgamkonzentrationen und bei variablen Temperaturen.
Nach einer neueren Untersuchung von Haber **^ sind jedoch die von
Meyer aus der EMK der Konzentrationsketten gezogenen Schlüsse nicht
bindend. Macht man nämlich mit Haber die Annahme, daß in der Lösung
ein Teil des Quecksilbers mit dem gelösten Metall in Form einer Verbindung
Mcn Hgm vorhanden ist, so muB bei der Betätigung des Amalgamelements
auch^ein Transport von Quecksilber aus einem Amalgam in das andere b^
rücksiditigt werden, wodurch die Formel für die EMK eine andere wird.
Da jedoch der Unterschied zwischen den nach der neuen und der Mey er-
sehen Formel berechneten EMK innerhalb der Fehlergrenzen liegt und die
Frage nach der Existenz von t>estimmten Hydrargyraten ebensowenig gelöst
ist wie die der Hydrate in den Lösungen der Salze, so sei nur an dieser
Stelle auf die wichtigen Haber sehen Entwickelungen verwiesen.
2. Dampfdruckerniedrigung des Quecksilbers durch gelöste
Metalle. Die Einwertigkeit der meisten Metalle im Zustande der verdünnten
Lösung in Quecksilber erkannte femer Ramsay^^^) durch Bestimmung der
Dampfdrucke dieser Losungen. Wie bei anderen Medieh ergab sich stets
eine Depression des Dampfdrucks des Quecksilbers, nachdem die Metalle
Lcy, Quecksilber. 571
darin gelöst waren. Die aus den Depressionen berechneten Molekulargewichte
erwiesen sich bei
Li, Mg, Zn, Cd, Oa, Sn, Pb, Bi, Ag, Au
ziemlich identisch mit den Atomgewichten. Ein merkwürdiges Verhalten be-
obachtete Ramsay beim Natrium. In niederen Konzentrationen (0,86 Atome
Na auf 100 Atome Hg) war das gefundene Molekulargewicht 21,6; mit Er-
höhung der Konzentration gingen die Werte für die scheinbare Molekular-
gröBe wider Erwarten herunter bis auf 15,1, bei 5,35 Atomen Na auf 100
Atome Hg. Nach derselben Seite liegen die Abweichungen, welche Ramsay
bei K, Ba und Ca beobachtete. Alle diese Anomalien harren noch einer ge-
nügenden Erklärung. m«) Mit einem ähnlichen Ergebnis schloß Tammann^^^)
seine Arbeit über
3. Gefrierpunktserniedrigungen von Quecksilber durch gelöste
Metalle ab. Aus den beobachteten Depressionen und der aus der Schmelz-
wärme des Quecksilbers nach der van't Hoffschen Formel berechneten mole-
kularen Gefrierpunktsemiedrigung wurden in bekannter Weise die Molekular-
größen bestimmt und bei Na, Tl und Sn mit den Atomgewichten in an-
nähernder Übereinstimmung gefunden. Diese Resultate lassen uns demnach
keinen Augenblick über den Zustand mancher in Quecksilber gelösten Metalle
im Zweifel, sowie darüber, daß auf diese Lösungen, falls sie verdünnt sind,
die für diese Systeme überhaupt gültigen Gesetze anwendbar sind.
. In der Folgezeit beschäftigten sich wichtige Arbeiten mit der Natur der
eigentlichen, d. h. festen, durch Kristallform wohldefinierten Amalgame, ob
man es' mit wirklichen chemischen Verbindungen oder bloß mit isomorphen
Mischungen zu tun habe.
Natur der festeiv Amalgame.
a) Untersuchungen von Kerp. Dieses Problem wurde zuerst von
Kerj)**') in Angriff genommen, welcher genaue Löslichkeitsbestimmungen
bei einigen Amalgamen ausführte. Am genauesten wurde Natriumamalgam
in dieser Richtung untersucht Durch Zusammenschmelzen von Natrium und
Quecksilber wurde ein etwa 3prozentiges Amalgam dargestellt und dessen
Löslichkeit in Quecksilber bei verschiedenen Temperaturen ermittelt, wobei
sowohl der feste Bodenkörper (AmalgamJ als auch die überstehende Lösung
analysiert wurde. Das Ergebnis dieser Versuche war, daß innerhalb eines
großen Temperaturintervalls (o<>— ioo<>) ein und derselbe Bodenkörper NaHg^
erhalten bleibt Wenn auch die Zusammensetzung des Bodenkörpers in dem
anfänglichen Intervall (o^— 40<>) nicht richtig angegeben — hier ist das schon
von Kraut und Popp analysierte Amalgam NaHg« beständig ~, so liegt
doch in diesem Befunde der erste exakte Nachweis des Natriumamalgams als
wirklichen chemischen Individuums.
Hinsichtlich der Molekularstruktur dieses Körpers erscheint Kerp die
Annahme am plausibelsten, daß dem Amalgam eine chemische Verbindung
von Quecksilber und Natrium zugrunde liegt, z. B. Na^Hg resp. NaHg,
welche mit Kristallquecksilber das eigentliche Amalgam Na^Hg + gHg resp.
NaHg4-4Hg bildet, ein Vorgang, der sofort an die Hydratbildung mancher
Salze erinnert Es lag deshalb die weitere Untersuchung nahe, ob analog
manchen Hydraten bei Überschreitung einer gewissen Temperatur eine
Änderung der Zusammensetzung des Bodenkörpers etwa in dem Sinne er-
folgt, daß ein Hg-reicheres Amalgam als neuer Bodenkörper mit anderem
Beständigkeitsintervall auftritt, was bei fortgesetzter Löslichkeitsbestimmung als
572 Lcy, Quecksilber.
Knick in der Löslichkeitskürve zum Ausdruck kommt In einer zweiten
Arbeit 11^) werden von Kerp gemeinschaftlich mit Böttger die Löslichkeits-
bestimmungen bei Amalgamen fortgesetzt und die hierbei erhaltenen Resultate
im Sinne der Phasenlehre gedeutet Nach dieser sind die* flüssigen Lösungen
der Metalle in Quecksilber Systeme mit zwei Freiheitsgraden: Temperatur und
Zusammensetzung der' Phase. Wird nun eine der Freiheiten geändert, bis der
Zustand metastabil und schließlich ausgelöst wird, so wird sich eine neue
Phase bilden, die entweder den einen Bestandteil des flüssigen Amalgams
oder beide nach bestimmten oder wechselnden Verhältnissen enthalten kann.
Die bei diesen verschiedenen Möglichkeiten in Betracht kommenden Er*
scheinungen werden eingehend diskutiert und durch eine graphische Dar-
stellung schematisch erläutert Es war so möglich, jede in dem Gleichgevichis-
zustande: festes Amalgam ^ ^flüssige Lösung des Metalles in Hg auf-
tretende Phase genau zu fixieren, zu entscheiden, ob sich die betreffende
Phase durch ihre Konstanz trotz Änderung der Freiheiten des Systems als
chemisches Individuum charakterisiert und wo das Existenzgebiet desselben liegt
Die Löslichkeitsversuche wurden über ein großes Temperaturgebiet meist
oO_ioo<> ausgedehnt und sowohl mit übersättigten als auch mit ungesättigten
Lösungen der Metalle in Qu^ksilber vorgenommen.
Zur Untersuchung gelangten von den Amalgamen der Alkalimetalle
Natrium-, Lithium-^ Kalium-* und Rubidiumamalgam, von den Erdalkalien
wurden Strontium und Barium, von anderen Metallen Zink und Cadmiuni
auf ihre Amalgambildung untersucht Die genaueren Angaben über Löslich-
keitsbestimmungen werden im speziellen Abschnitt mitgeteilt, hier mögen nur
die wichtigeren allgemeineren Ergebnisse der Kerp-Böttgerschen Arbeit'
Platc finden.
Amalgame der Alkalimetalle. Mit zunehmendem Verbindungs-
gewicht der Alkalimetalle nimmt die Löslichkeit in Queksilber zu. Natrium
und Lithium bilden quecksilberarme, feste Amalgame: NaHg^, NaHg,, LiHg^,
wovon LiHg^ und NaHg5 in der Kristallform übereinstimmen. K und Rb
vermögen sich mit Quecksilber zu Hg-reicheren Amalgamen zu vereinigen wie
KHg|4, KHg|2, RbHg,2, deren gemeinschaftliche Kri^tsdlform der Würfel ist
a) Natriumamalgame. NaHg^ (welches Kerp in*der ersten Abhandlung
übersehen) ist in^dem Oebiet von o^ bis ca. 4i<^ beständig, zwischen 40^—42^
liegt der Umwandlungspunkt, von dort ab bildet sich das Amalgam NaHg,,
das sich erst oberhalb 161 0 in einen Hg-ärmeren Bodenkörper umwandelt
ß) Lithiumamalgäm kristallisiert aus reinen Quecksilberlösungen
zwischen o^ und ioo<^ als einzige Phase LiHgj unveiflndert aus.
7) Kaliumamalgame. Die beim Kalium erhaltenen Resultate waren
komplizierterer Natur. Zwischen 0^ und 100^ scheinen wenigstens zwei
kristallisierte Amalgame zu existieren. Vom Amalgam KHg,4 liegt die obere
Existenzgrenze bei etwa o^ Von hier ab tritt das Amalgam KHgi, auf, dessen
obere Existenzgrenze bei der Temperatur 70— 73<> abschließt; an dieses scheint
sich die Phase KHgi^ mit einem sehr kleinen Existenzgebiet anzureihen,
wenigstens wurde dieser Körper noch in schön kristallisiertem Zustande auf-
gefunden. Oberhalb 75® schemt der Bodenkörper nicht mehr nach einfachen
Verhältnissen zusammengesetzt zu sein, sondern es scheint sich die feste Phase
stetig mit der Temperatur zu verändern.
d) RubidiumamalganL Bei diesem von den Verfassern neu darg^
stellten Amalgam wurden nur zwei Löslichkeitsbestimmungen bei o^ und 25^
Ley, Quedcsilber. 573
gemacht Es ließ sich nur eruieren, dafi innerhalb dieses Intervalls ein Hg-
ärmeres Amalgam als RbHgjj beständig ist Es darf vorUufig nur die Existenz
von RbHgi2 als hinlänglich sichergestellt angesehen werden, das unterhalb o^
existenzfähig ist
Amalgame der Erdalkalimetalle. Mit steigendem Atomgewicht nimmt
die Leichtigkeit der Bildung und die Beständigkeit der Amalgame zu. Mag-
nesium- und Calciumamalgam sind so zersetziich, dafi Kerp und Böttger
vorläufig auf die Untersuchung dieser Stoffe verzichteten. Hingegen konnten
bei Strontium- und Bariumamalgam genaue Bestimmungen ausgeführt werden.
a) Strontiumamalgam. In dem Intervall o^ — 30^^ ist das Amalgam
SrHgi3 in Berührung mit flüssigem Amalgam stabil, hieran schliefit sich ein
Gleichgewichtsgebiet an, bei dem die feste und flüssige Phase beständig ihre
Zusammensetzung ändern.
^ b) Bariumamalgam. Zwischen 0^ und ioo<^ sind zwei Phasen des Amal-
gams beständig. Von 0^ bis 3o<^ besteht BaHg,j|, von da ab bis ioo<^ BaHgi,*
Zink- und Cadmiumamalgam. Diebeiden dem Quecksilber in vielea
Beziehungen ähnlichen Metalle Zink und Cadmium besitzen eine weit gröfiere
Löslichkeit in jenem als alle übrigen Metalle; Cadmium. ist löslicher als Zink.
Die Löslichkeit des Zinks in Quecksilber nimmt in dem Intervall von
o®— 8i;,5^ mit steigender Temperatur zu. Bei 89,5^ sowie bei 99^* wurden
jedoch kleinere Werte der Löslichkeit als bei 81,5® gefunden; außerdem, zeigten
sich außerordentlich starke Schwankungen in der Zusammensetzung der festen
Amalgame in Versuchsreihen, die bei gleicher Temperatur ausgeführt waren,
so daß die erhaltenen Zahlen noch keine Deutung zuließen; ähnliches gilt
vom Cadmiumamalgam.
Als chemische Verbindungen, d. h. innerhalb eines größeren
Temperaturgebietes beständige, feste Phasen in dem Gleichgewichtszustande:
festes Amalgam ^ ^ gesättigte Lösung des Metalls in Quecksilber sind von
Kerp und Böttger demnach folgende Amalgame charakterisiert worden:
NaHge, NaHfo, LiHg,, KHg,„ KHg,,, KHfto, RbHg,,, SrH&j,
BaHg,,, BaHg,,.
„Diese besitzen alle Eigenschaften, welche eine chemische Verbindung
charakterisieren: Unveränderliche Zusammensetzung, welche vom Wege der
Darstellung unabhängig ist und unveränderliche Eigenschaften, welche von
denen der Komponenten verschieden sind ferner können die genannten
Amalgame aus Quecksilber umkristallisiert werden, sofern dabei die Be-
dingungen der Temperatur nicht überschritten werden, innerhalb deren sie
beständig sind. Allen diesen Verbindungen ist eine charakteristische Kristall-
form eigentümlich.«
Ein nicht zu leugnender Nachteil der Methode der Löslichkeitsbestimmung
ist die Tatsache, daß manche Amalgame nur unvollkommen von den ihnen
anhaftenden Mutterlaugen befreit werden können, wodurch natürlich die
analytischen Daten sehr unsicher werden; in der Tat haben die gleich zu be-
spr^enden Methoden, welche von dem genannten Mangel frei sind, auch
erwiesen, daß die Existenz der quecksilberreichen Amalgame, z. B. KHgi^,
sehr unwahrscheinlich ist Vor der Erwähnung dieser Untersuchungen sollen
zwei Methoden aufgeführt werden, welche bei der Untersuchung der Hydrate
von Salzen treffliche Dienste geleistet, und die von Ogg mit Erfolg auch auf
die den Hydraten ähnlichen Amalgame angewandt wurden.
b) Untersuchungen von Ogg. Dieser Forscher***) übertrug zunächst die
574 ^cy» Quecksilber.
bekannte von Müller-Erzbach 11^) zur Auffindung von Salzen mit bestimmtem
Kristallwassergehalt angewendete Methode auf die Amalgame. Die Methode
besteht darin, aus der relativen Geschwindigkeit der Verdunstung von reinem
Quecksilber und Amalgam den relativen Dampfdruck des Quecksilbers in dem
Amalgam zu ermitteln. Bei bestimmter Konzentration des Amalgams erfahrt
der relative Dampfdruck eine plötzliche Orößenänderung, was auf die Existenz
einer bestimmten Verbindung deutet
Die Versuche wurden in der Weise angestellt, daß reines Quecksilber
und festes Amalgam in kleinen Eimerchen bei ioo<> nebeneinander im Vakuum
verdampft wurden. Jede Stunde wurden die Eimerchen herausgenommen und
n 1 *• r. rj I Verlust von Quecksilber - ^ A«f.««
gewogen. Relativer Dampfdruck = -.-,—.—. -i — , ^" Anfang
* ^ *^ Verlust von Amalgam
des Versuchs war die Zusammensetzung der festen Ag-Hg-Legierung AgHg*,««
entsprechend. Der Dampfdruck des Quecksilbers war etwas größer als der
des Amalgams und blieb ungefähr konstant, bis das rückständige Amalgam
die Zusammensetzung AgjHgi besaß. In der graphischen Darstellung
X 'MöUkMÜdir VirhSJt»ni9 Hg
Rg. 1.
(Abszisse «> Molekularverhältnis des Silbers zum Quecksilber, Ordinate =
relativer Dampfdruck) zeigt sich an dieser Stelle ein wenn auch nicht sehr
ausgesprochener Knick: Ein zweiter sehr starker Knick zeigt sich bei der
Lcy, Quecksfiber. 575
Zusammensetzung: AgHg. Damit kann die fcxistenz der Amalgame AgsHgi
und AgHg als ziemlich sicher angenommen werden.
Das erstere dieser beiden Silberamalgame wurde von Ogg noch auf
einem anderen Wege nachgewiesen, indem er wieder von einer bei Unter-
suchung kristallwasserhaltiger Salze aufgefundenen Regd Gebrauch machte.
Durch die Untersuchung von Andreae"') wurden -folgende Sätze experi-
mentell bewiesen:
1. Die Dissoziationsspannungen zweier Salzmengen mit verschiedenem
Wassergeha:: sind gleich, wenn letzterer bei beiden oberhalb oder unterhalb
«iner gewissen Grenze liegt
2. Die Dissoziationsspannungen zweier Salzmengen von verschiedenem
Wassergehalt sind verschieden, wenn der Wassergehalt des einen Salzes ober-
halb, der des anderen unterhalb der oben genannten Grenze liegt Beide
Sitze lassen sich in folgendem zusammenfassen: »Die Dissoziationsspannung
kristallwasserhaltiger Salze ist diskontinuierlich abhängig vom Zersetzungs-
zustande, d. h. von der Wassermenge, welche als Dampf fortgeht
Ogg wandte bei dem Silberamalgam die von Andreae benutzte »dyna-
mische Methode« in folgender Form an. In einem zweischenkligen Rohr
befand sich in dem einen Schenkel mit Silber gesättigtes Quecksilber, in dem
anderen reines Silberpulver. Mehrere derartig beschickter R(^hren wurden
verschiedene Zeit lang (5—49 Tage) auf 6o<> erwärmt Das Silber amalgamiert
sich, und das Quecksilber destilliert so lange zum Silber fiber, bis die Ten-
sionen beider Stoffe gleich geworden sind. Der Gleichgewichtszustand trat
ein, wenn die Zusammensetzung des Amalgams der Formel Ag^Hgi entsprach.
Ogg knüpft hieran die Bemerkung, daß diese Methode uns in den Stand
setzt, gewisse Amalgame im reinen Zustand frei von überschüssigem Queck-
silber darzustellen.
c) Untersuchung, von Maey. In ähnlicher Weise wie Berthelot
<s. S. 557) die Änderung der Wärmetönung beim Zusammentreffen wechselnder
Mengen von Quecksilber und Alkalimetall benutzte, um auf die Existenz be-
stimmter Verbindungen zwischen beiden Elementen zu schließen, studierte
Maey *i8) mit derselben Absicht die spezifischen Volumina der Kompositionen
von Quecksilber und einigen Alkalimetallen. Es gelang ihm, diese physikalische
Konstante innerhalb bestimmter und begrenzter Temperaturintervalle als lineare
Funktion der Zusammensetzung der Legierung darzustellen, wodurch ein aus
mehreren geraden Stücken bestehender Kurvenzug erhalten wurde. Eine ein-
fache Rechnung ergab, welchen molekularen Verhältnissen zwischen Queck-
silber und dem anderen Bestandteil die Schnittpunkte (Knicke) je zweier
aneinander stoßender Geraden der Volumkurve entsprach. So machte Maey
-die Existenz folgender Amalgame wahrscheinlich:
KHg„ . KHg, . KHg, . KHgj . KHg
NaHgj NaHgj NaHg NajHg
LiHfo LiHgj LiHg LiaHg.
Diese Methode ist beachtenswert, weil sie gestattet, alkalireiche Amalgame
unter gewöhnlichen Verhältnissen der Temperatur zu untersuchen. In der
Auffassung der Konstitution der Amalgame teilt Maey die Ansicht Kerps,
indem er die Amalgame ebenfalls mit den Salzhydraten vergleich*
Femer sei die
d) Untersuchung von Kurnakow erwähnt »^^, welcher die Schmelz-
temperaturen einer Reihe von Legierungen des K und Na mit Quecksilber unter-
576
Ley» Quecksilber.
suchte. Die erhaltenen Resultate wurden graphisch dargestellt (s. beisteh. Fig.), in-
dem als Abszissen die Zusammensetzungen der Legierungen in Atomprozentea
Hg, als Ordinaten die zugehörigen Schmelztemperaturen aufgetragen wurden.
Es resultierten sowohl für die Kalium- als auch für die Natriumlegierung zwei
aus mehreren einzelnen Zügen zusammengesetzte Kurvenbilder, welche beide
durch ein ausgezeichnetes Temperaturmaximum charakt^siert waren. Die
Na-Legierung hatte ein solches bei 346^ die K-Legierung bei 269,7®. Diesen
entsprechen Verbindungen Aron der Formel NaHgj resp. KHg,. In diesem
Maximalpunkte der Löslichkeitslinie treffen sich von links und rechts verlaufend
zwei Kurven, welche einerseits die Schmelzpunktemiedrigung des'NaHg^
durch Zusatz von Na, andererseits durch Zusatz von Hg zum Ausdrude
bringen.
Diesen letzteren beiden Linien schließen sich weiter links und rechts
mehrere m.. deutlichen Knicken ineinandergreifende Kurven an. Den Knicken
entsprechen Übergangspunkte, aus deren Vorhandensein auf die Existenz be-
stimmter Verbindungen Na, Hgy resp K, Hgy geschlossen wird.
Für die Na-Legierung wurden z. B. folgende Obergangspunkte (t) be-
.obachtet, auf welche folgende Atomverhältnisse Na : Hg stimmen:
155®
1:4.57
t: 21,25® 67^ 209,7<> 2i8<> 246^ (Max.)
Na: Hg: 5,69:) 2,56:) 1,02:1 1:1,1 1:2
Kurnakow schließt aus seinen Untersuchungen auf das Vorhandensein
folgender Amalgame:
Lcy, Quecksilber. 577
Natrium Kalium
NaHgn n<2,5
NaHg KHg
NaHgn 2>n>i
NaHg, KHg,
NaHgn 5>n>2 (NaHg,) KHg n 3,28 >n>i (KHg,)
NaHg, (oder NaHg,) KHgn 6,3>n>3,28 (KHg, oder KHge)
KHgn io,5>n>6,3 (KHg^o).
Die Resultate der Untersuchungen von K'^rp-Böttger, Maey und
Kurnakow weichen in verschiedenen Punkten voneinander ab, was zum
Teil durch die schon erwähnten der von Kerp-Böttger benutzten Methode
anhaftenden Mängel bedingt wird.
Die Frage nach der Zusammensetzung der Natriumamalgame ist an-
scheinend durch eine Untersuchung Schüllers**^^) endgültig gelöst, welcher
ebenfalls das Schmelzpunktsdiagramm der Na-Hg-Qemische genau untersuchte
und dabei die von Tammann ausgearbeitete Methode in Anwendung brachte.
Die Resultate dieser Untersuchung, die hier nicht mehr ausführlich berück-
sichtigt werden konnte, stimmen im wesentlicheQ mit denen Kurnakows.
Schüller, welcher durchwegs etwas höhere Schmelzpunkte erhalten, schließt
aus dem Schmelzpunktsdiagramm auf folgende Verbindungen:
NaHg4 . NaHgj . Na^^Hg,, . NaHg. NajHgj . Na,Hg, . NajHg.
Kurnakows Untersuchungen sind von N. A. Puschin^^oa) fortgesetzt
und auf die Amalgame der Schwermetalle ausgedehnt worden, bei denen die
Ergebnisse früherer Forschungen besonders widersprechend waren. Die
Schmelzpunktskurven der Gemische des Quecksilbers mit Blei, Zinn, Wismut,
Cadmium und Zink weisen insofern untereinander große Ähnlichkeit auf, als
keine derselben charakteristische Maxima zeigte. Für die Systeme Hg-Zn und
Hg-Bi wurden eutektische Punkte gefunden, Cd, Pb und Sn erniedrigen da-
gegen den Gefrierpunkt des Quecksilbers nicht, sondern scheiden sich schon
oberhalb des Erstarrungspunktes desselben aus der flüssigen Phase aus, was
früher schon von Tammann ^^^ konstatiert worden ist Von den eutektischen
Punkten bezw« dem Gefrierpunkt des Quecksilbers verlaufen sämtliche
Sdimeizkurven fast- geradlinig bis zum Erstarrungspunkt des anderen Metalls.
Aus dem besonderen Verlauf der Kurven will der Autor folgern, daß Queck-
silber mit Zink und Wismut mechanische Gemische, mit Cadmium, Blei und
Zinn dagegen feste Lösungen bildet
Die Hg-Cd- Kurve zeigte bei 63 AtoYnj^rozent Cd Andeutungen eines
Wendepunktes, der konform mit der Untersuchung der Mikrostruktur der
Stoffe als die Grenze des Ausscheidungsgebietes zweier polymorpher Modi-
fikationen der Amalgame gedeutet wird.
Diese Schlüsse wurden bestätigt durch die Untersuchungen der EMK
von Ketten, welche aus dem Metall A und der Legierung A + Hg als Elek-
troden, sowie der Salzlösung AX als Elektrolyt zusammengesetzt waren. Über
derartige Messungen s. Laurie, Herschkowitsch.**^^)
Endlich waren auch durch die mikroskopische Untersuchung der Struktur
der festen Legierungen keine Anhaltspunkte für die Existenz bestimmter
chemischer Verbindungen zu erbringen. Das Gefüge der Legierungen war
im allgemeinen dem der reinen Metalle ähnlich; Cd- Amalgame mit mehr als
63 Atomprozent Cd bilden kleine hexagonale Kristalle, solche mit weniger als
63 Atomprozent Cd blätterartige Gebilde.
Abegg, Htndb. d. anorgan. Chemie II. 37
578 Lcy, Quecksilber.
Abseits von den bisher erwähnten Amalgamen steht infolge seines eigen-
artigen Charakters das Ammoniumamalgam, welches von Seebeck i^^) und
gleichzeitig von Berzelius^^s) entdeckt und von letzterem mit Recht als
die wesentlichste Stütze seiner Ammoniumtheorie angesehen worden. S. a.
Davy, Gay-Lussac und Thenard.*24) Qber die Existenz des wirklichen
Ammoniumamalgams (NH4)xHgy und damit über die Metallnatur des
Radikals NH| wurden früher häufig Zweifel laut, s, Landolt»^^*), die aber
jetzt als endgültig beseitigt betrachtet werden können.
Das Amalgam bildet sich durch Elektrolyse von wässrigem Ammoniak
oder besser von wässrigen Lösungen der NH4 -Salze unter Benutzung einer
Quecksilberkathode oder durch Zersetzung eines Ammoniumsalzes durch ver-
schiedene Amalgame (K, Na, Ba usw.), wobei sich das Quecksilber resp. das
Alkaliamalgam stark aufbläht
Das Ammoniumamalgam bildet eine butterweiche, schwammige Masse von
der Farbe des Quecksilbers. Bei gewöhnlicher Temperatur ist es höchst un-
beständig, das unter starker Abkühlung dargestellte Amalgam ist etwas halt-
barer, doch tritt selbst bei sehr niedriger Temperatur langsamer Zerfall in
Quecksilber, Ammoniak und Wasserstoff ein, und zwar ist das Volumverhält-
nis der sich entwickelnden Gase NH3 und Hj wie 2:1, was der Zersetzung
des Radikals NH4 (2NH4 = 2NH3 (2 VoO + Hj (1 Vol)) entspricht Ober-
legt man weiter, daß weder Ammoniak noch Wasserstoff für sich in Queck-
silber merklich löslich sind und daß die Eigenschaften des neuen Körpers
völlig von denen der Komponenten abweichen, so darf man diese Umstände
schon als beweisend für die Existenz eines Ammoniumamalgams (NH4)xHgy
ansehen.
Der Beweis für die metallische Natur des in Quecksilber gelösten Kom-
plexes NIi4 gelang u. a. A. Coehn ^^s) durch einfache Versuche. War wirk-
lich jenes Radikal ein zusammengesetztes Alkalimetall, so sollte das Ammonium-
amalgam analog dem Kalium- oder Natriumamalgam aus Schwermetallsalzen
das Metall ausfällen. Dieser Versuch wurde mit Ammoniumamalgam und
Kupfersülfatlösung schon von Landolt (1. c) jedoch mit negativem Erfolg
angestellt, was ihn zu obigen Zweifeln über die Natur des Ammoniums ver-
anlaßte. Coehn zeigte nun, daß allerdings bei gewöhnlicher Temperatur die
Zerfallstendenz des Ammohiumamalgams so groß ist, daß dasselbe keine Re-
duktionswirkung ausüben kann, daß aber Ammoniumamalgam aus CUSO4-
Lösung das Kupfer ausfällt, wenn das unter starker Abkühlung dargestellte
Amalgam in die ebenfalls abgekühlte Lösung eingebracht wird.
Um dem Einwand zu begegnen, daß bei diesem Versuche etwa der unter
starkem Druck austretende Wasserstoff die Reduktion des Kupfersalzes bewirkt
habe, wies Coehn experimentell nach, daß durch Ammoniumamalgam auch
solche Metalle aus ihren Salzlösungen gefällt werden, welche durch Wasser-
stoff nicht reduzierbar sind, z. B. Cadmium und Zink.
Zu demselben Resultat hinsichtlich der Natur des Ammoniumamalgams
war schon früher Le Blanc^^ej gekommen durch Untersuchung der beider
Elektrolyse von NH4 -Salzen mittels Hg-Elektroden auftretenden Polarisations-
spannungen» Es ergab sich nämlich, daß Amoniumamalgam gegen wässrige
Lösungen elektrische Differenzen von solcher Größe besitzt, wie sie nur die
Allcaliamalgame aufweisen (vergl. hierzu Coehn, I. c).
Darstellung der Amalgame. Die Darstellung der Amalgame geschieht
im wesentlichen auf drei verschiedenen Wegen.
Ley, Quecksilber.
579
Pt.DralU/
festes Amalgcuiv
Rg.3.
1. Die Metalle werden einfach in
Quecksilber event unter Wärmezu-
fuhr gelöst
2. Die betreffenden Metallsalze
werden der Elektrolyse unterworfen,
wobei die anzuwendende Kathode
entweder
2a eine ruhende oder 2 b eine
in den Elektrolyten abtropfende
Quecksilbermasse sein kann. Der
elektrolytischen Abscheidung bedient
man sich mit Vorteil, wenn die Me-
talle schwierig im freien Zustande
rein zu erhalten sind.
Im Falle 2b benutzt man am
zweckmäßigsten den von Kerp^^j)
beschriebenen Apparat, welcher im
Prinzip einem von Nernst ange-
gebetlen Vorlesungsapparat nachge-
bildet ist und welcher als wichtig
hier beschrieben sei (s. beisteh. Fig.).
fr Das in den Trichter A gegebene
Quecksilber fließt aus demselben
durch eine Kapillare von möglichst
engem Querschnitt — V2 — 1 ^^ —
in Gestalt eines dünnen Fadens
durch den im Gefäß B befindlichen
Elektrolyten. Das entstandene Amal-
gam gelangt durch das Abflußrohr
in die Vorlage C Aus dieser wird
es in kleine Tropftrichter abgezogen
und hieraus vermittels der Röhre a.
welche mit dem Abflußrohr des
Tropftrichters durch einen kurzen
Gummischlauch verbunden wird,
wieder in den Trichter A einge-
füllt Diesen Kreislauf macht das
Quecksilber bezw. das verdünnte
Amalgam so lange, bis es wegen
seiner Konsistenz
' veräJlmalganu nur mehr in einzel-
nen Tropfen aus
dem Trichter A,
welcher inzwischen
mit anderen von
immer größeren
Querschnitten der
Rohrmündung ver-
tauscht worden ist,
herauskommt oder
37^
580 Ley, Quecksilber.
bis die Wasserstoffentwicklung an dem durchfließenden Quecksilberfaden zu poS
wird. Es ist daher zweckmäßig, das Quecksilber recht schnell hintereinander
aufzugeben, damit der Elektrolyt durch die energische Zersetzung warm vird
und das durchfließende Amalgam durch die erhöhte Temperatur möglichst
lange dünnflüssig gehalten wird. In dem Maße, wie das Amalgam konzentrierter
wird, setzt es in der Vorlage C festes Amalgam ab.« — »Damit das Amalgam
durch Oxydation nicht leidet, wird sowohl in den Trichter A, wie in die
Vorlage C und ebenso in die zum Transport des Amalgams von C nach A
gebrauchten Tropftrichter während der ganzen Versuchsdauer gut getrockneter
Wasserstoff eingeleitet Die Kathode besteht aus einem Platindraht, welcher
in das Quecksilber des Trichters A möglichst tief eintaucht, die Anode aus
dünnen Kohlestäbchen, welche mit einem Ring von Kupferdraht verbunden
sind.'' -- »Die Krümmung des Abflußrohres von B ist so zu bemessen, daß
das höchste Niveau desselben bei h etwas unter der Verengung des Elektro-
lysiergefäßes B bleibt«
Von W. Kettembein^?») sind neuerdings systematische Versuche ange-
stellt worden, welche Metalle durch Elektrolyse aus ihren Salzlösungen an
Quecksilber abgeschieden werden können. Er teilt die Metalle darnach in 3
Gruppen ein:
a) Bei den Metallen der beiden ersten Oruppen des periodischen Systems
wird die Lösungstension derartig erniedrigt, daß die Abscheidung der Amal-
game aus wässriger Lösung gelingt Einen Übergang dieser Klasse zur
nächsten bilden Mg und Be, deren Amalgame zwar aus wässrigen Lösungen
gebildet werden, aber sehr unbeständig sind.
ß) Die drei- und vierwertigen Metalle der 3. und 4. Gruppe des perio-
dischen Svstems bilden in wässriger Lösung keine Amalgame (auch Zirkonium).
Die zweiwertigen Metalle dieser Oruppen schließen sich der ersten
Klasse an.
7) Bei den übrigen Metallen erfolgt die Abscheidung an Quecksilber
stets, doch haben diese Metalle (Fe, Co, Ni, Pt) nur geringe Löslichkeit in
Quecksilber.
3. In manchen Fällen wird man zur Darstellung der Amalgame von dem
Amalgam eines Metalls mit grosser Lösungstension ausgehen (Na, Zn) und
dieses auf die zu reduzierenden Metallsalze, z. B. Kupfersulfat, einwirken lassen.
Es folgt jetct eine Beschreibung der einzelnen Amalgame.
Lithrufnamalgam wird nach Kerp^^^) durch Elektrolyse einer LiQ-
Lösung mit tropfender Hg-Kathode dargestellt Der Elektrolyt besteht aus
einer gesättigten LiCl-Lösung. Läßt man 1 kg Quecksilber bei 14— 16 Volt
Spannung etwa 100 mal den Apparat passieren, so erhält man ein Amalgam,
welches beim Abkühlen auf 0^ 40—50 g festes Amalgam abscheidet Letz-
teres kristallisiert in großen silberglänzenden Nadeln, die der Formel
Li Hg5 entsprechend zusammengesetzt sind. Dieselbe Zusammensetzung fanden
Guntz und Fer^e'^sj^ die ^ das Amalgam durch Elektrolyse einer gesät-
tigten Lösung von hamsaurem Lithium darstellten. Der Schmelzpunkt liegt
oberhalb 100^; bei 125<> zerfällt das Amalgam .in einen schwer beweglichen
Kristallbrei, erst oberhalb i6s^ tritt völlige Schmelzung ein.
Nach Kerp und Böttger ist LiHg^ zwischen 0 und 100 die einzige
beständige Phase, wie aus folgender Tabelle der Löslichkeiten hervorgeht
Ley, Quecksilber.
581
Prozente Li gefunden
berechnet
Tenpentur
im flüssigen
im festen
für
Amalgam
Amalgam
0«
0,04
0,70
64.5»
0,10
0,69
LiH&
8i0
0,11
0,69
0,70 Proz. Li
99^0
0,13
0,69
Ober die Existenz der Amalgame Li Hg, Li Hg und Li, Hg s. EMaey."^)
Die spez. Volumina der Hg- Li- Amalgame sind nach Maey (1. c) folgende
(p: Prozentgehalt an Li, v: spez. Volumen in ccm):
p
V
p
V
0,0301
0,07407
1,299
0,0^191
0,0316
0,07407
1,535
0,08427
0464
0,07566
2,166
0,09*53
0,503
0,07613
3,63
0,10^1
0,546
0,07602
3.92
0,11100
0,591
0,07673
8,39
0,16540
0,800
0,07775
9.50
0,17834
0,946
0,07881
11,03
0,1988
19,58
0,3395
Natriafnamalgam. Altere Lit.: Oay-Lussac und Th€n9LTd^^% Mühl-
häuser *3o), Böttgeri3»), Lampadiusi32)^ de Souza.»")
Dieses für organisch-chemische Zwecke wichtige Reduktionsmittel wird
durch Zusammenschmelzen der beiden Metalle bei etwas erhöhter Temperatur
dargestellt, wobei die Vereinigung der beiden Stoffe unter Zischen und
Feuererscheinung erfolgt''*) Bei ca. 1 Tl. Na auf 100 TIe. Hg ist das Amal-
gam dickflüssig, bei 80 Tln. Hg auf 1 Tl. Na breiartig, bei einer kleinen Menge
Quecksilber wird es starr und kristallinisch. Die chemische Verbindung
NaHg^ gewinnt man nach Kraut und Popp'^'), indem man ein 3prozen-
tiges Amalgam unter Wasser oder einer Lösung von Na OH oder NajCO)
stehen läßt NaHg^ stellt lange silberglänzende Nadeln dar, welche bereits
bei 39<^ zu einem Kristallbrei zerfallen, bei 58<^ vollständig schmelzen. Bei
ca. 40— 42<^ wandelt sich das Amalgam Na Hg^ in Na Hgj um, welches äußer-
lich dem ersteren sehr ähnelt Na Hgj ist mit seiner Hg-Lösung bis oberhalb
looo als feste Phase existenzfähig; bei ca. löo® scheint es sich zu zersetzen
(Kerp).
(Die Tabelle der Löslichkeitsbe^mmungen siehe nächste Seite oben.)
Das flüssige Amalgam wird durch Wasser und wässrige Lösungen von
Natriumsalzen und Natriumhydroxyd sehr langsam zersetzt, was wohl dahin zu
deuten ist, daß die chemischen Verbindungen NaHg^ und NaHg^ eine weit
geringere Lösungstension besitzen als freies Natrium. Die Lösungsgeschwin-
digkeit des verdünnten Na-Amalgams (ca. 6,7 Proz. Na enthaltend) in ver-
dünnter Natronlauge wird bedeutend, bis zur stürmischen Wasserstoffeutwick-
lung, erhöht, wenn man der Natronlauge eine geringe Menge Zinksulfat- oder
Bleiacetatlösung zusetzt, ein Vorgang, der vielleicht auf katalytische Ursachen
zurückzuführen ist
582 Leyi Quecksilber.
Löslichkeitsbestimmungen beim Na-Amalgam (Kerp und Böttger).
Prozent Na gefunden im |
L&slidikeit in
Teinpentur
flfissigen
Amalgam
resKn
Amalgam
Feste Phase
Quedcsilber
Pn>z.Na
oo
0,54
1,75
0,54
ago
0,65
1,76
0,65
30
0,67
1.83
ffir NaHg,
0,68
35
0,70
1,77
ber. 1,88 0/,
0,70
37,7
0,71
1.74
Na
0,71
39»9
0,72
1.74
0,72
40
0,72
—
0,72
40,5
0,72
/i,74
11,98
0,72
42
0,72
1,96
0,73
45.8
0,73
2,07
0,74
50
0.74
2,00
0,75
56,7
0,79
2,16
0,80
64,9
0,85
2,16
für NaHgj
0,86
81
0,9a
2,04
ber.2,25«/.
0,93
904
0,99
2,15
Na
1,00
99,8
1,10
2,15
1."
124
M7
2,21
M9
J39
1,69
2,28
1,72
161
2,01
. 2,33
2,05
Die Bildungswärmen für Na-Amalgam sind nach Berthelot (vergL S 557).
Zustand
flüssig
breiig
fest
Quecksilber auf i
Natrium
Bildungswärme L K.
25
13.5
6,0
188
189
211
4.55
2,30
2,0
211
180
178
1,04
103
Über NaHgji Na Hg, Naügg vergl. Kurnakow^^^), s. auch die Kurve
s. 576.
Über andere Amalgame, deren chemische Individualität noch nicht sicher
feststeht, wie NaHgg s. Quntz und F^r^e."«)
Die spezifischen Volumina der Hg-Na-Legierungen resp. Amalgame sind
nach Maey (I- c.) ^us folgender Tabelle zu ersehen (s. S. 575).
p
V
P
V
0,103
0,07436
5.82
0,1031
0,260
0,07524
6,90
0,1109
0,292
0,07540
8,09
0,1198
0,597
0,07713
9,60
0,1314
0,620
0,07716
9,67
0,1324
1,021
0,07878
11.50
0,1485
Ley, Quecksilber.
583
P V
1,360 0,0795a
1,507 0,08038
1J55 0,08117
1,828 0,08151
1,900 0,08168
2,63 0,08545
3,20 0,08834
3,32 0,08940
4,85 0,09752
5,08 0,0990
Die Schmeiztemperaturen der
folgende (vergl. hierzu die Kurve
Atomprozente
Na
100
99.27
98,11
89,30
87,34
85,54
P
J7.5«
24.30
27,15
27,25
30.57
34,33
39,50
V
0,2013
0,2610
0,2865
0,2872
0,3207
0,3594
0,4 »32
Hg-Na-Systeme sind nach Kurnakow (1. c.)
von S. 576):
Schmelzpunkt
96,45«
91,95
87.65
44,90
32,4
23,4
85,05
21,25
Eutektisches Gemisch (E
84,43
25,15
1
83,77
30,0
82,80
33,65
^
80,46
47,0
^="-
78,73
53,5
§«!?
77,13
59,3
H
75,70
62,6
74,06 .
65,0
-^
73,52
65,5
0»
73,06
66,0
Mn*
72,31
66,3
'S
71.90
67,0 Obergangspunkt (C)
71,10
75,0
69,95
85,8
68,80
92,1
oktaedrische kömige
66,54
105,5
Kristalle
64,43
114,6
61,68
129,9 '
60,80
152,2
58,09
169,7
54,93
194,4
54,14
198,5
53,43
201,2
52.59
204,8
51,78
207,4
50,92
209,0
50,60
209,7
584
Ley, Quecksilber^
«
50,23
210,8
49.64
212,7
49.07
215,0
48,50
216,2
47,92
217,5
47,6o
218,0
Öbergangspunkt (F)
47,38
221,0
46,86
229,9
46,31
238,0
44,25
269,0
43,76
276,5
41,94
302,0
38,93
324,0
35,91
341,0
33,26
346.0
NaHft
32,79
345,9
3243
345,8
31,29
339,5
30,41
330,5
30,11
328,0
26,01
281,0
19,38
172,5
1845
160,0
17,95
155,0
Öbergangspunkt H
17,27
151,8
16,95
149.5
16,24
145.9
13,80
1264
13,18
120,5
11,66
91.0
8,65
61,0
6,33
37,0
4,97
16,45
Die Abhängigkeit der elektrischen Potentiale der Na-Amalgame von der
Amalgamkonzentration ist eingehend von Haber und Sack^^«») (vci^gL
Sack i36b) und Kettem beil »^'») gemessen. Als Elektrolyt diente eine methyl-
alkoholische Chlorlithiumlösung, Temp. — 80^. Die Potentiale sind bezogen
auf die Elektrode: HgiHgjO n-KOH,
0/0 Na im
Amalgam
Potential
%Na im
Amalgam
Potential
1,78
0,45
2,45
146
1,82
0,47
2,55
1,66
HgeNa 1,83
2,76
1,65
2,03
0,6 bis 0,8
2,77
1,89
2,1
0,7 bis 1,1
Hg4Na 2,8
2,22
1,22
2,94
1,70
HgjNa 2,25
2,26
0,6 bis 144
3,34 bis 15
1,8 bis 2,05.
Über 2,3 % Na sind die Amalgame unedel, unter 1,8 % Na sind sie etwa
so edel wie Quecksilber, dazwischen werden die Potentialwerte Undefiniert
Ley, Quecksilber.
585
Die natriumarmen Amalgame unter j,8 % sind bei gewöhnlicher Temperatur
um etwa 1,5 Volt unedler als in der JCälte.
Kaltttmamalgani. Altere Lit: H. Davy; Böttger^^^, Crookewitti'd)
Kalium verbindet sich mit Quecksilber schon bei gewöhnlicher Temperatur
und kann daher durch Zusammenschmelzen erhalten werden. Um so ein
Amalgam von bestimmter Zusammensetzung zu erhalten verfährt man zweck-
mäßig nach der von Reuter gegebenen Vorschrift. i'^^) Kerp stellt dasselbe
in ebenfalls einfacher Weise mit seinem S. 579 beschriebenen Apparate her. Bei
8-10 Volt lassen sich lopo g Quecksilber in 4 — 5 Stünden, währen^ deren
das verdünnte Amalgam den Elektrolyt etwa isomal passiert, etwa in 800 g
0,45 proz. flüssiges und 200 g 1,5 proz. festes Amalgam überführen.
Bei 100—140 Teilen Hg ist das Amalgam hart, bei 180 Teilen bröcklich,
bei 200 Teilen ^Hg flüssig.
Die Verbindung(?) KHgij wird nach Kraut und Popp (I. c) erhalten, in-
dem man 3proz. Natriumamalgam unter einer Lösung von KOH oder K2CO3
stehen läßt: in der Verbindung mit Hg erweist sich demnach das Natrium bei
diesen Konzentrationen unedler als das Kalium. Ober diese Reaktion, welche
auch umkehrbar ist s. Kettembeil.^*^*)
Nach Kerp und Böttger^^^) kristallisiert aus den Lösungen des
Kaliums in Quecksilber unter 0^ das Amalgam KHg,4 aus, welches jedoch
außerordentlich unbeständig ist und schon durch Druck, z. B. beim Zer-
drücken der Kristalle auf dem Filter mit einem Pistill, in das K-reichere
Amalgam KHg^j übergeht Der Umwandlungspunkt letzterer Reaktion liegt
bei ca. 0^. Aus der folgenden der Arbeit von Kerp und Böttger ent-
nommenen Tabelle sind die Löslichkeiten des Metalls in Quecksilber sowie
die bei den verschiedenen Temperaturen existenzfähigen Amalgame zu ersehen.
Löslichkeitsbestimmungen beim K-Amalgam.
Temperatur
Proz. K gefunden im.
Feste Phase
Löslidikeit in
Quecksilber
flfiss. Amalg.
festen Amalg.
Prot K
0«
0,31
1,56
0,31
20«
0,47
>,55
0,48
25 0
30?
45.8
56,1
0,53
0,56
0,80
0,88
1,55
1,57
1,57
1,59
KHg(?)
ber. 1,60 Proz. K
0,54
0,56
0,80
0,89
60
1,02
1,58
1,03
65
1,23
1,61
1,25
7»
73,5
74
1,64
1,71
1,61
1,86
1,88
1 KHg,o
( 1,91 Proz. K
M3
1,67
1,74
75
81
1,85
1,89
2,05
2,16
KHg9(?)
ber. 2,12 Proz. K
1,88
1,93
90
99,8
2,01
2,08
2,43
2,39
KHg8(?)
ber. 2,38 Proz. K
2,05
2,12
586 Ley, Quecksilber.
Das Amalgam KHg,2 stellt harte glänzende Würfel mit Rhombendodekaeder
und einzelnen Oktaederflächen dar. Auch KHgjo wird von Kerp als
chemisches Individuum angesehen; es bildet kleine metallglänzende Würfel
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß oberhalb 75^' der Bodenkörper nicht mehr
nach einfachen Verhältnissen zusammengesetzt ist.
KHg2 ist wie NaHgj durch einen hohen Schmelzpunkt ausgezeichnet
Über die Existenz anderer Amalgame siehe die allgemeinen Bemerkungen
S. 577 und die Arbeiten Kurnakows, Maeys und besonders Schüllers.
Spez. Volumina der KHg-Legierungen nach Maey.
P V
0,184 0,07479
0,378 0,07584
0,950 0,07747
1,162 0,07832
1,310 0,07858
1,611 0,07940
1,96 0,08142
2,82 0,08650
4,27 0,09515
5,14 0,10055
Schmelzpunkte der K-Hg-Legierungen nach Kurnakow (vgi. die Kurve
s. 576).
Atomprozente Schmelzpunkte
K
86,73 82,4
85,09 88,4
76,09 115,4
67,70 1354
64,28 142,7
62,48 148,7
45,24 175,0
43,39 215,0
39,04 251,5
34,45 269,5
34,19 269,2
33,34 269,7 Punkt R
p
V
6,17
0,1068
7J7
0,1183
8,44
0,1222
9,35
0,1290
12,87
0,1561
16,05
0,1823
16,98
0,1929
iS,6i
0,21 1 1
32,11 268,0
27,64 239,5
24,24 203,5
23,35 »95.0 Ubersangspunkt S
22,38, 194,5
»6,53 »74,0
44,27 151,0
13,61 129,0 Obergangspunkt T
11,70 112,5
1042 89,5
9,52 76,5
9,03 73,5
Lcy, Quecksilber. 587
Atomprozente Schmelzpunkte
K
8,65 70,3 Übergangspunkt O
7,71 694
6,76 66,0
4,90 52,0
Den Messungen von Haber und Sack analoge Messungen von Elek-
trodenpotentialen an Kaliumamalgamen hat Reuter ^;^) ausgeführt Die
Resultate sind denen der ersten Untersuchung analog. * Unter den gleichen
Versuchsbedingungen wurden folgende Werte erhalten
Atotnproz.
Qewichtsproz.
Potential
K
K
bezogen auf
im
Amalgam
Hj >.H— 0
Spur
— 0,14
7,55
1,57
+ 0,352
7,95
1,66
+ 0417
840
1,76
+ 1,558
9,02
1,90
+ 1,670
11.3
2,42
+ 1.853
19,5
4.5
+ 2,45
27,9
7,6
+ 2,226
50,8
16,8
+ 2,334
83,6
49,9
+ 248
95,1
79,3
+ 2,6
98,9
944
+ 2,71
100
100
+ 3,035
Bei 7,7 Atomproz. K (entsprechend KHgij) erleidet das Potential eine
plötzliche Änderung. Legierungen mit mehr K als der Verbindung ent-
sprechen, sind also unter den Versuchsbedingungen ( — 80^) unedel, Legie-
rungen mit weniger Kalium edel. Von Interesse ist ferner, daß geringe
Mengen von Quecksilber das Potential des Kaliums stark herabdrücken, was
übrigens auch für Natrium gilt .
Rnbidinmamalgam wird nach Kerp und Böttger^) ohne Schwierig-
keit durch Elektrolyse einer Chlomibidiumlösung in dem Kerpschen Apparat
dargestellt Das flüssige Amalgam setzte nach längeren Versuchen in einer
Kältemischung Kristalle, gut ausgebildete, silberglänzende Würfel ab, welche
die der Formel RbHgi, entsprechende Zusammensetzung besaßen und dem
analogen Kaliumamalgam aufierordentlich glichen. Aus den Löslichkeitsbe-
stimmungen ging hervor, daB dieses Amalgam schon bei 0^ nicht mehr
existenzfähig ist, sondern in Hg-ärmere Verbindungen zerfällt, so daB vorläufig
— es stand nur wenig Amalgam zur Verfügung — nur die Existenz von
RbHg|2 als hinlänglich sichergestellt betrachtet werden kann.
Löslichkeit des Rb in Quecksilber
Proz. Rb gefunden im
flüssigen Amalgam festen Amalgam ber. für RbHg,2
T — o<> 0,92 3,56 3,43 Proz. Rb
T— 25« 1,37 3,80
Amalgame der Erdalkallmetalle. Die Beständigkeit der Amalgame
sowie die Leichtigkeit ihrer Bildung nimmt in der Reihe der Erdalkalimetalle
588 ^^Xi Quecksilber.
mit steigendem Atomgewicht zu. Magnesium- und Caldumamalgam sind
liach Kerp und Böttgers Erfahrungen schwer im Zustand der fardieL5s-
lichkeitsversuche erforderlichen Reinheit zu erhalten.
Wie A. Coehn und W. KettembeiM^te) nachwiesen, erfolgt die dek-
trolytische Abscheidung der Erdalkalimetalle an Quecksilberkathoden bei
Spannungen, die sich um mehrere Zehntel Volt voneinander unterscheiden.
Aus einer gemischten BaQj-SrQj-Lösung läßt sich eine quantitative Trennung
der Metalle durch Amalg^mbildung ausfuhren, falls man unterhalb der für das
höher sich entladende Metall geltenden Spannung elektrolysiert
MagnMlnmamalgain wurde von Klauer ^^^) durch die Einwirkung
von Natriumamalgam auf eine Bittersalzlösung erhalten, eine nach dem
späteren sehr zweifelhafte Angabe. Wanklyn und Chapman*^') stellten
fest, dafi oxydfreies Magnesium und Quecksilber sehr langsam in der Kälte,
heftig jedoch beim Siedepunkt des Quecksilbers aufeinander einwirken. Das
Amalgam ist sehr unbeständig, selbst bef einem Qehalte von 0,5 Proz. Mg
verliert es an der Luft augenblicklich seinen Olanz. Wasser wird unter
starker Erwärmung zersetzt
Diese Reaktionsfähigkeit des Magnesiumamalgams wirkt um so über-
raschender, als im allgemeinen, wie bei den Alkaliamalgamen erwähnt, der
elektropositive Charakter der Metalle beim LOsen in Quecksilber verringert
zu werden scheint
Kerp und Böttger heben hervor, daß die Darstellung des Amalgams
auf elektrolytischem Wege nicht gelang; sie stellten dasselbe durch Erhitzen
von oxydfreiem Magnesiumband mit Quecksilber auf aber 300® dar und
konnten die von Wanklyn und Chapman gemachten Beobachtungen in
bezug auf die Unbeständigkeit des Amalgams sowie die groBe Empfindlich-
keit gegen Wasser und Luft bestätigen. Die Löslichkeit des Metalls in Queck- *
Silber ist selbst bei der hohen Temperatur gering und beträgt etwa 1 Proz.;
exakte Löslichkeitsbestimmungen scheiterten an den unangenehmen Eigen-
schaften des Stoffes.
Ober ein durch Elektrolyse zu erhaltendes Berylliumamalgam s.
Ramsay.MlP)
Caldttmamalgatn. Altere Literatur: Berzelius und Pontin*.^^,
Klauer.M^) Nach Ferie^««) erhält man durch Elektrolyse von CaCl, eine
verdünnte Lösung von Calcium in Quecksilber und daraus durch Abdestillieren
des letzteren im Vakuum ein festes Amalgam Von der Zusammensetzung
Ca^Hgi in Oestalt einer grauen, porösen Masse.
Schürger 1^^) stellte ein gut kristallisierendes Amalgam dar, indem er
1 Teil Ca mit 20—22 Teilen Quecksilber in einer mit Kohlensäure gefüllten
Röhre bei 200—220 zusammenschmolz und nachher langsam erkalten ließ.
Das Amalgam stellt rhombische Säulen von der Zusammensetzung CaHg^ dar
und gleicht in seinen chemischen Eigenschaften dem Natriumamalgam. Es
i^ersetzt Ammoniak und Phosphorwasserstoff bei höherer Temperatur. Bei
ersterer Reaktion bilden sich anscheinend CaH, und CajNj, bei letzterer ent-
stehen Phosphorcalcium- und Quecksilberphosphid.
Strontinmamalgam. Altere Literatur: Davyi«^), Böttger^^^,
Franz.*««) Nach Kerp und Böttger 1**) zeigen die Lösungen des Stron-
tiums und mehr noch die des Bariums in Quecksilber im hohen Grade die
Eigenschaft, übersättigt zu bleiben. Die bei höherer Temperatur dargestellten
Amalgame können bis auf oo abgekühlt werden, ohne daß eine Ausscheidung
Ley, Quetksilber.
589
erfolgt. Wird ein Kristall des Amalgams eingesät, so beginnt die Abscheidung
der festen Phase, vollzieht sich aber nur sehr langsam, so\daB oft Tage nötig
sind, bis sich der Gleichgewichtszustand völlig eingestellt hat Auf diesen
Umstand war bei den Löslichkeitsbestimmungen Rücksicht zu nehmen.
Nach Kerp wird das Amalgam in dem genannten Apparate durch Elektro-
lyse einer gesättigten SrCl^-Lösung bei einer Spannung von 8 Volt und 5 Amp.
erhalten^ wobei der Elektrolyt häufig zu erneuern ist
Das isolierte Amalgam besitzt die Zusammensetzung Srüg^^ und bildet
überaus harte, silberglänzende Kristalle, welche bei 6o<^ zu zerfallen beginnen
und bei 70^ vollständig geschmolzen sind. Gegen Luft und Feuchtigkeit sind
die Kristalle äußerst empfindlich.
Für die Löslichkeitsversuche stellten Kerp und Böttger noch ein höher-
prozentiges Amalgam her, indem sie von dem vorigen Amalgam im Vakuum
Quecksilber abdestillierten.
In einem Falle war das zurückbleibende Amalgam ca. isproz., was etwa
der Formel Sr^Hfo entsprechen würde. Dieser Körper zersetzt das Wasser
stürmisch unter Aufzischen und oxydiert sich energisch unter starker Erhitzung.
Das Amalgam SrHgi, ist etwa bis 300 als chemisches Individuum mit flüssigem
Amalgam im Gleichgewicht; oberhalb dieser Temperatur scheint sowohl feste
als flüssige Phase kontinuieriich ihre Zusammensetzung zu ändern, wie nach-
folgende Tabelle im Detail zeigt
Löslichkeitsbestimmungen
beim Strontiumamalgam
(Kerp und Böttger)
Temperatur
Proz. Sr gefunden im
Feste Phase
Lflslichlceit in
QuecksiU>er
flfiss. Amalg. | festen Amalg.
Proz. Sr
0»
0,73 1 340
! SrHg,,
1 ber. 3,51 Proz. Sr.
0,73
20'
^_ A
1,02
3,33
1,04
30 0
1.25
3,42
1^7
46»
1.33
3,98
1,35
56»
1,52
4,96
1.54
64,5»
1,76
5,33
1,79
81»
""^
5.37
■ —
Die von Guntz und Fer6e*^^ beschriebenen Körper SrHg,, und SrHg|4
sind nach Kerp und Böttger nicht als chemische Individuen zu betrachten.
Bariumamalgam. Altere Literatur: Davy^«®), Bunsen ><>), Bött-
ger 13?), Crookes.'»o)
Bariumamalgam bildet sich nach Kerp 11 3) sehr leicht durch Elektrolyse
einer gesättigten Chlorbariumlösung nach der gewöhnlichen Methode mit
ruhender Hg-Kathode, wobei zweckmäßig ebenfalls der Elektrolyt häufig er-
neuert wird.
Es werden zwei Amalgame isoliert:
B^Hg,3, welches etwa zwischen 0 und 30O beständig ist und meist als
Konglomerat von silberglänzenden, würfelförmigen Kristallen erhalten wird, und
^Hg,2, das in schönen silberglänzenden Würfeln mit vielfach abge-
stumpften Ecken und Kanten auftritt BaHgij oxydiert sich an der Luft sehr
590
Ley, Quecksilber.
energisch, wird jedoch vom Wasser äußerst langsam zersetzt, siehe auch Quntz
und Fer6e.>28)
Die folgende Tabelle enthält die von Kerp und Bötttger ermittelten
Löslichkeilsverhältnisse des Bariumamalgams.
Löslichkeitsbestitnmungen
beim Bariumamalgam.
Temperatur
Proz. Ba gefunden im
Feste Phase
LösUchkdt in
Quecksilber
flOss. Amalg.
festen Amalg.
Proz. Ba
0»
0,15
4,60
0,15
20»
0,32
4,73
0,33
25«
0,34
4,95
BaHg„
0,34
27,6«
0,35
4,75
ber. 5,00 Proz. Ba
0,35
28^1»
0,36
4,77
0,37
29,2»
0,38
4,80
5,21
0,38
30»
043
5.29
043
35«
0,46
5.34
046
46«
0,52
5.23
BaHg,,
ber. 5,39 Proz. Ba
0,52
56»
0,68 ,
5.26
0,69
65»
0,83
5,26
0,84
81»
0,97
5,26
0,98
89,5«
1,06
5,26
1,07
99«
1,26
5,34
1,28
Das Amalgam BaHg,ß, welches Ountz und Ferfe^*') beschrieben haben,
existiert nach Kerp und Böttger oberhalb 0^ nicht
Amalgame des Cu, Ag, Au. Kupferamalgam wird leicht erhalten,
wenn man blankes, oxydfreies Metall zuerst mit einigen Tropfen Mercuronitnit-
lösung verquickt und dann mit überschüssigem Quecksilber, etwa 3 Teilen,
bei 60—70® zugammenreibt (Pettenkofer'*^). Sehr gut eignet sich hierzu
das sogen. Gattermannsche Kupferpulver, welches man durch Reduktion
von Kupfersulfatlösung mit Zinkstaub erhalt
Ferner erhält man das Amalgam durch Behandeln einer Kupfersulfatlösung
mit verdünntem, etwa V2— '/4Proz. Natriumamalgam in der Kälte, wo die
Bildung von Kupferoxyduf so gut wie vollständig ausblei!>t H. Ley (un-
veröffentl. Beob.). Auch durch Elektrolyse einer Kupfersulfatlösung mit Queck-
silberkathode ist die Legierung darstellbar.
Das Amalgam ist silberweiß bis hellrpt Das erwärmte Amalgam wird
durch Reiben im Mörser weich und plastisch, nach einiger Zeit wieder fest
und sehr hart, ohne daß es sein Volumen ändert
Ein Amalgam CuHg soll durch Elektrolyse einer CuS04-Lösung unter
bestimmten Bedingungen entstehen, s. darüber Orove***), Joule***), Schu-
mahnJä*) Ober weitere kristallisierte Amalgame s. BecquereP*^, de
Souza."3)
Silberamalgam findet sich natürlich als Arguerit und Amalgam, beide
im regulären System kristallisierend, aber meist nach wechselnden Verhält-
nissen zusammengesetzt Für ersteres wird meist die Formel AgHgi^, für
Ley, Quecksilber.
591
letzteres Ag.,Hg4 angegeben. S. Domeyko und'Berthier**'), Klaproth^^S)^
Cordier.»*^)
Die Vereinigung beider Metalle erfolgt leicht; so durch Erhitzen des
Silbers mit Quecksilber beim Siedepunkt des letzteren oder durch Reduzieren
von Silbernitratlösung mit Quecksilber (arbor Dianae); femer beim Behandeln
von Natriumamalgam mit Silbernitrat Dumas '<^<^) erhielt ein schön kristalli-
siertes Amalgam durch Filtrieren von silberhaltigem Quecksilber nach
37jährigem Stehen. Die Analyse ergab für die Zusammensetzung des Amal-
gams die Formel Ag2Hg.,; höchstwahrscheinliclr^andelt es sich um das von
Ogg erhaltene Amalgam Ag3Hg4, welches durch anhaftendes Quecksilber ver-
unreinigt war.
Eingehende Versuche, die Zusammensetzung der Silberamalgame zu be-
stimmen, wurden von Ogg*>*) unternommen. Ogg fand die Löslichkeit des
Silbers im Quecksilber sehr gering. Zunächst wurde das bei der Reaktion
zwischen Silbernitrat und Quecksilber (s. S. 553) erhaltene feste Amalgam vom
überschüssigen Quecksilber durch Filtration durch Leder getrennt und der Ana-
lyse unterworfen. Letztere ergab das Verhältnis Ag : Hg = 2 : 4,98. Da jedoch das
Amalgam sehr hartnäckigQuecksilberzurückhält, wurde die Zusammensetzung des
Amalgams nach den indirekten, schon im allgemeinen Teil (S. 574 u. 575) erwähnten
Methoden ermittelt Dieselben ergaben mit Sicherheit die Existenz von AgjHg^
und AgHg. Die Bildungswärme für 1 Mol AgjHg^ wurde durch Untersuchung
des Gleichgewichtszustands: MHg-f- 6Ag-^z=z±3Hg2 •+2AgjHg4ZU7336g-cal
ermittelt (vergl. S. 558).
Ogg wies ferner nach, daß die Zersetzungsspannungen von Silber- und
Mercuronitratlösungen sehr naheliegen und bei einer gewissen Konzentration
(ca. ^I^Q kquiv.) einander gleich werden.
Aus einer gemischten Lösung von Mercuro- und Silbemitrat scheiden
sich beide Metalle als Amalgam ab, und zwar bei niederer Spannung, als sie
den reinen Metallen zukommt Zum Nachweis dieser Tatsache wurden Ketten
von folgendem Schema untersucht:
Hg
Hg
HgjClj, VinKCl
HgjClj, VinKCl
V10HNO3
VioHNOa
Hfo(N03),
2
1/10 n&ii^3.,
Vio
.V.o
HNO3
AgNos
HNO3
Pt
Pt
Normalelektrode.
Die Ketten wurden eine Minute kurz geschlossen und darauf die E.M.K.
gemessen. Der Strom fließt in der Kette von links nach rechts und schlägt
das Hg resp. Ag auf dem Platin (Platinspitze) nieder. In der folgenden
Tabelle sind die EMK der Silber- und der gemischten Silber-Quecksilberelek-
trode gegen die Normalelektrode verzeichnet
AgN03
in ViohHNOj
Volt
Volt
ViQs.i norm-
0,3850
V25
HgNOa
in V.oHNOj
0,4461
'uS'lJ "
0,4178
tr
+ V4,8,6
AgNOj
0,4479
Vi 4.94 >'
04386
tf
+ V227,6
}1
0,4500
V6.92 »
04611
II
+ '/64 43
It
0,4591
Vi.as "
0,4813
tr
+ V,6.02
II
0,4766
II
+ V9.4C
n
0,4830
n
+ '/5,26
II
0,4894
n
+ '/3.92
II
0,4937
592.
Ley, Quecksilber.
Ferner sind die EMK deir- Ag- sowie Ag-Hg-Elektrode, bezogen auf eine
Wasserstoffelektrode »i o, wiedergegeben, wobei die an den Berübrungsstellen
der Säuren und Salzlösungen auftretenden EMK in Ij^hnung gezogen
wurden. Für die H-Elektrode iii normaler HCl wurde —0,310 Volt angc-
nommen (Neumatin).
AgNO, in V10HNO3 Volt
V298»4 "orm* — 0,6776
V48.12 ;> — 0,7104
— 0,7312
— 0,7537
— 0,7740
48.12
Vl4,.4
V>,.8
Volt
V«HgNO, in VioHNO, - 0,7387
« + V4i8.«AgNO, — 0,7405
+
V64>4S
%
+
+
/16*02
V.,4
Ii46
20
+ V3,82
— 0,7426
— 0,7517
— 0,7692
— 0,7756
— 0,7820
— 0,7863
In der graphischen Darstellung (Abszisse: Verdünnungen des AgNO,) be-
zieht sich die punktierte Linie auf den Fall, daß aus den Mischungen die
reinen Metalle ausgeschieden werden. Die Betrachtung der Kurven läßt be-
sonders deutlich ersehen, daß das Amalgam, da es bei niederer Spannung
ausgeschieden wird, ein edleres Metall ist als jedes seiner Bestandteile.
-^,76
100
Vi
Rg. 4.
Über andere Amatgame, z.B. AgjHgi, deren Existenz aber noch nicht
genügend sicher steht, s. Littleton«»^ Berthelot«««»)
Ooldamalgam. Oold amalgamiert sich schon in der Kälte. Beim Er-
hitzen beider Metalle bis zum Kochen des Quecksilbers erfolgt sehr leicht
die Bitdung eines teigförmigen Amalgams, das bekanntlich zur heißen Vergoldung
dient Bei vorsichtigem Erhitzen des Amalgams bleibt das Oold meistens kri-
stallinisch zurück.
Von chemischen Verbindungen (?) der beiden Metalle sind beschrieben:
AugHg, vierseitige glänzende Prismen, Henry >««), Au^Hgi^äonnenscheini«^,
AuHgj, Crookewitt««»)
Zink- und Cadminmanialgani. Die dem Quecksilber in mancher
Hinsicht nahe stehenden Metalle Zink und Cadmium lösen sich beträchtlich
leichter in Quecksilber als die übrigen Schwermetalle und diese kristallisierten
Amalgame besitzen eine weit größere Metallkonzentration als die bis jetzt
aufgrfiUirten.
Ley, Quecksilber.
5Q3
Zinkamalgam. Altere Literatur: Regnault^^^), Damour^^^),
Bischof J^®) Die Vereinigung beider Metalle erfolgt schon in der Kälte,
rascher beim Erwärmen. Die Darstellung des Amalgams geschieht nach
Kerp und Böttger^^^) am besten durch Elektrolyse einer gesättigten Zink-
sulfatiösung mit Quecksilber als Kathode. Das so gewonnene Amalgam stellt
eine silberweiße, dickflüssige, mit harten Kristallen durchsetzte Masse dar,
welche sich an der Luft nicht verändert und von verdünnter Salzsäure nur
laingsam angegriffen wird. Aus der folgenden von Kerp und Böttger mit-
geteilten Tabelle
Löslichkeitsbestimmungen bei Zinkamalgam
Konzentration
Löslichkeit
Temperatur
der
flOssigen Amalgame
in
Quecksilber
Proz. Zn
Proz. Zn
0«
1,59
1,62
25»
2,10
2.J5
46,5«
2,94
3,03
560
3,09
3,20
64,5»
3,33
3,44
81.5«
4,87
5,>2
geht hervor, daß die L6sUchkeit des Zinks im Quecksilber bis zur Temperatur
81,5^ stetig ansteigt Bei 89,5<> und gg^ wurden dagegen für die Löslichkeit
geringere Werte gefunden als bei 81,5^. Die Analysen der bei den ver-
schiedenen Temperaturen beständigen Bodenkörper ergaben überaus regellose
2^len, was sich teilweise daraus erklärt, daß die festen Amalgame äußerst
hartnäckig die Mutterlauge zurückhalten, so daß eine saubere Trennung mit
Schwierigkeiten verknüpft ist Vorläufig lassen sich die von Kerp und
Böttger erhaltenen Zahlen noch nicht weiter verwerten.
Die Schmelzpunkte, d. h. die Temperaturen der beginnenden Kristallisation,
der Zn-Hg-Legierungen sind nach Puschin (s. S. 577) folgende:
Atomproz. Hg Schmelzpunkt
5,1 396
15,1 354
20,4 334
25,0 317
33.3 285 (die Leg. erstarrt vollständig unter 20o<^)
40,0 262,3
56,8 iQöj (die Leg. erstarrt vollständig unter 100")
66,6 155,0
71.4 134,8 (die Leg. erstarrt vollständig unter 70^')
82,0 88,?5
87i4 51,5
97,4 ca. —41,5
Der eutektische Punkt (ca. 4 Atomproz. Zn) liegt bei — 42,5"-
Cadtniumamalgam. Altere Literatur: Gangoini*^'), Wood.»^^)
Cadmium löst sich in Quecksilber schon bei gewöhnlicher Temperatur unter
beträchtlicher Wärmeabsorption.
Ab egg, Handb. d. uiorgan. Chemie II. 38
594
Ley, Quecksilber.
Außer auf diesem direkten Wege kann das Amalgam auch durch Ein-
wirkung von Natriumamalgam auf Cadmiumsulfat oder durch Elektrolyse einer
gesättigten Cadmiumsulfatlösung gewonnen werden. Das so erhaltene kömig-
kristallinische, silberglänzende und luftbeständige Amalgam besitzt annähernd
die der Formel CdjHg, entsprechende Zusammensetzung; wie die Zink-
legierung hält es die Mutterlauge hartnäckig zurück. Wird bei der Darstellung
des Amalgams mit einem stärkeren Strome bis zum Sieden der Lösung
elektrolysiert, so erhält man ein bedeutend konzentrierteres Amalgam, welches
sich in drei Schichten absondert, die einen verschiedenen Prozentgehalt an
Metall aufweisen (Kerp und Böttger*^»)). Die Lösungen des Cadmiunis
bleiben beim Abkühlen längere Zeit übersättigt
(Die Tabelle über Löslichkeit des Cadmiums in Quecksilber nach Kerp
und Böttger siehe nächste Seite oben.)
Die Annahme Kerps, daß Quecksilber mit Cadmium eine bestimmte
chemische Verbindung Cd2Hg7 mit abgegrenztem Beständigkeitsintervall bilde,
hat sich zufolge neuerer Untersuchungen von
Puschin undBiyP<^*)als nicht richtig erwiesen,
von denen besonders letzterer die Erstarrungs-
figur der Cadmium-Queksilber- Legierungen
durch sorgfältige Messungen klar gestellt hat
Da diese Untersuchung für die Theorie des
Cadmiumelements von Bedeutung ist, möge sie
hier etwas genauer besprochen werden. Damach
bilden Quecksilber und Cadmium zwei Reihen
von Mischkristallen, welche eine Lücke ein-
schließen. In dem beistehenden Diagramm be-
deuten AC und CB die thermometrisch und
dilatometrisch ermittelten Anfangserstarrungs-
punkte der flüssigen Qemische mit dem Knick-
punkt C bei i88<». AE und BD geben die dilato-
metrisch gefundenen Enderstamingspunkte der
Legierungen. Alle flüssigen Mischungen längs
AC sind koexistent mit festen Mischungen, deren
Cadmiumkonzentrationen durch die entsprechen-
den Punkte der Linie AD dargestellt werden;
das gleiche gilt von den flüssigen und festen
Gemischen längs CB und BD. Im Punkte C,
bei i88<^, können hingegen mit dem flüssigen
Gemisch zwei Arten von Mischkristallen von
der Konzentration D und E mit etwa 75 und
^^^ Cadmium im Gleichgewicht sein, hier ist
also eine Lücke zwischen den beiden Misch-
ungsreihen vorhanden. Durch Bestimmung
der EMK von Ketten (s. Fig. 6):
Cd-Amalgam j 765,4 g CdSO« i Cd- Amalgam
variabl. Zu- 1 ^HjO 12,04 Atom-
sammensetzung I auf 1 Liter | proz. Cd
wurde konstatiert, daß auch bei niederen Tem-
Fig. 5. peraturen ein Entmischungsgebiet besteht, das
Ifq iO JO JO *0 SO 60 n M 99 ^«t-
* KuncauraUoii iiLAUm,' %
Lcy, Quecksilber. 595
Löslidikeit des Cadmiums in Quecksilber nach Kerp und Böttger (1. c.)
Konzentration
Löslichkeit
Temperatur
der
flfissigen Amalgame
m
Quecksilber
Prot Cd
r>roz. Cd
0»
3,>7
3,27
25«
5,58
5,91
35«
6,99
7.52
40,5"
7,78
8,44
56,8«
10,34
11,53
73»
13,71
15.89
89»
1745
21,14
990
19.63
2442
durch die Linien FE und GD begrenzt wird. Bewegen wir uns also unter-
halb i88<^ auf einer Horizontalen zur Konzentrationsachse, so kommen wir
aus dem Gebiet der flüssigen Gemische nach Überschreitung von AD in das
erste Entmischungsgebiet, das heterogene System fest + flüssig, von hier aus
W30
mmmtk
^
--
^
___
y
/^
--^
^
—
J
/.
<.
^
Mxa
/^
WO
/.
/y
/
A
Y'
/
/
^Wr
/
//
aosa
/
9900
990
//
/
//
y
*
3S0
/
JJ*
soi'
10 90
40 JO tfO fO JU
CcncenanUon in Atom % Cd
Fig. 6.
3Ö*
596 Ley, Quecksilber.
über das feste Gebiet in das zweite Entmischungsgebiet zwischen den Scbnitt-
punkten der Horizontalen mit EF und DO. Alle Mischungen müssen also
hier ein Konglomerat zweier Arten von Mischkristallen darstellen«
Mit Hilfe der Erstarrungsfigur sowie mit Kenntnis der Abhängigkeit der
EMK von der Zusammensetzung der Amalgame bei verschiedenen Temp^
raturen ist es möglich, die bei den Cadmiumelementen von Jaeger, Cohen
u. a. beobachteten Unregelmäßigkeiten zu erklären.
Die von Biyl beobachteten Anfangserstamingspunkte der verschiedenen
flüssigen Amalgame sind folgende:
Atomptx)z. Gl
Erstarrungspunkt
Atomproz. Cd
Erstarrungspunkt
o
-38,8
27,22
84.6
047
-364
40,04
121,6
0,94
-34,6
50,28
149,6
5,52
-1,6
55,10
163.6
1244
+34,0
64,33
190,8
»8,39
54,4
70,90
214,6
33,21
68,8
74,58
237,3
84,96
2734
100
320,8
Alutnltilnmamalgam. Das Amalgam wurde von Cossa^^^ dardi
Zusammenschmelzen der beiden Metalle in einem indifferenten Oase erhalten.
Infolge der Amalgamierung ist anscheinend die Lösungstension des Metalles
stark vergrößert worden. Amalgamiertes Aluminium verliert an der Luft
rasch seinen Qlanz, erweist sich ds äußerst empfindlich gegen Luftfeuch-
tigkeit, zersetzt das Wasser lebhaTt, das Metall ist »aktiv« geworden. Es
genügen kleine Mengen von Quecksilber, um große Mengen von Aluminium
zu aktivieren (H. Wislicenus^'i)). Von H. Wislicenus und Kaufmann ^^^
ist amalgamiertes Aluminium als neutrales Reduktionsmittel für oiganisdi-
chemische Zwecke vorgeschlagen worden.
S. femer Lieben i^»), Tissier*'*), Neesen.^^»)
Ceramalgam wurde von Muthmann und Beck ^7^) durch Eintrsgcn
von Cer in siedendes Quecksilber erhalten. Die Legierungen sind flüssig,
wenn der Cergehalt nicht über 3 Proz. steigt, bei 3—8 Proz. Cer crhUt man
Produkte von teigiger Konsistenz, höherprozentige (bis 16 Proz; Cer) sind
bei gewöhnlicher Temperatur fest Die Legierungen reagieren mit Wasser
sofort unter Wasserstoffentwicklung und sind gegen feuchte Luft sehr em-
pfindlich, s. a. Cl. Winkler,"») Amalgame des Ce, Di, Y, Zr und Th durdi
Elektrolyse der Salzlösungen an Quecksilberkathoden darzustellen, gelang nidit
(KettembeiP^T)).
Thalllumamalgam. Beide Metalle legieren sich leicht zu euiem
kristallisierbaren Amalgam.
HgTlj Carstanjeni^«), Hg,Tl„ HftoTlj Regnault"')
Die &cistenz bestimmter Verbindungen dürfte jedoch hier wie bei anderen
Schwermetallen fraglich sein.
Zinnamalgam. Zinn und Quecksilber vereinigen sich schon bei g^
wohnlicher Temperatur unter Bindung von Wäriiie. Es ist leicht nach den
gewöhnlichen Methoden darstellbar. Die festen Zinnamalgame sind weiß wie
Zinn, spröde und kristallisieren in Würfeln. Die spezifischen Oewidite der
kristallisierten Legierungen, für welche auch bestimmte Formeln angegd>en
sind, wurden von Kupffer^^^) und Matthiessen"^) bestimmt Beim
Lcy, Quecksilber. 597
SdiQtteln der Amalgame mit verdQnnter Schwefelsäure bei Gegenwart von
Luft bildet sich Wasserstoffsuperoxyd (Sch&nbeini^<>)). Das Amalgaih findet
fflr' Spiegelbelegungen Verwendung.
Die folgende Tabelle enthält die Schmelzpunkte (Temperaturen bei be-
ginnender Kristallisation einiger Hg-Sn-Legierungen nach Puschin^^^)):
Atomproz. Hg Schmelzpunkt Atomproz. Hg Schmelzpunkt
o
231,5
54,6
122,75
oj
229,4
60,1
114,0
3,0
224
66,7
105
7.8
2»5,5'
69,2
101,5
l6,2
199,75
74,6
93,5
264
180,0
874
81,5
30,9
170,5
93.2
ca. 72
36,2
159,25
974
ca. 45
45,7
140,5
Ober Amalgampotentiale bei Zinn-Quecksilber-Legierungen s. Backhuis-
Roozeboom.^^2)
Bleiamalgam entsteht aus den beiden Metallen unter Wärmeabsorption
und ist auch durch Einwirkung von Natriumamalgam auf Bleiacetat, sowie
elektrolytisch darstellbar. Nach Puschin^^i) bildet Blei mit Quecksilber keine
chemischen Verbindungen, sondern isomorphe Mischungen, worauf besonders
die Tatsache hindeutet, daB die tatsächlich beobachteten Schmelzpunkte der
bleireicheren, mehr als 60 Proz. Pb enthaltenden Legierungen mit den nach
der Mischungsregel berechneten gut übereinstimmen; hiemach schei/it die An-
sicht von H. Fay und E. North*®*), daß in den Legierungen mit mehr als
65 Proz. Blei eine Verbindung Pb2Hg vorhanden sei, nicht zuzutreffen.
Puschin (I. c) bestimmte folgende Schmelzpunkte der Blei-Quecksilber-
Legierungen:
Atomproz. Hg
Schmelzpunkt
Atomproz. Hg
Schmelzpunkt
2.6
318,5
54,7
149.5
6.3
305.25
63,5
I29k5
u,o
288,0
684
120,25
16,6
267,5
75,0
110,5
27.0
232
83,0
101
35,8
204
864
96,75
40,6
189.5
89.7
90.7s
.50.0
162,5
98.2
unter 23
Ober spezifische Oewidite der Bleiamalgame s. Matthiessen>^*); Ober
elektrisches Leitvermögen Weber. ^»^
Altere Literatur s. bes. Schumann*»»), Bauer.*®*)
WIsmntamalgam entsteht aus den Elementen schon bei gewöhnlicher
Temperatur, leichter beim Eintragen von heifiem Quecksilber in geschmolzenes
Wismut
Schmelzpunkte der Hg-Bi-Legierungen nach Puschin (1. c).
Atomproz. Hg Schmelzpunkt Atomproz. Hg Schmelzpunkt
aj 261,75 5o;o 156,75
6,2 254,0 60,0 133,75
10.0 245 66,7 117,25
12.1 240,5 73,0 104,5
15.7 233 79,4 90,0
18
Ley,
Quecksilber.
Atotnproz. Hg
Schmelzpunkt
Atomproz.
Hg
Schmelzpunkt
20,0
224
83.7
81,75
25,0
213.25
95,8
ca. 44,0
33.3
195.75
98,6
18
40,0
182,0
45.0
169,5
Die Dichten der Wismutamalgame sind von Calvert und Johnson»*»^, die
elektrischen Leitfähigkeiten von Michaelis 1^^) und Matthiessen >^^ bestimmt
Altere Literatur: Crookewitt »«<>), Schönbein.i»»)
Schließlich sei daran erinnert, daß für manche technische Zwecke
Legierungen hergestellt werden, welche außer Quecksilber zwei und mehr
Metalle enthalten.
So wird das aus 2Tln. Hg, 1 Tl. Zn und 1 Tl. Sn bereitete Kienmayersdie
Amalgam für die Reibzeuge der Elektrisiermaschinen angewendet
Eine aus Blei, Antimon und etwas Quecksilber bestehende Legierung
(Marinemetall) wurde zum Beschlagen der Schiffe benutzt.
Die aus 100 Tln. Hg, 310 Tln. Pb, 497 Tln. Bi und 177 Tln. Sn be-
stehende, bei gewöhnlicher Temperatur feste Legierung ist durch einen sehr
niedrigen Schmelzpunkt (ca. 77^ ausgezeichnet Literatur: Jordan»'^),
Doebereiner»'->5), Phipsoni»*), Brame.»«*)
Eine sehr ausführliche Zusammenstellung der Literatur über Amalgame
und Legierungen des Quecksilbers findet man bei Sack.^^^
Mercurosalze.
Die Salze d(cr Mercuroreihe sind nach der Formel Hg2X2 zusammen-
gesetzt In wässriger Lösung der Salze besteht das zweiwertige Ion Hg^*',
nur in ganz verdünnter Lösung scheinen auch Hg'-Ionen existenzfähig zu
sein, womit natürlich ein Wertigkeitswechsel eintritt Im Gegensatz zu
dem Mercuriion lit das Ion Hg," durch größere Elektroafßnität ausge-
zeichnet, womit eine Reihe von Eigenschaften in Beziehung zu stehen
scheinen, vor allem die* wenig ausgesprochene Neigung des Mercuroions zur
Bildung von Komplex- und Doppelsalzen. Infolge der größeren Stärke der
den Salzen zugrunde liegenden Base: Hg2(OH)2 sind die Mercurosalze weniger
hydrolytisch gespalten als diejenigen der anderen Wertigkeitsstufe (s. bei
Mercuroperchlorat).
Die Löslichkeitsverhältnisse wurden schon früher kurz angedeutet Die
Halogenide und das Rhodanid sind schwer löslich außer dem Mercurofluorid,
schwer löslich ist ferner das Sulfat, leicht löslich sind die Salze mit einigen
sauerstoffhaltigen Anionen, wie NO3', CIO3' und besonders CIO4'.
Nach der Hg2"-lonenkonzentration in der gesättigten Lösung einiger
schwer löslicher Mercurosalze ordnen sich dieselben in folgende Reihe ein:
Chromat, ,
Phosphat,
Carbonat,
Chlorid,
Rhodanid,
Bromid,
Oxyd,
Jodid (Immerwahr, 1. c. s. S. 562).
Lcy, Ouecksilbcr. 599
Die Mercurosalze werden erhalten, indem man HgjO oder HgjCOg in
der betreffenden Säure auflöst oder durch Behandeln des entsprechenden
Mercurtsalzes mit metallischem Quecksilber; letztere Reaktion führt zu dem
auf S. 554 ausführlich behandelten Gleichgewichtszustände:
Hg" + Hg;Z=±Hg,-.
Bei schwer löslichen Salzen führt häufig doppelter Umsatz zum Ziel, in
dem man Mercuronitrat mit dem erforderlichen Alkalisalz fällt
Nichtexistenz einzelner Mercurosalze. Letztere Reaktion liefert
manchmal statt des zu erwartenden Mercurosalzes ein Gemisch von Mercuri-
salz und metallischem Quecksilber, während das Mercurosalz in analytisch
nachweisbaren Mengen nicht gebildet ist. Die Reaktion wird in diesem Sinne
in obiger Formel von rechts nach links verlaufen, wenn die Konzentration
der Mercuriionen durch Scliwerlöslichkeit des Salzes, Komplexbildung oder
anomale Dissoziation sehr gering, ist
Aus diesem Grunde erhält man beim Versetzen einer Mercuronitratlösung
mit Alkali-Cyanid oder HjS statt des zu erwartenden Mercurocyanids resp.
-Sulfids die entsprechenden Mercurisalze neben dem Metall. Den gleichen
Verlauf nimmt die Reaktion zwischen Mercuronitrat und einigen Säureamiden,
z. B. Succinimid und Acetamid, da die in Frage kommenden Mercuristickstoff-
salze äußerst wenig dissoziiert sind.
Anomale Salze, d. h. solche mit äußerst geringem Hgj "-Dissoziationsgrad,
kommen anscheinend nicht vor. Alle jetzt zu behandelnden Mercurosalze
geben die früher (S. 562)- aufgeführten hlgj-'-lonenkonzentrationen.
Mercurofluorid, Hg2F2, ist durch Lösen von frisch gefälltem Mercuro-
carbonat in wässriger Flußsäure oder durch Umsetzung von Silberfluorid mit
Kalomel erhalten worden (Finkener *•')). Es bildet ein gelbliches Kristall-
puiver, welches aus verdünnter FluBsäure umk stallisiert werden kann.
Der schwächer sauren Natur der Flußsäur und seiner größeren Löslich-
lichkeit entsprechend, wird Mercurofluorid im Gegensatz zu den anderen
Mercurohalogenen durch Behandeln mit Wasser in HF und HgjO hydrolysiert.
Am Licht färbt sich das Satz schwarz.
Mercurochlorid, Kalomel, Hg^Clj, kommt in der Natur als Quecksilber-
homerz, im quadratischen System kristallisierend, vor.
Die Darstellung des Kalomels geschieht entweder auf trockenem Wege,
.wie es die Pharmakopoe verlangt, durch Sublimation eines fein geriebenen
Gemenges von Quecksilber und Sublimat oder auf nassem Wege durch Fällen
einer verdünnten Mercuronitratlösung mit Kochsalz.
Das sublimierte Kalomel stellt meist eine weiße, fasrige Masse dar, das
gefällte besteht aus mikroskopischen Nädelchen; die Dichte schwankt zwischen
6,56—7,41. Beim Erhitzen färbt es sich gelb, bei Glühhitze verdampft es,
ohne vorher zu schmelzen. Die Dampfdichte wurde von Mitscherlich*»^),
Deville und Troost»»»), Fileti^»») oberhalb 400« der Formel HgCI ent-
sprechend gefunden. Ober den Zustand des Kalomeldampfes ist viel diskutiert
worden; höchstwahrscheinlich ist er im Sinne der Gleichung: Hg^CIj = Hg
+ HgCl2 zerfallen, denn ein in den Dampf gebrachtes Goldblättchen wird
sofort amalgamiert; vergi. Harris und V. Meyer^^^O; dagegen Fileti.202)
Der Versuch von Brereton Baker^oi»), wonach die Dampfdichte bei abso-
luter Trockenheit der Formel Hg^Clj entspricht, entscheidet wohl im Sinne
der Dissoziation in Hg -j- HgQj unter gewöhnlichen Umständen, zumal bei
dieser Trockenheit auch die Amalgamation von Gold ausbleibt
600 Ley, Quecksilber.
Der Dampfdruck des festen Kalomels wurde von NIedcrschulte**»)
nach der Mitführungsmethode bestimmt (s. a. Arctowski*<>^)).
Temperatur Dampfdruck in mm Hg
90 0,004
100 0,0089
120 0,016
140 0,038
160 0,15
180 045
Die Bildungswärme des festen Salzes ist nach Varet^os):
Hg, flfi«». +0, gisf. = HgjQj fett + 626,3 K.
Die Hg2'*-lonenkonzentration in der gesättigten, rein wässrigen Kalomel-
lösung ist von verschiedenen Seiten auf elektromotorischem Wege bestimmt
worden, so von Beihrend204) mit Hilfe der Kette:
Hg I Hg,a,, Vio n KQ | V,o " ^»^»^« + HNO, | Hg-0,391 Voh
zu 1,6 X 10-*;
Ogg^oft) berechnet dieselbe Größe aus der Kette:
Hg I HgjClj, 1 n KCl I i/j^n tl&Äk + , „ HNO, | Hg— 0466 Volt
zu i,öxio-*.
Ahnliche, ebenfalls kleinere Werte finden Ley und Hejimbucher'*^
mit Hilfe der Ketten:
Hg I HgjQa, 0,1 n KCl | 0,1 ntl&l!?!2ik | Hg— 0420 Volt (20^
und
Hg I HgjCIj, 0,01 nKQ | 0,1 n^felPi^ill | Hg— 0472 Volt (20«),
nämlich: 0,72x10-* resp. o,79Xio-*.
(Die Konzentration der Hgj'-Ionen in der Vio ^Quiv. Mercuroperchlorat-
16sung wurde zu 0,035 angenommen.)
Für die lonenkonzentration in der Dednormal- und Normalelektrode er-
geben sich daraus die Werte (Hg,** — 120 Hg-* s. S. 554)
Hg2-a=2,o-io-** und 3,5« 10-**. Hg-— 1,7-|0-** und 3-io-'*.
Die Leitfähigkeit der gesättigten Kalomellösung beträgt bei 18* nach
Kohlrausch *<>') jc— i,2xio-* Versucht man daraus die Löslichkeit des
Stoffes zu berechnen, so ergibt sich der Wert: 6,5 xio-«. Dieser Wert ist
aber zu hoch, teils wegen Hydrolyse des Kalomels, die sicher in geringem
Betrage vbrhanden, teils wegen Spaltung des Kalojnels in (Hg + HgQ,) und
daraus entstehender Hydrolyse des Sublimats. Das Löslichkeitsprodukt
Hgj-.Cl'a— 3.5io-»8 bei 25« ^^o)
Kalomel färbt sich, wie die anderen Mercurohalogene, im Licht dunkel,
höchstwahrscheinlich unter Zersetzung in Metall und Sublimat Konzentrierte
Lösungen von Chloriden, wie HQ, NaQ, NH4CI usw., wirken merklich lösend
auf Mercurochlorid ein. Die Reaktion erklärt sich aus dem Gleichgewichts*
zustand
HgjCLj 7 ^ HgOj + Hg resp. Hgj- ^ ^Hg + Hg-,
indem die .Zahl der Hg"-Ionen durch Komplexsalzbildung wie K3Hga4 u. a.
i
Lcy, Quecksilber. 601
stark vermindert wird. Die verschiedenen Chloride wirken je nach ihrer Q'-
lonenkonzentration etwas verschieden, z. B. lösen sich ih i 1 5 n NaCl, HCl,
VsCaCl] nach Richards u. Archibald^') 0,64 resp. 0,56 resp. OiSÖgügClj
aus Hg2Cl2 auf. Kalomel wirkt seiner Dissoziation in Hg + HgClj ent-
sprechend wie eine schwerlösliche. Modifikation des Sublimats von der Lös-
lichkeit ca. 3. 10-« Mol/1 (Ab egg»*«)). Näheres s. 5,637.
Mercnrobromld, HgjBr,, ist entweder durch Umsetzung eines löslichen
Mercurosalzes mit einem Bromid oder durch längere Einwirlaing von BfOm-
wasserstoffsäure auf das Metall darstellbar.
Das sublimierte Bromid stellt eine weiBe, fasrige Masse, das gefällte ein
weißes Kristallpulver dar; durch Lösen des letzteren in heiBer Mercuronitrat-
lösung wird das Bromid in weißen, perlmutterglänzenden, tetragonalen Blättchen
gewonnen. Spezifisches Gewicht: 7,037.
Mercurobromid verflüchtigt sich bei schwacher Glühhitze. Di^von Mit-
scherlich ^^^) bestimmte Dampfdichte entspricht ebenfalls der einfachen Formel :
HgBr oder wahrscheinlicher (s. HgjCl, S. 599) Hg + HgBrj.
Bildungswärme: Hgjfito. + Brjfito. — Hg^Br^tet + 490,5 K
(Varet, 1. c). Aus der freien Bildungsenergie (nach der Thomsonschen
Regel) und den Zersetzungsspannungen berechnet sich nach Bodländer^^^^
die lonenkonzentration in der gesättigten Lösung zu 0,83 xio-^ Mole,
während aus der von Goodwin^^^^ gemessenen Kette
Hg I HgjBr2 0,inKBr | 0,1 n KQ, HgjClj | Hg— 0,1338 Volt (17^
ein kleinerer Wert, nämlich [Hg2-] = 0,20x10-', folgt (Die Abweichung
beruht wohl darauf, daß die Thomsonsche Regel auf diesen Fall nicht an-
wendbar ist) Das Löslichkeitsprodukt (25^ ist Hg2-.Br'2—i,3.io-*^
Die freie Energie der Bildung des Mercurobromids aus Mercurochlorid
resp. Mercuroacetat und KBr ist von Bugarszky (L c) durch Messung der
EMK der Ketten:
Hg I Hg2a2,o,oi nKQ |^n KNO3 | 0,01 n KBr, Hg^Br^ | Hg (I)
nKNOs nKNGj
und
«g I Hg,(C,H,Oj)j, nKC,H,Gj | nKC,H,0, | 0,01 n KBr, Hg,Br, | Hg (II)
ermittelt
Für Kette I ist bei t— 43,3^ 180 o« gf
«—0,2149 0,1285 0,1311 Volt, —0,000144
Für Kette II ist bei t— 18,50 o« ^
a— 0,2474 0,2667 Volt, —0,00104
Mit Beibehaltung der Bezeichnungsweise von S. 564 ist
für I: F«=297i; G— 964; F + G— 3935, während Q= 4010 cal gefunden
[wurde,
für II: F=57i7; G — 6906; G + F— 12620; Q=1200.
In seinem sonstigen Verhalten gleicht das Mercurobromid dem vorigen
Salze und kann analog als eine Modifikation des Mercuribromids von der
Löslichkeit 3. lo-«^ aufgefaßt werden.
Mercurojodid, Hg2J2i wird entweder erhalten durch Zusammenreiben
602 Ley, Quecksilber.
der beiden Elemente unter Befeuchten mit Alkohol oder nach einer der beim
• Chlorid und Bromid genannten Methoden. Je nach der Darstellung wechselt
die Farbe von gelb bis gelbgrün und grün. Diese Farbenverschiedenheiten
sind nicht verschiedenen Modifikationen zuzuschreiben, sondern sind die
Zeichen einer Zersetzung des Mercurojodids. Die Farbenunterschiede ent-
stammen vielleicht niir mehr oder weniger weitgehender Zersetzung in
HgJa + Hg, einer Zersetzung, die auch durch Auswaschen fortwährend ge-
fördert wird, indem sehr fein verteiltes, gelbes HgJ^ sich bildet und einen
durch die äquivalente Menge Quecksilb^rmetall dunkler gefärbten Rest hinter-
läßt, so daß man HgjJs als nur in Gegenwart seiner Dissoziationsprodukte
Hg + Hg)2 beständig anzusehen hat, und somit über seine Farbe nidits
Sicheres aussagen kann.
Das spezifische Gewicht schwankt zwischen 7,64 una 7,75. Beim Er-
wärmen bis 70® färben sich die Kristalle rötlich, bei ca. 200<> sind sie granat-
rot Schon bei ca. igo^ beginnt die Sublimation.
Bildungswärme nach Varet^®^):
Hg2 nfiss. + J2 fest = Hg2J2 fest; Kelbgr«n "l" 285,5 K.
Die Hg2"-lonenkonzentration in der gesättigten Lösung des Quecksilber-
jodürs berechnet sich aus der Komplexkonstante des Komplexions HgJ/'
annähernd zu 3,ixio-*<> (s. S. 647), das Löslichkeitsprodukt Hgj-'-J'^
= 1,2- 10-28 bei 25^
Bugarszkys Messungen (1. c) der freien Energie der Reaktionen:
Hg2Cl2 (fest) + 2KI (gelöst) «= Hg2J2 (gdb) + 2KCI (gdöst)
Hg2Cl2(fett) + 2KI (gelöst) = Hg2J2 (giünllcfagdb) + 2KCI(gelö»t)
HgaCCjH, 02)2 (fett) + 2KJ (gelöst) = Hg2J2(gelb) + 2K(C^H302)(gdaft)
ergaben folgendes Resultat:
1. Für die Kettte:
Hg I Hg2Cl2, 0,01 n KCl InKNOj | 0,01 KJ, Hg2J2geib I Hg
nKNOj nKNOa
T: 43,3^ i8.5<^ o« ^^
b: 0,3117 0,3086 0,3131 —0,00027
F=li34; Q=i&i9;F + 0 = 8953; Qbeob. — 9310 cal.
2. Für die Kette:
Hg I HgaOa, 0,01 n KQ | n KNO3 | 0,01 KJ, Hga J2 gnmiichgeib I Hg
' n KNO3 n KNO3
T: 43,3« l8,5<^ o« ^^ =
b: 0,3017 0,3083 0,3131 —0,000265
F = 7i27; 0=1786; F + Q = 89i3; Qbeob. = 9i6o cal.
3. Für die Kette:
Hg I Hg2(C2H302)2 nKCjHjOj | nKC2H302 | 0,01 KOH. Hg20 | Hg
nKC2H302
T: 18,5« oo ^=
b: 0,4277 0,4498 —0,00118
^•=9883; 0 = 7951; Q + F=i7834; Qbeob.— 17275 cal.
Ley, Quecksilber. 603
Mercurojodid verhält sich im flbrigen den beiden vorigen Salzen ziemlich
ähnlich; durch Alkalijodid wird es wie diese, und zwar noch bedeutend
leichter, in Hg und Komplexsalze des Mercurijodids zerlegt Es verhält sich
in dieser Hinsicht, wie eine Modifikation des Mercurijodids von der L6slich-
keit ca. 3-10-« Mol/I (Abegg5^<>)).
Kolloidale Halogenquecksflberverblndungen. Das Hydrosol des
Mercurochlorids'***) entsteht als Adsorptionsverbindung mit Zinnsäure, wenn
das Hydrosol des durch Reduktion von Mercurosalzen mit Zinnoxydulsalzen
dargestellten Quecksilberzinnsäurepurpurs mit der der Gleichung Hg + Cf=
HgCI entsprechenden Menge Chlorwasser oder mit der nach der Gleichung
Hg + Hgä — 2HgCl nötigen Menge einer verdünnten Mercurichloridlösung
behandelt wird. Man gewinnt so eine milchartige, im durchfallenden Lichte
rötlichgelb erscheinende Flüssigkeit, die von allen Elektrolyten in das Gel
übergeführt, durch überschüssiges Chlor in eine wahre Lösung des Kristalloids
HgCI, verwandelt wird. In neuester Zeit ist dieses flüssige Hydrosol als Ad-
sorptionsverbindung mit organischen Kolloiden von Galewsky^***») durch Um-
setzung von Mercuronitrat mit Chlomatrium bei Gegenwart von Eiweifisub-
stanzen gewonnen und nach längerer Dialyse durch vorsichtiges Eindampfen
oder Fällen mit Alkohol in einen festen, haltbaren Körper übergeführt worden,
der, außer von Wasser, auch von Alkohol, Äther, ja sogar Benzol in ein
flüssiges Sol verwandelt wird. Durch Säure entsteht aus dem flüssigen
Hydrosol ein Gel, welches rein ausgewaschen von schwach alkalischem Wasser
(genau so wie die Paalschen Adsorptionsverbindungen mit Lysalbtn- resp.
Protalbinsäure) wieder in das flüssige Hydrosol zurückverwandelt werden
kann. Das Präparat wird medizinisch verwendet und als Kalomelol in den
Handel gebracht Auf ganz analoge Weise läßt sich das Hydrosol des
Mercurobromids aus dem Quecksilberzinnsäurehydrosol'-^*^) gewinnen, welches
in jeder Beziehung dem oben beschriebenen Mercurochloridhydrosol gleicht
Durch Behandlung des Hydrosols der Quexrksilberzinnsäure-Adsorptions-
verbindung mit alkoholischer Jodlösung entstehen gelbe resp. rötliche Flüssig-
keiten 2ioa)^ die bald alles HgJ resp. Hgjj absetzen, also nicht als Hydrosole
der Quecksilberjodide angesehen werden können.' Dieses Verhalten läßt sich
offenbar durch schnellen Übergang der Jodide in den kristallinischen Zustand
erklären (Lottermoser).
Mercurorhodanid, HgjCCNS)], wird als weißer, kristallinischer Nieder-
schlag durch Fällen einer Mercuronitratlösung mittels Kaliumrhodanid ge-
wonnen (Wohle r^u).
Die Hg2--Ionenkonzentration in der gesättigten Lösung des Rhodanids
berechnet sich aus den Komplexkonstanten (s. S. 657) zu 1,7 xio-*^ resp.
1,9x10-', das Löslichkeitsprodukt (25^^) ist Hg2"-CNS'2= 1,4. 10-*®
(Großmann^^^)). Das Rhodanür ist also etwas löslicher als das Bromür.
Mercurocyanat, Hg2(CNO)2. soll nach Wöhler^»«) aus Mercuronitrat
und Bariumcyanat als weilier. nach dem Trocknen leicht sich zersetzender
Niederschlag entstehen.
Mercuroformiat» Hg.2(HC02)2, entsteht durch Fällung von Mercuro-
nitrat mit Natriumformiat tis bildet weiße Schuppen, löst sich in ca. 250 Tln.
Wasser von 170 und wird beim Kochen mit Wasser völlig in metallisches
Quecksilber, Ameisensäure und Kohlendioxyd gespalten, eine Reaktion, die in
der Aldehydnatur der Ameisensäure ihre Erklärung findet Hg2(CHC02)2 =
Hg2 + HjC02 + CO2 (Göber^J2); vergl. Liebig2>3)).
504 Ley, Quecksilber.
Mercuroacetat, Hgj(CH5C02)j, bildet ebenfalls weiße Schuppen, die
beständiger als das vorige Salz sind (Lefort«»*)); löslich in 133 Tln. Wasser
von i2-i5<^. Beim Erhitzen auf 250— 300^ entwickelt es Ameisensäure und
Aceton (Heintz^i*)).
Mercurooxalat, Hg2Cj04, ist ein schweriösliches weißes Salz, das in
Oxalatüberschuß nicht nachweisbar löslich isL^'^tj
Mercurohydroxyd, Hgj(OH)2. Die den Mercurosalzen zugrunde
liegende Base ist bei gewöhnlicher Temperatur nicht beständig. Vielleicht
besteht der hellgelbe Niederschlag aus dieser Verbindung, welchen Bird"«)
beim Fällen einer alkoholischen Lösung von Mercuronitrat mit einer auf —42®
abgekühlten, alkoholischen Lösung von Kali erhielt Dieser zuerst hellgelb
ausfallende Körper färbt sich unter dem Einfluß höherer Temperatur sehr
bald dunkler und geht anscheinend unter Wasserverlust in
Mercurooxyd, HgjO, über. Diese Verbindung wird leicht durch Fällen
von Mercuronitrat mittels überschüssiger Natronlauge oder aus Kalomel und
Alkali im Dunkeln erhalten. Das Oxyd stellt ein schwarzes, unbeständiges
Pulver dar, das sich beim Aufbewahren, schneller im Licht in Quecksilber
und Quecksilberoxyd zersetzt Nach einigen Autoren soll auch der im Dun-
keln dargestellte Niederschlag stets freies Quecksilber und Oxyd enthalten
(Bruns und v. d. Pfordten^«?), Barfoed»»«)).
Das spez. Oew. soll je nach der Darstellung zwischen 8,95 und io,6q
schwanken.
Bildungswärme nach Varet^^^s):
Hgjfiött. + Og„f. — Hg, Ofcrt + 221,7 K.
Durch Reduktion mit geeigneten Mitteln, z. B. phosphoriger Säure, wird
es leicht zu Metall reduziert Die freie Energie der Bildung des HgjO aus
HgjiCl, nach der Reaktion:
Hg, Cl, + 2KOH = Hg,0 + 2KCI + HjO
ist von Bugarszky (I. c) durth Messung der EMK (c) der Kette:
Hg I Hg, g,, 0,01 n KCl I nKNOa^l 0,01 n KOH, Hg,0 | Hg
nKNO, nKNO,
ermittelt Es ergab sich für t— 43,30 18,50 o.^
e^B 0,1846 0,1636 0,1483
woraus: — 5 = + 0,000837;
femeristhiemach:F=+7566gcal; Q = — ii276gcal, F + O««— 37iogcal,
während die Wärmetönung der Reaktion sich aus den Bildungswärmen der
Stoffe zu Q-»— 3280 g cal berechnet S. S. 564.
Mercurosulfld» Hg,S, ist unter gewöhnlichen Temperatur- und Druck-
vlsrhältnissen nicht existenzfiUiig. Wird eine Lösung von Mercuronitrat mit
H,S oder NaSH-Lösung gefällt, so erhält man ein Gemisch von HgSund S,
indem sich das zu erwartende Hg2S im Sinne der Gleichung:
HgjSfctt + = HgSfctt + Hgtot
zersetzt An diese Tätsache knüpft AbeP^^ folgende Betrachtung: Aus der
Phasenregel folgt, daß ein zwischen den drei genannten Stoffen bestehendes
Gleichgewicht nur bei bestimmter Temperatur existieren kann. Temperatur-
änderung hat vollständige Umwandlung im einen oder anderen Sinne im
Gefolge. Denken wir uns nun im ersten Moment Hg,S ausgeflUlt, dem eine
gewisse Löslicfakeit zukommt, so muß dieses dann so weit zerfallen, daß
Ley, Quecksnber. 605
Huo-
-x^ — ca. 120 ist (s. S. 554). Sind ferner im Oleichgewicht alle drei Stoffe
als Bodenkörper vorhanden, so gilt:
Hgr^[Hg2'
[Sn Lflslichkeitsprodulrt von Hg^S
Hg- [Hg^J [S"] Löslichkeitsprodukt von HgS^
[Löslichkeit von HgaS]^_
[Löslichkeit von HgSl«" ~ * ^^'
«Wäre also 'das Sulfid gerade y^i20aBiimal so schwer löslich als das
SulfQr, so würde HjS aus einer Mercuronitratlösung sowohl Hg^S als auch
Hg + HgS fällen und beide Sulfide wären miteinander (in fester Form oder
in gesättigter Lösung) im Oleichgewicht Da dies nun nicht eintritt, sonclem
alles Quecksilber als HgS + Hg, nicht als HgjS ausfällt, so muß die Löslich-
keit des Quecksilbersulfids notwendig noch kleiner sein, als der zehnte Teil
der Löslichkeit des Quecksilbersulffirs.« Diese größere Lösli^keit des Mer-
curosulfids würde im Einklang mit der von Abegg und Bodländer betonten
Tatsache stehen, daB dem Ion mit größerer Haftinteiisität, hier dem unedleren
Mercuroion, die größere Löslichkeit zukommt als dem edleren Mercuriion.
Es ist natürlich nicht ausgeschlossen, daß bei anderen Temperaturen
HgjS beständig ist, so soll nach An tony und Sestini ^^^) unterhalb o^ aus einer
Mercuronitratlösung durch Schwefelwasserstoff Mercurosulfid ausgefiUlt werden.
Mercurosalze der Halogensanerttofhltiren. Infolge der größeren
Elektroafßnität der Anionen sind die Salze dieser Kategorie durch verhältnis-
mäßig größere Löslichkeit ausgezeichnet als die vorhin erwähnten und zwar
scheint diese Eigenschaft in der Reihe: Hg2(CI0,)j, HgjCBrO,),, HgjöO,),
also wieder vom Chlor zum Jod hin deutlich abzunehmen. In wässriger
Lösung reagieren diese Salze, sofern ihre Löslichkeit einigermaßen beträchtlich
merklich sauer,, wodurch Hydrolyse angezeigt wird. Diese unter Freiwerden
von Säure verlaufende Reaktion vollzieht sich entweder unter direkter Bildung
des Oxyds, oder wie beim Sulfat und Nitrat unter Bildung basischer Salze
mHgO-nXO (XO»» Säureanhydrid), die man vielleicht im Sinne Werners
resp. Abegg-Bodländers als durch HgjO resp, Hg(OH), verstärkte Neu-
tralsalze auffassen kann, und die deshalb auch eigentlich bei den Komplex-
salzen abgehandelt werden müßten. Da diese Stoffe aber zu den neutralen
Salzen infolge ihrer Bildungsweise ^- die basischen Salze sind manchmal
die einzigen faßbaren Produkte bei der Einwirkung von Säure und Base, s.
Mercuriperjodat — in naher Beziehung stehen, werden sie gleich nach den
neutralen Salzen aufgeführt. Die Isolierung der basischen Salze ist häufig
mit Schwierigkeiten vert)unden, teils weil diese Zwischenprodukte häufig
amorph sind, teils weil man zwecks Feststellung ihrer Zusammensetzung von
einer Reinigung durch Auswaschen mit Wasser aus leicht begreiflichen Oründen
Abstand nehmen muß. Das Problein der Auffindung der bestimmte chemische
Individuen darstellenden basischen Salze ist aber mittels der Phasenregel zu
lösen (Hoitsema220t)^LashMiller und B.KenrickMi),Abegg"^,Cox"S)).
Durch eine phasentheoretische Betrachtung des Oleichgewichts
m [HgO . XO] -t- 0 HjO ^ » [m HgO nXO] + [(m-n) XO o HjO]
norm. S^z, schwer bas. Salz, schwer Säure, löst.
lösl. lösl.
kann man ableiten, daß bei allmählicher Verdünnung des Systems die Lösung
sich nicht ändert, falls zwei feste Phasen (norm. Salz und bas. Salz, norm.
Salz und Oxyd usw.) am Boden liegen, daß hingegen die Konzentration in
606 Ley, Quecksilber.
der Lösungsphase variabel wird, falls ein Individuum Bodenkörper ist Man
ist also hierdurch imstande, die einzelnen Individuen systematisch aufzusuchen.
Ein weiteres Postulat der Phasenlehre ist, dafi jedes einzelne Salz, um be-
ständig zu sein, eine Minimalkonzentration der hydrolytisch abgespaltenen
Säure fordert; mit Kenntnis dieser Konzentration ist auch eine Reindarstellung
des betreffenden Salzes rcsp. basischen Salzes möglich (Oouy"*), Cox*^*)).
In vässriger Lösung findet bei vielen Salzen der Halogensauerstoffsäuren
neben der angedeuteten Hydrolyse sehr weitgehende elektrolytische Disso*
ziation statt, so daß sich diese Salze den stark dissoziierten ternären Salzen wie
Ba(N03)2 ziemlich analog verhalten, wie eine beim Mercuroperchlorat ausge-
führte Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit bewies.
Wie zu erwarten, werden die trockenen Salze bei höheren Temperaturen,
200 — 300 ^ total zersetzt
Mercurochlorat, HgjCCIO})}, wird durch Lösen von frisch gefälltem
Mercurooxyd in wässriger Chlorsäure und Kristallisierenlassen über ^hwefel-
säure erhalten. Es bildet große, rhombische, wasserfreie Prismen, die an der
Luft Durchsichtigkeit und Glanz vertieren (Wächter 2^^)). In Wasser und
Alkohol lösen sich die Kristalle leicht Mit brennbaren Substanzen gemischt,
explodiert das Salz ebenso heftig wie das Silbersalz. Bis ca. 250 ^ erhitct, tritt Zer-
setzung unter Sauerstoffentwicklung und Bildung von HgCI^ und HgO ein.
Mercuroperchloraty Hg2(Q04)2i wird analog dem vorigen durch Lösen
von Hg20 in' wässriger Oberchlorsäure in Form feiner Nadeln erhalten, wekhe
sehr hygroskopisch sind und anscheinend mit 6 Molen Kristallwasser kristal-
lisieren (Roscoe^^*)). Aus den Leitfähigkeitsmessungen erhellt, daß das Salz
merklich hydrolysiert ist (zum Vergleich seien die Werte für Ba[CI04]s auf-
geführt)
Aquiv. Leitf. des Hg2(a04), bei 25 0. recÄ
V A
5 101,7
10 109,9
20 118,6
32 122,1 A Jt A eoft
64 ,2g^2^"^»W4-^si-53,8
128 139,1
256 146,8
512 159,1
1024 175,9
Aquiv. Leitf. des Ba^aO«), bei 25 0
V A
10 100,5
32 110,9
64 115,1 . . .
128 119,7 ^^-^1024 —-«82 = 19,2
256 123,3
512 126,9
1024 130,1
Mit Hilfe der Zuckerinversion wurden folgende Werte der prozentischen
Hydrolyse (p) bei den Verdünnungen v (1 g Aquiv. auf v-Litem) gefunden:
^ 5 10 20 \ ^^^
p 3,2 3,4 4,1
}25^
Ley, Ottedoilber. 607
Die Werte sind wegen der kleinen zu« messenden Drehungswinkel nicht
sehr genau (Ley und Heimbucher^^^).
Mercuroperchlorat scheidet beim Verdünnen seiner konzentrierten Lösung
keine unlöslichen basischen Salze aus; s. die analoge Beobachtung beim Mer-
curiperchlorat
Mercurobromatt Hg)(BrOs)2. Durch Fällen von Mercuronitrat mit
einem löslichen Bromat wird ein Salz obiger Zusammensetzung in Form eines
gelbweiBen Pulvers erhalten, welches aus wässriger «Bromsäure in weiBen
Blättchen kristallisiert Beide Formen kristallisieren wasserfrei (Rammeis-
berg22S)). Beim Behandeln mit heißem Wasser bildet sich das bs^ische Salz:
HgjO • HgjCBrO))] als zitronengelbes, kömiges Pulver.
Mercurojodat, HgjOO,)]. Jodsäure und lösliche Jodate fällen aus Mer-
curonitrat weißes, in Wasser fast unlösliches- Mercurojodat Bei 250 <^ zersetzt
sich das Salz vollständig (Rammelsberg^^^, Lefort^^O)).
Mercuropeijodat, HgjCJO«)], scheint in wässriger Lösung sofort in
basische Salze zu zerfallen, denn der aus Mercuronitrat bei Gegenwart von
wenig überschüssiger Salpetersäure durch Na JO4 oder Nz^ J, O9, 3H2O ent-
stehende Niederschlag wird als basisches Salz: 4Hg20-Hg2()04)2 nach
Lautsch^si) oder sHgjO • Hg2Ö04)2 nach Rammelsberg"^) beschrieben.
Gelber Niederschlag, der sich leicht in Salpetersäure und ^zsäure löst
Mercttrotalze der Schwefel- und Selensauerttofhittren stellen
weiße, unlösliche Stoffe dar, welche je nach der Stärke der Säure mehr oder
weniger leicht durch Wasser zerlegt werden.
Mercurosulflt, HgjSO), ist nicht bekannt Durch Einleiten von SG,
in eine Suspension von HgO in Wasser bis zum Weißwerden des gelben
Gxyds wird ein weißer Niederschlag erhalten, dem nach Rammelsberg^'^)
die Zusammensetzung 2Hg2G'3SG2 oder sHgjG • 4SG2 zukommt Die Ver-
bindung ist äußerst leicht veränderiich und zu Hg2SÖ4 oxydierbar.
Merciirosulfai^ Hg2SG4, wird durch Auflösen des Metalls in Vs— i Teil
Vitriolöl in der Hitze oder durch Fällen von Mercuronitrat mittels eines lös-
lichen Sulfats, schließlich auch aus dem Mercurisulfat durch Zusammenreiben
mit Quecksilber und zwar wasserfrei erhalten. Nach Hulett*^*) gewinnt
man es im Zustande großer Reinheit auch durch Elektrolyse von Sdiwefel-
säure mittels Quecksilberanode. Es stellt ein schweres Kristallpulver oder kleine
monokline Prismen dar; in Wasser ist es schwer löslich. Nach D rucker >'^)
ist die Löslichkeit L in reinem Wasser und in Lösungen von HjSO« und
K2SG4 folgende.
c L
HjG iijixio-^
'/a n2SG4 0,0400 8,31 X 10-*
V2 H2SG4 0,1000 8,78 X 10-*
V2 H2SO4 0,2000 8,04 X 1 0-*
V2 K2SG4 0,2000 9,05 X 1 0-*
Hulett"*) ermittelte folgende Löslichkeitskurvc des Hg2SG4 in H2SO4
von variabler Konzentration:
[VerdOnnung— Liter, in denen 1 Mol H2SG4 gelöst, s. Fig. 7 folgende Seite].
Die Hg2-Ionenkonzentration in der gesättigten Lösung ist aus' Messungen
von Wright und Thompson abgeleitet: 9,5x10-* (Wilsmore).
Die freie Energie der Bildung von Mercurosulfat aus dem Chlorid ist
von Bugarszky mit Hilfe folgender Kette berechnet
608
Ley, Quecksilber.
Hg I Hg^CIa, 0,01 nKQ | n KNO3
nKNO,
T: 43,5^ 18,70
0,01 n K^SOi, Hg2S04 | Hg
nKNOj
° dT
—0,000627,
0,3131
: 22 380, während Q»» 23 330 od
b: 0,2857 0,3015
woraus: F«» 13940, O — 8x40, 0 + Fs
gefunden wurde.
Mercurosulfat färbt sich am Lichte grau, auch durch Bestrahlung mit
ultravioletten und Radiumstrahten tritt Dunkelfärbung ein (Skinner^'^)). Beim
Behandeln mit Wasser färbt es sich, indem durch Hydrolyse basische &dze gs
bildet werden. Es dient zur Herstellung anderer Mercuroverbindungen; erwähnt
sei femer seine Verwendung als Depolarisator in Normalelementen; hierüber
s. die interessante Studie von Hulett Durch Wasser erleidet das neutrale
Hydrolyse, wobei sich als einziges Produkt basisches Mercurosulfat:
HgjO • Hg2S04 • H2O bildet Durch systematische Auslaugungen des neu-
^2 ^^^ ' yirtUUvuin^
Fig. 7.
tralen Sulfats mit Wasser wurde festgestellt daß die auf das Salz bei 25^
nicht zersetzend einwirkende Schwefelsäure eine Minimalkonzentration von
0,0042 Aquiv. haben muß; für das basische Sulfat ist dieser Wert bei 25*
0,00056.**®)
Das basische Salz stellt ein grüngelbes Pulver dar, das sich in etwa
25000 Tln. Wasser von 25^ löst und sich oberhalb 100^ zersetzt
Mercurodithionat, Hg^SsOe, wird nach Rammelsberg*'^ durch
Lösen von frisch gefälltem HgjO in der wässrigen Säure und Abdampfen als
farblosije Kristallmasse erhalten. Das Salz ist in kaltem Wasser wenig löslich,
durch heißes wird es zersetzt
Mercuro8elenit, HgjSeO,, und Mercuroselenat, öHg^O • sSeO,,
wurden von Köhler**^ als weiße, schwerlösliche Niederschläge beschrieben,
Ley, Quecksilber. 609
die aus Mercuronitrat und den Nalriumsalzen der entsprechenden Säuren ent-
stehen sollen.
jyiercurosalze der Sauerstofhauren des StlcHttoffs und der Ho-
mologen, Die schwach basischen Eigenschaften der Mercurobase offenbaren
sich besonders beim Nitrat, der wichtigsten Verbindung dieser Gruppe. Von
diesem leichtlöslichen Salz läßt sich nur eine sehr konzentrierte Lösung herstellen;'
versucht man diese zu verdünnen, so scheiden sich durch Hydrol>se basische
Salze ab. Mercuronitrat und -nitrit sind 'leichtlöslich, die Mercurosalze der
Phosphor- und Arscnsäuren äußerst schwerlöslich,
Mercuronitrit, HgjCNOj)^. Versuche zur Darstellung s. bei P<?ligot2*»),
Veley^^^), Marignac'^^'), Divers und Shimidzu;^«) Nach Ray 243) erhält
man das Salz durch Einwirkung verdünnter Salpetersäure (Verdünnung 1:4,
spez. Gew. 1,041) auf überschüssiges Quecksilber bei gewöhnlicher Tempe-
ratur. Zur Reinigung wird das Salz in wässriger Lösung einige Zeil zum
Sieden erhitzt, wodurch sich ein Teil zersetzt, der größere Teil jedoch in
Lösung geht und beim Erkalten kristallinisch und zwar wasserfrei ausfällt.
In wässriger Lösung und beim Erhitzen für sich zersetzt sich das Salz leicht
im Sinne der Gleichung HgjCNOj)^ ^Hl = Hg + Hg(N02)2.
In seinem Verhalten gleicht es dem Silbernitrit, indem durch Einwirkung
von Jodäthyl auf Mercuronitrit neben Äthylnitrit auch der echte Nitrokcrper,
Nitroäthan, beide allerdings nur in geringen Mengen, entstehen.
Mercuronitrat, Hg2(N03)2 2H2O, entsteht leicht durch Einwirkung von
mit 2 bis 3 Teilen Wasser verdünnter Salpetersäure auf überschüssiges Queck-
silber bei mäßiger Wärme, wobei ziemlich heftige Reaktion auftritt Man kann
auch das Metall in konzentrierter Säure losen und das gebildete Oxy<isaIz
durch Behandeln mit metallischem Quecksilber reduzieren.
Das Salz bildet kurze, monokline Säulen. Kristailformcn s. bei Marig-
nsLC'^^) An der Luft verwittert das Salz allmählich, im Vakuum verliert es
das Wasser rasch. In wenig Wasser löst es sich vollständig, beim Verdünnen
werden basische Salze (s. u.) abgeschieden. Kalomel löst sich in der warmen
Lösung in reichlicher Menge.
Die Bildungswärme des Salzes ist nach Varet^os)
Njgasf . + Oßgtsf. + Hgjnflss. = Hg2(N03)2fcst + 694 K.
Die Wärmetönung bei der Zersetzung des Nitrats durch Natron (nach Abzug
der durch überschüssige Salpetersäure verursachten Wärmetönung ist nach
Thomsen:
^Hg2(N03)2 aq + 2NaOH aq = 2NaN03 aq + Hg20 + 216 K
die Neutralisationswärme des Mercuroxyds mit Salpetersäure:
HgjO + 2HNO., aq = Hg2(NO;,)2 aq + 58 K.
Das Salz schmilzt bei 70^. In der Hitze zerfällt es analog anderen Nitraten
wie Pb(N03)2 in N2O4 bezw. NGj und HgO.
Canzoneri ^**) bestimmte die durch Mercuronitrat in verdünnter Salpeter-
säure bewirkten Gefrierpunktsdepressionen und fand für diese ähnliche Zahlen
wie für Calcium- und Bleinitrat, woraus er die Formel Hg2(N03)2 ableitete.
Dasselbe folgerte bekanntlich Ogg^^^) aus der Leitfähigkeit des Salzes. Es
wurde hierzu die spezifische Leitfähigkeit einer 0,1 n HNO3 bestimmt, etwas
Hg2(N03)2 hinzugesetzt und wiederum die Leitfähigkeit ermittelt; die Differenz
gibt die spezifische Leitfähigkeit des Salzes.
V2Hg2N20e in 0,1 norm. HNO3 bei 18»
Abegg, Handb. d. uiorgan. Chemie II. jg
610 I-ey, Quecksilber.
Verdünnung v ft
225 69,58
130 64,80
70 62,25
32 55r50
16 54,87
9 53,70
5 51,85
(weiteres s. S. 567).
In wässriger Lösung erleidet das Salz starke Hydrolyse, die in ziemlich
komplizierter Weise zur Bildung mehrerer basischer Salze fuhrt, von denen
folgende aufgezählt werden:
a) HgjO . 3Hg2(N03)2 • H^O = 4Hg20 • 3N2O5 - HjO entsteht durch Ein-
Wirkung von verdünnter &dpetersäure auf überschüssiges MetalF in der Wärme
unter besonderen Bedingungen. Marignac^^*), s. a. Lefort^*') Farblose
luftbeständige Nadeln oder Prisitien, welche dem rhombischen System ange-
hören. Messungen s. bei Marignac
b) 2Hg20 . 3Hg2(N03)2 2H2O = sHgjO • sN^Oj • 2H2O entsteht eben-
falls durch längeres, gelindes Erwärmen von Quecksilber mit überschüssiger
verdünnter Salpetersäure oder aus dem neutralen Mercuronitrat beim Behandeln
mit wenig heißem Wasser (Lefort^*?); Oerhardt^^S)). Glänzende, farblose
Prismen nach Marignac (l. c) triklin.
c) Hg20.Hg2(N03)2H20 oder Hg2(OH)2.Hg2(N03)2 entsteht aus
dem Salze a) oder aus dem neutralen Mercuronitrat durch längeres Behandeln
mit kaltem Wasser, bis eine hell zitronengelbe Masse entstanden ist (Kane^**)).
Bei längerem Kochen mit Wasser zersetzt es sich unter Ausscheidung von
Quecksilber und Bildung von Mercuronitrat. Es Hegt höchstwahrscheinlich
OH
das einfachste basische Salz: Hg2<jyjQ vor, das sich nach der Gleichung
Hg2(N03)2 + H2O = Hg2 . OH . NO3 + HNO3 bildet
Eine neuere Untersuchung von Cox^^^j hat mit ziemlicher Sicherheit die
Existenz folgender Salze (mit den charakteristischen Konzentrationen [s. S. 605
u. 606] für HNO3 = c für 250) festgestellt:
1. Hg2(N03)2.2H20 c=2,95
2. 5Hg20.3N205.<iH20 c=o,293
3. 2Hg20.NjOft> (?) c=o,iio
4. 3Hg20 . N2O5 . 2H2O c= 0,0017.
Mercuroorthophosphat, (Hg2)8(P04)2, bildet sich beim Eintragen von
Mercuronitratlösung in überschüssige NajHPGi-Lösung als weißer, amorpher
Niederschlag (Gerhardt^^S); Haack«*«»)). Die Spannung der Elektrode:
HgiHggPjOg, NajHPOi 0,05 n gegen die Normalelektrode beträgt nach
Immerwahr —0,1372 Volt Mit überschüssigem Mercuronitrat bildet das
Salz zwei von Gerhardt beschriebene Doppelsalze, deren Einheitlichkeit aber
fraglich zu sein scheint
Mercuropyrophosphat, (Hg2)2P207, in analoger Weise erhalten, ist
ebenfalls ein schweres, weißes, in Salpetersäure lösliches Kristallpulver, das
sich, frisch gefällt, in überschüssigem Natriumpyrophosphat löst (Schwarzen-
berg250)).
Mercurohexametaphospnat» HgQPgO^g, wurde aus Natriumhexameta-
Ley, Quecksilber. 611
phosphat und Mercuronitrat als schweres, graues, in Wasser unlösliches und
in Säuren schwerlösliches Pulver erhalten (Ludert'*^).
Mercuroorthoarsenlt^ (Hg2)3(As03)2, entsteht aus Mercuronitrat und
arseniger Säure in wässrig-alkoholischer Lösung als gelbstichiger Niederschlag,
der in Wasser wenig, in Säuren leichtlöslich ist (Staverihagen^^^).
MercurpmetaarsenM^ HgsCAsOj)!, gelblicher am Licht sich zersetzender
Niederschlag, Reichard.'*')
Mercuroorthoarsenat, (Hg2)s(As04)2. Fügt man eine Lösung von
Natriumarsenat zu Mercuronitrat, so wird zuerst ein weißes Doppelsalz von
Mercuroarseniat mit Mercuronitrat gefällt, welches, besonders schnell in der
Wärme, durch Oelb und Orange m rotes, reines Mercuroarsenat übergeht
(Simon 2*^), Haack'*«»)). Braunrotes oder orangerotes Kristallpulver, aus
feinen Nadeln bestehend, das unter Umständen auch mit i Mol H^O zu
kristallisieren scheint und in Salpetersäure löslich ist
Mercurometaartenat, HgjCAsO,)}, wird beim Eindampfen des vorigen
Salzes mit wässriger Arsensäure und Ausziehen des Trockenrückstandes mit
Wasser als weißes^ nicht kristallinisches wasserfreies Pulver erhalten (Si m o n , 1. c,).
Ein Mercuroantimoniat ist von Berzelius beschrieben.
Mercurocarbonat, HgjCOj, entsteht durch Behandeln von Mercuronitrat
mn Na^m^ oder NaHC03-Lösung (Setterberg"*), Lefort«*«^)). Gelbes
Pulver, das sich am Licht schwärzt und leicht COj verliert, besonders beim
Erwärmen in wässriger Lösung. Die EMK der Elektrode: Hg HgjCO,,
K2CO3 0,046 n bezogen die Normalelektrode beträgt nach Immerwahr"^'^)
— 0,0Q30 Volt
Die Komplex- and Doppetsalze der Mercarorelhe sind mit wenigen
Worten ertedigt. Wie schon des öfteren hervorgehoben, ist die Tendenz des
Hg-j-lons zur Bildung von Komplexionen im Gegensatz zu den Mercuriver-
bindungen außerordentlich gering. Besonders ist dieser Oegensatz in den
Reihen der Halogenide ausgeprägt Während die Mercurihalogene HgX2 mit
fast allen anderen Halogeniden zusammentreten, um mehr oder weniger kom-
plexe Gebilde zu erzeugen, sind vom Mercurochlorid nur einige wenige
Doppelverbindungen mit .SCI2, SnO,, sowie mit AgCl bekannt Außerdem
$ind noch vom Mercuronitrat einige Doppelsalze dargestellt
Hg2a2*2Aga, vielleicht das Silbersalz einer komplexen Säure
H2(Hg2Cl4) soll durch Einwirkung von festem Quecksilberchlorid auf riedu-
ziertes Silber bei Gegenwart von wenig Wasser entstehen (Jon es^*?)).
HgjCljSnCl, vielleicht: Hg2(Sna4) entsteht durch Erhitzen eines Ge-
menges von Zinnamalgam mit Kalomd auf 250^^ als weiße kristallinische
Masse, welche durch Wasser infolge Freiwerdens von Sna2 unter Abschei-
dung von Quecksilber zersetzt wird (Capitaine^*^).
Hg2a2SCl2 bildet sich beim gelinden Erwärmen von Mercurichlorid
mit Schwefel als blaßgelbe Nadeln und Säulen.
Vom Mercuronitrat kennt man folgende Verbindungen:
Hg2(N03)2-4NH4N03.5H20 (Rammeisberg»»»)). Das Salz bildet
sich beim. Abdampfen der Lösungen der beiden Salze.
Von Stadel er^^o) sind schließlich einige Salze beschrieben, welche auf den
folgenden Typus zu beziehen sind: 2Hg2(N08)2 • Me"(NOj)2, Me- — Sr, Ba,
Pb, Ihrem ganzen Verhalten nach sind diese Verbindungen, wie bei der
bedeutenden Elektroaffinität des NO'3-Ions zu erwarten, Doppelsalze in Ost-
walds Sinne und leicht zum Zerfall geneigt Wasser zieht aus allen Salzen
612 Ley, Quecksilber.
das Nitrat Me~(N05)2 aus unter Zurücklassung von basischem Mercuronitiat
Die Doppelsalze bilden sich direkt durch Vermischen der Lösungen der
Einzelsalze.
Mercttrisalze.
Die Mercurisalze: HgXj entstehen aus den vorigen: HgjX] durch
oxydierende Einflüsse, so Mercurinitrat Hg(N03)2 ^"s Hg2(N03)2 oder
metallischem Quecksilber durch überschüssige Salpetersäure. Die lös-
lichen Salze dieser Reihe können leicht durch Einwirkung der betreffenden
Säure auf Mercuriöxyd erhalten werden. Die Mercurisalze enthalten in wäss-
riger Lösung das zweiwertige Ion Hg-, dessen Eigenschaften schon im ein-
leitenden Teil gegeben sind. Gegenüber den Mercurosalzen sind die Mercuri-
salze durch die auffallend große Tendenz zur Bildung von Komplex- und
Doppelsalzen ausgezeichnet, was sich nach Ab egg und B Ödländer durch
die geringere Haftintensität des Hg--Ions im Gegensatz zum Hg^j^'^" ^"^l^
(s. Elektroch. d. Quecks. S. 561). Auch die Löslichkeitsverhältnisse der Mercuri-
salze sind andere als in der Mercuroreihe. Im allgemeinen sind die Salze:
HgXj resp. HgY usw. weit löslicher als die entsprechenden Verbindungen:
HfeXj, HgjY usw. Die Löslichkeit der Salze HgXj steht mit der Elektro-
affinität des Anions X häufig wieder in der Beziehung, daß mit abnehmender
Stärke des Anions X auch die zuerst genannte Eigenschaft dieselbe
Änderung erleidet, wofür die Reihe HgClj, HgBrj, HgJ2 einen Beleg gibt
Von schwerlöslichen Mercurisalzen sei das Sulfat, Phosphat, Carbonat und
besonders das Sulfid genannt Der eigenartigen elektrolytischen Dissoziation
der Mercurisalze wurde ebenso schon in der Einleitung (S. 555) gedacht Di;
den Salzen zugrunde liegende Base Hg(0H)2 = HgO + HjO ist sehr schwach
wie schon aus der stark sauren Reaktion der weitgehend dissoziierten Salze
z. B. des Nitrats, Perchlorats u. a. hervorgeht Die genannte Klasse von Mer-
curisalzen mit starken sauerstoffhaltigen Anionen wie IjIOa, SO4, CO3, QOi
usw. und ebenfalls das Fluorid sind weitgehend hydrolytisch gespalten.
Durch die Hydrolyse bilden sich häufig gut definierte schwerlösliche
basische Salze, die meist durch eine gelbe Färbung ausgezeichnet sind, so daß
hieran leicht der Eintritt jener hydrolytischen Zersetzung erkannt werden
kann. Nur aus einigen Mercurisalzen, z. B. dem Perchlorat, entstehen leicht-
lösliche basische Salze, die auch bei hohen Verdünnungen nicht ausfallen,
was vielleicht auch mit der großen Elektroaffinität des C104-Anions zusammen-
hängen mag.
Mercurifluorid, HgF2-2H20f weicht in vielen Punkten von den
übrigen Mercurihaloiden ab. Wie die Existenz von Fluorjodaten (s. diese)
beweist, kann häufig F2 an Stelle von O treten, ohne daß die Eigenschaften
der Verbindung wesenflich geändert werden. Auch Hg<p zeigt vielfach
Ähnlichkeit mit einem Salz mit Quecksilber-Sauerstoff-Bindung und starkem
Anion Hg:<Q]^ . So muß nach allem, wenn auch noch keine direkten Ver-
suche darüber voriiegen, HgFj stark elektrolytisch dissoziiert sein, denn es
zeigt, wie z. B. Hg(N03)8, starke Hydrolyse und damit die Tendenz zur
Bildung basischer Salze. Auch Ammoniak wirkt auf Mercurifluorid in der-
selben Weise wie auf gut dissoziierte Quecksflber-Sauerstoffsalze ein (s. S. 669).
Ley, Quecksilber.
613
Das Salz wird durch Lösen von Mercurioxyd in wässriger Flußsäure als weifie
Masse gewonnen Finken er^««)). Wasser zersetzt es schon in der Kälte
nahezu vollständig in Säure und Base. Die Löslichkeit von rotem Queck-
silberoxyd in FluBsäure verschiedener Konzentration wurde von Jäger *«^
bestimmt, welcher folgende Zahlen erhielt:
Normalität
d^r
Flußsäure
Auf 1000 ccm Lösung
gefundene | berechnete
g-Atome Hg
berechnet
gefunden
0,12
0,24
0,57
1,11
2,17
0,01258
0,0247
0,0629
0,1168
0,2586
0,06
0,12
0,285
0,555
1,085
4,8
4,9
4,5
4ß
4,2
Hiemach ist unabhängig von der Verdünnung nur 1/4,5 = 0,22 der
möglichen Salzmenge gebildet, also 78 Proz. der Säure noch in freier Form
vorhanden. Aus diesem hydrolytischen Gleichgewicht folgt die Konstitutions-
formel H2F2 der FluBsäure und eine Beziehung zwischen ihrer Dissoziations-
konstante und der des HgFj (Abegg und Cox^e^i)).
Durch Zusatz von KF wird die Löslichkeit des Quecksilberoxyds in FluB-
säure weiter herabgedrückt, was sich durch die Verminderung der H-Dissoziation
der Säure durch den Zusatz des gleichionigen Elektrolyten (durch die Bildung
von saurem Fluorid KHFj) erklärt
Ein basisches Fluorid:
HgFj • HgO • HjO soll durch Eintragen von überschüssigem, frisch ge-
fälltem, gelbem Quecksilberoxyd in konz. FluBsäure als orangcgelbes, kristal-
linisches Pulver entstehen, das sich durch Einwirkung von Wasser wie das
vorige zersetzt (Finkener^««)). Nach einer neueren Untersuchung von
Cox"^^3) ist jedoch die Existenz dieses basischen Salzes wenigstens bei mittleren
Temperaturen zweifelhaft Bei 25® veriäuft die Hydrolyse des Fluorids viel-
mehr nach der Gleichung: HgFj + H^O ^ ^ HgO + H2F2,d.h. unter
di^kter Bildung des Oxyds.
Die charakteristische Minimalkonzentration der FluBsäure (s. S. 606) ist
für das Mercuriflyorid nach obigem >2,i7 bei 2S^>
Die drei übrigen Mercurihaloide HgClj, HgBrj, Hgjj verhalten sich
chemisch sehr ähnlich, in ihren physikalischen Konstanten tritt meist eine
Abstufung auf; einige derselben seien hier kurz zusammengestellt
HgBrj
HgJi (rot)
HgQj
Löslichkeit in Wasser (looTle HjO bei
ca 15 lösen Tle. 6,6
Spcz. Gew 5,4
Bildungswärme in K 533
Mol. Leitfähigkeit bei 25® und v»» 128 5,1
Alle drei Halogenide kristallisieren wasserfrei, Hydrate konnten im festen
Zustande nicht erhalten werden, auch hierin unterscheiden sie sich charakteri-
stisch vom Fluorid HgF22HjO. Infolge der geringen Dissoziation der drei
Stoffe, die vom Chlorid zum Jodid abnimmt, wird die wässrige Lösung durch
äquivalente Mengen OH-ionen nur unvollständig zeriegt, andererseits löst
ca. 1,2
ca. 0,7
5,7
6,2
407
252
1,3
—
614
Ley, QuedaUbcr.
250
500
790
99,5 •
0,240
0,410
0,538
0,880
6,36
6,80
7.00
7,20
76,0
55.4
58,8
61,0
8,78
645
5.60
sich Mercurioxyd in den Lösungen der Alkalihalogene auf unter Bildung der ent-
sprechenden Quecksilberhalogenide resp. der Komplexsalze und Hydroxyitonen.
Auf beiden Wegen stellt sich im wesentlichen folgendes Gleichgewicht her:
HgO + 2KX + HjO ^ » HgX, + 2KOH,
wobei bemerkt werden soll, daß die Gleichung nur den Hauptvorgang zur
Darstellung bringt; tatsächlich vereinigt sich stets ein mehr oder weniger
großer Teil des Mercuri- und Alkalihalogens zu einem Komplexsaiz, z. B.
Hg9 + 4KBr + HjO ^ » KjHgBr^ + 2KOH
(Bugarszky^ $iehe HgBr,).
Diese Verhältnisse sind eingehend von Bersch untersuchte^') Derselbe
bestimmte die Löslichkeit von gelbem Quecksilberoxyd in den Lösungen ver-
schiedener Alkali- und Erdalkalihalogenide und Rhodanide. (Auch Hg(SCN)2
ist wenig dissoziiert und geneigt, Komplexsabe zu liefern; schließt sich somit
den Halogeniden an.) Die benutzten Lösungen waren sämtlich normal und
wurden bis zum eingetretenen Gleichgewicht mit überschüssigem Oxyd ge-
schüttelt; die hierbei schließlich gefundenen Mengen von freiem Alkali in
Prozenten bei verschiedenen Temperaturen sind in der folgienden Tabelle ver-
zeichnet
Lösungen
KCl
KBr
Kl
KSCN
Infolge der geringen Dissoziation der drei Mercurihalogene bilden sich
diese Sto^e stets, wenn Hg"-lonen selbst in sehr geringer Menge mit den
Ionen CV, B/ und }' zusammentreten. Aus die^n* Grunde lösen sich auch
eine Reihe schwerlöslicher Mercurisalze (meist von Sauerstoffsäuren) in den
Lösungen von NaQ, NaBr, Na) usw. Derartige schwerlösliche Salze
sind Mercuriphosphat, -arsenat, -sulfat, -jodat u. a. Andererseits geben natür-
lich die Ionen (HPO4)" (HASO4)" "sw., z. R die betreffenden Natriumsalze,
mit HgClj-Lösungen keine Niederschläge.
Mercurichlorid, Sublimat, HgO) wird leicht nach den allgemeinen
Methoden erhalten; kristallisiert rhombisch. Das spezifische Gewicht beträgt
5,41. Nach Poggiale^^^a) lösen 100 Tfe. Wasser
bei 0® 10* 20<> 30^ 40<> 50^ öo^ jo^ 8o® go® loo*
5 J3 6,57 7,39 8r43 9,62 11,34 I3r86 17,29 24,30 37,05 53i96Tle.HgCI,
Löslichkeit in Essigester (Linebarger^«*)).
100 Mole CHjCOjQHs lösen:
bei o^ 130 30O 40,5<> 50,2<>
15,4 15,9 16,0 16,1 16,3 Mole HgCl,.
Die bei i8<> gesättigte Lösung (1 g HgClj, in 3,5 g Athylacetat enthaltend)
besitzt das spez. Gew. 1,10 auf Wasser von 4® bezogen (Naumann^«*)).
Das Salz löst sich in ca. 3 Teilen Alkohol, etwa 4 Tln. Äther und 14 Tln.
Glyzerin bei gewöhnlicher Temperatur. Bei 2S^ löst 1 Liter Benzol 0,0197 Mol,
1 Liter Wasser 0,263 Mol HgCI^ (SherrilP*^)). Reichlich wird es femer von
warmem Benzol und vielen anderen organischen Lösungsmitteln aufgenommen.
Die Löslichkeit des Salzes in Äther steigt auf mehr als das Doppelte,
wenn dem Äther Wasser zugesetzt wird. Ström holm^«**), welcher diese
Ley, Quecksilber. 615
Verhältnisse untersuchte (s. folg. Tab.), nimmt in Äther beständige Hydrate
des iMercurichlorids an.
Löslichkeit des HgCl2 in wasserhaltigem Äther
(die Zahlen bedeuten Mole pro Liter)
HjO HgClj
0,39222 0,31003
0,32668 0,28487
0,26111 0,25890
0,19555 0,23387
0,13111 0,20694
0,06556 0,17948
o 0,15151
Nach Mc I n t o s h '-^*') sollen Alkoholate des Sublimats existieren. Aus methyl-
alkoholischer Lösung kristallisiert unterhalb 38,8«^ HgClj-CHjOH, oberhalb
38,8^ reines Mercurichlorid; bei dieser Temperatur zeigt die Löslichkeitskurve
des Sublimats eine deutliche Richtungsänderung. Der Umwandlungspunkt
sinkt, wenn der Alkohol mit Wasser verdünnt wird; so liegt der Punkt für
eine Mischung von 100 g Alkohol und 19,2 g Wasser bei 22,0*^.
Die spez. Gew. der wässrigen Sublimatlösungen sind nach Schröder ^67)
4,72% 3J5"/o 2,420/0 1,22%
bei 0® 1,04070 1,03050 1,02035 1,01008
bei 10^ 1,04033 1,03022 1,02013 1,00990
bei 20« 1,03856 1,02855 1.01856 1,00835
bei 300 1,03566 1,02577 1,01585 1,00575
Dichten einiger Sublimatlösungen nach Schön rock 2*'»)
HgCl2 in Wasser
%: 4,5256 d^/: 1,03806
n 4/2224 n 1,03491
HgCls in Alkohol
%: 23,5489 d*/ 10,99885
u 11,8801 » 0,88572
HgClj in Pyridin
%: 17,5312 d*/ 11,15228
» 6,5675 » 1,03884
HgCl2 in Aceton
% 136,2488 d«V' 11,15854
HgCl2 itl Amylalkohol
%: 10,9948 d*/: 0,89550
Die spezifische Wärme beträgt 0,0689. Für die Bildungswärme gilt die
Gleichung: Hgcfest) + Cljgasf. «= HgCljfest + 533 K (Varet-)).
Ober die normalen Gefrierpunkts- und Dampfspannungsemiedrigungen
von Sublimatlösungen s. Raoult.'-'«^)
Im Gegensatz zu dem Cadmiumsalze scheint dem Mercurichlorid nur
geringe Neigung zur Assoziation zuzukommen. Die Gefnerpunktsernie-
drigungen inUrethan^ß») sowie die Siedepunktserhöhungen in Methylalkohol
und Äther 270) ergaben für das gelöste HgCIj einfaches Molekulargewicht
616 Ley, Quecksilber.
Die molekulare Leitfilhigkeit der wässrigen Sublimatlösungen beträgt bei
250 nach Ley 271)
V ^ (rec S)
32 2,17
64 3,77
128 4,91
256 7i54
512 12,0
V auf gr Mole und Uter bezogen. A in rez. Q (blanke Elektroden)
Nach Kahlenberg^^^) beträgt die Leitfähigkeit bei 95^^
V (Uter) A (rez. £)
2 1,93
4 2,12
8 3,98
16 5,24
32 8,78
64 14,40
128 18,60
256 28,77
512 45,90
1024 77,07
Die vässrigen Sublimatlösungen reagieren deutlich sauer.
Nach Lasczynky273) beträgt die Leitfähigkeit des Sublimats in Aceton
bei 180
v(Liter) ^(rez, S)
2,26 0,075
4,52 0,149
9,04 0,279
18,08 0,476
36,16 0,734
Die Dissoziationskonstante des Sublimats im Sinne der Formel
HgClj , ' Hg« + 2cr,
deren Kenntnis in physiologischer Beziehung von Bedeutung ist, ist von
Luther auf zwei versdiiedenen Wegen ermittelt worden.
i. Die EMK der Kette: HglHgCljco Hg(N03)2(C)|Hg gibt sofort über
die unbekannte Hg--!onenkonzentration im Sublimat Aufschluß.
a) Den Potentialsprung HgiHgCIjcc») berechnet Luther mit Hilfe der
zwischen den 3 EMK:
jrj:Hgmet + 2Cr + F-HgCl + Cl'
^2 ' HgClfcst + er + F - HgCI j
X^ ' Hgmct + 2CI' + 2F = HgCl2
bestehenden Beziehung: n^ = ^ifK?» (Luther, S. 561,
^, und :t2 sind experimentell bestimmbar, letzteres mit Hilfe einer un-
angreifbaren Elektrode. Nach Drucker^^») ist die EMK der Kette:
PtJHlfc^o) gegen yar^^ri "8=0.^37 Volt
Ley, Quecksilber. 617
wobei die Pt-Elektrode positiv war. Die Messungen sind auf die Normai-
kalomeielektrode —0,56 Volt bezogen.
Die EMK Hg|HgCl, KCI(v = ,o) ist zuletzt von Calame^T^) = —0.616
Volt gemessen; daraus ergibt sich EMK HglHg^Clj, Kav = 4o = —0,648 Volt.
Wir haben demnach:
:ty : HglHgCl, KClv = 40 = 0,648 Volt
jtarPtHgCl, HgCl2v = 5o> KClv^4o 0,853 Volt,
daraus jtj : Hg,HgCl2v = 501 KClv = 40 == —0,750 Volt
b) Der Potentialsprung Hg|Hg(N03)2 läßt sich mittels der von Ogg
\*i- 554) ermittelten Beziehung: —^^^-=konst= ca. 223 finden. EineMercufo-
Salzlösung hat gegen Quecksilber die gleiche Spannung wie eine 223mal so
verdünnte Mercurisalzlösung. Nach Ogg ist ferner die EMK einer Kette:
Hg|Hg2(N03)2(v=5), Ag(N03)(v=5)lAg = 0,005 Volt,
wobei der Hg-Pol positiv ist Um diese Zahlen mit Hilfe der Normalelektrode
auf die Druckerschen zu beziehen, bedienen wir uns einer Neu mann sehen
Messung: Ag|AgN03(v=i) = — 1,055 Volt, woraus sich Ag|AgN03(v= 5)=— 1,022
Volt berechnet Durch Kombination mit der drittietzten Gleichung und der
Beziehung: V2Hg2" : Hg- = 223 ergibt sich:
EMK: HglHg2(N03)2(v=5) = Hg|Hg(N03)2(v=,n5) = -1,016.
Nimmt man die Vius norm. Mercurinitratlösung als vollständig dissoziiert
an, so lautet die Nernstsche Gleichung der in Frage kommenden Konzen-
trationskette: Hg|Hg(N03)2; HgCl2(v=5o)» KCI(v=40)lHg
(i,oi6-.o,75o) = o,o285.1og-
1115. X '
folglich: x=« 4,8 X 10-^^. Unter der weiteren Voraussetzung, daß in
der Lösung: HgCl2(v=50)» KCl(v=40) keine erhebliche Komplexsalzbildung statt-
findet, berechnet sich die Dissoziationskonstante des Sublimats:
Hg''x(ClV_4,8xio-»^x50 _,,,,,,_,,
_ "HgCl^_ "" 40- — 1,5 X 10 .
2. Wegen der geringen Dissoziation des Sublimats müssen Mercuriion-
lösungen, z. B. Hg{N03)2, ebenso imstande sein, schwerlösliche Chloride,
z. B. AgCl, zu lösen, wie Säuren imstande sind, schwerlösliche Basen oder
Salze schwacher Basen zu lösen.
Die diesbezügliche genauere Untersuchung, welche von Morse 27») an-
gestellt wurde, lehrte sämtliche Dissoziationskonstanten des Sublimats ent-
sprechend den Gleichungen:
Hgcij 1 — ^ Hg- + 2cr, Hgcij ^ Hgci- + er, Hgci- ijzzt Hg" + er
kennen.
Für die Lösung des Chlorsrlbers in Mercurinitrat kommen folgende Re-
aktionen in Frage:
2AgCl(fest) + Hg- ■; ^ 2Ag- + HgClj (D
AgCl(fest) + Hg" :^Zi:r Ag- + HgCl-. (2)
Die möglichen Oleichgewichte sind folgende:
618
Ley, Quecksilber.
IL
Gleichgewichte:
HgCIj 1 *■ Hg" + 2CI'
Hgci, ^z± Hga- + er
entsprechende Konstante
Hg- X a'»
~ K,
K,
in. Hgci-
Hg- + a'
IV. Hg-H-HgCj
aHgO-
HgCl, ^
Hgg- X er
HgO,
Hr x^ _ K,
"HgCr ~Kj
Hg-xHgQ, _ K,
HgQ"^ ■" K«2
= K,
K,
Erfolgt die Auflösung im Sinne der Gleichung (1)» so muß K, konstant
sein, erfolgt sie gemäß der zweiten Gleichung, so ist Konstanz von K3 zu
erwarten. Sind beide Reaktionen zu berücksichtigen, so war K4 zu ermittdn
letzteres geschah durch Verteilungsversuche.
Infolge Hydrolyse der Mercurinitratlösung wurde letztere in salpetersaurer
Lösung verwendet und der Grad der elektrolytischen Dissoziation des Mcr-
curinitrats zu 0,4 (bei allen untersuchten Konzentrationen) angenommen (siehe
Hg(N03)2).
Die Löslichkeitsbestimmungen wurden so angestellt, daß entweder reines
Chlorsilber mit Mercurinitratlösungen von verschiedener Konzentration, oder,
daß wechselnde Mengen von HgCl2, Hg(N03)2 und AgNG, bis zum Eintritt
des Gleichgewichts zusammen geschüttelt werden. Die Zahlen bedeuten Mole
pro Liter.
HNO3 j Hg(N0a)2 I HgCl, AgNO,
Vers. 1. Mit wechselnder HgOa-Konzentration.
0,05
0,04063
0,00439
0,00878
0,04219
0,00776
0,00552
0,04788
0,01212
0,00425
0,04823
0,01677
0,00353
0,04852
0,02145
0,00289
0,04857
0,03103
0,00206
0,0491 1
0,04089
0,00178
Ve
rs. 2. Mit wechselnder Silbemitratkonzentration.
0,05
0,04706
0,00294 1 0,01586
•
0,04783
0,00217
0,02434
0,04849
0,00151
0,03300
0,04879
0,00121
0,04240
0,04897
0,00103
0,05205
Vers. 3. Mit
t Überschuß an Silbemitrat und wechselnder Mercurinitrat-
konzentration.
0,025
0,02389
0,00117 ! 0,02233
0,035
0,03354
0,00146 i 0,02293
0,050
0,04816
0,00184
0,02368
0,060
0,0587
0,00214
0,02428
0,080
0,07235
0,00265
0,02530
0,100
0,09682
0,00319
0,02638
Ley. Qucckrilbcr.
61
rs. 4. Mit wechselnder Mercurinitratkonzentration (Chlorsilber in der
Lösung- gefällt).
OfiTO
0,01694
0,00307
0,00614
0,030
0,02631
0,00369
0,00739
0,040
0,03581
0,00419
0,00838
0,050
. 0,04501
0,00490
0,00980
0,060
0,05497
0,00503
0,01006
0,070
0,06412
0,00597
0,01093
rs. 5. Mit wechselnder Mercurinitratkonzentration (durch Auflösen von
Chlorsilber).
1,00
0,97600
0,02402
0,04805
0,10
0,09305
0,00695
0,01390
0,05
0,04543
0,00457
0,00914
0,025
0,02155
0,00345
0,00691
0,0125
0,01001
0,00249
0,00499
0,0100
0,00784
0,00216
0,00432
Das Löslichkeitsprodukt des Chlorsilbers wurde zu [1,35 x lO'^]^ ange-
nommen. Die Berechnung der Ki - und Ks-Werte aus diesen Zahlen ergab, daß bei
wechselnder Mercurichloridkonzentration (Versuch 1) sowohl K| als auch K3
nicht konstant war, während bei den übrigen Versuchen K3 eme gute Konstanz
aufwies. Hieraus folgt, daß bei Überschuß von Mercurinitrat das Chlor fast
nur in Form von HgQ-Ionen vorhanden sein kann. Femer zeigte die Konstanz
von K3 bei wechselnder Silbemitratkonzentration, daß der Betrag der Komplex-
bildung zwischen Mercurinitrat und Chlorsilber nur verschwindend klein sein
konnte. Auf die Komplexsalzbildung wurde weiter keine Rücksicht genommen.
Das Gleichgewicht: Hg- + HgCl, ^ ^ 2HgCl' wurde durch Messung
der Verteilung des Sublimats 1. zwischen Toluol und reinem Wasser, 2. zwischen
Toluol und Mercurinitratlösung bestimmt, wobei angenommen wurde, daß die
vom Mercurinitrat gebundenen Sublimatmengen in Form des fast völlig disso-
ziierten Salzes HgClNOj [HgClNOj ^ ^ Hga^+CNO,/] vorhanden waren.
Für die Verteilung von Mercurichlorid zwischen Wasser und Toluol fand
Morse fast denselben Wert wie Hantzsch und Vagt»'*)
Verteilung: Wasser -e
Hga,
Toluol.
c,
Q
%
%
c,
Wasser
Toluol
in Wasser
in Toluol
c.
0,18140
0,01590
92.05
7,95
11,6
0,09133
0,00807
9»,93
1 8,07
»J,4
0,04590
0,00410
91,80
8,20
11,1
0,02289
0,00211
9»,55
8,45
10,8
0,01142
0,00108
9»,35
8,65
«0,5
0,00573
0,00057
90,90
9.10
10,0
620 I-ey, Quecksilber.
Verteilung: Mercurinitratlösung < HgCI^
-► ToluoL
Ci
Wasser
Toluol
p.
HgCI,
Hga,
Hg(NO,),
HgCU
gebunden
fni
0,025
0,050
0,0472
0,0028
16,5
34
66
0,050
0,050
0,0476
0,0024
»9.5
45
55
0,100
0,050
0,0485
0,0015
31,0
66
34
0,250
0,050
0,0491
0,0009
55,0
80
20
0,500
0,050
0,0494
0,0005
85.0
88
12
0,050
0,025
0,02417
0,00083
10,4
64
36
0,100
0,025
0,02440
0,00060
40.5
75
25
0,250
0,025
0,02470
0,00030
83,0
88
12
0,500-
0,025
0,02484
0,00016
155,0
93
7
0,025
0,010
0,00972
0,00028
34,0
70
30
0,050
0,010
0,00981
ofiöoig
52,0
80
20
0,100
0,010
0,00989
0,00011
87,0
88
12
0,050
0,005
0,00494
0,00006
83,0
88
12
0,100
0,005
0,00497
0,000025
200,0
95
5
Letztere Tabelle erlaubt die Konstante Kl« ~7jtW^2 ^" berechnen;
das Mittel aus den sehr gut übereinstimmenden Einzelwerten ist: K4 » 0,13.
Ein ähnlicher Wert wurde erhalten durch Messung der Löslichkeitszu-
nahme des Sublimats in Mercurinitratlösung:
die Löslichkeit derHgCl2 in reinem Wasser beträgt bei 25^ 71,17 g pro Liter
» " » » » 0,1 n Mercuri-I ^^^ ,^^^«
nitnitlösung) ' ' 25« 105.0 g . .
Hieraus berechnet sich die Menge des gebundenen Sublimats zu 34 Proz^
der entsprechende Verteilungsversuch ergibt 37 Proz.
Mit Hilfe der Konstanten K4 HeBen sich die taisächlich vorhandenen
Mengen an HgCl;Ionen zur genauen Berechnung der Konstanten K^ ermitteln.
Der Mittelwert aus den Versuchen 1—5 ist:
Kl
K.-=-
K.
'3,5x lo-ö.
Durch Kombination der Konstanten K4 und K3 (Ks^^Ki-Ki) erhält man
Kl und damit sämtliche Dissoziationsisothermen des Sublimats:
Hg- X cr^ Hgci'xcr Hr X a
HgCl^ Hi:Cl, HgCl-
1,0 X io->* 2,8 X 10-^ 3,5 X 10-®
Die Übereinstimmung der beiden auf verschiedenen Wegen erhaltenen K,-
Werte ist sehr bemerkenswert
Die Existenz des Ions HgCl* sowie von Silberhalogenkomplexen '■')
wurde, von Morse auch durch qualitative Überführungsversuche nachgewiesea
I.ey, Quecksilber. 621
Daß Chlorsilber in Mercurinitrat- resp. Acetatlösung löslich ist, war schon
Wackenroder^'ö) und Stas^^«) bekannt Nach Morse lassen sich die Silber-
haloeenide zweckmäßig aus Mercurinifratlösung Umkristallisieren.
Daß die Hydrolyse der Sublimatlösungen nur gering sein kann, geht
schon aus den sehr kleinen Werten der Leitfähigkeit hervor. Auf Orund der
Tatsache, daß Sublimatlösungen deutliche H'-Ionenreaktion geben, wurde ange-
nommen, daß die gesamte Leitfähigkeit von der hydrolytisch abgespaltenen
Salzsaure herrühre. Die so berechneten oberen Grenzwerte für die Hydrolyse
sind nach Ley^'») folgende:
V auf Äquivalente bezogen 16 32 64 128 256
Proz. Hydrolyse 0,26 0,39 0,58 0,90 1,43.
Unter Berücksichtigung der elektrolytischen Dissoziation HgCl2 = HgCl-
-|- a' läßt sich nach Luther^so) überschlagen, daß bei der Lösung v= 16
ca, 70 Proz. der Leitfähigkeit durch die Hydrolyse bedingt werden, welch
letztere zufolge der Gleichung: 2HgCl2 + H20 = (HgCl2HgO) + 2H- + 2Cr
verläuft Schließlich ist die Hydrolyse auch direkt mittels Rohrzuckerinversion
gemessen, wobei sich folgende Zahlen ergaben:
Äquiv. HgQj 5 10 Liter
Proz. Hydrolyse 0,08 0,09 (H. Ley und Heimbucher^ei)).
In der gesättigten Sublimatlösung sind nach Luther (1. c) im wesentlichen
6 verschiedene Molekül- resp. lonenarten vorhanden und zwar bei 25^^ in
folgenden Konzentrationen:
(HgCl,) (HgCl)- H- er Hg" (HgClJ"
2,6 X 10-* 1,5 X 10-* 3,3 X io~^ 4,8 X 10-^ 1 X 10-® 5 X 10-®.
Sublimat ist somit ein Salz, welches sowohl geringe elektrolytische als auch
hydrolytische Dissoziation zeigt Falls man von der ersteren absieht, muß sich
Quecksilberchlorid qualitativ wie eine Salzsäure von äußerst geringer Disso-
ziationskonstante verhalten, es muß deshalb sowohl die H-lonenkonzentration
durch Cl-Ionen als auch die Q-Ionenkonzentration durch H-Ionen zurückge-
drängt werden können, was auch in der Tat der Versuch entscheidet (Luther).
Aus der geringen elektrolytischen Dissoziation des Sublimats erklärt sich
seine große Beständigkeit und Indifferenz gegen manche Reagenzien. So wird
der Stoff weder von konz. Schwefelsäure noch von Salpetersäure wesentlich
angegriffen und kann aus kochender Schwefelsäure unverändert verflüchtigt
werden. Die Sublimatlösungen werden ziemlich leicht zu Kalomel reduziert
So tritt schwache Reduktion wässriger Sublimatlösungen schon durch andauernde
Belichtung derselben auf; leicht erfolgt die Reaktion durch Zinnchlorür:
aHgQj + Sna2«=SnCl4 + HgjClj, resp. durch Oberschuß von Zinnsalz:
HgClj + SnClj — SnCl^ + Hg. Die Bildung von Kalomel mit Hilfe von
phosphoriger Säure, H3PO3, ist bekanntlich eine in der Analyse häufig be-
nutzte Reaktion. Interessant ist schließlich noch die Reduktion mittels Oxal-
säure und Oxalate, welche im Dunklen mit sehr geringer, durch Belichtung
jedoch mit meßbarer Geschwindigkeit vor sich geht, so daß von Eder^s«)
auf diese Reaktion ein chemisches Aktinometer gegründet ist Die Reaktion
verläuft nach der Gleichung: 2HgCl2 + (NH4)jC204 =« 2NH^a + 2CO2 +
HgjClj. Näheres s. Roloff.ws)
Über Reaktionen des in indifferenten Lösungsmitteln (Essigester, Pyridin
de) gelösten Sublimats s. Naumann^^^) sowie die Dissertationen seiner Schüler
(Gießen seit 1900).
622 Ley, QnecksUber.
Die Dampfdrucke des feAen Sublimats sind nach Messungen von Nieder-
schulte *<>^) und Arctowskiw**) folgende:
Temperatur Drude in mm Hg
60 0,003
70 0,01
80 0,02
90 0^05
100 0,10
110 0,19
120 0,38
130 0,77
HO J.35
150 2,37
160 3.87
170 6,25
180 9i8o
Sublimat ist für alle Organismen ein heftiges Qift, weshalb es in der
Medizin als Desinfektionsmittel in sehr ausgedehntem MaBe Anwendung findet
Es hat sich giezeigt, daß die desinfizierende Wirkung des Sublimats der An-
zahl der vorhandenen Mercurl-Ionen proportional ist Der Zusatz von Koch-
salz, wodurch die Löslichkeit und Haltbarkeit des Sublimats (Sublimatpastillen)
vergrößert wird, hat stets eine Verringerung der Giftwirkung im Gefolge.
Vergl. hierzu die ausführliche Studie von Paul und Krönig. w»)
Mercurioxychloride« Mit Mercurioxyd bildet Sublimat eine Reihe von
Verbindungen, welche nach der allgemeinen Formel mHgC^ nHgO zu-
sammengesetzt sind. Diese Salze entstehen entweder durch direkte Einwirkung
einer wässrigen oder weingeistigen Sublimatlösung auf rotes oder gelbes Queck-
silberoxyd (Roucher), durch unvollständige Zersetzung des Chlorids mittels
Alkalien oder Alkalicarbonaten (Millon) oder durch Schmelzen von HgCl, und
HgO (Andr6). Mit zunehmendem Gehalt an Oxyd geht die Farbe der Ver-
bindungen von gelb zu braun bis schwarz über. Es scheint die Existenz
folgender Oxychloride ziemlich sicher zu sein:
2HgG2-HgO, kleine farblose Kristalle oder schwach gelbliche Nadeln
(Roucher^se) und Thümmel^T), Schoch^s?*)).
HgCl2.2HgO existiert in einer schwarzen und einer roten bis violetten
Modifikation. Erstere entsteht durch Fällen einer Sublimatlösung mit einer
Lösung von Kaliumbicarbonat unter gewissen Bedingungen (Mi lon^^,
Thümmel, 1. c), letztere beim Kochen von wässrigem Quecksilberchlorid und
rotem Oxyd oder durch Stehenlassen einer Sublimatlösung mit Natriumacetat
(Volhard"«)).
HgClj . 3HgO entweder als ziegelrotes amorphes Pulver (M i 1 1 0 n, 1. a) oder als
gelberamorpheroder kristallinischer Niederschlag erhalten (Millon, Thümmel).
Hga2-4HgO kommt wie der vorletzte Körper auch in mehreren Modifi-
kationen vor, in einer amorphen oder kristallmisdien braunen Form und als
kristallinische schwarze Masse.
Alle diese Verbindungen werden durch die meisten Säuren in die Kompo-
nenten gespalten, durch Kalilauge werden sie bei gewöhnlicher Tempen^r
mehr oder weniger leicht in gelbes Quecksilberoxyd verwandelt Diese im
übrigen wenig charakteristischen Doppelverbindungen bilden sich unter nur sehr
geringer Wärmetömmg, welche von Andr^^^^^) durch Lösen der Oxychloride in
Ley, Quecksilber. 623
Salzsäure gemessen wurde. Die bei der Lösung erhaltenen Reaktionswärmen
und die auf die Komponenten, HgCl^ und HgO, bezogenen Bildungswärmen
sind in der folgenden Tabelle enthalten.
Reaktionswärme Bildungswärme
Hga,HgO 140 K
.14K
HgClj2HgO 3J4K
30 K
Hga,3HgO 501 K
33 K
Hga2 4HgO 786 K
-63 K(?)
Neuerdings sind die Mercurioxychloride von Schoch»«'») einer dn-
gehenden Untersuchung unterzogen. Hiemach sind sämtliche isomeren Oxy-
chloride durch geringe Differenzen in der Dichte unterschieden; so hat von den
Verbindungen HgO} • 2HgO, bei denen die Isomerie am auffälligsten ist, die
rote Modifikation die Dichte 8,i6| die schwarze die Dichte 8,53. Schoch fand
weiter, dafi alle Oxychloride bei Einwirkung von Natronlauge bei gewöhnlicher
Temperatur die quadratischen Tafeln des gelben Oxyds, hingegen bei höherer
Temperatur die roten prismatischen Kristalle dieses Oxyds liefern (s. Mercurioxyd).
Mercuribromid, HgBrj, entsteht leicht aus den Elementen unter Wärme-
entwicklung: Hgniiss. + Brj = HgEr^fcst + 405 K; (Nernst^*) nach Varet^^i)
beträgt die Bildungswärme 407 K. Das Salz kristallisiert aus wässriger Lösung in
zarten, silbei^länzenden Blättchen, aus alkoholischer in Form weißer, rhom-
bischer Prismen. Spez. Gew. 5,74. Es Wst sich in 94 Teilen Wasser von g^ und in
4—5 Teilen Wasser von loo^; bei 25^ lösen sich in Wasser 0,017, in Benzol 0,0194
Mol HgBrj im 1 (SherrilP*«)); löslich ist es femer in Alkohol, Äther und
einigen anderen organischen Lösungsmitteln. Die. Leitfähigkeit der wässrigen
Lösung ist geringer als diejenige des Sublimats (^28 • ^>3 bei 25^; Ley*%
Die Dampfdrucke des festen Bromids sind nach Niederschulte 2<^^)
und Arctowski2<>2c) folgende:
Temperatur
Druck
in mm Hg
90
0,045
100
0,09
110
0,18
120 '
0,31
130
0,72
140
1,33
150
2,30
160
3,65
170
6,30
180
9,80
vergl. Stelzner."*»)
Die Löslichkeit des Bromsübeis in Mercurinjtrat ist nach Morse*'^ bei
25* (veigl. S. 624).
Hg(NOa),
resp. HNO5
AgBr
Mol pro 1
g pro 1
Mol pro 1
1,000
6,878
0,03660
0,100
1,640
0,00873
0,050
1,200
0,00639
0,025
0,863
0,00459
0,0125
0,618
0,00329
0,0100
0,575
0,00306
624 Ley, Quecksilber.
Der Verteilungskoeffizient für: Wasser < HgBrj h Toluol ist
annähernd: i, derjenige für: 0,1 Hg(N03)2 < HgBrj h Toluol ist
annähernd: 13,5.
Die Löslichkeit des HgBrj in reinem Wasser: ca. 4 g pro Liter.
Die Löslichkeit des HgEr^ in 0,1 n Hg(N03)2: ca. 20 g pro Liter.
AgBr löst sich demnach' in Mercurinltrat vorwiegend nach dem Schema:
AgBr + Hg" :;Z=± Ag- + HgBr.
Aus den Löslichkeits- und Verteilungsversuchen werden folgende Kon-
stanten berechnet:
Hg-><Br[ HgBr x BK H^xBr'^ Hg-xHgBr^
HgBr HgBrj HgBr^ HgBr^
0,4 X 10-^ 5,0 X 10- * 2,0 X 10-*® 0,08.
Die Zahlen sind nur Näherungswerte, da auf eine sicher vorhandene Komplex-
salzbildung zwischen Hg(N05)2 und AgBr keine Rücksicht genommen wurde.
Die Neigung zur Bildung komplexer Verbindungen ist beim Mercuri-
bromid größer als beim Chlorid. In seinem chemischen Verhalten gleicht das
Salz dem Sublimat In den meisten Stücken.
Mercurioxybromide« In ähnlicher Weise wie die entsprechende Chlor-
verbindung Ist HgBr^ • 3 HgO erhalten worden und zwar entweder als gelbes
Kristallpulver oder als dunkelbraunes Pulver. Die Bildungswärmen einiger
Körper vom Typus m HgBrj n HgO aus m HgBrj + n HgO sind ebenfalls
von Andr^^ö*^ durch Lösen der Stoffe in überschüssiger Bromwasseretoff-
säure untersucht worden (HgBr^ entwickelt mit überschüssiger HBr 38 K,
HgO 352 K)
Reaktionswärme Bildungswärme
HgBrj.HgO 355 K 33 K
HgBr2.2HgO 696 K 44 K
HgBrj.3HgO 1029K /3K
HgBr2..4HgO 13Ö6K 78 K.
Die Bildungswäifmen der Oxybromide sind etwas größer als die der entspre
chenden Chloride.
Mercuryodid, Hgjj, entsteht mit größter Leichtigkeit aus den Elementen
oder durch Fällen eines löslichen Mercurisalzes durch J'- Ionen. Das Salz
kommt in zwei enantiotropen Formen, einer roten und einer bei höherer Tem-
peratur beständigen gelben Form vor, welche ineinander überführbar sind und
deren Umwandlungspunkt nach neueren Messungen von Oernez^«^) durch
Beobachtung der Umwandlungsgeschwindigkeit der gelben und roten Modi-
fikation meinander zu 126 » ermittelt würde (s. auch Kastle und Recd^**»
Nach Reinders^**) ist der Umwandlungspunkt 129,5<>.
a) Rotes Jodid. Durch Zusammenreiben der Elemente bei Gegenwart
von wenig Alkohol oder durch Fällen einer Mercurinltrat- oder -acetatlösung
mit einem löslichen Jodide zu erhalten. Das Salz bildet rote tetragonale Kristalle,
welche sich wenig in Wasser (in ca. 150 Teilen H^O bei gewöhnlicher Temperatur),
leichter in warmem Alkohol, Schwefelkohlenstoff und Essigäther und vielen an-
deren organischen Flüssigkeiten lösen.. Sh e rill ^^^) gibt die Löslichkeit in Benzol
zu 0,00493 Mol Hgjj/I, Morse die in Wasser zu ca. 0,00013 Mol/1, beides für 25*.
Mercurijodid löst sich femer in vielen anorganischen Säuren wie heißer Salzsäure
und Salpetersäure, sowie in Mercurinitrat- und Jodkaliumlösung und kann aus den
genannten Medien vorteilhaft umkristallisiert werden. Die Löslichkeitsverhältnisse
Ley, Quecksilber. 625
des Salzes in verschiedenen organischen Solvenzen wurden genauer von Beck-
mann und Stock^*^) untersucht:
Löslichkeiten des Hgjj bei 23 o
Farbe der Lösung Farbe d. Niederschlags
Chloroform .... 0,071 Proz. violett grün
Benzol 0,247 » rot grün
Äther ...... 0,551 » braun grüngelb
Aceton 2,01 » braun gelb
Äthylalkohol .... 2,00 n braun gelb
Methylalkohol . . .- 3,98 » braun gelb.
In vielen organischen Lösungsmitteln findet besonders bei Belichtung lang-
same Zersetzung unter Jodausscheidung und Bildung von Quecksilberjodür
statt Hierüber sowie über weitere anscheinend weniger genaue Löslichkeits-
bestimmungen der Mercurihalogenide in organischen Lösungsmitteln s. Sulc^^^)
Die L^Iichkeit des Salzes in Methylenjodid ist von Retgers^^') ermittelt
worden.
100 Teile CHJj lösen bei . . • 15« 100 <^ 180 ^
2,5 16,6 58 Teile Hgjj.
Aus den Lösungen kristallisiert bei hoher Temperatur gelbes, bei niedriger
rotes Jodid.
Qenaue Messungen der Dichten einiger Mercurijodidlösungen rühren
von Schönrock267») her:
Hg}2 in Alkohol Hgjj in Pyridin
% ' 1,8358 d|f :o,8o7i8 % : 10,4290 1,14817
0 1,7119 " 0,80597 « 7,9944 1,10535
Spez. Gewicht des festen Salzes 6,2. Bei 253—254 ^ schmilzt das Salz ,(unter
vorherigem Obergang in die gelbe Form) zu einer dunkelgelben Flüssigkeit, welche
beim Abkühlen zu gelbem Jodid erstarrt Bei weiterem Erkalten wird letzteres
ruckweise rot. Spezifische Wärme: 0,0420. Bildungswärme: Hgfiüss. 4- Jafcst =
HgJ2rot + 252K (Varet283)). Beim Fällen' einer wässrigeh Sublimatlösung mit
Jodkalium werden nach Berthelot^«») 273 K, nach Thomsen (Thermochem.
Unters.) 268 K frei: HgClaiq + 2KJaq = Hgjjfest + 2KCIaq + 268 K.
Die Dampfdrucke des festen Jodids sind nach Niederschulte^oJ») und
Arctowski'^^*) folgende:
Temperatur Druck in mm Hg
80 0,004
90 0,013
100 0,023
110 0,061
120 0,125
130 0,25
140 0,45
150 0,79
160 1,34
170 2,30
180 3,51
Bei höheren Temperaturen findet Ditte"9») folgende Werte:
Abegg, Handb. d. anofsm. Cbemie II. ^0
626
Ley, Quecksilber.
210
7,2
230
20,6
250
55,3
270
131,9
3o8
267,0
Der von Ditte bei 195— 200^ gefundene Wert stimmt mit den Messungen
von Niederschultc nicht überein. Nach Ditte zersetzt sich das im Vakuum
erhitzte Mercurijodid selbst bei 300® nicht unter Jodabscheidung.
Die Löslichkeit des Jodsilbers in Mercurinitratlösungen bei 25^ ist niMji
Morse^'»):
Hg(N03)2 resp. HNO., AgJ AgJ
Mol pro 1 g pro 1 Mol pro 1
1,000 25,160 0,10700
0,100 2,730 0,01161
0,050 1,737 0,00740
0,025 1,118 0,00476
0,0125 0,841 0,00358
0,0100 0,800 0,00340.
Die Löslichkeit des HgJi in Wasser von 25 <^ bestimmte Morse zu etwa
0,06 g pro Liter, in normaler MercurinitraÜösung steigt die Löslichkeit auf
48,0 g, woraus der Schluß zu ziehen ist, daß ca. qq Proz. des Halogens in
Hg" X r
Form von HgJ--lonen vorhanden sind. Für das Oleichgewicht: — ^ .
berechnet sich annähernd der Wert 0,4 x lo^i^. Dieser sowie die übrigen
von Morse berechneten Dissoziationskonstanten des Mercurijodids sind abei^
wegen der gleichzeitig vorhandenen Silber-Quecksilberkomplexe unsicher.
Oberhalb 126<> geht die rohe Form des Mercurijodids unter starker Volum-
zunahme in
b) gelbes Jodid über, welches aus rhombischen Kristallen besteht Ob-
wohl erst oberhalb der Umwandlungstemperatur i26<^ dauernd beständig, er-
scheint das gelbe Jodid häufig als metastabiles Gebilde bei gewöhn-
licher Temperatur. So bildet sich beim Fällen von Sublimat mit einem
löslichen Jodid zunächst ein gelber Niederschlag, der sich in wenigen
Augenblicken rot färbt Längere Zeit haltbar ist die gelbe Modiflkation, wenn
sie durch Eingießen von Wasser in eine alkoholische Mercurijodidlösung er-
zeugt wird. Die Umwandlung der gelben in die rote Form wird durch Be-
lichtung sowie durch Gegenwart von Säuren in den Lösungen katalytisch
beschleunigt. Auch aus dem dampfförmigen Zustande sowie aus dem Schmelz-
fluß und aus Lösungen, in welchen natürlich Unterschiede zwischen roter und
gelber Form nicht mehr bestehen, scheidet sich zunächst immer die gelbe Form
ab. Nach Qernez*®^ kondensieren sich die von rotem Jodid auch unter-
halb des Umwandlungspunktes ausgehenden Dämpfe zunächst zu gelbem Jodid.
Quecksilberjodid bietet demnach eines der »auffallendsten Beispiele für
die oft bewährte Regel, daß die unbeständigsten Formen zuerst erscheinen«
(Ostwal d*<>i) s. a. ^^^)). Die Umwandlung ist mit einer meßbaren Wärme-
tönung verbunden. Nach Varet (1. c) werden beim Obergange von kristalli-
siertem gelbem in rotes Jodid ca. 30 K frei,
Mercurijodid ist eine sehr beständige Verbindung, die von den meisten
chemischen Reagenzien nur wenig angegriffen wird. Die elektrolytische Disso-
ziation ist sehr gering, die Tendenz zur Komplexbildung hat in der Reihe der
Ley, Quecksilber. 627
Halogenide ihr Maximum erreicht Durch Erhitzen des Jodids mit Kalilauge
entsteht, jedoch weit schwieriger als beim Chlorid und Bromid, ein M^rcuri-
oxyjodid: HgJj-sHgO, ein gelbbraunes Pulver (Rammelsberg'o»)).
Die Einwirkung von konzentrierter und. SO^-haltiger Schwefelsäure auf
das Jodid, wobei sich unter Jodabscheidung und Entwicklung von SO3
Doppelsalze von HgSOi und Hgjj bilden, ist kürzlich von Ditte 2*^) unter-
sucht
Mercuricyanid, Hg(CN)2, entsteht durch Neutralisation von Quecksilber-
oxyd mit wässriger Blausäure, wobei eine erhebliche positive Wärmetönung
auftritt, ferner durch Einwirkung des Oxyds auf Cyanide, z. B. KCN; selbst
komplexe Cyanide wie Fe4[Fe(CN)5]3 Berlinerblau reagieren in diesem Sinne;
ein Vorgang, welcher sich aus der enorm geringen Dissoziation des Mercuri-
cyanids erklärt
Das Salz kristallisiert in farblosen quadratischen Säulen, welche sich ziem-
lich leicht in Wasser, wenig in Alkohol lösen. Spez. Gewicht 4,0.
Die Bildungswärme des festen Salzes aus den Elementen beträgt 189 K.
Die Wärmetönung: HgOret+ 2HCNgriöst=Hg(CN)2fest + 315K (Varet, Lc).
Die Dichten einiger Mercuricyanidlösungen.sind nach Schönrock^^^«):
Hg(CN)2 in Wasser
%: 7,8921 d*f: 1,06376
0 7i5009 m 1,06049
" 54037 »* 1,04246
Hg(CN)j in Alkohol Hg(CN)i in Pyridin
•% : 8.2206 d\« : 0,85273 \ : 29,6018 d^/ : 1,28155
» 5»8653 » 0,83484 if 23,2275 M 1,20198
Die wässrige Lösung zeigt ein äußerst geringes elektrisches Leitungsver-
mögen, J32 (mol) beträgt etwa 0,18. Infolge der geringen Dissoziation des
entstehenden Mercuricyanids sind CN'- Lösungen imstande, gewisse schweHös-
liche Mercurisalze, wie Sulfat, Phosphat etc, zu lösen. Aus dem gleichen
Grunde gibt Mercuricyanid auch mit OH'- und J'-Ion keine Fällung und wird
nur durch HjS zersetzt Vom Mercuricyanid sind eine große Zahl von Doppel-
und Komplexsalzen bekannt, in die^r Hinsicht steht das Salz dem Mercuri-
jodid nahe.
Im festen Zustande erhitzt, zersetzt sich das Salz in Quecksilber und
Cyangas, wobei sich ein Teil des letzteren zu festem Paracyan polymerisiert
Die wässrigen Lösungen des Quecksilbercyanids vermögen noch beträcht-
liche Mengen Mercurioxyds zu lösen, wodurch deutlich alkalisch reagierende
Flüssigkeiten entstehen. Aus letzteren ist das Salz: Hg(CN)2-HgO isoliert
worden. Dasselbe bildet weiße, büschelförmig vereinigte Nadeln vom spez.
Gewicht 4,43 bei 19^, welche sdiwerer löslich sind als das normale Cyanid;
bei gewöhnlicher Temperatur lösen 100 g Wasser etwa 1,1 g Oxycyanid,
110 g Alkohol von 90 <> etwa 1 g des Salzes (Proust *<>*), Johnston'^^*),
Schließer^««), s. besonders Richard'o?)).
Mercttrirhodanid, Hg(SCN)2f wird durch Fällen von Mercurinitrat mit
emem löslichen Rhodanid als weißer kristallinischer Niederschlag erhalten, der
in viel heißem Wasser löslich ist 1000 ccm der gesättigten Losung enthalten
bei 25^ 0,696 g Hg (SCN)2 — 0,0022 Mole Hg(CNS)2. Beim Erhitzen zersetzt
sich der Körper unter starkem Aufblähen (Pharaoschlangen).
Obwohl die Rhodanwasserstofbäure eine sehr starke Säure ts^ ist ihr
40*
628 ^ey, Quecksilber.
Mercurisalz sehr wenig dissoziiert Die Leitfähigkeit der gesättigten Lösung
ist nur sehr gering; die elektrolytische Dissoziation ist demnach wohl von ähn-
licher Größenordnung als beim Sublimat Die Bildungswärme aus HgO + 2HSCN
beträgt: 342 K, diejenige aus den Elementen: 360 K (Joannis^^^^). Der an-
scheinend nur geringen Haftintensität desSCN'-Ions entsprechend, ist Hg(CNS)2
äußerst geneigt, Komplexsalze zu bilden; näheres S. 656.
Mercurifomilat und Homologe« Die Mercurisalze der Ameisensäure
und der homologen Säuren werden durch Auflösen von Quecksilberoxyd in
den wässrigen Lösungen der Säuren erhalten. Mercuriformiat geht mit größter
Leichtigkeit beim Erwärmen seiner wässrigen Lösung in das schwerer lös-
liche Oxydulsalz über: 2Hg(CHO,)2 = Hg,(CH02)2 + C02 + CX) + H,0;
auch beim Acetat ist diese Tendenz, wenn auch in weit schwächerem Orade,
vorhanden, denn wässrige Lösungen von Mercuriacetat zeigen fast stets einen
sehr geringen Oxydulgehalt, der beim Erwärmen der Lösung sichtlich zunimmt
Mercuripropionat ist dagegen ein recht beständiges Salz. Die Beständig^
der Oxydsalze nimmt also in Demerkenswerter Weise mit steigendem Kohlen-
stoffgehalt zu. Es mag noch bemerkt werden, daß die elekMsche LeitfiUiig-
keit der Mercurisalze der organischen Carbonsäuren der Leitfähigkeit dieser
Säuren selbst parallel geht, was sich einerseits aus der Hydrolyse der Salze
erklärt, andererseits auch aus dem Umstände, daß die Dissoziation eines
He
Mercurisalzes -^ (Ac) anscheinend von ganz ähnlicher OröBenordnung ist wie die
He
der zugehörigen Säure H • (Ac); daß also - - und H in bezugauf die Dissoziation
ihrer Verbindungen Ähnlichkeit besitzen. Ganz analoge Erscheinungen treffen
wir auch bei UOj — Cu — Fe — und anderen Salzen an (s. S. 567).
Mercuriformiat, Hg(CH02)2> weiße, leicht zersetzliche Kristallblättchen.
Mercuriacetat, Hg(C2H302)2, weiße Kristallblättchen. Löslich in 4 Tln.
Wasser von 0^, 2,75 Teilen von 19*' und in 1 Teil kochenden Wassers. Spcz.
Qew. 3,286. Die wässrige Lösung reagiert deutlich sauer und wird beim Er-
wärmen fast völlig in Säure und Base gespalten. Die elektrische Leitfihig-
keit (rez. £) ist gering
V 32 64 128
ilj[molekular) bei 25<> 5,72 8,61 13,2.
Mercttrioxalat, HgC204, ist schweriöslich, ein typischer Neutralteil für
Komplexe, und kommt als solcher in Doppeloxalaten vor. Von Interesse ist,
daß sein Kation Hg** das Anion C2O4" unter eigener Reduktion zu Mercuro-Ion
in CO2 oxydiert Die Reaktion, die durch Licht mit meßbarer Geschwindig^
erfolgt, wird im Ed ersehen Photometer (Roloff3<^8«)) ausgenützt Das Salz
und seine Komplexe sind also labile, durch Belichtung zerstörbare G^
bilde.308b)
Mercurioxyd, HgO. Die den Mercurisalzen zugrunde liegende Base
Hg(OH)2 ist nicht im festen Zustande beständig, sondern zerfällt beim Ver-
suche der Darstellung sofort in Wasser und ihr Anhydrid: HgO. Da aber
die wässrigen Lösungen des letzteren äußerst schwache, jedoch immerhin noch
erkennbare alkalische Reaktion zeigen, muß man geringe Mengen von OH-
Ionen in den Lösungen des Oxyds annehmen. Quecksilberoxyd kann auf
verschiedenen Wegen erhalten werden und die so erhaltenen Produkte zeigen
in ihrem Äußeren geringe Verschiedenheiten:
1. Rotes Oxyd wird durch gelindes Erhitzen von Mercuro- oder Mercuri-
Lcy, Quecksilber. 62Q
nitrat als lebhaft rotes bis bräunlichrotes, kristallinisches Pulver gewonnen:
Hgj(N03)j — 2HgO + 2N02 resp. Hg(N05)j = HgO + 2NOj + 0.
2. Gelbes Oxyd. Durch Fällen einer Mercurisalzlösung mittels OH'-
lonen entsteht in der Kälte ein rein gelber, in der Hitze ein mehr gelbroter
Niederschlag des Oxyds. Falls man ein wenig dissoziiertes Salz wie Sublimat
anwendet, ist zur vollständigen Ausfällung ein Oberschuß von OH'-Ionen
nötig.
Nach Ostwald sind rotes und gelbes Oxyd nicht isomer wie die beiden
Mercurijodide, eine Ansicht, die von Cohen vertreten wurde. Letzterer
\utor309) fand, daß eine aus: HgMet«iilHgOrot, KOH, HgOgeib|HgMd«ii ge-
bildete Konzentrationskette eine EMK = 0,685 Millivolt lieferte, derart, daß
der Strom in der Kette vom HgOrot zum H^geib floß und zog daraus den
Schluß, daß im roten und gelben Oxyd zwei Isomere von verschiedenem Lös-
lichkeitsgrade vorlägen. Demgegenüber Sries Ostwald '•<>) nach, daß sich
die beiden Oxyde nur durch die verschieden feine Verteilung unterscheiden
und ihrer Farbe nach in ähnlicher Weise different seien, wie etwa grobes und
fein gepulvertes Kaliumbichromat Ostwald hatte schon früher darauf hin-
gewiesen, daß ein feines Pulver zufolge seiner größeren Oberflächenspannung
sich leichter lösen muß als ein gröberes. Aus der von Cohen beobachteten
EMK obiger Kette berechnet sich, daß die Quecksilberionenkonzentration in
den beiden Lösungen: HgOgeib, KOH und HgOroi, KOH sich um 5,3 Proz.
unterscheidet Ostwald wies dann nach, daß sich der Gleichgewichtszustand
(s. S. 614)
HgO + 4KBr+ HjO '^ ^ K2HgBr4 + 2KOH
verschieden einstellt falls man rotes oder gelbes Oxyd benutzt Die Menge
des Kalis, welche durch rotes und gelbes Oxyd in Freiheit gesetzt wurde,
differierte um ca. 7 Proz. Wurde das rote Oxyd mechanisch zerkleinert, so
stieg auch seine Löslichkeit und gleichzeitig damit die Menge des bei obigem
Gleichgewichtszustände entbundenen Kalis (s. s^. Koster und Stork^^^)).
Zufolge einer neueren Untersuchung von Schoch^^^) sollen zwei durch
die Kristallform deutlich unterschiedene Verbindungen HgO existieren:
a) Das bei gewöhnlicher Temperatur gefällte und getrocknete gelbe Oxyd
bildet unter dem Mikroskop 4 eckige Tafeln und geht beim Erhitzen auf
höhere Temperatur in die rote Form b) über, die monokline Prismen
bildet; die gleiche Modifikation entsteht auch, wenn die Fällung des
Mercurisalzes mit OH-Ionen bei höherer Temperatur vorgenommen wird.
Bleibt das bei gewöhnlicher Temperatur gefällte gelbe Oxyd längere Zeit mit
der Fällungsflüssigkeit (die NaCl oder KCl enthalten muß) stehen, so wachsen
die Kristalle und gleichzeitig geht die Farbe in orange bis rot über. Die
Dichte der beiden Formen differiert nicht merklich, wohl aber ist der Disso-
ziationsdruck der gelben Modifikation größer als der der roten und zwar:
gelbe Mbd. bei 300— 320^: 760 mm
rote » «r « ■ 0 nicht über 400 mm (?)
Schließlich läßt sich rotes Oxyd auch durch direkte Einwirkung von
Sauerstoff auf Quecksilber oberhalb 300^ herstellen. Dabei stellt sich zwischen
letzten beiden Stoffen und dem gebildeten Mercurioxyd ein Gleichgewichts-
zustand heraus, der von der Temperatur und dem Druck des Sauerstoffs ab-
hängig ist; je nach der Größe dieser beiden Faktoren kann man die Reaktion
Hg + O '^ j HgO in dem einen oder anderen Sinne verlaufen lassen. Die
Dissoziation des Quecksilberoxyds ist eingehender von Pilabon'^') gemessen
630 Ley, Quecksilber.
worden. Der Dissoztationsdruck (»sp) des Sauerstoffs, welcher aus Mercuri-
oxyd bei Gegenwart von gesättigtem Quecksilberdampf entwickelt wird, Hßt
sich durch die Formel, darstellen:
log p = ^ + "'^g''^ + 2'
wo m=— 27569, n=a- 57,58, za» +203,94711 ist Bei 6 lo® ist der Drude
1240 mm und steigt mit der Temperatur (T) schnell an.
Mercurioxyd hat das spez. Gewicht 11,2. Nach Schick 'i^) ist die
Löslichkeit der beiden Modifikationen ungefähr gleich. In 1 1 HjO lösen sich
bei 25*: 0,0515 g, bei ioo<>: 0,395 g HgO. Zusatz von Barytwasser erhöht
die Löslichkeit, wahrscheinlich besitzt Hg(OH)2 amphoteren Charakter und
kann auch als schwache Säure reagieren.
Das Löslichkei^produjct des Mercurioxyds [Hg-] [OH']^ berechnet sich
aus den Versuchen Von Bersch (s.S. 614) zu etwa 4x10-" (Großmann*^»)).
Fulda^^^c) findet den naheliegenden Wert 1,5x10-". Damach ist die lonen-
löslichkeit nur etwa 2-10-*, was in Kombination mit der Gesamtlöslichkeit
2,4 «lo^^ (Schick 25^) den ungeheuer kleinen Di$soziationsgrad von ca.
10-* ergibt.
Spezifische Wärme: 0,0518. Bildungswärme (Varet)
Hgfifitt. + OgMf. = HgOfest rot + 215 K.
Von Thomsen sind noch folgende auf das Oxyd bezügliche Wärme-
tönungen gemessen:
HgOjaq + 2KOHaq — HgO + 2KCIaq + 81K
KjHgCl^aq + 2KOHaq = HgO + 4KClaq + 68K
KjHgBr^aq + 2KOHaq «= HgO + 4KBr aq — 53K.
Mercurioxyd wird leicht durch die schon häufiger genannten Reduktions-
mittel zu Metall reduziert, in geringem Maße schon durch Belichtung.
Zur Darstellung anderer Mercurisalze, sowie als Oxydationsmittel fflr
organisch-chemische Zwecke findet es mannigfache Anwendung. Durch Ein-
wirkung von Chlor auf in Wasser verteiltes Quecksilberoxyd entsteht unter-
chlorige Säure.
Über die Reduktionstemperatur des Quecksilberoxyds durch Wasserstoff
und Kohlenoxyd, d. h. die Temperatür der beginnenden Reduktion, die beim
roten Oxyd beträchtlich höher liegt als beim gelben, liegen Untersuchungen
von Qlaser^i^) sowie von Fay und Seeker'^*) vor. Schließlich möge er-
wähnt werden, daß die Reaktionsfähigkeit des gelben Oxyds um so größer
ist, je niedriger die Fällungstemperatur des Oxyds ist
Kolloidales Quecksllbeföxyd.'^^*) Die Mercurisalze der durch alb-
lische Spaltung des Eieralbumins entstandenen Säuren, der Protalbin- resp.
Lysalbinsäure, lösen sich in Natronlauge zu einer hellgelben, in nicht zu dicker
Schicht durchsichtigen Flüssigkeit, welche bei der Dialyse nur im Anfange an das
den Dialysator umgebende Wasser etwas Quecksilber abgibt, in der Haupt-
sache und namentlich im weiteren Verlaufe der Dialyse aber nur Natronhydrat
und die Natriumsalze der Eiweißspaltungsprodükte diffundieren läßt über-
haupt keine Diffusion von Quecksilber tritt ein, wenn zu einer stark alkalischen
Lösung eines Natriumsalzes der erwähnten Säuren Sublimatlösung hinzugefügt
und diese Flüssigkeit der Dialyse unterworfen wird. Es ist dies zugleich ein
Verfahren, um zu Präparaten mit höherem Quecksilbergehalte zu gelangen.
Bei der Dialyse selbst tritt namentlich im Lichte, ebenso beim Erwärmen der
alkalischen Flüssigkeit auf 100^, teilweise Reduktion unter Ausscheidung
Ley, Quecksilber. 631
grauen Quecksilbers ein, ein Zusatz von Hydrazinhydrat bewirkt schon in
der Kälte vollständige Reduktion zu metallischem Quecksilber. Dieses Ver-
halten der alkalischen gelben Flüssigkeit beweist, daß in derselben das Hydrosol
des Quecksilberoxyds (oder -hydroxyds?) als Adsorptionsverbindung mit dem
kolloidalen Natriumsalze der Protalbin- resp. Lysalbinsäure vorhanden ist.
Die bei Lichtabschluß dialysierte Flüssigkeit läßt sich im Vakuum bei
niederer Temperatur (40^ eindunsten und hinterlaßt dann glasglänzende,
spröde, rotbraun durchscheinende Lamellen eines festen Hydrosols der er-
wähnten Adsorptionsverbindung. Auch durch Eingießen des durch Dialyse
gereinigten, flüssigen Hydrosols in Alkohol entsteht das feste Hydrosol» das
beim Trocknen die Form hellbräunlicher Körnchen annimmt Dieses feste
Hydrosol gibt langsam mit kaltem, rasch mit warmem Wasser das ursprüng-
liche flüssige Hydrosol, es wird am Lichte oder beim Erwärmen auf 100^
durch oberflächliche Reduktion zu metallischem Quecksilber grau, hält sich
aber im Dunkeln unverändert In dem flüssigen Hydrosol erzeugen geringe
Mengen Essigsäure oder konzentrierte Salzsäure einen weißen, gallertartigen
Niederschlag, der sich im Oberschusse der beiden Säuren wieder löst Ver-
dünnte Salzsäure bewirkt ebenfalls Fällung, dieselbe löst sich aber nicht voll-
ständig in einem Oberschusse des Fällungsmittels auf. Salzlösungen sind im
allgemeinen ohne Einfluß auf das flüssige Hydrosol, nur Schwefelammonium-
lösung färbt dasselbe dunkel und ^Ut in der Hitze Quecksilbersulfid aus.
Festes Kochsalz und Ammoniumsulfat, bis zur Sättigung eingetragen, fällen
das feste Hydrosol aus; Silbemitratlösung gibt einen weißen Niederschlag, be-
stehend aus einem Gemenge von Quecksilberoxyd und protalbin- resp. lysalbin-
saurem Silber; derselbe wixxl durch Natronlauge in das flüssige Hydrosol des
Quecksilberoxyds, Silberoxyds im Gemisch mit den Natriumsalzen der Eiweiß-
Spaltungsprodukte verwandelt (Lottermoser).
Mercurisulfldy HgS, kommt in zwei verschiedenen Modifikationen
vor, einer unbeständigen schwarzen und einer beständigen roten Form.
a) Rotes Mercurisulfid ist auch in Kristallform identisch mit dem
natürlich vorkommenden und wichtigsten Quecksilbermineral: Zinnober.
Dieser bildet cochenillerote bis rotbraune hexagonale Kristalle,, welche, zer-
rieben, ein scharlachrotes Pulver bilden. Mit anderen Stoffen gemengt bildet
er das für die Qüecksilbergewinnung ebenfalls wichtige Quecksilberlebererz.
Die Darstellung des künstlichen Zinnobera geschieht entweder auf
trockenem Wege durch Sublimation eines Gemenges von Quecksilber, Queck-
silberoxyd oder basischem Sulfat mit Schwefel, oder auf nassem Wege, indem
man die schwarze Modifikation mit den Polysulfiden der Alkalien oder des
Ammoniums behandelt, wobei Temperaturerhöhung und ein Oberschuß an
Schwefel die Umwandlung begünstigt (s.a. Stanek^i«)).
Diese letztere beruht drrauf, daß HgS in den genannten Polysulfictj^n
löslich ist (s. unten) und zwar ist die schwarze Fortn als die unbeständigere
in allen Lösungsmitteln mehr löslich als die rote, die sich demnach nach ein-
getretener Sättigung der Lösung mit HgS im Zustande der Obersättigung be-
finden muß. Ist also etwas von der roten Form entstanden, so muß allmäh-
lich die unbeständige schwarze Form vollständig verschwinden und sich in
die beständige rote Form umwandeln (Ostwald^^^). Spezifisches Gewicht
des Zinnobers: 8,1.
b) Schwarzes, amorphes Mercurisulfid bildet sich beim Zusammen*
reiben von Quecksilber und Schwefel als schwarzes Pulver, ferner aus Queck-
632 Lcy, Quecksilber.
silbersalzen und Thiosulfaten. „Wie sich schon aus dem Erstentsteheri der
schwarzen Form bei der Bildung des Schwefelquecksilbers entnehmen läßt,
ist diese die unbeständigere und die rote, kristallinische Form die bestan-
digere" (Ostwal'd3»7j)
Ebenfalls entsteht die schwarze Form durch Ausfällen eines Mercurisalzes
mit Schwefelwasserstoff in saurer oder neutraler Lösung.
Das spe7ifische Gewicht beträgt 7,5, die Bildungswärme aus den Ele-
menten beträgt 47,8 K, ist also weit kleiner als diejenige des weit weniger
beständigen und leichter in die Elemente spaltbaren Quecksilberoxyds, ein
guter Beleg für die Tatsache, daß in manchen Fällen die Beziehungen
zwischen Atomaffinität und Bildungswärme der Einfachheit entbehren. Die
spezifische Wärme beträgt: 0,512.
Nach Varet entwickelt schwarzes, amorphes Sulfid beim Übergang in
rotes, amorphes: 2,4 K in rotes, kristallisiertes Sulfid: 3,0 K. (Ob ein Unter-
schied zwischen einer roten amorphen und roten kristallinischen Form be-
steht, ist fraglich, die erhalteiien Unterschiede in den Energiegrößen können
lediglich auf Versuchsfehlern beruhen.)
Über die gegenseitige Beziehung des schwarzen und roten HgS geben
Untersuchungen von Knox (unveröff. Breslauer Arbeit) Auskunft Darnach fand
sich die Löslichkeit des roten Zinnobers in NajS-Lösungen verschiedener
Konzentration durchwegs kleiner als dfe des schwarzen HgS. Das Verhältnis
schwarz : rot variierte zwischen den Grenzen 1,3 (in 0,1 Mol. NajS) bis 1,09
(in 1 Mol. NajS). Die Variation beruht jedenfalls darauf, daß das schwarze
HgS aus Teilchen verschiedener Löslichkeit besteht, von denen durch starke
NajS-Lösung die löslichsten Bestandteile weitgehq^d fortgenommen werden,
Vt'ährend sie in den verdünnteren bestehen bleiben. Die geringere Löslichkeit,
also größere Stabilität, des roten Zinnobers geht auch aus der ebenfalls von
Knox beobachteten Tatsache hervor, daß beim Stehen von schwarzem HgS
unter NsjS-Lösung Umwandlung in rotes HgS erfolgt
Löslichkeit von HgS in NajS-Lösungen (25Ö) nach Knox:
Mol. NaoS ....
Mol. HgS (schwarz)
Mol. HgS (Zinnober)
1,5 1 0,75 0,5 0,375 0,15 ö,i
— 0,46 0,31 0,175 0,111 0,023 0,011
0,75 0,42 0,27 0,15 0,092 0,018 0,0086
HgS schwarz
-— 1,09 1,12 1,19 1,21 1,30 1,2Q
2:1 2,04:1 2,8:1 3,3:1 4,1:1 8,3:1 11,6:1
Zinnober
NajS: Zinnober . .
Quecksilbersulfid ist in Wasser enorm wenig löslich, weshalb sich die
Verbindung stets bildet, wenn selbst äußerst geringe Mengen Hg- --Ionen, wie
sie beispielsweise im Mercuricyanid und in der großen Zahl der organischen
Quecksilber\'erbindungen enthalten sind, mit S"- resp. SH'-Ionen zusammen-
treffen. (Mercuricyanid wird nur durch S"- oder HS'-Ionen zersetzt) Die
Leitfähigkeit der gesättigten wässrigen Lösungen des schwarzen und roten
Sulfids beträgt nach van Name^ie«) etwa X25 = 0,01 —0,02 >i: 10-*; die
Messungen sind beim schwarzen Sulfid wegen der diesem Stoffe zukf)nimenden
Eigenleitfähigkeit ungenau. Infolge der großen Unlöslichkeit wird die Fällung
des HgS durch Säuren nicht beeinträchtigt, eine in der Analyse verwertete
Reaktion. Nur vori Königswasser wird Mercurisulfid unter Abscheidung von
Schwefel und Bildung von Mercurisalz gelöst Quecksilbersulfid ist ferner
. Ley, Quecksifiier. 633
die geeignetste Wägungsform bei der quantitativen Bestimmung des Metalls;
gegenüber manchen anderen Sulfiden wird es durch Luftsauerstoff nicht zu
Sulfat oxydiert Konzentrierte Lösungen von Kaliumsulfid und von Alkali-
polysulfiden lösen Mercurisulfid unter Bildung sehr unbeständiger Sulfosalze.
Die Reaktion: HgS + H, » Hg + H2S geht schon bei 280^' mit meßbarer
Geschwindigkeit vor sich. Ober die Kinetik dieses Vorganges s. Pi laben.** "f*)
Kolloidales Quecksilbersulfid. Nach Winssinger**^) entsteht das
Hydfosol des Quecksilbersülfids, wenn' das aus einer neutralen Mercurisalz-
lösung'gefällte Qel desselben wiederholt mit schwefelwasserstoffhaltigem Wasser
dekantiert wird. Dasselbe stellt in konzentriertem Zustande eine tiefschwarze,
undurchsichtige, in verdünnterem Zustande mit brauner Farbe klar durch-
sichtige Flüssigkeit dar, welche im auffallenden Lichte eine grünliche Fluores-
zenz zeigt Sie kann längere Zeit, um den überschüssigen Schwefelwasserstoff
zu verjagen, zum Sieden erhitzt werden, sie kann auch durch ein Papier-
filter filtriert werden, ohne daß Gelbildung eintritt Sämtliche Elektrolyte
dagegen führen das Hydrosol in das Qel über. (Lottermoser.)
Mercuriselenid, HgSe. Beide Elemente vereinigen sich bei höherer
Temperatur zu einer kristallinischen, grauen Verbindung, der nach Analysen
von Uelsmann^i'c) die obige Formel zukommt Auch durch Einleiten von
Selenwasserstoff in Mercurisalzlösungen soll das Selenid entstehen.^*'*)
Die Eigenschaften des Selenids und mehr noch die des sehr wenig unter-
suchten Tellurids'*'«) des Quecksilbers scheinen in einigen Punkten an die
der Amalgame zu erinnern, was bei dem schwach elektropositiven Eigen-
schaften des Tellurs und Selens verständlich ist (Ley, unveröff.).
Mercuriphosphid, Hg3P4. Nach Qranger'^^ reagieren die beiden
Elemente auch bei höherer Temperatur nicht merklich; die Verbindung ent-
steht aus PJ2 und metallischem Quecksilber bei 275— 300* (Oranger),
bildet rhomboedrische, metallglänzende Kristalle und wird beim Erhitzen
in die Elemente zeriegt Mit Mercurichlorid, -Sulfat- und -nitrat soll es sich
zu Verbindungen vereinigen, welche von Rose^*^) beschrieben sind, und
welche vielleicht ein dem Dimercuriammonium ähnliches, phosphorhaltiges
Radikal enthalten.
Mercurisalze der Halogensauerstoffsäuren. Mercurichlorat und
-Perchlorat sowie die entsprechenden Brom- und Jodverbindungen, die wich-*
tigsten Salze dieser Gruppe, sind weitgehend dissoziiert, wie besonders die
Leitfähigkeitsbestimmung des Mercuriperchlorats gezeigt hat Infolge der ge-
ringen Stärke der Mercuribase tritt außerdem starke Hydrolyse auf, wodurch
in der Regel unlösliche, basische, gelbe bis tieforange gefärbte Salze gebildet
werden. Die Salze zersetzten siqh wegen der geringen Atomaffinität zwischen
Hg und CIO3 etc. meistens schon beim gelinden Erhitzen, häufig unter Ex-
plosion. In wässriger Lösung liefern die Salze natürlich alle früher ge-
nannten Hg"-Ionenreaktionen. Ober Hypochlorite etc. liegen keine genauen
Untiersuchungen vor; betreffs Hg(OBr)2 s. Sievers. ''®)
Neutrales Mercurichlorat Hg(C103)2 ist nicht bekannt Beim Lösen von
Mercurioxyd in wässriger Chlorsäure entsteht das basische Salz
OH
Hg(C103)5 . HgO . HjO = 2Hg<Qo in Form kleiner rhombischer Nadeln,
die mit dem entsprechenden Bromat isomorph sind. In Wasser schwer
löslich, spez. Gewicht ca. 5,2 (Wächter^^ij)^ Kristallographisches s.
Topsöe."»)
634 Ley, Quecksilber.
Mercuiiperchlorat, Hg(a04)2 • öHjO. Durch Lösen von HgO in
«rässriger Oberchlorsäure und nachheriges Abdampfen werden große, wasser-
helle SSLukn des Salzes gewonnen. Dasselbe ist äußerst zerfließlidi. Zum
Unterschied von allen Mercurisauerstoffsalzen der starken, anorganischen
Säuren, Nitrat, Chlorat, Sulfat etc., löst sich das Perchlorat klar in viel Wasser
auf ohne Bildung eines unlöslichen Niederschlags.
Äquiv. Leitfähigkeit des IM^Pill ^^ 25O (rez. Q)
2
- U^t Jt^^ \l^£^
V (Liter)
A
5
964
10
105,0
20
116,0
32
126,9
64
»45.»
128
171,0
256
204,1
512
247,7
1024
296,9
Aus der großen Differenz ^1024— ^jj«« 170 geht hervor, daß die Hydro-
lyse des Mercurisalzes weit größer als die des Mercurosalzes (s. dieses) ist
(Ley und Heimbucher^^^)). Dasselbe wurde auf Grund von Rohrzucker-
inversionsversuchen geschlossen. Die Base Hg(OH)2 ist demnach bedeutend
schwächer als Hg2(OH)2, ein Resultat, zu dem auch Cox^^^ gelangt ist
Die Wasserlöslichkeit des basischen Salzes HgO* 2Hg(a04)2 • 12H30"^)
ist jedenfalls eine Folge der großen Elektroaffinität des C104-lons.
Mercuribromat, Hg(BrO,)22H20 (Rammelsberg^^^). Durch Ein-
wirkung wässriger Bromsäure auf das Oxyd in Form eines weißen, kristalli-
nischen Pulvers erhalten, welches sich in ca. 640 Teilen kaltem und
ca. 64 Teilen Wasser von loo® löst
Basisches Salz: Hg(Br03)2 • HgO • HjO ^^^ Chlorat analog. Spez.
Gew. 5,82.
MercurIJodat, Hg(J03)2, wird wie das Bromat oUer durch Fällen eines
dissoziierten Hg -Salzes, Nitrat, Acetat, mit JO^'-lon dargestellt Weißes,
amorphes, fast unlösliches Pulver (Rammeisberg, La).
Neutrales Mercuriperjodat ist nicht bekannt! Infolge der Schwerlöslicli-
keit des basischen Salzes scheidet sich beim Behandeln von Mercurioxyd mit
wässriger Oberjodsäure oder beim Versetzen von Hg--Ion mitJ04'-Ion sofort
I^E0O4)i-4HgO als tieforangegelbes Pulvler aus (Rammelsberg, La,
Lautsch"*)).
Mercurlsalze der Schwefelsauerstoffsauren. Mercurisulfit, HgSO,,
wird durch Fällen von Mercurinitrat mit einem Alkalisulfit als weißer schwerer
Niederschlag erhalten (Pdan de St Gilles «^s)). Das Salz ist sehr unbe-
ständig und wandelt sich bisweilen plötzlich in das beständige Mercurosulfit
unter Abscheidung von Metall um. In Alkalisulfiten löst sich die Ver-
bindung unter Bildung von Salzen der Mercurisulfonsäure (s. d.). Das
neutrale Mercurisulfit ist schwer rein zu erhalten und hält fast stets beig^
mengtes, durch Hydrolyse gebildetes
basisches Salz, HgSOjHgO. Dieses wird als weißer Niederschlag
Lcy, Quecksilber. 035
gewonnen, wenn man mit Quecksilberoxyd gesättigte Mercurinitratlösung
mittels Alkalisulfit fällt Beim Kochen mit Wasser langsamer, auch im
trockenen Zustande wandelt sich der Körper häufig unter zischendem Ge-
räusch in das' isomere Mercurosulfat um. Das Salz löst sich in Cyankalium-
und Alkalisulfitlösungen (s. Mercurisulfoarsen).
Mercurisulfat, HgS04, wird durch Abdampfen des Metalls mit konzen-
trierter Schwefelsäure bis zur Trockne, ferner durch Einwirkung der Säure
auf Mercurioxyd als weiße kristallinische Masse oder in Form weißer, stern-
förmig gruppierter Blättchen erhalten. Dieselben färben sich beim Erhitzen
erst gelb, dann rot, bei stärkerem Rotglühen zersetzen sie sich vollständig.
Mit einem Molekül Wasser zusammengebracht, entsteht das Hydrat
HgS04.H20. E ißfel dt 325a)^ welches nach tloitsema»"^) farblose, harte,
rhombische Säulen bildet Größere Mengen Wassers zerlegen das neutrale
Salz unter Bildung schwerlöslicher basischer Salze. Die von Hoitsema an
Hand der Phasenregcl ausgeführte Untersuchung des Systems HgO-SOj-HjO
hat ergeben, daß als feste Phasen außer den beiden genannten HgS04 und
HgS04-H20 noch folgende basische Salze auftreten:
HgS04 • 2HgO (Turbith, Turpethum minerale), welches auch durch Fällen
einer Mercurinitratlösung durch S04"-Ion in der Hitze gewonnen wird. Nach
Mailhe'^^ entsteht Turbith auch aus Quecksilberoxyd und Ferrisulfatlösung,
es muß daher die durch Hydrolyse in der Sulfatlösung gebildete Schwefel-
säure mindestens ebenso sbirk sein, wie diejenige, mit welcher der Turbith im
Gleichgewichte. steht, nämlich 0,0013223), Das Salz bildet ein lebhaft zitronen-
gelbes Pulver (Astragonale Kristalle) vom spez. Gewicht 6,44 und färbt sich
bei jedesmaligem Erhitzen rot. Es löst sich in ca. 2000 Teilen kalten und
ca. 600 Teilen kochenden Wassers. Zwischen Turbith und neutralem Sulfat
steht die von Hoitsema genauer untersuchte Verbindung:
3HgO-2S03.2H20, welche farblose, harte, monokline Kristalle bildet
Die Löslichkeitskurven für die einzelnen Phasen s. bei Hoitsema.
Die Minimalkonzentration, mit welcher der Turbith im Gleichgewicht
steht (s. S. 605), beträgt bei 25® 0,0013, Aquiv., diejenige für das neutrale
Sulfat 6,87 Aquiv. H3SO4 (Cox).
Mercurisalze der Sauerstoffsauren des Stickstoffs und der Ho-
mologen. Für Mercurinitrat, den wichtigen Vertreter dieser Klasse von
S^en, gelten im wesentlichen die für die Mercurisalze der Halogensauerstoff-
säuren gemachten allgemeinen Bemerkungen.
Mercurihyponltrit \us Mercurisalzen und Natriumhyponitrit erhielt
Ray ««*) die basischen Salze: Hg(N0)2 • aHgO • 3HiO und Hg(NO)j . 3HgO .
5H2O als gelatinöse leichte Niederschläge.
Ein anderes basisches Salz: 3Hg(N0)a • sHgO • 5HP entsteht durch Re-
duktion des Mercurinitrits mit Cyankalium: Hg(N02)^ + 2KCN =- Hg(NO)2
+ 2KCNO; s. femer Divers. 32«»)
Mercurinitrits Hg(N02)2. Eine wässrige Lösung des Salzes wird er-
halten, indem man eine Sublimatlösung mit der entsprechenden Menge reinen
Silbemitrits behandelt. Die so erhaltene Lösung reagiert sauer, gibt alle
Mercuriionenreaktionen, verhält sich demnach wie ein Mercurisauerstoffsalz.
Läßt man die Lösung in einem Schwefelsäureexsikkator verdunsten, so bleiben
äußerst zerfließliche und zersetzÜche Kristallnadeln zurück, welche alle Reak-
tionen der salpetrigen Säure geben und offenbar das feste Mercurihitrit dar-
stellen. Die sehr geringe Leitfähigkeit der Lösung:
636
Ley, Quecksilber.
V
A
32
28
6,7
9.»
13,5
(ii^smolek. Leitf. in rez. .2, 25^^) berechtigt wohl zu dem Schluß, daß
die salpetrige Säure nicht zu den sehr starken Säuren gezählt werden darf
(H. Ley und H. KisseP'^')). Das von Ray 3^'*) isolierte Mercurinitrit (aus
HgGj und AgNOj) stellt hellgelbe Nadeln dar, welche an der Luft allmählich
zerfließen. Durch Wasser wird das feste Salz zersetzt; beim Erhitzen im
Vakuum auf ioo<> erfolgt Zersetzung, wobei hauptsächlich Mercuronitrat und
Stickoxyd entstehen. Nach Ray^^^) bildet sich Mercurinitrit auch aus dem
Mercurosalze durch freiwilligen Zerfall in wässriger Lösung: Hg2(N02)2 ^ ^
Hg(N02)2 + Hg, wobei ein Gleichgewicht zwischen Hg, Hgj- und Hg- auftritt
Ein basisches MercurinitrH: i2HgO-5N203'24H20 sowie zwei basische
Mercuro-Mercurinitrite :
9Hg2O.4HgO.5N2O3.8H2O
Hg20.2HgO. N2O3.2H2O
erhielt Ray als Zersetzungsprodukte einer wässrigen Lösung von Mercuri-
und Mercurortitrit
Mercurinitrat, Hg(NÖ3)2, mit V2 od^^ 8H2O. Beim Behandeln des
Metalls oder des Oxyds mit überschüssiger Salpetersäure und Stehenlassen
der Lösung neben Kalk oder Vitriolöl kristallisiert das Salz Hg(N03)2V2H20
in Form großer wasserheller zerfließlicher Kristalle aus (Millon^^^). Bei
— 15<^ soll sich hingegen aus der Lösung das Salz Hg(N03)28H20 aus-
scheiden (Regnault^*^), Ditten^ss)). Letztere schmelzen bei gewöhnlicher
Temperatur zur farblosen Flüssigkeit, aus der bald durch Hydrolyse gebildete
basische Salze ausfallen.
Die Bildungswärme des Salzes aus dem Oxyd und Salpetersäure beträgt
nur 64 K, womit die leichte Zersetzbarkeit des Salzes z. B. durch Wasser, im
Einklänge steht, eine Reaktion, die zur Bildung einer Reihe gut definierter
basischer Salze führt Die mit etwas Salpetersäure versetzte Lösung von Mer-
cynnitrat ist imstande, eine Reihe schwer löslicher .Metall-, z. B. Mercuro-
und Silbersalze zu lösen, falls sich wenig dissoziierte Hg--Salzezu bilden ver-
mögen. Derartige Salze sind Hg2Cl2, Hg2Br2, Hg2J2; AgCl, AgBr, AgJ,
AgCN, AgSCN etc (s. S. 614).
Die durch das System Hg(N03)2 + HNO3 hervoigerufenen Oefrier-
punktsdepressionen wurden von Morse 2^*) bestimmt
norm. HNO3 +
Hg(N03)2.
Depression
0,00
3,700
0,262
4499
1,000
6,800
V,onorm.HN03 +
Hg(N03)2
0,00
0,356
0,050
0,506
0,000
0,676.
Morse berechnet hieraus die Hg'-Ionenkonzentration in einer Lösung
von norm. Mercurinitrat in normaler Salpetersäure zu ca. 0,40; in der 0,1 norm.
Lcy, Quecksilber. 637
Hg(N03)2 an 0,1 HNOs »st die Hg--Ionenkonzentration ungefähr 0,04. Bei
dieser Berechnung ist auf die vorhandene Komplexbildung zwischen HNO3
und Hg(N03)2 ^^^^^ Rücksicht genommen.
Mercurinitrat wird durch viel Wasser, besonders beim Erwärmen, völlig
in Säure und Base zerlegt Hierbei entstehi^n eine Reihe von basischen Salzen
als intermediäre Produkte:
Hg(NOs)2-2HgO.HjO aus dem vorigen Salze durch Behandeln mit
kaltem Wasser bis zum Aufhören der sauren Reaktion erhalten. Weißes,
kristallinisches Pulver, das sich beim Behandein mit viel Wasser rosa färbt
und schließlich bis zur Bildung von Oxyd zersetzt wird (Millon*")).
Hg(N03)j.HgO.H20, vielleicht: Hg<208 auch mit 2 und 3 Mol.
Wasser bekannt (Millon, Kane««), Mitscherlicha«), Ditten»«»))..
Nach Cox??^) sind bei 25^^ nur die beiden Phasen
rtig(N08)2.H20 (nicht Hg(N03)jV2HjO) und
3HgO . N2O5 = Hg(N03)2 . 2HgO
beständig, für ersteres Salz beträgt die charakteristische Minimalkoiizentration
an HNO3 (s. S. 605) 18,72, für letzteres 0,159.
Mercuriorthophosphat, Hg3(P04)2. bildet sich durch Fällung von
Mercurinitrat mittels einer Na2HP04-Lösung als weißer kristallinischer Nieder-
schlag, der sich etwas in heißem Wasser löst •
Mercuripyrophosphat^ Hg2P2Q7, in analoger Weise erhalten, stellt
ebenfalls einen weißen, schwerlöslichen Niederschlag dar.
Mercurihexametaphosphat^ HSd^e^is» farbloses, durchsichtiges Glas
(Ludert 334)).
Basisches Mercuriarsenit, 2HgO«As203, gelblich weißes, durch
Säuren und Basen zerlegbares Pulver (Reich ard33U)). Ober andere Mercuri-
arsenite s. Stavenhagen.3**)
Mercuriorthoarsenat^ Hg3(As04)2, durch Fällen von Hg2"-Ion mittels
Na2HAs04 -Lösung dargestellt, bildet ein schweres, zitronengelbes Pulver, das
sich in geringer Menge in heißem Wasser löst Die Dissoziation der drei
letztgenannten Salze ist wegen der geringeren Stärke der Säuren H3PO4 etc.
sicher weit kleiner als die des Mercurinitrats. Aus diesem Grunde ist die
Neigung der Phosphate und Arseniate zur Öildung basischer Salze auch eine
weit geringere als beim Nitrat und. Sulfat Die Tendenz zur Bildung be-
ständiger Komplexsalze ist bei allen Salzen dieser Klasse ebenfalls nur gering.
MercuricariH>nat ist im neutralen Zustande als HgCOj nicht be-
kannt Auf Zusatz einer Mercurinitratlösung zu einer ' im Überschuß vor«
handenen Lösung von K2CO3 bez. KHCO3 entstehen die basischen Carbo-
nate: HgCOj • sHgO bez. HgCOj • 2HgO (?) als braune, beim Kochen mit
Wasser sich leicht zersetzende Niederschläge (Millon 336))
Komplex- und Doppelsalze der Mercurirellie.
Während, wie früher angegeben, die Zahl der Mercurodoppelsalze sehr klein
ist, finden wir für diese Klasse von Verbindungen in der Mercurireihe ein weites
Feld. Wie in anderen Fällen treffen wir alle möglichen Abstufungen von den
mehr als Doppelsalze anzusprechenden Verbindungen, welthe in der Lösung fast
vollständig in die Komponenten gespalten sind, bis zu den eigentlichen Komplex-
salzen mit unendlich geringer Hg--Ionenkonzentration. Dijt Neigung zur
Komplexsalzbildung scheint im großen und ganzen mit der Elektroaffinität
638 Ley, Quecksilber.
des Aniöns Hand in Hand zu gehen, was bei den einzelnen Salzen zum Aus-
druck kommen wird. Der Übersicht halber sind die Salze in derselben Weise
wie früher nach Anionen geordnet.
I. Die Komplexsalze der Mercurihalogene, welche Hga2. HgBr,,
Hgjj [und Hg(CN)2 sowie Hg(SCN)2] als Neutralteil enthalten, zeigen sehr
mannigfaltige Zusammensetzung; die wichtigsten Typen der im festen Zu-
stande isolierten Salze sind, nach Anionen geordnet, folgende:
N,Xj, NjXj, NjX,, N2X2
N^Xp N3X2, NjX^, N4X2,
wo N den Neuiraiteil, X das Einzelion bedeuten.
Nach Untersuchungen von Strömholm ^^tj existieren von gewissen or-
ganischen schwefelhaltigen Basen feste Salze, welche noch weit größere Mengen
Neutralteil HgCl2 enthalten, z.B. (C2H5)3SC1 + 6Hga2.
Bei Salzen anorganischer Basen, z. B. KCl, LiCl etc scheint jedoch die
Tendenz, derartige quecksilberreiche Doppelsalze zu bilden, sehr gering zu sein.
Formell können die eingangs erwähnten komplexen Salze Me'CHgX,) etc
von den Wasserstoffverbindungen H(HgX3) etc abgeleitet werden, welche teil-
weise im festen Zustande isolierbar sind und zum Teil auch in der Lösung
im komplexen Zustande existieren.
Es verdient noch besonders bemerkt zu werden, daß vom Mercurifluorid
bis jetzt keine Komplexsalze beschrieben und vielleicht überhaupt auch nicht
existenzfähig sind. Auch hierin würde sich das Fluorid den anderen Halogen-
verbindungen gegenüber gegensätzlich verhalten, was bei der Ähnlichkeit
zwischen Quecksilber-Sauerstoff- und Quecksilber-Fluor-Affinität durchaus ver- '
ständlich wäre-
Die am genauesten untersuchten festen Alkalikomplexsalze sind meist gut
kristallisierte Stoffe, die sich in Wasser leicht lösen. Thermochemisch wurden
die Verbindungen eingehend von Berthejlot'**) untersucht Die Bildungs-
wärme der Komplexsalze aus den festen > Einzelsalzen wurden in bekannter
Weise ermittelt aus den experimentell bes^mmten Wärmetönungen beim Auf-
lösen der Einzelsalze (HgX2aq), (MeXa()), aus der Mischungswärme der
Lösungen (HgXa-aq, MeX-aq) und der Ijösungswärme des festen Komplex-
salzes in Wasser (HgCl2*MeX, aq). Einzelne Zahlen sind später aufgeführt,
zu allgemeinen Ergebnissen haben diese Untersuchungen nicht geführt Die
meist beträchtliche positive Wärmetönung (HgXj-aq, MeX-aq) deutet auf
die Existenz des Komplexsalzes in der Lösung hin, worauf jetet näher ein-
zugehen sein wird.
Konstitution der wässrfgen Lösungen der Komplexsalze, in
wässriger Lösung sind manche der zuerst genannten Salze, worauf schon
"ein chemische Beobachtungen hinweisen, teilweise in ihre Komponenten ge-
spalten, z. B. KHgClj^mlKa + HgClj, so daß eine teilweise Spaltung des
Komplexions (HgClj)' in das Einzelion CI' und den Neutralteil HgCI, er-
folgt ist.
Die Frage, welche der vorher formulierten Komplexionen in wässriger
Lösung beständig und wieweit di^se in die Bestandteile verfallen sind, ist
eingehend von Le Blanc und Noyes^^JS)^ Richards und Archibald»*^,
und besonders von Abegg und seinen Mitarbeitern Immerwahr, Jander*'^,
SherrilP*<>) untersucht worden; in letzterer Arbeit ist auch die Methodik
derartiger Aufgaben diskutiert worden.
Ley, Quecksilber. 630
Die Auflösung der Mercurihaloide in den Alkalihaloiden vollzieht sich
nach folgender allgemeinen Gleichung:
mHgXj + nX' -^Zlt (HgX^UX')n
für die das Massenwirkun^gesetz folgende Gleichung ergibt
I. _ [(HgXj)m(X')„] ,
^' [HgX,]-'IX']n ^'>
Kl ist die sog. Komplexkonstante, welche die Konzentration des kom-
plexen Anions darstellt, falls die Konzentration des Neutralteils und des Einzel-
ions gleich eins geset^ wird.
Die Konzentrationen der in Gl. (i) genannten Ionen und Moleküle lassen
sich nun teils durch Verteilungs- und Löslichkeitsbestimmungen, teils nach der
Bodländerschen Methode'*«») bestimmen. Für diese Methoden kommen außer
den in (i) genannten noch folgende Gleichgewichte und Konstanten in Betracht:
Hg,X,;ZZ±HgX, + Hg ^^[Hg^}] <^^
HgX, :jI=rHg-. + 2X' K,^^^iij^^ .... (3)
Hg,X,^I=!:Hg," + .X' K, = l"2:14^1-' .... (4)
lng2A2J
a) Löslichkeitsbestimmung der Mercurohaloide in den Alkali-
haloiden (Richards und Archibald >')). In diesem Falle, wo HgjX^ Boden-
körper ist, muß nach a) auch [HgX^] konstant sein und nach Gleichung (i)
I(HgX,MX')„l_^
[X']n *^*-
Ist a die Anfangskonzentration des Alkalihaloids und c diejenige des im
Komplex gebundenen Mercurihaloids, so ist unter der Annahme, daß das ge-
samte gelöste Mercurihaloid sich im Komplex befindet und unter der Vor-
aussetzung, daß das Alkalihaloid und Komplexsalz vollständig dissoziiert sind:
{'-mV
b) Bodländers Methode durch Messung der EMK der Kette:
„ 1/ Mercurihaloid \ ; / Mercurihaloid \ 1 j,
^ \\+ Alkalihaloidy, . \+ Alkalihaloid ^o' ^'
Bei den Chlorid-, Bromid- und Jodid-Komplexen ist diese Methode natür-
lich nur bei solchen Komplexkonzentrationen anwendbar, weiche kleiner oder
höchstens gleich der Löslichkeit des Mercurosalzes sind, daher erstreckt sich
diese Methode nicht auf dasselbe Konzentrationsgebiet wie a). Denkt mar
sich das Komplexion aus den Ionen Hg" und X' aufgebaut:
mHg- + (2m + n) X' ;iZl(HgXa)„(X')„, so ist:
fHg.r=^ JiHgX,)«(X>l ^
und für 2 Lösungen verschiedener Konzentration:
/ / n \2m+n\ i/m
lyglli _^K"gXjUX>ijx'j,:^+»Yi!LI '' ^^' ZjL^
IHg-lä V[(HgX.Jn;(X')„],IX'j, •^+n}-\ '^j^ _ n ^ >^^+»
640 L^Yf Quecksilber.
Zur Bestimmung von m machen wir a, «—a, und sorgen dafür, daB q
und C2 gegen a sehr klein sind (quecksilberarme Lösungen), dann wird:
Aus der Nernstschen Formel folgt schließlich:
[Hg-], /qN
Normalelektrode
Hg
m==^log| (7)
WO E die EMK der unter den angegebenen Bedingungen gemessenen Mer-
curiionenkonzentrationskette ist Aus der EMK einer anderen Kette, bei der
die Konzentration der Einzehonen verschieden sind, läßt sich sodann n und
damit die eindeutige Zusammensetzung des Komplexions ermitteln. Zur
Prüfung der Formel wird aus den EMK-Messungen mit den Werten m und
h die Konstante K5 berechnet; hierzu wird mittels der Kette:
HgX^(c)
X' (a)
die Hg;--Ionenkonzentration in der rechten Elektrode berechnet und dieser
Wert und die aus c und a zu ermittelnde Konzentration des Komplex-
und Einzelions in die Gleichung (6) eingesetzt Sherrill setzt [Hg^-]
in der Normalelektrode 6,3x10-^® und berechnet daraus [Hg-]NE = 5,3
xio-2^; benutzt man den von Ley und Heimbucher (s. S. 600) er-
mittelten kleineren Wert [Hg2*]NE = 3i5xio-2^ so werden Sie Ks-Werte
durchwegs etwas größer (vergl. die Rechnungen von Sherrill und Sko-
wronski^*!))-
Während beim Chlorid, Bromid, Jodid (und Rhodanid) die Konzentration
des freien Neutralteils als verschwindend angenommen werden kann, ist dieses
beim Cyanid für größere Konzentrationen nicht mehr zutreffend. Für den
Fall der Sättigung an Hg(CN)2 ist mit Hilfe der Mercuriionkonzentrations-
ketten lediglich n, nicht mehr m zu ermitteln (Sherrill, 1. c.) und zwar mit
Hilfe der Gleichung:
Die erhaltenen Resultate können ergänzt werden:
c) durch QTefrierpunktsmessungen, d. h. durch Messung der
Änderungen der Gefrierpunkte der Alkalisalzlösungen, die durch Zusätze von
Mercurihaloiden bewirkt werden,
d) und e) durch Löslichkeits- und Verteilungsmessungen.
Ist b die Konzentration des freien Mercurihaloids, welche durch Lös-
lichkeits- oder Verteilungsversuche zu ermitteln ist und behalten a und c ihre
frühere Bedeutung, so wird
K,
m
b"
(-^)"
Die Messungen der EMK obiger Konzefitrationsketten können, falls
Mercurosalz als Bodenkörper vorhanden ist, zur Berechnung des Löslidikeits-
Ley, Quecksilber. 641
Produkts des Mercurohalogens dienen; ferner liefert der Wert (^|>'^ = K2
angenähert die Dissoziationskonstante des Mercurihalogens im Sinne der
Gleichung: HgXj^jZZ. Hg- + 2X'. Siehe hierzu Luther. **2)
Die Werte für K, und K5 sind bei den einzelnen Salzen aufgeführt
Für die gegenseitigen Beziehungen mehrerer existenzfähiger Komplexe
lassen sich folgende allgemeinen Beziehungen aus dem Massenwirkungsgesetz
ableiten (Sh errill):
I(HgX,)„(X')„]-K, .[HgXj]n>[X']n.
Für einen anderen Komplex, mit den Molekularfaktoren m' und n' wird:
I(HgX2W(X')„. 1 = K'r IHgX^I-'IX'ln'.
Daraus folgt das Massenverhältnis der beiden Komplexe der verschiedenen
Typen zu:
I(HgX,)n«(X>] _ K, , fH^v 1«"- rx>-n'
[(HgX2V(XV] K'j l"^^2' l^' •
Diese Formel zeigt, daß tür zwei verschiedene Komplexe, bei denen m
gleich m' ist, die sich also z. B. wie die beiden Mercuricyanidkomplexe
Hg(CN)^" und Hg(CN)3' zueinander verhalten, das Verhältnis des halogen-
reichern zum halogenärmern Komplex mit zunehmender Halogenionenkonzen-
tration wächst, dagegen von der Konzentration des Mercurihaloids unab-
hängig ist.
Ist anderseits n gleich n\ so wird das Verhältnis der beiden Komplexe
von der Halogenkonzentration unabhängig, und es wird durch wachsenden
Mercurihaloidzusatz der quecksilberreichere Komplex begünstigt.
Die Messungen der EMK haben erwiesen, daß bei geringen HgX,-
Konzentrationen sowohl die drei Mercurihalogene als auch Cyanid und Rhodanid
Komplexionen vom Typus (HgX^)" bilden, bei denen also m = i und
n = 2 ist; selbst bei höheren Konzentrationen des Alkalisalzes, das zufolge
den letztgenannten Gleichungen die Bildung halogenreicherer Typen begünstigt,
tritt kein anderes Komplexsalz auf. n = 2 scheint die Maximalzahl der Ha-
logenionen darzustellen, die sich mit 1 Mol HgXj (Neutralteil m==i) ver-
einigen können.
Für Komplexe, die die gleiche Zahl von Einztlionen (n = 2) enthalten,
müssen ebenfalls mit steigendem Gehalt an HgX2 die Chancen zur Bildung queck-
silberreicherer Typen zunehmen. Die Beobachtung ergab, daß in diesem
Falle Komplexionen von der Form (HgX2)inX.> auftreten und zwar st beim
Chlorid m mindestens 3, beim Bromid hi mindestens 2. Beim Cyanid ist
die Tendenz zur Komplexsalzbildung besonders groß, so daß sich hier die
Komplexe so gut wie quantitativ bilden und zwar anscheinend ausschließlich
die beiden Komplexe m = i, n = 2 und m=i, n=i.
Beim Jodid liegen die Verhältnisse insofern anders als beim Chlorid und
Bromid, da hier noch der Komplex m = 2, n = 3 in die Erscheinung tritt.
a) Verbindungen des Mercurichlorids. Die Löslichkeit des Sublimats
in Wasser wird durch Gegenwart von Salzsäure bedeutend erhöht, ein Um-
stand, der sich nur durch Bildung komplexer Säuren erklären läßt Nach
Ditte^*«*) sind die Löslichkeitsverhältnisse in Molen pro Liter ausgedrückt.
folgende:
Abegg, Handb. d. anorgan. Chemie II. 4^
642
Ley, Quecksilber.
Temperatur =— 160.
Konzentratton HCl
Löslichkeitserhöhung
a
a
b
c""
• 1,57
>,52
1.0
2,09
2,83
1,0
4,03
4,34
1,0
6,44
5,n
1,3
9,51
5,06
J,7
16,0
6,37
2,0
22,0
6,90
3,3
Die Tatsache, daß das Verhältnis — von 1 bis 3 steigt, deutet auf kom-
plizierte Verhältnisse, wahrscheinlich auf Bildung von Anionen (Hga2)x(Cr),x hin.
Durch Bestimmung von Qefrierpunktsdepressionen einerseits der getrennten
Lösungen von HgQj und HCl andererseits der Gemische beider konnten
Le Blanc und Noyes^»«) auf anderem Wege die Existenz solcher Komplex-
sauren nachweisen. Wie genannte Autoren durch Verseifungsversuche mit
Methylacetat ermittelten, sind die Komplexsäuren wie H(HgCl3), H2(Hga4)
usw. von gleicher Starke wie die Salzsäure; ein spezieller Fall eines von
Abegg-Bodländer hervorgehobenen Satzes, daß eine Säure durch Addition
eines Neutralteils keine Schwächung ihrer Säurefunktion erfahren kann.
Die Bildung dieser komplexen Säuren erfolgt unter beträchtlicher Wärmc-
entwicklung (Berthelot^*^)). Die festen Verbindungen verlieren an der Luft
alimählich Salzsäure.
Nach Ditte existieren folgende Verbindungen, welche durch Sättigen
einer Lösung von HgClj in HCl mit HQ-Oas bei verschiedenen Temperaturen
entstehen; je niedriger letztere, desto salzsäurereicher werden die Verbindungen:
H2HgCl4 -tHjO, nur bei niedriger Temperatur unter— 5^ existenzfähige
Kristalle.
Ferner: sHgClj 4Ha 14H2O
2HgCl2.HCl.6H2O
4Hga2.2HCl.9H2O
3HgCl2.HCl.5H2O
Während Sublimatlösungen bekanntlich deutlich sauer reagieren, zeigen
die jetzt anzureihenden Alkalikomplexsalze des Sublimats neutrale Reaktion
s. S. 621.
KHgClj . HjO, sternförmig gruppierte Nadeln und Säulen, leichtlöslich
in Wasser. Die Bildungswärme für das feste Salz KCl, HgC^ aus den Kom-
ponenten beträgt 24 K, die Lösungswärme — 95 K; die entsprechenden Zahlen
für KCl, HgClj, HjO sind 42 K und —113 K (Berthelot"5)).
K2HgCl4.H20, farblose, rhombische Kristalle, leicht löslich in Wasser.
Bildungswärme für HgClj, 2Ka:38K, HgCl2, 2KCI, H20:54K, Lösungs-
wärmen: — 150 bezw. —167 K (Berthelot34fi)).
KHgjQft . 2H2O, rhombische Säulen.
NaHgCl3.i,5H20, sechsseitige luftbeständige Nadeln, löslich in 0,33 TIn.
H2O, leicht löslich in Alkohol.
Na2HgCl4, seideglänzende Nadeln, sehr leichtlöslich in Wasser.
LijHgCl«, lange, mikroskopische Nadeln (Harth).
Ley, Quecksilber. 643
Kompliziertere Verhältnisse liegen bei den Ammoniumsalzen vor. Es
sind folgende Salze beschrieben:
NH4Hga3 (Kane*46))^ auch mit i Mol Wasser kristallisierend,
(NH4)2HgCl4 • H2O, wasserhelle, lange, rhombische Säulen, isomorph mit
dem entsprechenden Kaliumsalz,
2NH4a.3HgCl2.4H2O,
2NH4a.9HgCl2.
Von Bonsdorff'*') sowie von Harth^*^ sind ferner eine Reihe von
Doppelsalzen des Sublimats mit CaCl,, SrCl2, Baa2, MgO], ZnCl2 und
CUCI2 beschrieben, s. die Zusammenstellung im Dammer 11 2
Von anderen Komplex- oder Doppelsalzen, bei denen das Einzelion nicht
Q' ist, sei erwähnt:
2Hga2'NH4N03 (Kosmann '*•)). Femer sei an die besonders von
Jaeger und KrüB'^^') eingehend untersuchten, meist gut kristallisierten Doppel-
salze des Sublimats mit Chromaten erinnert, z. B.
2HgCl2 . K2Cr04, gelbe rhombische Tafeln.
HgCl, - K2Cr207, rotgelbe rhombische Kristalle.
In wässriger Lösung scheint der Orad der Komplexität dieser und anderer
Mercurichlorid-Chromate (s. Jaeger und KrüB sowie Wyrouboff *^)) sehr
gering zu sein.
Die Wärmetönungen, weicht bei der Mischung der Lösungen von HgCl2
und anderen Chloriden (besonders zweiwertiger Metalle) auftreten, sind von
Varet***) gemessen (vergl. Berthelot»**)).
Ober die Konstitution der Komplexionen in der wässrigen Lösung gilt
das S. 640 Gesagte. Aus der Tatsache, daB die Löslichkeit des Mercurichlorids
bis zu ziemlich hohen Cr-lonenkonzentrationen dem Quadrate der letzteren
proportional ist, folgerten Richards und Archibald^^ die Zusammensetzung
HgC1.2(a')2 für das Komplexion. Für die Komplexkonstante Ks berechnet
Sherrill den Wert gxio»».
Die Löslichkeit des Sublimats in verdünnter KO*Lösung ist von Jan der
bei 25^ bestimmt
Konz. KQ Löslichkeit L-Erhöhung -— a
0,00 0,263 0,00
0,1 0,381 0,118 0,85
0,25 0,542 0,270 0,90
a n
Da— «=— nahe bei 1 liegt, ist ' wahrscheinlich ein Komplex vom
Typus HgCIxCrx in überwiegender Menge vorhanden; dafi a unter 1 liegt,
deutet auf die Anwesenheit einer kleinen Menge eines quecksilberreicheren
Anions hin.
Eine teilweise Bestätigung dieser Folgerungen erbringt die Arbeit von
Le Blanc und Noyes über die Änderung des Gefrierpunktes von HCl-
resp. NaCl-Lösungen durch Zusatz von HgClj.
Das Resultat der von Sherrill ausgeführten Verteilungsversuche:
H2O 4 Hga2(+ KCl) ► QHe
ist in folgender Tabelle enthalten.
41*
644
Ley, QuecksOber.
Konzentration
Konzentration
Nr.
' Konzentration
KCl
Hga,
Hga,
ab freier Neutralteil
im Komplex
a
b
c
1
0,6
0,1842
0486
2
0,5
0,0850
0,257
3
0,333
0,0478
0,125
4
0,25
0,121
0,143
5
0,25
0,0765
0,117
6
0,25
0,0483
0,084
7
0,25
0,0197
0,0468 .
8
0,125
0,2209
0,0883
9
0,125
0,1035
0,049
10
0,125
0,0476
0,0289
11
0,125
0,0224 1
0,0160
Verteilungskoeffizient :
Löslichkeit in HjO^ 0,263
Löslichkeit iiT'Cß Hß ^0,0197
114.
Aus Versuch 7 und 11 wird für K, ^g^^^^-p^J^-y, der
Wert 90 berechnet
b) Verbindungen des Mercuribromldls. Die Vereinigung von Queck-
silberbromid und Bromwasserstoff erfolgt ebenfalls unter starker Wärmeent-
wicklung. Bei der Einwirkung von 1 Aquiv. festem HgBrj auf 2 Aquiv.
HBr werden 30 K; von 1 Aquiv. gelöstem HgBr2 auf 2 Aquiv. HBr : 34 K
frei. 5**) Die Löslichkeit des HgBr^ wird durch die Qegeawart der Säure eben-
falls stark erhöht, alles Erscheinungen, welche die Bildung komplexer Ver-
bindungen bekunden. Wässrige Bromwasserstoffsäure vom spezifischen Ge-
wicht 1,18 nimmt bei 40^ auf 1 Mol HBr 1 Mol HgBr, auf und bildet eine
dicke Flüssigkeit
Von Salzen der nicht isolierbaren Mercuribromidbromwasserstoffsäuren,
welch letztere sich gegenüber den entsprechenden Chlorverbindungen höchst-
wahrscheinlich durch noch größere Komplexität auszeichnen, seien folgende
genannt:
KHgBr^, gelbe Oktaeder. Spezifisches Gewicht 4,42 bis 25^. Bildungs-
wärme des festen Salzes aus den Komponenten: 31 K, Lösungswärme —89 K
(Berthelot).
K2HgBr4, luftbeständige Säulen. Das Salz bildet sich auch bei der Ein-
wirkung von HgO auf KBr (Bugarszky.) Bildungswärme aus den Kompo-
nenten: 12,3 (Berthelot). Nach letzterem existieren auch noch KBr-reichcre
Komplexsalze. Andere Salze mit (Ca, Ba, Sr, Mg, Zn)Br2 siehe bei Bons-
dorff (I. c). Einzelheiten s. Dammer IP.
In Lösungen des Mercuribromids in Alkalibromiden existiert, geringe
HgBrj-Konzentration vorausgesetzt, der Komplex HgBr^", wie aus folgenden
Messungen der EMK geschlossen wurde. Aus der Kette:
rj 2nKBr 2nKBr |
^ 0,00353 HgBrj 0,001765 HgBr^ I
Hg = 0.0085 Volt
Ley, Quecksilber.
645
berechnet sich m — 1^04 (d. h. 1) und n ergibt sich auf Grund der in fol-
gender Tabelle enthaltenen Messungen als ungefähr 2; daraus wurde als
Mittelwert für K4 =» 4,3 x io^> berechnet
Konzen-
tration
KBr
HgBr,
EMK
Oefund.
E K.
EMK
bmchnettOr
Konzentr.
K,-
(HgBr,(Bi'),l
IHg-TlBr').
1
1,0
0,00805
0,129
0,0575
A
0,0560
1,9 • 10-"
3,8.10"
2
1,0
0,00706
0,132
0,0545
0,054
1,5 • 10-"
4,1 •
3
1,0
0,00353
0,14>5
0,0450
1
0,045
0,7 10-*»
4.3 •
4
1,0
0,001765
0,150
0,0365
0,036
0,37- 10-2*
4,1 »
5
2,0
0,000883
0,1585
0,028
0,027
1,9 • io-*<
3.8 .
6
2,0
0,0283
0,150
0,018
0,0185
0,37- 10-"
4,3 »
7
2.0
0,0141
0,161
0,029
»
0,0305
1,5 .10-"
5.0 .
8
2,0
0,00706
0,1695
0,0375 ^
£
0,0365
0,8 .10-"
4.5 »
9
2,0
0,00353
0,178
0,046
E
0,0450
0,4 10-"
4.3 »
10
2,0
0,001765
0,1865
0,0545
0,054
2,1 • 10-**
4.3 -
Mittel 4.310"
Die Löslichkeit des Quccksilberbromürs in Kaliumbromid ist von Jander
gemessen; die Resultate sind befriedigend mit der Annahme vereinbar, daß
K2HgBr4 in der Lösung vorhanden ist
Konz. des KBr
Konz. des HgBi
■t
~ (a— 2c)*
1.0
0,00805
0,083
1,5
0,0136
0,082
2,0
0,0343
0,092
3,0
0.0783
0,096
Oefrierpunktsmessungen :
Konz. KBr. 1
Konz. HgBrj
OefrierpkL
Erhöhung
Erhöhung
1,85
0,5
0,00
-1,78
—
0,5
0,101
-1.551
0,219
0,123
0,5
0,202
—1,358
0,193
0,104
0,5
0,303
—1,251
0,125
0,057
0,25
0,00
—0,945
—
—
0.25
0,0505
—0,823
0,122
0,066
0,25
0,101
-0,735
0,088
0,0475
0,25
0,1515
-0,720
0,015
0,008
0,25
gesättigt
—0,730
—0,010
—0,005
:M0l
Die anfänglichen Erhöhungen des Qefrierpunktes lassen sich am ein-
fachsten durch die Bildung des Komplexes HgBr2(Br )2 erklären. Das Kon-
stantwerden des Qefrierpunktes bei weiterem Eintragen von HgBr, wird durch
die Bildung eines neuen Komplexes (HgBr2)x(Br')2 verursacht, indem sich
HgBr, an das schon vorhandene Ion HgBr2(Br')2 addiert Die Löslichkeits-
versuche (s. u.) deuten darauf hin, daß x — 2 ist
646 ^^Yf Quecksilber.
Verteilungsversuche H2O < HgBrjC+KBr) ► QHe.
Versuch
Nr.
Konzentration
Konzentration HgBrj
Konzentration HgBra
KBr
als freier Neutralteil
im Komplex
a
b
c
1
0,5
0,00862
0,2985
2
0,5
0,00365
0,2582
3
0,5
0,001237
0,2107
4
0,5
0,000366
0,1592
5
0,25
0,00684
0,1401
6
0,25
0,003714
0,1225
7
0,25
0,001632
0,1021
8
0,10
0,00343
0,0447
9
0,10
0,00197
0,0377
10
0,05
0,01281
0,0344
11
0,05
0,01045
0,0316
12
0,05
0,00825
0,03024
13
0,05
0,003225
0,02253
14
0,05
0,002454
0,01945
15
0,05
0,00175
0,01621
Teilungskoeffizient =^^— = 0,089.
Aus Versuch 3, 4, 7, 9, 15 berechnet Sherrill den Mittelwert
c
K,
— 2,8 X 10^
b(a-2c)2
(Kl schwankt sehr stark: ein Beweis, daß bei wachsender HgBrj-Konzen*
tration noch andere Komplexe außer (HgBr^)" entstehen; bei der größten
Konzentration wird sogar 2c>'a).
Löslichkeitsversuche Üander).
Konz. KBr
Löslichkeitserhöhung
«=c
0,05
0,0378
1.3
0,1
0,0710
M
0,5
0,342
M5
0,866
0,594
1,55
2,0
»,39
1,45
3,0
2,079
MS
4,0
2;322
1.7
Da a kleiner
als 2
ist.
muß es auch
u
sein.
d. h.
es müssen ein oder
mehrere quecksilberreichere Komplexe in der Lösung vorhanden sein.
Mit Rücksicht auf die Gefrierpunktsversuche ist die Annahme eines Kom-
plexes (HgBr)2(Br)^ am wahrscheinlichsten.
c) Verbindungen des Mercurijodids. Bei der Lösung von festem
Mercurijodid in 4 Mol Jodwasserstoffsäure werden bei 10^:56 K, in 8 Mol
HJ:58 K entwickelt (Berthelot^<% Die Isolierung der festen kom-
Ley, Quecksilber. 647
plexen Säure ist wie beim Bromid wegen der großen Löslichkeit mit Schwierig-
keiten verbunden.
KHgJj . 1,5 HjO, lange, gelbe Säulen (Boullay«»«)). Spez. Gew. 4,25.
Bildungswärme für Hg|2KI:2i K, für Hgl2.KJH20:23 K (Berthelot).
K2HgJ4, gelbliche Masse (Boullay). Nach Thomsen ist die Wärme-
tönung: HgJ2(fest) + 2KJaq t= K2HgJ4 aq + 34,5 K; das feste Salz löst sich
unter Entwicklung von — 98 K. Bei der Vereinigung von Hg}2fest i*nd KJfest
zu der festen Komplexverbivdung werden ca. 30 K frei.
Die Lösungen des Kaliumquecksilberjodids werden durch OH-Ionen nicht
gefällt Eine Lösung von Hgjj in KJ und überschüssiger Kalilauge dient als
sogen. NeBlersches Reagens als empfindlichste Probe auf Ammoniak.
Konzentrierte Lösungen des Kalium- und Bariumquecksilberjodids vom
spez. Gew. 1,72 resp. 1,79 besitzen einen hohen Brechungskoeffizienten,
nD»=i,72 resp. 1,79 und werden deshalb für bestimmte refraktometrische
Zwecke angewendet
Für das Natriumsalz NaHg), (Bonsdorf f^^«)) gilt ganz ähnliches.
NH4HgJ3, luftbeständige, gelbe Nadeln (Boullay »*»)). Durch viel Wasser
findet wie bei dem Salze KHgJs teilweise Spaltung statt indem HgJ.^ ausfällt
und ein anderes Salz, K2 resp. (NH4)2Hg|4 in Lösung geht; der dabei auf-
tretende Gleichgewichtszustand wurde u. a. von Franqois^**) untersucht
Ober die Salze des HgJa mit (Ca, Sr, Ba, Mg, Zn, Cd) J2 s. Boullay
(L c), Berthemot»*«)
Hg2(Hg2Je) =« Hg2J2 • 2HgJ2 (Boullay) gelbes Pulver, das beim Erhitzen
rot wird.
Von Interesse sind noch die Cupro- und Silbersalze der Mercurijodid-
jod wasserstoffsäure :
Ag2Hg|4, das wie das folgende Salz durch Zusammenreiben der mit etwas
Alkohol befeuchteten Komponenten erhalten werden kann. Beim Erwärmen
wird das gelbe Salz rot
Cu2(HgJ4) entsteht beim Fällen einer Lösung von K2HgJ4 mit CUSO4
und SO2 als roter Niederschlag, der sich beim Erhitzen auf 70^ schokolade-
braun färbt (MeusePST)).
Ober die beim Erwärmen der letzten beiden Salze vor sich gehenden
Umwandlungserscheinungen, welche -von der Farbenänderung begleitet sind,
und wahrscheinlich in einer Spaltung der Komplexsalze in die Komponenten
besteht, s. Bellati und Romanese«*»), Ostwald 3*9), Baur»«»).
Mit Mercurisulfat bildet Quecksilberjodid das Salz: HgS04 . HgJ2, welches
durch Wasser in die Komponenten gespalten wird (Souville^^^i RiegeP^^).
Schließlich vermag sich das Jodid noch mit dem Nitrat zu vereinigen:
Hg(N05)2-HgJ2=2Hg<jLQ weiße, perlmutterglänzende Schuppen und
Blättchen, die durch Wasser zeriegt werden (Preuß^«^), Kraut ^ß^)).
Die Lösungen des Quecksilberjodids in Mercurinitrat enthalten nach
Morse276) das Kation HgJ-,
648
Ley, Quecksilber.
In den Lösungen des Quecksilberjodids in Alkalijodidlösungen ist bei
geringen Hgjj-Konzentratidnen der Komplex (HgJJ" vorbanden. Aus der
EMK der Kette:
^ I 0,00454 Hglj
Hg— 0,0085 Volt
1 nKI
0,00227 Hgjj
berechnet sich nämlich m = i,04 (d. h.= 1), s.S. 639, ferner wurde mit Hilfe
der folgenden Tabelle n zu ungefähr 2 und die Komplexkonstante Ks zu
2X10'*'^ ermittelt. Die Potentiale der an Hgjjj nahezu gesättigten Ketten
erwiesen sich als auffällig inkonstant
a
c
EMK
EMK
EMK
Konzentr.
K5 =
Konzentr.
Konzentr.
gegen
gegen
ber. für
[HgJ,.(J*W
KI
Hgl,
N. E.
1
HgJa.O')»
■
•s
'mkTüV '
1.
0,50
0,0891
0,2995
0,00
0,00
3.7
,0-30
2,2 • 10'*
2.
0,125
0,0223
0,2465
0,053
0,054
24
,0-18
2,2 „
3.
0,250
0,0445
0,272
0,0275
0,027
3,2
10-"
2,1 „
4.
0,99
0,288
0,300
0,0005
0,002
0,53
. 10- "
1,8 ,.
5.
1,00
0,145
0,3335
0,034
0,034
2,7
,0-Jl
2,1 „
6.
1,00
0,0726
0,3515
0,052
0.0525
0,66
. 10-="
2,1 „
7-
1,00
0,0363
0,3635
0,064
0.0655
2,6
10-»2
1,9 „
8.
1,00
0,01815
0,3740
0,0745
0,0760
1.1
10-"
1.9 «
9-
1,00
0,009075
0,3825
0,0830
0,0865
0,55
. 10-»2
1,8 „
10.
1,00
0,004538
0,391
0,0915
0,095
3.0
. 10-3»
1,6 „
11.
1,00
0,00227
0,3995
0,100
0,101
1,5
. 10-"
1,6 „
12.
0,50
0,0445
0,3195
0,020
0,0210
0,8
10-»«
1,9 ,,
13-
0,50
0,0223
0,3325
0,033
0,034
2,8
10-»«
1,9 «
M-
0,50
0,01 1 1
0,3420
0,042
0,0435
1,4
,0-si
1,6 „
15.
0,04
0,0025
0,230
0,069
0,068
0,84
10-"
2,0 „
16.
0,1
0,0118
0,252
0,047
9,048
1,5
,0-29
2,2 „
17-
0,5
0,125
0,273
0,026
0,017
3.0
10-"
1,1 „
18.
1,0
.0,305
0,294
0,0055
0,0058
0,53
10-"
2,4 ..
Löslichkeit des Mercurojodids in KJ-Lösungen. Aus den von
Abegg und Haber^^o) gemessenen Löslichkeiten lassen sich nach Sherrill
unter der Annahme von HgJ4" folgende Konstanten K4 berechnen
Konz. KJ
Löslichkeit
c
0,00196
0,0093
0,118
0,213
von
Hg?J, als
c
0,0025
0,0118
0,125
0,305
Hgjj
K*
c
a
0,04
0,10
0,50
[1,0
-{a-2c)*
1,5
1,45
1,69
0,65)
Die Konstante ist wenig zuverlässig, da Hg2J2 bei Gegenwart konzen-
trierter Jodkaliumlösungen unter Eintritt basischer Reaktion noch andere Ver-
änderungen erleidet, worauf auch die EMK-Messungen hinweisen.
Ley, Quecksilber. 649
Verteilungsversuche: HjO -« HgJ2(+ KJ) ► QHe.
Konzentration
KJ-a
Konzentration
Hgji in QHo - b
— aS.Konzentr, in HaO
Konzentration
HgJ,-c
in KJ-Lösung
1,0
1,0
0,0006078
0,0001321
0,434»
0,3070
0,2
0,0003425
0,0545
• 0,2
0,2.
0,0002423
0,0001806
0,04882
0,04073
0,1
0,1
0,0978
0,00319
0,0008986
0,0005637
0,0435
0,0316
0,0259
0,0799
0,0730
0,0502
0,001938
0,002819
0,001779
0,02969
0,02955
0,01675
Verteilungskoeffizient: -^^ = 38.
Die Konstanz von Kj =, .^ .^ für Hgjjü')! 'st wenig befriedigend,
was auf die Bildung noch anderer Komplexe hinweist. Für die an Mercuri-
jodid sehr verdünnten Lösungen berechnet sich Ki zu etwa 7x10^
Löslichkeitsversuche (Jander):
a
Konz. KI
c
Löslichkeit HgJ,
a
0,03125
0.0141
2,20
0,1
0,0492
2,03
0,25
0,13»
1,90
0,50
0,2665
1,87
1,0
0,549
1,82
In den
an HgJ) reichen
Lösungen hat sich
ein Konipl(
» gebildet, für
welchen —
m
Ideiner als 2 sein muß.
Ocfrie
rpunktsmessungen:
Konz. KJ
Konz. Hgjj
Gefrierpunkt
Erhöhung •^^"7"« -Mol
0,736
— 2,042
0,736
040
— »438
0,604
0,327
0,5» »
— ».779
0,5»«
0,27
— »,306
0,473
0,256
0,237
— 1,148
0,237
0,177
— 0,835
0,3 »3
0,169
Die Lösungen waren an
Hg!» gesättigt;
bei Zusatz von
HgJj findet eine
Erhöhung des Gefrierpunktes statt (vergl. Kolum
ne 2 und 5)
und zwar wird
650
Ley, Quecksilber.
für jedes hinzukommende Mol HgJ, die Gesamtzahl der Moleküle um eines
vermindert, was auf die Bildung eines Komplexes der allgemeinen Formel
(HgJ2)xO')x+i deutet Mit Hilfe der Methode von Bredig und Walton»«»),
nach der die katalytische Zersetzung des Wasserstoffsuperoxyds der Jodionen-
konzentration proportional ist, wurde die hähere Zusammensetzung des Kom-
plexes zu (HgJ2)2Ü')& ermittelt, wie die folgende Tabelle zeigt Hier bedeutet
K die Zerfallskonstante des Wasserstoffsuperoxyds, aus der die Konzentration
des freien und gebundenen Jods berechnet wurde. Das Verhältnis a= —
. m
nähert sich bei den quecksilberreicheren Lösungen dem Werte 1,5, was auf
den obigen Komplex schließen läßt
Konzentration
Konzentration
K
Konzentration
KJ-J'-
*^-J'-«
KJ
HgJa
j«)
J £cibnndeii
HgJ, -"
0,03125
0,00
0,04145
0,03125
0,00
W
0,00205
0,03639
0,0274
0,0039
1,9
f»
0,00397
0,03241
0,0244
0,0069
1,74
tt
0,00547
0,0286
0,0215
0,0097
1,77
n
0,00798
0,02326
0,0176
0,0136
1,70
n
0,01017
0,01856
0,01395
0,0173
1,70
tr
0,01078
0,01775
0,0134
0,0178
1,65
n
0,01161
0,01665
0,01255
0,0187
1,61
»
0,01315
0,01453
0,01094
0,0203
1,54
Versuche, die mit an Hgjj gesättigten Lösungen angestellt wurden, er-
brachten noch weitere Bestätigungen für diese Annahme.
d) Komplexsalze des MercuHcyanlds« Der geringen Stärke des Cyan-
und Quecksilberions entspricht die große Neigung des Mercuricyanids zur
Komplexsalzbildung, deren Produkte besonders thermochemisch durchforscht
worden sind. Wir unterscheiden:
1. Salze, die durch Vereinigung von Hg(CN)2 . mit anderen Cyaniden
entstanden sind (Doppelcyanide);
2. Salze, welche durch Addition von anderen Ionen als CN, z. B. Halogene,
NOjSjO, eta, an den Neutralteil Hg(CN)2 gebildet worden sind (Chloro-
cyanide etc, gemischt anionische Komplexe.
Die festen Komplexsalze der ersten Gruppe, welche Kalium, Natriumi die
Erdalkalimetalle und Magnesium enthalten, lassen sich fast durchwegs auf
folgende Typen beziehen: [Hg(CN)4]R2, [HgjCCN^JRj, [Hgs(CN)iolR4.
K2Hg(CN)4, luftbeständige, durchscheinende, reguläre Oktaeder, spez.
Gew. 2,447 bei 21,3^ (Clarke*««), Rammelsberg^«')). Pie äquivalente
elektrische Leitfähigkeit hat Waiden ^^^ bestimmt
V 32 64 128 ^s6 512
A 120,2 125,4 127,9 133|0 136,6
-^1024— -^82 = 23,1.
Na5Hg2(CN)e, weiße Kristalle.
Leitfähigkeit (GroBmann und v. d. forst»»»))
1024
143,3
(25«)
Lcy,
QuecksOber.
V 32 64 128
256
512
1024
^ 87,5 90,3 95,9
98,1
102,1
107,3
4024— ^32=* 19,75.
Oefrierpunktserniedrigung
gr pro Liter: 20,529
10,264
Erniedrigung: 0,243
0,121
651
(25^)
5,132
0,062
Ca[Hgj(CN)e] • SHjO, nadeiförmige, farblose Kristalle Oackson3«9ft)^
OroBmann und v. d. Forst^*^).
Ca2[Hg,(CN),o] • 6H2O, vierseitige Blättchen.
Sr[Hg(CN)4l • 5H2O und
Ba[Hg(CN)4] . 3H2O (Großmann und v. d. Forst) bilden farblose pris-
matische Nadeln und sind stark hygroskopisch.
Mgj[Hg3(CN)io]-5H,0369) Kristalle.
ZnHg(CN)4 = Zn(CN)2 + Hg(CN)2 entsteht durch Fällung der Lösung
eines der vorigen Salze mit Zn"-Ion als weißer Niederschlag von häufig
wechselnder Zusammensetzung (Rammeisberg '«'), Dunstan'^o)),
Pb[Hg(CN)4] = Pb(CN)2 + Hg(CN)5 weißer Niederschlag (Rammcls-
berg, 1. c).
Weitere Salze s. bei Damm er IP und IV.
Die wässrigen Lösungen des Kaliumquecksilbercyanids wurden eingehend
von Sherrill untersucht (s. S. 638). An Mercuricyanid arme Lösungen ent-
halten den Komplex Hg(CN)2(X')2, wie aus den folgenden Messungen der
EMK hervorgeht
Konzentr.
KCN
Konzentr
Hg(CN),
EMK
g^en
N.E.
EMK
gegen
1
EMK
ber. für
HjKCNWCN-),
Konzentr.
Hg"
Ki-
[Hg(CN),.<CN'),l
Hr-KCN')'
1.
0,049
0,01247
0,519
0,00
0,00
1,3 • i<y-^^
2,8 . I0<«
2.
0,0983
0,01247
0,575
0,056
0,057
1,7 . 10-"
2,5 „
3-
0,0983
0,02493
0,547
0,028
0,027
1,7 • io-»8
2,7 „
4.
0,1965
0,01247
0,616
0,097
0,102
0,7 • 10-*"
2,1 „
5. 0,1965
0,02493
0,600
0,081
0,084
2,5 • io-«>
2,2 „
6.
0,1965
0,04985
0,574
0,055
0,054
1,8 . 10-"
3.2 „
2,5. 10* >
Die Werte der EMK zeigten bei den an Hg(CN)2 verdünnten Lösungen
geringe Konstanz und fielen schnell mit der Zeit
Die an Hg(CN)2 gesättigte Konzentrationskette:
Hg
0,0985 KCN
0,197 KCN
Hg(CN)2 gesätt I Hg(CN)j gesätt.
Hg
ergab den Wert: 0.016 Volt, während für tHg(CN)2]ro(CN)': 0,017 berechnet
wurde, m ist nicht direkt berechenbar (s. S. 640). Daß in verdünnteren
Lösungen jedoch auch m =:= 1 ist, folgt aus den weiteren Messungen.
Die Gefrierpunktsmessungen ergaben folgendes:
652
Ley, Quecksilber.
Konzentration
KCN
Oesamt-
Hg(CN)r
Konzentration
Diff.
Gefrierpunkt
Erhöhung
Erhöhung
«,85'
Vermind. der
Konzentration
Mol-Zahl
0,1965
0,00
— 0,704
0,1965
0,476
0,0476
— 0,608
0,096
0,052
0,1965
0,0953
0,0476
— 0,534
0,074
0,04
0,1965
0,1905
0,095
-0,678
— 0,144
—0,078
0,1965
0.3910
0,191
— 0,990
-0,312
— 0,168
0,50
0,00
- 1,745
0,50
0,21
0,21
— 1,280
0465
0,25
0,50
0,30
0,09
- 1,296
— 0,016
— 0,00g
0,50
0,36
0,06
— 1,410
— 0,114
— 0,062
0,50
042
0,06
— 1,507
— 0,097
— 0,052
0,50
0,50
0,08
— 1,653
— 0,146
— 0,079
Bis zum Zusatz von Vi Mol Hg(CN)2 auf 1 Mol KCN erfolgt eine Er-
höhung des Gefrierpunktes; und zwar zeigt der Vergleich der 3. und 6. Ko-
lumne, daB auf 1 Mol Hg(CN)2 2 Mole KCN verschwinden. Weitere Zu-
sätze von Mercuncyanid bewirken Erniedrigung des Gefrierpunktes, deren
Betrag der Menge des zugefügten Hg(CN)2 proportional ist
Wie die Bestimmungen der Löslichkeit des Mercuricyanids m Kalium-
cyanid zeigen, bildet sich in den an Quecksilbersalz reicheren Lösungen prak-
tisch quantitativ der Komplex: Hg(CN)2CN'.
Konzentration
KCN
Löslichkeit
Löslichkeits-
erhöhung
0,00
0,0493
0,0985
0,1970
0,44
04855
0,5350
0,627
0,00
0,0455
0,095
0,187
Auch die Verteilungsversuche:
HjÜ < Hg(CN)2(+ KCN) -
zeigen die äußerst weitgehende Komplexbildung.
-► Äther
Konzentration
KCN
Konzentration
D
Konzentration
Verteilungs-
Hg(CN),
freies
Hg(CN),
koeffizient
in wissriger Lösung
Hg(CN),
im Äther
Wasser: Äther
1.
0,00
0,44
0,44
0,01
44
2.
0,0493
0410
0,361
0,00785
46
3.
0,0493
0,370
0,321
0,00685
47
4-
0,0493
0,200
0,251
0,00567
44
5.
0,0493
0,274
0,225
0,00413
44
Ley, Quecksilber. 653
Die Kolumne D enthält das freie Hg(CN)2 unter der Voraussetzung, daß
je 1 Mol CN' mit i Mol Hg(CN)2 in Verbindung getreten ist
2. Von Doppelsalzen der zweiten Gattung sind diejenigen mit dem Anion
Hg(CN)2X, wo X == Cl, Br, J, NO3 etc. ist, die häufigsten. Sie entstehen
direkt aus den Komponenten, s. hierzu die eingehende Studie Varels ^si). es
seien folgende genannt:
a) Chlorocyanide.
K[Hg(CN)2Cl] 0,51120, weiße, in 6,75 Teilen Wasser von 18« lösliche
Blättchen, Brett^^^) scheint auch unter anderen Bedingungen mit 1 Mol HOj
zu kristallisieren.
Na[Hg(CN)2Cl], durchsichtige, in Wasser und verdünntem Alkohol lös-
liche Nadeln (Brett, 1. c, Poggiale^?^)).
NHJHg(CN)2CIJ, seidenglänzende, in Wasser und Alkohol lösliche
Nadeln (Brett, 1. c, Poggiale, 1. c).
CafHg(CN)2Cl]26H20,Mg[Hg(CN).,CI]22H20.Ba[Hg(CN)2a]24oder6H20
und Sr[Hg(CN)2Cl]26H20 kristallisieren in Nadeln und sind in Wasser und
Alkohol leichtlöslich (Brett, 1. c, Poggiale, I. c, Dexter-"»)).
ZnfHg(CN)2ClJ26H20, leicht verwitternde Säulen (Poggiale, 1. c).
Cd[Hg(CN)2Cll.,H2Ö, kleine, in Wasser, auch in Ammoniak lösliche
Kristalle (Varet='74)).
Cu[Hg(CN)2aj26H20undCu[Hg(CN)2Cl2]6H20 stellen blaue Nadeln dar;
ersteres Salz ist in Wasser löslicher als letzteres (Varet^^*)).
Hg(CN)2 • HgCl2 vielleicht: Hg<Q luftbeständige, vierseitige Pyramiden,
leichtlöslich in Wasser (Poggiale 1. c).
ß) Bromocyanide.
K[Hg(CN)2Br] ■ HjO, weiße perimutterglänzende Blättchen oder vierseitige
Nadeln (Caillot^'-), Brett, I. c); löslich in 13,3 Teilen Wasser von i8<> und
in weniger als 1 Teil Wasser von loo^ löst sich auch in Alkohol.
Die folgenden Doppelsalze, von denen nur die Formel aufgeführt werden
sollen, sind den analogen chlorhaltigen Verbindungen in ihren Eigenschaften
ähnlich.
Na[Hg(CN)oBr]. i,5H20 (Caillot, I. c).
Li[Hg(CN)2Br].3.5H20 (Varet^'C)).
a[Hg(CN)2Br]2-5H20 (CusterS'^)).
Sr[Hg(CN)2Br]2.6H20 (Caillot, 1. c),
Ba[Hg(CN)2Br]...6H20 (Caillot, 1. c),
Cd[Hg(CN)2Br];.4,5H20; Cd[Hg(CN)2Br]23H20 (Varet^^^)).
7) Jodocyanide.
K[Hg(CN)2J] bildet perlmutterglänzende Blätteben oder silberglänzende
Nadeln (Caillot, 1. c, Apjohn^'S), Souville^^*)); löst sich in ca. 16 Teilen
kaltem Wasser und in etwa 96 Teilen kaltem Alkohol. Von anderen Salzen
dieser Gruppe seien aufgeführt:
Na[Hg(CN)2Jj2H20; löslich in 4,5 Teilen Wasser von i8<> und in o.S()
Teilen von 100", in 6,5 Teilen kaltem und 2 Teilen siedendem Alkohol
(Custer, 1. c).
554 ^^y» Quecksilber.
Ca[Hg(CN)^26H20 (Pöggiale, I. c).
SrfHgCCNOjJljöHjO (Custer, 1. c).
Ba[Hg(CN)J]24H20 (Custer, 1. c).
d) Rhodanocyanlde.
K[Hg(CN)2SCN], weiBe, glänzende Nadeln, vekhe in heißem Wasser
leichtlöslich sind (Cl^veS?»)).
Na[Hg(CN)2SCN]2H20 und NH4[Hg(CN)2SCNJ (Clfeve, 1. c) sind dem
Kaliumsalze ähnlich.
Rb[Hg(CN)2SCN], große, farblose, prismatische Nadeln (Groß man n»»<0).
Komplexsalze des Mercuricyanids mit Ca-, Sr-, Ba-, Mg-, Zn- und Cd
(SCN)2 von der allgemeinen Zusammensetzung Me-[Hg(CN)2SCN]2 wurden
von Clfeve (1. c) und Böckmann »»»a) dargestellt
Auch mit Metallnitraten vermag sich Mercuricyanid zu Komplexsalzen zu
vereinigen; es sind u. a. folgende Verbindungen dargestellt:
Zn[Hg(CN)2N03]j.7HjO (NylanderMi».
Cd[Hg(CN)2N08]2.7H20 (Nylander, 1. c).
Cu[Hg(CN)2(N08)]2-5H20 (Nylander, 1. c).
Ag[Hg(CN)2NO,]-2H20, große wasserhelle, rhombische Säulen, die
sich wenig in kaltem, leichter in kochendem Wasser lösen (Wöbler^^^).
Hg[Hg(CN)2(NOs]2 (Apjohn, 1. c).
Letzteres Salz ist vielleicht richtiger Hg<^Q zu schreiben, vergL S. 647.
Schließlich mögen noch einige Verbindungen des Mercuricyanids mit or-
ganischen Salzen Platz finden:
K2[Hg(CN)2(CHOj)2] (Winckler8B8)).
(NH,)2[Hg(CN)2(CH02)2] (Poggiale, 1. a).
Na2[Hg(CN)2(C2H302)2] (Custer, 1. c).
Näheres s. u. a. Beil stein, Hdb. I.
Der Einfachheit halber wurden die vorher beschriebenen Verbindungen
des Mercuricyanids als Komplexsalze formuliert; wobei, wie ersichtlich, der
Komplex [Hg(CN)2^) ^^ häufigsten vorkommt Nach den unten mitzuteilenden
thermochcmischen Bestimmungen ist dieser oder ein ähnlicher Komplex auch
als solcher, d. h. in lonenform, in der wässrigen Lösung der Verbindungen ent-
halten. Neben den Komplexionen sind aber auch noch das Einzdion und der
Neutralteil in der Lösung vorhanden; das Komplexion muß demnach teil-
weise im Sinne der Qleichung:
Hg(CN)2X' 1 ^ Hg(CN)2 + X-
zerfallen sein, was schon daraus hervorgeht, daß die Lösungen der Doppel-
salze die Reaktionen des Einzelions X' geben.
Außer den beiden genannten Oleichgewichten:
1. Me[Hg(CN)2X];— Z^Me--f[Hg(CN)2Xr.
2. [Hg(CN)2Xr 1 ^ Hg(CN)2 + )C
Ley, Quecksilber.
655
wird, wenn bei den Chloro- und Bromocyaniden auch untergeordnet, noch
ein dritter Zustand in der Lösung zu berücksichtigen sein:
3. Hg(CN)j + 2X' 7"—^ HgjX' + 2CN',
da infolge einer sehr geringen Dissoziation des Mercuricyanids sowie auch der
Mercurihalogene ein teilweiser Umsatz des Cyanids mit' den Ionen X' zu-
stande kommen wird, so daß im allgemeinen auch freie CN-Ionen in der
Lösung vorhanden sein werden, deren Menge um so größer ist, je geringer
sich die Dissoziation des entstehenden Mercurisalzes HgX^ gestaltet
Nach Varet^ö*) hat man in der Pikrinsäure resp. den Pikraten, z. B.
KOQHjCNOj), ein Reagens auf CN-Ionen, indem letztere mit dem Ion
QH20(N02)3 eine intensive, auf Bildung eines cyansubstituierten Körpers
beruhende Rotfärbung (Isopurpurate) erzeugen. Aus der Intensität der Färbung
kann man einen ungefähren Schluß auf die Menge der Cyanionen ziehen.
Wie nach dem Vorigen zu erwarten, findet nun Varet, daß die
Lösungen der Jodocyanide sofort in der Kälte die rote Färbung geben und
Lackmuspapier bläuen, während bei den Lösungen der Brom- und noch
weniger bei den Chlorcyaniden die Pikratreaktion erst bei höherer Temperatur
deutlich wird.
Varets Ansicht, daß die Jodocyanide d h. die Lösungen des Hg(CN)2
in KJ überhaupt nicht den Komplex: Hg(CN)2J enthielten, sondern im festen
wie im gelösten Zustande als Tripelsalze: Hg(CN)2 • Me(CN)2 • HgJ, aufzufassen
seien, scheint nicht genügend durch Versuche unterstützt zu sein.
Besonders eingehend sind bei den Mercuricyaniddoppelsalzen die ther-
mischen Verhältnisse von Varet untersucht. In den folgenden Tabellen,
in denen die Resultate seiner Untersuchungen niedergelegt sind, ist ver-
zeichnet unter:
I. die Lösungswärme des festen Doppelsalzes in Wasser,
II. die Wärmetönung, welche bei der Vermischung der beiden gelösten
Einzelsalze auftritt (i Mol Hg(CN)2 war in 8 Litern, i Mol des
zweiten Cyanids in 2 bezw. 4 I (zweiwertige Metalle) gelöst),
III. die Bildungswärme xles festen kristallwasserhaltigen Doppelsalzes aus
den festen Einzelsalzen und Wasser,
IV. die Temperatur, bei der die thermochemische Reaktion vorgenommen
wurde.
Die Wärmetönungen sind in K ausgedrückt
I. Chlorocyanide.
1
II
III
IV
2Hg(CN)j, 2KCI, 2H,0
— 208
+ 3,0
+ 60
4«
3Hg(CN)j, 2Naa, 2,5HjO
— 162,0
+ 3,3
+ 79,5
15»
2Hg(CN)„ 2NH,C1, i,5HjO
— 151,0
+ 3,8
+ 15,0
»5«
2Hg(CN)j, 2UO, nHjO
+ 4,4
n wahrscheinlich = 7
2Hg(CN)„ BaCI,, sHjO
-171
4.5
135,5
15"
2Hg(CN)j, SrCIj, 6H2O
-.58
4,5
212,5
15-
2Hg(CN)„ aCIj, 6H2O
-146
5,3
265
15«
2Hg(CN)j, MgClj, 6HjO
— 103
5,5
408
i6<»
2Hg(CN),, ZnCl,. yHjO
— 133,9
9,0
238,9
15«
2Hg(CN)j, CdCij, 2H.,0
— 93
3,8
e4.8
»S«
656
Ley, Quecksilber.
II. Bromocyanide.
I
II
III
IV
2Hg(CN)j, 2KBr, sHjO
— 254
+ 10
+ J25
4*
2Hg(CN)„ 2NaBr, 4H1O
-241,4
+ 9,8
»85,2
15'»
2Hg(CN)„ 2NH4Br, 2H,0
— 209,7
10,6
72,3
I6»
2Hg(CN)j, 2LiBr, yHjO
- »83,5
»2,5
362,6
»5"
2Hg(CN)„ BaBr,, jHfi
— 209.8
12,9
202,7
»4«
2Hg(CN)j, SrBr,, 6HjO
— 186
»2,4
2984
14»
2Hg(CN)2, aBr„ 7H.,0
— 198,2
»2,5
404,7
»5»
2Hg(CN)j, MgBr,, SHjO
— »59,7
14.4
547,»
14«
2Hg(CN)„ ZnBr,, 8HjO
— 208,2
»3,3
3H.5
i6»
2Hg(CN)j, CdBr,, 3H,0
— 125
7,2
105
14»
III. Jodocyanide.
2Hg(CN)„ 2ig, '/,H,0
-248
+ 54
130
4-
2Hg(CN)„ 2NaJ, 4H,0
— 228
53
247
i6»
2Hg(CN),, 2NHJ, VjH,0
— 235
45
150
l8«
2Hg(CN)j, 2LiJ, 7H,0
— 207
55
500
»5»
2Hg(CN)j, Bajj, 6HjO
— 220
53
316
15»
2Hg(CN)j, SrJ„ 7HjO
— 218
.55
418
»5»
2Hg(CN)„ GiJ,, yHjO
— 224 1
55
495
»5»
2Hg(CN)„ Mgl„ 8H,0
— 200
53
691
15«
2Hg(CN)„ Cdjj, 3H,0
— 223
20
170
«5«
IV. Doppelcyanide.
Schließlich sollen noch die positiven Wärmemengen aufgeführt werden,
welche beim Vermischen der Lösungen von Mercuricyanid (i Mol in 8 I)
und einiger anderen Cyanide entstehen.
2Hg(CN)2 + 2KCN (1 Mol in 2 I)
+ 2NaCN
+ 2NH4CN
+ 2LiCN
+ Ba(CN)2 (1 Mol in 4 0
+ Sr(CN)2
+ Ca(CN)2
+ Mg(CN)2
141,6
142,0
142,2
142,0
142,0
M2,4
142,5
142,3
Damach werden beim Vermischen der Lösungen des Mercuricyanids mit
CN-Ionen die weitaus größten Wärmemengen entbunden, während die Halogen-
ionen gerirorere thermische Effekte hervorrufen und zwar CI' geringere als J',
was vielleicht darauf hindeutet, daß der Komplex [Hg(CN)2J'ii] am beständigsten,
und der Komplex Hg[(CN)2Crn] am leichtesten zum Zerfall geneigt ist
Andere Salze mit getnlscht-anlonlschen Komplexen. Aus der
Tatsache, daß die Mercurihaloide (HgCl2, HgBrj, Hgjj) auch in solchen
Alkalihaloidlösungen beträchtlich löslich sind, welche kein Ion mit dem Mer-
curisalz gemeinsam haben (z. B. Hgjj in KCl-Lösungen) wird man den Schluß
ziehen dürfen, daß ebenfalls eine Addition des Einzelions an den Neutralteil
stattgefunden hat unter Bildung eines gemischt-anionischen Komplexes, z. B.
[HgJ2Crn], wenn auch derartige Verbindungen im festen Zustande nicht be-
Ley, Quecksilber. 657
kannt sind. So fand Fulda für die Löslichkeit des Mercurijodids in Kalium-
chloridlösungen folgende Zahlen:
Normalität des KCl: Gelöstes Hgjj in Molen:
1 0,00133
2 0,00436
3 0,0092
4 0,01578
Fulda hat auch versucht, mit Hilfe der früher erwähnten Methoden die
Konstitution der gemischt-anionischen Komplexe, sowie deren Komplexkon-
stanten zu ermitteln und findet z. B., daß in den obigen Lösungpn der Kom-
plex 'HgJjClj]" beständig ist Jedoch wird man in derartigen Löfeungen auch
mit einem doppelten Umsatz: Hgjj + 2KCI =^ HgCl2 + 2KJ und deshalb auch
mit der Bildung der einfachen Komplexe HgJ4" und HgCl4" zu rechnen
haben. Näheres s. Fulda ^^^a).
e) Komplexsalze des Mercurlrhodanids. Das sehr wenig dissoziierte
.Mercurirhodanid hat bei der höchstwahrscheinlich sehr geringen Haftintensität
des (SCN)'-lons ebenfalls große Neigung zur Bildung von Komplexsalzen.
Von festen Salzen seien folgende genannt:
(Hg.SCN)CI; (Hg(SCN)2-f-Hga2), durch Vermischen der wässrigen
Lösungen von HgCl2 und Hg(SCN)2 in Form weißer, glänzender Nadeln er-
halten, welche in kaltem Wasser schwer, in heißem leichtlöslich sind (Mac
Murtry»«*)).
(Hg.SCN)Br; (Hg(SCN)2 + HgBrj), dem vorigen ähnlich (Rosenheim
und Cohn^so)).
(Hg.SCN)C>H302; (Hg(SCN)2 -f Hg(C2H.,02)2), weiße, perlmutter-
glänzende Blättchen (Byk^^ßa)).
Die letzten drei Salze enthalten höchstwahrscheinlich das Kation
[HgSCNI'.
Salze mit dem Anion [Hg(SCN)3]' resp. [HgCSCN)^]" sind die folgenden:
K(Hg(SCN)3) (Claus»«'), Philipp-'»'«)) — durch Behandeln von Mercuri-
sulfat mit Kaliumrhodanid bei gelinder Wärme erhalten. Weiße, glänzende
Nadeln, in kaltem Wasser wenig, in heißem leichtlöslich.
NH4(Hg(SCN)3) (Rosen heim und Cohn, I. c) dem vorigen ganz analpg.
Ba(Hg(SCN)3)2 2H20 (Rosenheim und Cohn, I. c.) aus den Kompo-
nenten in Form fettglänzender, weißer, Kriställchen erhalten, welche in ihren
Löslichkeitsverhältnissen den vorigen Salzen gleichen.
K2(Hg(SCN)4) (Rosenheim und Cohn, 1. c.), aus den Komponenten er-
halten; weiße Kristallnadeln, welche in Wasser äußerst leicht löslich und
weniger hygroskopisch sind als das von Ehrenberg^s^) und Fleischer^^»)
beschriebene analog zusammengesetzte Ammonsalz. Durch Bestimmung der
Leitfähigkeit der Kaliumverbindung sowie durch qualitative Oberführungsver-
suche wurde von Rosenheim und Cohn (I.e.) bewiesen, daß das Salz einer
zweibasischen, komplexen Säure vorliegt
K2Hg(SCN)4 bei 25 ^^
t; 32 64 128 256 512- 1024
(i 92,94 97,44 101,1 103,9 106,1 113,6 ^ = 1^1024 -/'32= 20,7.
Ba(Hg(SCN)J (Rosenheim und Cohn, 1. c), weiße, etwas hygrosko-
pische Nädelchen, die in Wasser und Alkohol leichtlöslich sind.
Von schwerlöslichen Salzen mit dem Anion (Hg(SCN)4)" sei noch das
Fe**-, Co-, Ni- und Zn-Salz genannt. Lit: Cleve''*«^^), Skey^»»), Rosenheim
Abcgg, Huidb. d. tnorgtn. Chemie II. ^2
658
Ley, Quecksilber.
und Cohn (I. c). Die letzteren Salze leiten sich von der Wasserstoffver-
bindung H2(Hg(SCN)4), welche von Hermes^«^) durch Lösen von Mcrcuri-
rhodanid in RhodanwasserstoffsSlure und Abdampfen der Lösung in Fonn
gelber Kristalle erhalten ist
Die Art sowie der Umfang der Komplexbildung des Hg(SCN)2 in den
Lösungen der Alkalirhodanide mit Hilfe der S. 639 genannten Methoden ist
neuerdings von Sherrill und Skowronski'**), sowie von Großmann'**)
mit dem Resultate gemessen worden, daß dbenfalls der Komplex Hg(SCN)4"
in überwiegender Menge vorhanden und daß derselbe etwas beständiger als
der entsprechende Bromidkomplex ist Aus diesen Untersuchungen seien die
von Sherrill und Skowronski ausgeführten Messungen der EMK von
Konzentrationsketten :
Hg
Hg(SCN)2 (c)
KSCN (a)
Hg(SCN),(c')
KSCN (a)
Hg wiedergegeben.
a
Konzentr.
c
Konzentr.
EMK
g<«en
EMK
gegen
EMK
ber. für
Hg-
KSCN
Hg(SCN)i
NE
No. 8
Hg(SCN)«-
1
1,53
0400
0,078
0,091
0,099
6,6x10-"
2
1,53
0,200
0,106
0,064
0,068
7,7x10-"
3
1,53
0,100
0,120
0,049
0,051
24x10-"
4
1,53
0,050
0,132
0,037
0,039
9,9x10-»
5
1,53
0,025
0,141
0,028
0,028
4,8x10-»
6
1,53
0,0125
0,149
0,020
0,018
2,6x10-»
7
1,53
0,00625
0,160
0,009
0,009
1,1 X 10-»
8
1,53
0,00313
0,169
0,000
—
5,5x10-»
9
1,02
0,200
0,056
0,123
0,116
3,6x10-»
10
1,02
0,133
0,084
0,085
0,081
4,1 X 10-»
11
1,02
0,0665
0,100
0,069
0,067
1,2x10-»
12
1,02
0,0333
0,112
0,057
0,055
4,6x10-»
13
1,02
0,0166
0,122
0,047
0,044
2,1 X 10-»
14
1,02
0,00831
0,132
0,037
0,035
9,9x10-»
15
1,02
0,00416
0,140
0,029
0,027
5,1x10-»
16
0,765
0,200
0,043
0,126
0,127
1,0x10-»
17
0,765
0,100
0,071
0,098
0,096
1,5x10-"
18
0,765
0,050
0,088
0,081
0,079
3,1 X ip-»
19
0,765
0,025
0,100
0,069
0,066
1,2x10-»
20
0,765
0,0125
0,111
0,058
0,05«
5,1 X 10-»
21
0,765
0,00625
0,121
0,048
0,046
2,3 X 10-»
32
0,765
0,00313
0,130
0,039
0,037
1,2X10"»
23
0,503
0,140
0,025
0,144
0,147
4,1 X 10-*'
24
0,503
0,070
0,057
0,112
0,113
34x10-«
25
0,503
0,035
0,073
'^0,096
0,095
9,3x10-»
26
0,503
0,0175
0,086
0,083
0,082
3,6x10-»
27
0,503
0,00875
0,097
0,072
0,072
1,5 X 10-»
28
• 0,503
0,00438
0,106
0,063
0,062
7,1 X 10-»
29
0,503
0,00219
0,116
0,053
0,052
34^x10-»
30
0,251
0,035
C,027
0,142
0,142
3,6x10-»
31
0,251
0,0175
0,043
0,126
0,128
1,0x10-»
32
0,251
0,00875
0,057
0,112
0,110
3,4x10-»
33
0,251
0,00438
0,067
0,102
9,099
1,5x10-»
34
0,251
0,00219
0,077
a,092
0,089
7,1 X 10-»
Lcy, Quecksilber. 65Q
Der aus den Messungen berechnete Mittelwert für K5 — rH^rsrN'il
beträgt: 9,7 x 10^'.
Man kann jetzt also die übereinstimmend gebauten Komplexe nach
wachsender Beständigkeit in folgende Reihe einordnen:
HgQ^" HgBr/' Hg(SCN)/' HgJ/' Hg(CN)/'
K5 (bei 25<^ 1,6x10»« 7,7x10^1 9,7x10^1 3,5x10'® 4,6x10^ »
(Bei der Berechnung der Ks-Werte ist die Hg2"-Ionenkonzentration in
der Normalelektrode zu 3,5x10-^^ angenommen worden, s. S. 600.) Inter-
essant ist femer die von QroBmann gefundene Tatsache, daß bei höherer
Temperatur die Konstante für Hg(SCN)4 abnimmt und sich der für Hg(Br)4
nähert; bei 52^' werden beide Konstanten gleich, oberhalb 52^' ist die Bromid-
kompIex-Konstante größer als die des schwefelhaltigen Komplexes, so daß also
bei höherer Temperatur der Bromidkomplex der .beständigere ist
f) Komplex- und Doppelsalze des Mercurisulflds. Mercurisulfid löst
sich in sehr konzentrierten Lösungen der Alkali- und Erdalkalisulfide, wobei
höchstwahrscheinlich das Komplexion HgS2", dem Sulfosalz Me-jHgSj'" ange-
hörend, entsteht. Auch durch Zusammenschmelzen von HgS, S und KOH
sind derartige Sulfosalze erhalten (Brunner394)^ Weber'^^)).
K^HgSj-soder 7ti20, feine, glänzende, sehr zerfließliche Nadeln, welche
durch Wasser unter Bildung von HgS, nach anderen Autoren von sHgS-
K2S-5H20 zersetzt werden.
Das von Ditte *•«) erhaltene Salz sHgS • K2S • sHjO soll in einer schwarzen
und roten Modifikation auftreten. Ein Salz 2HgS-K2S beschrieb Schnei-
der'*'), ein Bariumdoppelsulfid Rammelsberg'^sj und Wagner, '«^
Daß HgS nur in den Sulfidlösungen der Alkalien, nicht aber des Am-
moniums erheblich löslich ist, wie zuerst Abegg und Jander'**«), später
Knox, quantitativ festgestellt haben (s. S. 632), rührt unzweifelhaft davon her,
daß sich das HgS mit S"-Ionen zu einem Komplexion von der Formel HgS2"
zusammenlagert. In Ammoniumsulfidlösung existieren wegen dessen sehr
starker Hydrolyse nur außerordentlich wenig S"-Ionen, da hier der Schwefel
fast vollständig in Gestalt von H2S und von Ionen HS' vorhanden ist In
den Sulfidlösungen der starken Alkalien ist dagegen die S^'-Ionenkonzentration
trotz vorhandener Hydrolyse S" + H20=HS' -J-OH' ausreichend.
Die Zahlen von Abegg und Jander, wie von Knox (S. 632) zeigen,
daß bei höheren Konzentrationen des Schwefelalkalis die Löslichkeit des HgS
im Verhältnis zu dem vorhandenen Alkalisulfid gemäß der zurücktretenden
Hydrolyse und der demnach steigenden S"-Ionenkonzentration anwächst
Nach älteren Angaben (s. Dammer) ist übrigens HgS auch in HjS-Wasser
merklich löslich.
Daß die HS'-Ionen keine lösende Kraft für HgS besitzen, erhellt daraus,
daß, wenn man eine HgS-haltige Schwefelalkalilösung mit HjS sättigt, wobei
nach der Reaktion
S' + HjS— 2HS'
die S"-Ionen weitgehend in HS'-Ionen verwandelt werden, das gesamte HgS
ausfillt Die Sulfidlösungen üben also eine HgS-lösende Wirkung lediglich
entsprechend ihrem S"-Ionengehalt aus, der in erster Linie von den Gleich-
gewichten zwischen den lonenarten Hv SH' und OH', also den HjS- und
H20-Ionisationsgleichgewichten bestimmt wird.
Deshalb nimmt auch die lösende Kraft der Schwefelalkalilösungen durch
660
Ley, Quecksilber.
Zusatz von OH'-Ionen (Alkalihydroxyd) erheblich zu, da hierdurch die Hydro-
lyse zurückgedrängt und die Konzentration der S"-Ionen gesteigert wird.
Man hat also die Lösungen als Komplexsalze einer in freiem Zustand
nur in sehr geringer Konzentration im Gleichgewicht mit H^S und HgS
existenzfähigen Thioquecksilbersäure H2HgS2 zu betrachten, deren freie
Existenz dadurch eingeschränkt wird, daB der Zusammenhalt des Komplexions
HgSj" nicht stark genug ist, um ihren erheblichen Zerfall durch die Wasser-
stoff ionen in HjS und HgS zu verhindern. Die Richtigkeit hiervon ergeben
folgende
EMK-Messungen (Knox, s. S. 632).
Konz. von NajS
molar
EMK der mit Zin-
nober gesättigten
Lösung gegen
Normal-Eleirtrode
Zinnober-
gehalt—
HgS," molar
(s. S. 632)
Konz. Hg"-Ionen
(N.E-a.io-»»)
(s. S. 600)
(Hg"). (HgS,")
.10»
1,5
0,9630
0,747
0,66 •10-"
5
1,0
0,9555
0,424
1,2 ,
5,1
0,75
0,9490
0,273
2,1 ,
5,7
0,50
0,9440
0,147
3,0 .
44
0,375
0,9405
0,092
4,0 »
3,7
0,30
0,9355
0,062
5,9 »
3.7
0,15
0,9240
0,018
»5
2,7
0,10
0,9140
0,0086
32
2,8
Da man in der HgS-gesättigten Lösung wegen des Löslichkeitsprodukts
Hg-.S"= konst die unbekannte Konzentration S" durch r,— ersetzen kann.
Hg"
so ist der Komplexkonstanten 70 -ws^'a^ proportional der in Spalte 5 tabel-
lierte Wert (Hg--) . (HgSj"), dessen Konstanz in Anbetracht der nicht sehr
sicheren minimalen Hg--Konzentrationen mehr wie ausreicht, um die zugrunde
gelegte Erklärung dieser Verhältnisse als zutreffend zu erweisen.
Doppelverbindungen des Mercurisulfids mit den Mercurihalogenen:
n HgS . m HgXj entstehen bei der unvollständigen Fällung der Sake HgX,
mit Schwefelwasserstoff oder wenn man die Zersetzung des Salzes HgXj in
indifferenter, z.B. benzolischer Lösung vornimmt, schließlich auch durch direkte
Vereinigung aus den Komponenten. Durch chemische Eingriffe werden die
Salze leicht gespalten.
2 HgS . HgClj, weißes, kristallinisches Pulver (H. Rose^^«^), Schneider^^^),
Palm^oia)).
HgS.HgClj, gelblicher Niederschlag (Colson«»^)).
2HgS.HgBr2, weißes oder gelblichweißes Pulver.^®**).
2HgS-HgJ2, gelblichweißer Niederschlag.*^**)
HgSHgJj, pomeranzengelbes Pulver (Rose, 1. c; Rammelsberg'**)).
2HgS-HgF2, schweres, weißes, wasserhaltiges Pulver (Rose*®<>)).
Mercurisulfid vereinigt sich femer mit den Sulfiden des Phosphors,
Arsens und Antimons zu Verbindungen wie nHgS-mPjS, nHgS-mPjSj,
n HgS- m P2S5 und analogen. Lit. darüber siehe bei: Linder und Picton*<>^,
Berzelius***), Baudrimont*^^*), Rammelsberg.*06)
Schließlich geht Mercurisulfid mit Mercurisulfat Verbindungen von der
Ley, Quecksilber. 661
Form mHgSO^, nHgSein (Barfoed^*>"), Jacobson*««), Wackenroder«*»^),
Spring* 10)).
g) Komplexe Verbindungen des Mercurisulffits. Infolge der großen
Atomaffinitat zwischen Metallen und Schwefel bildet die schweflige Säure, in der
tautomeren Form: HSO2OH reagierend, Verbindungen von der Form:
Me"(S03H)n, wo n=« 1 oder 2 ist Solche Verbindungen, allgemein Metallsulfon-
sauren genannt, sind beim Kobalt, Nickel, Eisen, Kupfer, Platin u. a. fast aus-
schließlich in Form der Alkali- oder Erdalkalisalze bekannt, und besonders beim
Quecksilber in physikalisch-chemischer Hinsicht von Barth ^^*) genauer unter-
SO K
sucht Früher wurden diese Verbindungen, z. B. Hg<co^i)» ^i's Doppelsalze:
HgSOj-f K2SO3 angesehen, von Berglund^^^j vurde zuerst darauf hinge-
wiesen, daß gekoppelte (komplexe) Verbindungen vorliegen und von Divers**^)
direkt betont, daß genannte Salze von einer Quecksilbersulfonsäure abzuleiten
seien. Durch Barths Untersuchung wurde die Konstitution der Verbind-
ungen eindeutig erklärt
Die Alkalisalze sind zuerst von P^an d. St Qilles^^^) durch Lösen von
Mercurioxyd resp. der Mercurihalogene in einer neutralen Alkalisulfitlösung
dargestellt worden. Nach Barth löst man besser Mercurioxyd in den sauren
Sulfiten auf.
Natrlum.MercurisulfonatHg(S03Na)2H20 (P6an d. St Gilles, 1. c.)
kristallisiert in gut ausgeprägten Säulen und Tafeln des hexagonalen Systems
und löst sich in ca. 25 Teilen kalten Wassers. Die äquivalente Leitfähigkeit
beträgt nach Barth:
VjHgCSOaNa)^ bei 25«
v 32 64 128 256 512 1024
A 85,8 91,0 95,4 98,7 102,8 106,5.
Die Differenz A = A^Q2i "^ -^32 = 20,7 hat demnach denselben Wert wie
bei einem Natriumsalz einer zweibasischen Säure. In wässriger Lösung müssen
demnach 3 Ionen, das komplexe Anion: IHg(SOj)2r neben 2 Na--Ionen vor-
handen sein, was auch durch die Bestimmung der Gefrierpunktsemiedrigung
erwiesen wurde:
o A u u t: ' A ' MoL-Gew. MoI.-Gew. her. Mol.-Gew.
Pnozentgehalt Em.edngung ^^^ ^^ '-gSHMTro^.
2,70 0,330 154,9 ^g 2fi2
2,03 0,250 153,6 ^ ' 2,65.
Daß die Hg"-Ionenkonzentration sehr gering ist, zeigt auch das chemische
Verhalten aufs deutlichste. Wie schon St Gilles bemerkt hat, wird die
wässrige Lösung des Salzes weder durch Ätzalkalien, Carbonate, Phosphate,
Tartrate und Oxalate, noch durch F^erro- und Ferricyankalium gefällt Mit
diesem Verhalten ist nur die Annahme einer direkten Hg-S-Bindung und damit
die Existenz eines als Anion fungierenden Komplexes: (Hg<eQ^) vereinbar,
(SO "
CH2<gQ3 '
(SO \"
NH<gQ^ j vergleichbar ist
In wässriger Lösung ist das Anion Hg (803)2" ziemlich unbeständig;
66?- Lcy, Quecksilber.
schon bei gewöhnlicher Temperatur tritt, wenn auch nur langsam, Zerfall des
Natriumsalzes in Quecksilber, Natriumsulfat und schweflige Säure ein.
Beim Kochen der Lösung ist die Reaktion:
Hg (S03Na)j — Hg + SOj + Na^SO^
in wenigen Minuten quantitativ beendigt Die Zersetzung bei gewöhnlicher
Temperatur (25 <^) wird, wie Barth ausführlich nachwies, durch Anwesenheit
von Säuren mit Ausnahme der Halogenwasserstoffsäuren katalytisch be-
schleunigt, und wie bei vielen anderen Reaktionen ist diese Beschleunigung
der Anzahl der H--Ionen annähernd proportional.
Kalium-Mercurisulfonat, HgCSO^fO^njO, bildet kleine, weiße zu
Rosetten vereinigte Nadeln, P^an d. St. Gilles (I. c). Verhält sich, wie zu
erwarten, dem Natriumsalze völlig analog. Nach Barth sind folgende Daten
von Interesse:
V2Hg(S03K)j bei 25«
V 32 * 64 128 256 512 1024
A 104,0 110,? 115,5 11Q,5 123,1 126,0.
Die Leitfähigkeitsbestimmungen des K- und Na-Salzes gestatten nach. be-
kannten Regeln die Wanderungsgeschwindigkeit des Anions I/2 Hg (SO,)," zu
berechnen. Ein Vergleich dieses Wertes t;Hg(SOb),= 62,0 ™'* ^^^ ifür das
Anion der Methylendisulfonsäufe t)cH,(sk>«),«=- 7i|i ergibt, dafi Substitution>von
(CHj) für (Hg) eine Beschleunigung der Wanderungsgeschwindigkeit hervor-
ruft (Bredig«J5)).
Die Bestimmung der Cefrierpunktsemiedrigung ergab folgendes:
n A 1. IX c • j • Mol.-Qew. MoL-Qew. . ber. MoL-Oew.
Prozentgehalt Em.edngung ^^ ^ ' ^ gef. Mol-Oew.
2,92 0,312 176,8 438,8 248
2,18 0,240 171,8 2,56
1,75 0;203 i63i2 2,69.
Ammonium-Mercurisulfonat, Hg(S08NH4)^(Hirzel/'»), Barth, l.c),
bildet wasserhelle, diamantglänzende Tafeln, die sich sehr leicht in Wasser
lösen. Pas Salz zerfällt, trocken aufbewahrt, sehr nsch in Quecksilber
Ammonsulfat und schweflige Säure. In seinem sonstigen Verhalten sdiliefit
es sich den beiden vorigen Salzen an. Von Barth wurden lomer noch die
Salze: Hg(S0j)2Sr, 2H2O; Hg(S03)jBa.H20 und ein leicht zersetzlichcs
Silbersalz, vielleicht der Formel Hg(S03Ag)2 entsprechend, erhalten, letzteres
allerdings nur in sehr unreinem Zustande
In wässriger Lösung erleidet das Ion Hg (SO,))" außer der schon er-
wähnten Zersetzung unter gewissen Bedingungen noch andere Veränderungen.
So wurde schon von St Qi lies darauf auf merksam gemacht, daß die Lösung
der Alkalisalze der Mercurisulfonsäure ungleich beständiger wird durch die
Anwesenheit von Chlormetallen, Alkalien und Alkalisulfiten. Wie Barth konsta-
tierte, erleidet die Leitfähigkeit des Kaliumsalzes durch Zusatz von OH'-Ionen
einen sehr beträchtlichen, durch Q'-Ionen einen weniger großen, aber doch
merklichen Rückgang, wie aus der folgenden Tabelle ersichtlich, wo unter I
die Verdünnung, unter II die molekulare Leitfähigkeit des Kaltumsalzes, unter
III die des zugesetzten Stoffes, unter IV die* Summe von II und III, unter V
die beobachtete Leitfähigkeit und unter VI die Differenz zwischen der berech-
neten und gefundenen Leitfähigkeit verzeichnet ist
Ley, Quecksilber.
Hg(SO,K)2+iKOH
1
II
III IV
V
VI
32
194,6
228,9 423,5
324,7
98,8
512
239,0
231,2 470,2
Hg(S0,K)a + 2K0H
3784
91,8
32
194,6
46M 656,0
506,9
149.1
512
239,0
457,6 696,6
Hg(S0,K), + 2Ka
586,2
1104
32
194.6
261,0 455,6
410,9
44,7
512
239,0
291,2 530,2
494,7
35,5
663
Die Untersuchung Barths zeigte, daß dieser Rückgang auf der teilweisen
Bildung neuer Salze, nämlich des hydroxylquecksilbersulfonsauren und des
chlorquecksilbersulfonsauren Salzes beruht, so daß in den obigen Flüssig-
keiten folgende Gleichgewichtszustände anzunehmen sind:
2- "8<SO;K; + NaCl :;iZ=t Hg<g5^Na + Na^SO,.
Barth gelang es auch, die Salze der Chlorquecksilbersulfonsäure im festen
Zustande zu fassen:
Kalium- und Ammonium-Chlorquecksilbersulfonaterhält man beim
Erkalten der heiß gesättigten Lösungen gleichmolekularer Mengen von Queck-
silberchlorid und der entsprechenden Sulfate als breiartigen Niederschlag von
langen, feinen, zu Büscheln vereinigten Blättchen und Nadeln von der Zu-
sammensetzung HggQ |^ resp. HgoQ vtu ; das schwer rein darzustellende
Natriumsalz kristallisiert mit 1 Molekül Wasser. Mit Bariumchlorid geben die
Lösungen der Salze einen weißen Niederschlag, dem annähernd die Zusammen-
setzung (ClHgS03)2Ba, BaSOg, 3,5 H2O zukommt
Das in der Lösung von Hg(S03K)2+ nKOH wohl sicher vorhandene
hydroxylquecksUbersulfonsaure Salz im festen Zustande zu fassen, gelang
nicht Statt dessen wurde beim Behandeln des Kalium- resp. Natriumsalzes
der Chlorquecksilbersulfonsäure mit Kali oder Natron ein Kondensations-
produkt resp. ein Anhydrid der vermuteten Salze:
O^HgSOoK _„ Q^Hg'S0,N2i
^<Hg . SO3 . HgSOj K ^^^' ^<Hg . so; Na '
wenn auch in nicht ganz reinem Zustande gewonnen. Die Bildung- dieser
OH
Salze ist aus dem zuerst entstehenden: ^ig<so K(Na) ""s^'^^^'' 2" erklären.
(Näheres s. Barth, 1. c.)
Auch von der selenigen Säure: H-SeO^-OH scheinen ähnliche queck-
silberhaltige Komplexe zu existieren, in denen die Hg--Ionenkonzentration
ebenfalls enorm klein ist So kann man eine Lösung von gelbem Mercuri-
oxyd in wässriger seleniger Säure mit einem großen Überschuß von OH'-
lonen versetzen, ohne daß eine Ausscheidung von Oxyd erfolgt (H. Ley,
unveröff. Beobachtung)
h) Mercurisulfat scheint nur sehr geringe Neigung zur Komplexsalz-
bildung zu besitzen. Es sind die Salze beschrieben:
664 Ley, Quecksilber.
SHgSOj KjSOj-aHjO, große, farblose, monokline Kristalle, welche aus
HgSO, und K2SO4 erhalten werden (HirzeH*6)).
3HgSO, .(NH4)2S04 2H20, große, monokline Kristalle (Fourcroy*")).
Von Interesse sind die von Ditte**') entdeckten Verbindungen des Mer-
curisulfats mit Chlor- und Bromwasserstoff, feste Stoffe, die ohne Zersetzung
geschmolzen und sublimiert werden können. Es handelt sich anscheinend
um Verbindungen, die im festen Zustande einen verhältnismäßig hohen
Grad der Komplexität aufweisen, d. h. geringen HCl- resp. HBr-Dampfdnick
besitzen, in verdünnter wässriger Lösung j>doch zerfallen.
HgS04 . HCl, durch Oberleiten von HCl über mäßig erwärmtes, trockenes
HgS04 oder durch Lösen von HgS04 in konzentrierter HCl zu erhalten,
Kristalle.
HgSO^.HBr, Kristalle (Ditte 1. c).
HgSO^.aHCl, Kristalle, sehr zerfließlich.
HgS04 • 2HCI . HjO, beim Erhitzen von HgClj in konzentrierter H2SO4
entstehend, Baskerville.-«'«)
i) Mercurinitrit bildet wie viele andere Metallnitrite mit den Nitriten der
Alkalien Komplexsalze, welche in wässriger Lösung sehr wahrscheinlich das
durch schwach gelbliche Färbung ausgezeichnete Ion Hg(N02)3' ^^P- '^g(N02)4"
enthalten.
Das von Lang**^) beschriebene Salz hat nicht die Zusammensetzung
K2Hg(N02)4, sondern ist nach Rosenheim und Oppenheim^^oj
K:|(Hg(N02)5)H20. Es entsteht beim Behandeln von festem Mercurinitrat
mit einer konzentrierten Lösung von Kaliumnitrit in Form gelblich gefärbter
rhombischer Kristalle die sich leicht in Wasser lösen. Messungen des letzteren
s. bei Fock.*2&)
KHg(N02)3 wurde von Rosenheim (1. c.) aus den Mutterlaugen des
vorigen Salzes erhalten, von welchem es sich durch eine hellere Färbung
unterscheidet.
Na.^Hg(N02)4 hellgelbe, sehr hygroskopische Prismen. Durch heißes
Wasser wird das Salz unter Abscheidung von Quecksilber und Quecksilber-
oxyd zersetzt (Rosenheim und Oppenheim, 1. c).
k) Mercurinitrat zeigt zufolge der großen Elektroaffinität des NOj-Ions
anscheinend nur geringe Tendenz zur Komplexsalzbildung. Ober ein Doppel-
salz mit Mercuronitrat: Hg20.2HgO-N205, welches als gelbe Salzmasse be-
schrieben wird, die u..a. durch langsame Oxydation von Mercuronitrat entstehen
soll, s. Gerhardt*")^ Brooks,*23) Von Preuß^««) wurden durch Lösen
von Halogensilber in starker Mercurinitratlösung die Salze 2AgBr.Hg(N03)2
und 2AgJ.Hg(N03)2 erhalten (s. auch Morse275)).
Ober Verbindungen des Mercurinitrats mit den Oxyden zweiwertiger Me-
talle, welche aus den betr. Metallnitraten durch Einwirkung von Quecksilber-
oxyd entstehen, s. Mailhe.^25)
Hg(N03)2ZnOH20, kristallinischer Niederschlag.
Hg(N03)2 • CdO . 3H2O, weißer, kristallinischer Niederschlag.
Hg(N03)2CuO, blaue quadratische Prismen, die durch Wasser leicht zer-
setzt werden.
Analoge Salze wurden mit NiO und CoO erhalten.
Mercurioxalat bildet Doppelsalze vom Typus (NH4)2Hg(C204)2 •2H2O.
Ihre starke Komplexität ist durch Gefrierpunkts- ete. Messungen von Roloff •^*»'^),
durch das Fehlen der meisten Hg"-Reaktionen, durch nur partielle Fällbarkeit
Lcy, Quecksilber. 665
von Ba-'-Salzen (Schäfer und Abegg^i*»)), also Fehlen freier Oxalat-Ionen,
wie durch starke Löslichkeit von HgO 1n Alkalioxalat unter Auftreten basischer
Reaktion (Abegg*-****)) festgestellt. Die Messung der betreffenden Konstanten
steht noch aus. Ober die Stabilität gegen Licht vergl. S. 628.
Im einleitenden Teile wurde auf die große Neigung des Metalls, Queck-
silberkohlenstoff- und Quecksilberstickstoffverbindungen'zu bilden, hingewiesen.
Es sollen jetzt genauer die anorganischen
Stickstoffquecksilberverbindungen abgehandelt und unter diesem
Namen die Verbindungen der anorganischen Quecksilbersalze mit Ammoiiiak,
Hydrazin etc. zusammengefaßt werden. Nur in wenigen Fällen ist man über
die Natur dieser viel untersuchten Stoffe völlig im klaren, da wegen der Un-
löslichkcit derselben in bekannten Solventien Molekulargewichtsbestimmungen
nicht ausgeführt werden konnten und andere physikalisch-chemische Unter-
suchungen darüber nicht vorliegen. Zur Beurteilung der Konstitution dieser
Verbindungen ist man deshalb auf rein chemische Versuche angewiesen,
deren konstitutionsbeweisende Kraft manchmal recht bedenklich erscheint (vergl.
Hofmann"«), Pesci«')).
Zur Existenz der Mercuroaminverbindungen. Nur die Mercuri-
verbindungen sind nach allen bisherigen Erfahrungen in hervorragendem Maße
befähigt, mit Ammoniak und verwandten Basen einheitliche, wohldefinierte Verbin-
dungen zu bilden, während von Mercuroverbindungen anscheinend nur das Hy-
drazinsalz: N2H4 . Hg2(N03)2 (s. S. 672) bekannt ist In der Regel tritt bei der
Reaktion zwischen Aminen- und Mercurosalzen (z. B. zwischen Pyridin und
Mercuronitrat) eine Spaltung des Mercuromoleküls: Hg2 ein, so daß das End-
produkt der Reaktion ein Gemisch der Mercuriaminverbindung und metall.
Quecksilber darsteliu Hiermit stehen alle Beobachtungen im Einklang: fast
alle aus Mercurosalzen und Aminen in wässriger Lösung oder auch bei Wasser-
ausschluß dargestellten Substanzen sind von schwarzer Farbe, auch läßt sich
in ihnen das Metall in feinster Verteilung nachweisen.
Wird z. B. der aus Mercurochlorid und wässrigem Ammoniak erhaltene
schwarze Niederschlag in trockenem Zustande in dünner Schicht auf Glas
ausgebreitet, so wird er an Gewicht leichter und nimmt nach Verlauf einiger
Tage eine weiße bis grauweiße Farbe an, der verbleibende Rest erweist sich
als unschmelzbarer Präzipitat, auch der Gewichtsverlust stimmt annähernd mit
dem unter der Annahme berechneten überein, daß aus dem ursprünglich vor-
handenen Gemisch (Hg -}- HgClNHj) das Quecksilber entwichen ist. Ahn-
liches gilt von dem sog. Quecksilberchlorür-Ammoniak H. Roses *28) (s. a.
Isambert*'^^ dem Einwirkungsprodukt von gasförmigem Ammoniak auf
festes Kalomel, das nach Barfoed ebenfalls ein durch Salmiak verunreinigtes
Gemenge von Quecksilber und Präzipitat darstellt In dieselbe Kategorie
gehört der sog. Mercurius solubilis Hahnemanni, aus Mercuronitrat und Am-
moniak erhalten, dem ein gewisses historisches Interesse zukommt Lit hier-
über z. B. CG. Mitscherlich^^o)^ Pagenstecher^^O» Rammelsberg.**2)
Über ein angebliches Quecksilberfluorür-Ammoniak ,s. Finkener.*^*)
Nach Barfoed 43*), dem man eine eingehende Untersuchung dieser Ver-
hältnisse verdankt, scheinen allgemein die aus Mercurosalzen und Ammoniak
erhaltenen dunklen Niederschläge Gemische aus Quecksilber und den ent-
sprechenden Mercuriammoniakverbindungen darzustellen, weshalb eine genaue
666 Lcy, Quecksilber.
Registrierung aller mit Mercurosalzen und Ammoniak angestellten Versudie
unzeitgemäfi erscheint
Die Reaktionen zwischen Mercurosalzen und Aminen sind an der Hand
des Massenwirkungsgesetzes leicht zu verstehen:
Der bei den Mercurosalzen bestehende Gleichgewichtszustand (s. Hg^CI,):
Hg,Clj^ZI±Hg + HgCl,
wird durch Zusatz von Amin (z. B. NH3) unter Bildung einer Mercuriamin-
verbindung, z. B. Hg(NH3)2Cl2 (s. u.) gestört, indem . die aktive Masse des
HgClj fast auf Null sinkt ' Bei großer Menge der Base muß deshalb die
S|xdtung des HgjCl, im Sinne des oberen Pfeils sehr weitgehend erfolgen.
Ol^rslcht fiber die Mcrcttristtckstoffverblndutigen. Trotz vieler
Arbeiten sind die Ansichten über die Konstitution der Verbindungen zurzeit
noch geteilt Nach der Auffassung von Rammelsberg^^^), der besonders
Pesci^3<^ durch seine Arbeiten eine Stflbe zu geben versucht hat, existiert
nur ein einziger Typus von Mercuriammoniumsalzen, nämlich: HgjN — X, vom
Dimercuriammoniumhydroxyd Hg^NOH sich ableitend. Die ^ze des Di-
mercuriammonhydroxyds, z. B. HgjNQ, bilden mit größter Vorliebe mit
anderen Ammoniumverbindungen Doppel- resp. Komplexsalze, z. B.
HgjNCl, NH^Cl: unschmelzbarer Präzipitat,
HgjNQ, sNH^Q: schmelzbarer Präzipitat,
(Hg,N),SO„ 3(NH,)jS04, 4H,0,
HgjNNO^, 3NH4NO3 usw.
Demnach wäre der unschmelzbare Präzipitat als Komplexsalz mit den
Ionen NH4* und (HgjNCl,/ zu betrachten. Mit dieser Auffassung scheinen
die Löslichkeitsverhältnisse des Körpers nicht im Einklang zu stehen. Bei
einem Ammoniumsalz einer komplexen Säure H(Hg2NCl2) sollte man eine
weit größere Löslichkeit erwarten, als sie dem unschmelzbaren Präzipitat eigen
ist Aus demselben Gründe ist auch die obige Doppel- resp. Komplexsalz-
formel fflr den schmelzbaren Präzipitat wenig wahrscheinlich.
Nach anderen Untersuchungen scheinen vielmehr drei Klassen von Queck-
silberammoniakverbindun^en zu existieren:
I. Quecksilber-Amine entstanden durch Einlagerung von NH,,
N2H4, Pyridin usw. in das Molekül eines Quecksilberhaloids (nicht Queck-
silbersauerstoffsalzes, welche meistens Verbindungen der 3. Klasse bilden). Ihre
Formel ist demnach:
Hg[Amin]nXj, Amin — NH,, Pyridin, NjH^, CH3NH2 usw.
X = C1, Br, J, CN (höchstwahrscheinlich nicht F.).
II. Amidomercuriverbindungen, vom NH3 resp. NjH^ usw. deri--
vierend, indem ein oder mehrere Atome H des Amins durch den einwertigen
Rest (HgX)', X=s Halogen, Cyan usw. ersetzt sind.
III. Mercuriammoniumverbindunge;n. Diese leiten sich von Am-
moniumverLIndungen (NH4X) entweder dadurch ab, daß zwei H-Atome durch
die einwertigen Gruppen (HgOH)' ersetzt, — Millonsche Base und deren
Entwässerungsprodukte — oder indem vier Atome Wasserstoff durch zwei
Hg-Atome substituiert sind (Pescis Dimercuriammonverbindungen).
Wenn auch einigen der vielen unten beschriebenen Verbindungen nach
genaueren Untersuchungen eine andere Konstitution wird zuerteilt werden
müssen, so wird vorläufig die gegebene Einteilung vorteilhaft gebraucht
werden, um die Obersicht über das große Heer dieser Verbindungen etwas
zu erieichtem.
Ley, Quecksilber. Ö67
Es sei zunächst eine kurze Charakteristik der drei Gruppen gegeben und
es seien die Konstitutionsfonneln diskutiert
1. Mercuriamine und Verwandte« Da alle Schwermetallsalze ohne
Ausnahme die Tendenz zur Addition von NH3 und anderen Basen be-
sitzen, indem im Sinne der Wern ersehen Theorie ^^^ Koordinations-
stellen des Metallatoms durch die addierten Stoffe besetzt werden, so sind
auch a priori bei Mercurisalzen derartige sog. Molekülverbindungen vom
[NH., ]
Typus Hg Pyr X« denkbar. Sie entstehen aus den Mercurihalogen^n
LNHjRjn
durch Einwirkung von überschüssigem Ammoniak. Bemerkenswert ist der
Einfluß der Natur des Halogens auf die Beständigkeit der Verbindungen.
Bei den Verbindungen Hg(NH3)2X2 pC = Halogen) nimmt in der Reihe J, Br,
Cl, d. h. mit steigender Elektroaffinität des Anions, die Beständigkeit des Am-
moniakats ganz beträchtlich zu. Während bei der Jodverbindung: HgCNHj)^)
die Tension des Ammoniaks sehr merklich ist; wird von der analogen Q-
Verbindung kein Ammoniak abgegeben. Ober ähnliche Beobachtungen an
anderen Halogeniden, z. B. des Palladiums, s. Abegg und Bodländer.^^®)
Die wichtigste Verbindung dieser Kategorie ist der sog.schmelzbare Prä-
zipitat Außer der Formel eines Diaminomercurichlorids: Hg(NH3)2Cl2 wird
der Verbindung von Rammeisberg (1. c) die eines Doppelsalzes von Dimercuri-
ammoniumchlorid + Salmiak: HgjNCI, 3NH4Q zugeschrieben, welcher Auf-
fassung Pesci beigetreten ist. Die gleichartige Bindung der Stickstoff atome,
entsprechend der ersten Formel sucht Hof mann, 1. c durch die Beobachtung
zu beweisen, daß der schmelzbare Präzipitat beim Behandeln mit 2oprozentiger
Kalilauge in der Hitze allen Stickstoff als Ammoniak verliert Diesem stehen
die Beobachtungen von Pesci, 1. c gegenüber, wonach der Präzipitat mit
2oprozcntiger Lauge in der Kälte sowie unter Einwirkung verdünnter Lauge
fast genau ^/^ seines N abgibt, wodurch eine verschiedenartige Bindung des
N dargetan werden soll entsprechend der Doppelsalzformel. Mit letzterer
Formel unvereinbar scheint jedoch die große Schwerlöslichkeit des schmelz-
baren Präzipitats zu sein, die in diesem Maße bei anderen Ammoniumdoppel-
salzen nicht beobachtet wurde (s. die Bemerkungen beim unschmelzbaren
Präzipitat). Für die Formel: Hg(NH3)2Cl2 spricht nach Hof mann ganz
besonders die Existenz eines äthylierten Analogons: Hg(NH2C2 1^5)202- Zu-
gunsten der Einlagerungsformel führt Hof mann ferner noch den leichten
Zerfall des Moleküls im Sinne der OIeichung> Hg(NH3)2a2 •= HgCIj
-f 2NH3 an, der durch verschiedene Reagenzien (s. spezieller Teil) ziemlich
glatt erfolgt
Man findet auch die Ansicht ausgesprochen, daß im schmelzbaren Prä-
zipitat das Chlorid eines Mercuridiammoniums: Hg<f v * vorliege (s.
\nh,ci
z. B. Ostwald, Grundlinien S.'68o). Hiernach sollen die beiden Ammoniak-
moleküle nicht Koordinationsstellen (im Sinne Werners) des Quecksilber-
atoms besetzen, sondern es soll eine quecksilhersubstituierte Ammoniumver-
bindung vorliegen. Speziell bevorzugen Hofmann und Marburg (1. c)
diese Auffassung für das sehr beständige Chlorid dieser Reihe Hg(NH.,)2Cl,
während sie in dem analogen leicht zur Abgabe von Ammoniak geneigten
Jodid mehr eine Koordinationsverbindung erblicken. Zuverlässige Methoden
668 Ley. Quecksilber.
zur Prüfung dieser Ansichten fehlen noch; wir wollen die Ammoniumformel
nicht weiter diskutieren.
II. Amidoquecksilberverbindungen. Als typischer Repräsentant der
quecksilbersubstituierten Ammoniake wurde schon früher der sog. unschmelz-
bare Präzipitat angesehen und ihm schon von Kane die Formel: HgQ
• NHj zuerteilt Von Rammeisberg und Pesci wurde dieser alten Formel
diejenige eines Doppelsalzes von Dimercüriammoniumchlorid + Salmiak:
HgjNCl, NH4CI gegenübergestellt
Ein strenger Beweis für die Richtigkeit der einen oder anderen Formel
kann ebensowenig wie im früheren Falle erbracht werden. Gegen die Formel
von Rammelsberg-Pe ci spricht nach Hofmann die Existenz eines
Körpers H-N-C2H5 -HgCl, den Hof mann als äthyliertes Analogon des un-
schmelzbaren Präzipitats auffaßt Die gleichartige Bindung des Stickstoffs zu-
gunsten der Formel eines Amidoquecksilberchlorids glaubt Hof mann (1. c) da-
durch bewiesen zu haben, daß der Präzipitat, mit überschüssiger, starker Kalilauge
erhitzt, allen Stickstoff als Ammoniak abgibt, ein Versuch, mit dem sich jedoch
schwerlich Konstitutionsverschiedenheiten so feiner Art entscheiden lassen
dürften, um die es sich hier handelt
Gegen die Berechtigung der Rammeisberg- Pescischen Doppel- resp.
Komplexsalzformel läßt sich wie beim vorigen Körper die große Schwerlös-
lichkeit des unschmelzbaren Präzipitats ins Treffen führen. Bei einem Am-
moniumsalz einer komplexen Säure: H(Hg2NCl2), NH4(Hg2Na2)==NH4CI,
HgjNQ sollte man sich nach allen Analogien eine weit größere Löslichkeit
erwarten, als sie dem unschmelzbaren Präzipitat eigen ist
lIl.MercuriammotiiumverbindungetiyMillonsche Base usw. Noch
weniger übersichtlich ist die Theorie dieser dritten Klasse von Mercuristickstoff-
verbindungen. Nach Rammeisberg-Pesci liegt allen Verbindungen dieser
Gruppe die Base NHg^-OH zugrunde, deren Chlorid si^ auch als den einen
Bestandteil des schmelzbaren und unschmelzbaren Präzipitats auffassen. Diese
Base soll mit 2 Mol HjO die sog. Millonsche Base: NHgjOH • 2H2O bilden,
während ihre Salze nach dem Schema: NHgjX • HjO aufgebaut sein sollen. Nach
älteren Untersuchungen von Kane usw., sowie besonders nach sehr überzeugen-
den, neueren von Hof mann bilden jedoch die beiden Wassermoleküle einen Be-
standteil des quecksilberhaltigen Kernes der Base und spielen nicht — wie die
anderen Autoren meinen — die Rolle von Kristallwass^r. Die Base ist dem-
nach als ein Dioxydimercuriammoniumhydroxyd aufzufassen: hOhI-^'^^i*^^-
Beim Aufbewahren über Atekali verliert die Base zunächst 1 Mol HjO, ein
Vorgang, der von Hofmann als intramolekulare Anhydrisierung im Sinne
der Formel:
(H0Hg)jNH2 . OH = HjO + 0<[J|>NH2 . OH
aufgefaßt wird. Eine solche Anhydrisierung tritt auch bei der Bildung von
Salzen aus der Millonschen Base ein, so daß diese auf das Schema
0<"|>NH2X (X = Halogen, NO3 usw.)
bezogen werden müssen.
Durch Erhitzen im NHj-Strom lassen sich aus der Millonschen Base
2 Moleküle HjO entfernen; es resultiert eine explosive Verbindung: NHgjOH,
Ley, Quecksilber. 66Q
für welche Hof mann die Konstitution: HO -NC annimmt. Mit dieser
^Hg
zweiten Anhydrisierung ist eine durchgreifende Änderung in der Konstitution
des Stoffes eingetreten; konform damit hat sich aucb der Charakter völlig
geändert: die Verbindung hat auffallend explosive Eigenschaften erhalten und,
vor allem, ist die basische Natur der Stoffe verschwunden; es gelang Hof-
mann nicht, aus dem zweiten Entwässerungsprodukt der Millonschen Base
Salze vom Typus: NHgj -X darzustellen. Beweisend für die ältere Auffassung,
wonach die Salze der Millonschen Base die Elemente des Wassers im queck-
silberhaltigen Kern, nicht in loser Bindung als Kristallwasser enthalten, ist
nach Hof mann auch die Tatsache, daß das Chlorid und die meisten
anderen Salze der Millonschen Base: (Hg20)NH2X selbst bei 125<> im NH3-
Strom kein Wasser entlassen, während erst bei 180^ unter totaler Zersetzung
der Verbindungen eine Wasserabspaltung erfolgt.
Weiterer Aufklärung bedürftig scheint die Frage nach der Existenz von
wasserfreien Salzen, der Formel: NHgjX entsprechend. Während Pesci (l.c)
die Darstellung einer Reihe von Salzen gelang, konnten Hofmann und
Marburg (l.c) nur ein wasserfreies Nitrat: NHgj -NOj darstellen; alle Versuche,
ein Chlorid und Bromid gleicher Konstitution zu erhalten, gingen fehl, indem
entweder Gemische mehrerer Salze oder Verbindungen der Millonschen Base
resultierten, s. auch Ray.*^®)
Nach Hofmann und Marburg gelingt es femer nicht, das explosive
Dimercuriammoniumhydroxyd noch weiter zu anhydrisieren, so daß die Existenz
des von WeyP^O) beschriebenen Oxyds: (NHg2)20, das sich nach der
Gleichung: 2NHg20H = HjO + (NHg2)20 gebildet haben soll, höchst frag-
würdiger Natur ist.
Was die Bildung der Quecksilberstickstoffverbindungen betrifft so scheint
folgende Regel von ziemlich allgemeiner Gültigkeit zu sein. Die Quecksilber-
halogene mit Ausnahme des Fluorids liefern beim Behandeln mit nicht zu
konzentriertem Ammoniak event unter Zusatz von Ammoniumsalzen Verbind-
ungen der 1. oder 2. Klasse, während die Quecksilbersauerstoffsalze (Nitrat,
Acetat usw.) sowie das Fluorid unter denselben Bedingungen meistens Salze
der dritten Klasse entstehen lassen.
Ihre Erklärung finden diese Reaktionen in der verschiedenen Konstitution
der Lösungen der Quecksilberhalogene und Quecksilbersauerstoffsalze. Letz-
tere sind stark hydrolysiert und das durch Hydrolyse erzeugte Quecksilber-
oxyd wirkt auf Ammoniumsalze weitgehend substituierend, unter Bildung von
vV/HgOH v^Hg
Komplexen wie:-^N<' oder — N<C > also in ähnlicher Weise, wie
/ ^HgOH ^Hg
diese Base auf viele organische Verbindungen reagiert, d. h. unter Erzeugung
beständiger Quecksilberkohlenstoffkomplexe wie >C<j^|oH "^^' '" ^^^'
lieber Weise wirkt das ebenfalls weitgehend hydrolytisch gespaltene Mercuri-
fluorid; während es bei den Quecksilberhalogenen nur zur Bildung von An-
lagerungsprodukten (1. Klasse) kommt oder nur ein Halogenatom entfernt
wird unter Bildung einer Verbindung der zweiten Klasse.
I. Mercuriammoniake und verwandte Verbindungen, a) Deri-
vate des Mercurichlorids. Hg(NH3)2Cl2, weißer, schmelzbarer Prä-
670 Ley, Quecksilber.
zipitat, wird erhalten durch tropfenweisen Zusatz von Sublimatlösung zu
einem kochenden Gemenge von Salmiak und Ammoniak, solange der Nieder-
schlag sich löst und Kristallisicrenlassen beim Abkühlen der Lösung (Mit-
scherlich.**») Nach WeyH**-^ entsteht der Körper auch durch Lösen von
Quecksilberchlorid in flüssigem Ammoniak.
Der schmelzbare Präzipitat bildet ein weißes, aus kleinen Rhombendode-
kaedern bestehendes Pulver, welches beim Erhitzen unter Entwicklung von
Stickstoff und Ammoniak zu einer gelblichen Flüssigkeit schmilzt
Rammelsberg**3) gjbt an, daß beim Kochen des Präzipitats mit Kali-
lauge nur 3^4 des Gesamtstickstoffs als Ammoniak entweichen. Dieselbe
Reaktion wurde eingehender von Hofmann und Marburg **«), sowie von
Pesci*^^ studiert Nach ersterem gelingt es, durch Destillation mit 2opro-
zentiger Kalilauge den Präzipitat völlig zu zersetzen, indem sämtlicher Stick-
stoff in Form von Ammoniak entweicht Nach Pesci wird durch Einwirkung
verdünnnter, 2prozentiger Kalilauge in der ersten Stunde 7,76 Proz., der in
zweiten 0,3 Proz. Stickstoff als Ammoniak erhalten, d- h. ungefähr */4 der
Gesamtmenge (9,19 Proz.). Dasselbe Resultat wird erzielt, wenn der Präzi-
pitat bei gewöhnlicher Temperatur mit 2prozentiger Lauge digeriert wird.
Die Tatsache, daß die Verbindung unter Ammoniakentwicklung erst durch
konzentrierte Kalilauge und bei höherer Temperatur völlig zersetzt wird, er-
klärt sich daraus, daß bei dieser Behandlung intermediär Salze der Millon-
schen Base entstehen, welche dem genannten Agens gegenüber sehr be-
ständig sind.
Es ist wohl^ ohne weiteres klar, daß durch die genannten Versuche, die
rohe Eingriffe in das Molekül darstellen, weder die eine noch die andere
Formel bewiesen werden kann.
Der schmelzbare Präzipitat spaltet sich verhältnismäßig leicht in Sublimat
und Ammoniak. Wird der Körper unter gekühltem, absolutem Alkohol eine
Stunde lang mit nitrosen Dämpfen behandelt, so entsteht ein Doppelsalz:
HgCl2 • NH4NO3. Die leichte Spaltung in dem angedeuteten Sinne zeigt
sich auch charakteristisch beim Behandeln des Präzipitats mit Diazonium-
benzolsulfonsäure, wobei eine Verbindung von 1 Mol Sublimat mit 2 Molen
dieser Säure gebildet wird: HgCl2.2(C6H4N2S03) (Hof mann und' Mar-
burg*26)). Der schmelzbare Präzipitat wird mit Leichtigkeit von verdünnter
Salpeter- und Schwefelsäure, sowie von Essigsäure gelöst Im trockenen Zu-
stande hält sich der Körper sehr lange unverändert, bei Gegenwart von Wasser
tritt selbst bei gewöhnlicher Temperatur sofort alkalische Reaktion ein, die
von Ammoniakentwicklung herrührt, die Zersetzung ist aber auch bei Siede-
temperatur unvollständig.
Mit ZnCl2 2NH3 bildet der schmelzbare Präzipitat Doppel Verbindungen:
Hga2.2ZnCl2.6NH3. 0,5 HjO und HgCl2-4Zna2ioNH3.2H20 (An-
dr6**^)). Nach allem ist die aktive Masse des freien NH3 in den Vor-
bindungen ziemlich groß.
Die einheitliche Natur anderer Ammoniakale, die dieser Klasse anzuge-
hören scheinen, wie
HgQj'NHj ist noch nicht genügend aufgeklärt (Pesci***)).
Verbindungen des Sublimats mit substituierten Ammoniaken.
HgCl2 -NHj-CjHj, durch Einwirkung von Athylatnin auf QuecksiJberchlorid
in verdünnter alkoholischer Lösung gewonnen (Köhler**^), Hofmann und
Marburg *2«)).
Lcy, Quecksilber. 671
HgClj.aNHjCjHj — Hg(NH2CjH5)ja2 stellt das äthylierte Analogen
des schmelzbaren Präzipitats dar und entsteht nach I^ofmann und Mar-
burg (1. c), wenn eine alkoholische Lösung von Mercurichlorid mit flüssigem
reinem Athylariiin versetzt wird. Der ausfallende, weiße Niederschlag wird
aus heißem Alkohol umkristallisiert Weiße Blättchen, die bei i85<> unter
Zersetzung schmelzen.
HgQj • NH(CH3)2. Aus den gemischten alkoholischen Lösungen der
Komponenten fällt ein weißer, amorpher Niederschlag aus, der aus siedendem
Alkohol in Form perlmutterglänzender Blättchen gewonnen wird. Schm.-P.
172<> (Hof mann und Marburg, 1. c).
SHgClj • 2N(CH3)3. Aus Trimethylamin und Sublimat in alkoholischer
Lösung als kristallisierte Masse erhalten (Hofmann und Marburg, 1. c).
Hydrazinhydrat bildet mit Sublimat in alkoholisch ätherischer Lösung
die weiße Verbindung: HgCl2.N2H4.
In wässrig alkalischer Lösung reduziert Hydrazin fast alle Quecksilber-
verbindungen in wenigen Augenblicken; man kann diese Base mit über-
schüssigem Quecksilberoxyd sogar quantitativ in Stickstoff überführen (Hof-
mann und Marburg).
Mit Pyridin, C5H5N(=Py), bildet Sublimat u. a. folgende Verbindungen :
Pyj-(HgCl2)3, weiße, nadeiförmige Kristalle (Monari*«^)^ Pesci **«)).
Py-CHgClj), weiße, seideglänzende Nadeln, welche bei iio<> erweichen
und bei i8o<> schmelzen (Lang**«), Pesci, 1. c)
Py2-(HgCl2), Nadeln aus Pyridin, Schm.-P. loS« (Pesci, 1. c; s.a.
Roscoe und Schorlemmer, Lehrb. 7. Band).
b) Derivate des Mercuribromids. Das dem schmelzbaren Präzipitat
entsprechende Bromprodukt scheint noch nicht bekannt zu sein. Nach
Rose**o) absorbiert geschmolzenes Mercuribromid etwas weniger als 1 Mol
NH3.
Mit Hydrazin entsteht die Verbindung: N2H4.HgBr2 (Hof mann und
Marburg, 1. c) mit Pyridin: Pyj • HgBrj (Pesci, 1. c).
c) Verbindungen des Mercu^odids. HgJ, • 2NH3, die dem schmelz-
baren Präzipitat analoge Jodverbindung entsteht durch Absorption von gas-
förmigem Ammoniak durch Mercurijodid (Rose**®)), durch Einleiten des
Gases in eine benzolische Lösung von Quecksilberjodid (Colson***)) oder
wenn flüssiges Ammoniak auf das feste Salz einwirkt (Weyl*«)).
Der Körper bildet je nach der Darstellung eine weiße, kristallinische
Masse oder lange, weiße Nadeln; aus NH3haltigem Äther läßt er sich Um-
kristallisieren. An der Luft sowie in Berührung mit Wasser zersetzt er sich
in die Komponenten. Nach Fran^ois**^) zeigt dieses Ammoniakat folgende
Dissoziatic nsdrucke :
Taih« Druck in t^^^ Druck in
^^"'P- mmHg T^"*P- mmHg
0« 8 55 219
25 37 65 362
35 72 75 601
45 130 80 732
Wird bei 15^ Ammoniak entzogen, so sinkt der Druck auf 2 mm, wo
er konstant bleibt, die entzogene Ammoniakmenge ist % der ursprünglich
gebundenen, so daß Hg3(NH3)4Jß, ein weißes Pulver, zurückbleibt; dieses zer-
fällt in HgJ2 und NH3 und zeigt folgende Dissoziationsdrucke:
672 Lcy, Quecksilber.
Temp. 15 25 35 45 55 65 75 85 95
Druck in mm Hg 1 2 3 6 12 23 39 65 107
Mit CuJ2-2NH.3 bildet das Jodid folgende Doppelverbindungen (Jör-
gensen**3)).
Hgjj • Cujj • 4NH3 , durch Einwirkung von Quecksilber auf eine alko-
holische Suspension von C«J2-4NH3J2 als blaue Kristallmasse erhalten, die
durch Wasser zersetzt wird.
2HgJ2 • CUJ2.4NH3 entsteht beim Vermischen der Lösungen von
CuS04-4NH3 und K2HgJ4 und bildet grüne, glänzende Kristalle.
HgJj-NHj soll durch Einwirkung von Ammoniakgas auf Mercurijodid
(Rammeisberg***)) sowie durch Lösen von Quecksilberjodid in konzen-
triertem wässrigen Ammoniak (Caillot und Corriol*^*)) entstehen (s. auch
Neßler, Verhalten des Quecksilberjodids zu Ammoniak, Freiburg 1856).
Weißes Kristallpulver, das an der Luft Ammoniak verliert. Von Pesci^**)
wird die einheitliche Natur der Substanz bezweifelt. Mit Pyridin vereinigt
sich Mercurijodid zu folgenden Doppelverbindungen:
Py-2HgJ2, Niederschlag (Prescott**^)).
Py2-HgJ2, weiße Nadeln. Schm.-P. 97^ (Groos*»')).
Mit Hydrazinhydrat gibt das Jodid in alkoholischer Lösung die Ver-
bindung:
N2H4 . HgJ2, welche in feinen, glänzenden Nadeln kristallisiert und er-
heblich bestandiger als die entsprechende Chlor- und Bromverbindung ist
(Hofmann und Marburg, 1. c).
d) Verbindungen des Mercuricyanids. In ähnlicher Weise wie von
den entsprechenden Brom- und Jodkörpern sind vom Mercuricyanid folgende
Ammoniakadditionsprodukte erhalten, die anscheinend noch weniger beständig,
d. h. leichter zur Abgabe von Ammoniak geneigt sind als die Jodprodukte:
Hg(CN)2 . 2NH3 resp. Hg(CN)2 - 2NH3 .0,5H2O (Var et ^^S)), weiße, amorphe
Pulver, die an der Luft unter Wasseraufnahme Ammoniak verlieren.
Hg(CN)2NH3 (Rose"0), Varet^ss)).
Hg(CN)2 2NH3 bildet mit anderen Ammoniakaten Doppelverbindungen
(Varet, 1. c), die vorläufig wenig Interessantes bieten.
Mit Pyridin erhielt Varet **^) die Verbindung:
Py2 • Hg(CN][2 ^^ Form weißer Kristallnadeln.
N2H4.Hg(CN)2, weiße, glänzende Nadeln, die bei 126^ unter Zersetzung
schmelzen (Hofmann und Marburg^^s)).
e) Verbindungen der Mercurfsauerstoffsäuren. Die Sauerstoffsalze
des Quecksilbers gehen mit Ammoniak, wie bereits im einleitenden Teile er-
wähnt, Verbindungen ein, welche anscheinend meistens der dritten Gruppe
zuzuzählen sind. Dagegen sind Verbindungen der genannten Salze mit an-
deren Basen dargestellt, welche in ihren Eigenschaften den oben beschriebenen
Metallammoniaken gleichen.
Nach Hofmann und Marburg^^ej entstehen einige Hydrazinverbind-
ungen der Mercurisauerstoffsäuren beim Vermischen der wässrigen Lösungen
von Mercuri- und Hydrazinsalz unter Abspaltung von freier Mineralsäure.
N2H4 • Hg(N03)2, weißer kristallinischer Niederschlag.
N2H4.Hg(N02)2 fällt aus einer Lösung von Kaliummercurinitrit durch
wässrige mit Kohlensäure übersättigte Hydrazinhydratlösung als flockiger,
weißer Niederschlag, der bald grau wird und im trocknen Zustande spontan
verzischt
Lcy, Quecksilber. 673
N2H4 • HgS04, fcinpulvriger, amorpher Niederschlag.
An dieser Stelle sei die interessante Beobachtung von Hofmann und
Marburg wiedergegeben, daß auch Mercurojiitrat mit Hydrazinnitrat ein Salz:
NjH4 •Hg2(N03)2 liefert; ein entsprechendes Ammoniaksalz existiert nicht
(cf. S, 665).
Schließlich seien noch die von Pesci*^^) dargestellten Pyridinverbind-
ungen erwähnt:
Py2 • Hg(N03)2 • 2H2O; Nadeln, die sich beim Erhitzen, ohne zu schmelzen,
zersetzen.
Py2 • HgS04 . 4H2O, Prismen.
II. Amidomercuriverbindungen und Verwandte. Als relativ ein-
fachste Verbindung dieser Reihe, in welcher sicher eine Quecksilberstickstoff-
bindung anzunehmen ist, kann die
Mercuriimidosulfonsäure: Hg[N(S05H)2j2 betrachtet werden, welche
aus dem Bariumsalz Hg/2N(S03)2Ba durch Einwirkung von Schwefelsäure
erhalten und von Berglund^^O als starke Säure beschrieben wird. Das
Metall ist sehr fest gebunden, durch verdünnte Säuren wird die Verbindung
nicht zersetzt
Die Salze der Mercuriimidosulfonsäure sind eingehend von Berglund
untersucht.
1. Hg/2N(S03K)2, aus dem „basischen Salze" KN(S03K)2 und Sublimat;
kristallisiert in Prismen, die wässrige Lösung reagiert neutral. Das leichter
lösliche Natriumsalz:
2. Hg/2N(S03Na)2 «2^/2^20 gleicht dem vorigen.
3. Hg/2N(S03)2Ba.2V2H20 aus dem Salze 1 und Bariumnitrat; sehr be-
standig, fast unlöslich in Wasser. Konzentrierte Salpetersäure sowie Salzsaure
lösen das Salz.
4. Hg/2N(S03)2Sr.2V2H20, leichter löslich als das Bariumsalz.
Femer werden noch das Magnesium-, Zink-, Nickel-, Kobalt-, A4angan-,
Kupfer- sowie ein basisches Mercurisalz der Mercuriimidosulfonsäure be-
schrieben.
a) Derivate des Mercurichlorids. NHj • HgCl, weißer, unschmelz-
barer Präzipitat, entsteht durch Fällen einer Quecksilberchloridlösung mit
einem geringen Oberschuß von Ammoniak (Kane*«^)) oder durch Eingießen
der Quecksilberchloridlösung in einen großen Überschuß von Ammoniak
(Millon^^^)) als weißes, ziemlich leichtes Pulver von erdigem, nachher metal-
lischem Geschmack. Beim Erhitzen zersetzt sich der Körper, ohne zu schmelzen
unter Entwicklung von N und NH3 und unter Zurücklassung von Hg2Cl2,
im wesentlichen zufolge der Gleichung:
3NH2HgCl=:N + 2NH3 + 3Hga.
(Kane, 1. c; Sen*«^)).
Beim Erwärmen mit 2oprozentiger Kalilauge entweicht nach Hofmann
und Marburg^^ß) aller Stickstoff als Ammoniak. Wendet man dagegen ver-
dünnte Kalilauge an und läßt man bei niederer Temperatur einwirken, so
entweicht nur die Hälfte des Stickstoffs (Pesci^-^^)). Beim Digerieren mit
Wasser vertiert der unschmelzbare Präzipitat Chlorammonium und geht in
Oxydimercuriammoniumchlorid über: 2NH2 •HgCl+ H20=NH4C1 + 0Hg2
NH2CI. Verdünnte loprozentige Schwefel- und Salpetersäure löst bei Gegen-
wart von etwas Ammoniak den Przäipitat leicht auf. Das äthylierte Analogon
des unschmelzbaren Präzipitats:
AbegKi Handb. d. anorgin. Chemie H. 43
674 Ley, Quecksilber.
NHCjl^s-HgCl entsteht beim Zersetzen von wässrigem Athylarain mit
überschüssiger Sublimatlösung (Köhler*»*), Hofmann und Marburg««)
in Form perlmutterglänzender Blättchen.
Aus der Existenz dieser Verbindung, die dem unschmelzbaren Präzipitat
analoge Zusammensetzung hat, schliefien Hofmann und Marburg, daB für
die letztere Verbindung die S. 666 erwähnte Formel NHgjCl.NH^Cl aus-
geschlossen sei, da ein Athyrammoniurasalz nicht mehr durch zwei Mercuri-
atome substituiert werden kann.
Auch in das Molekül des Hydrazins lassen sich nach Hof mann und
Marburg426) quecksilberhaltige Gruppen wie HgCli, HgBr^ (nicht aber
Hgji oder HgCN^) einführen.
N2H2.Hg2Cl2( — gfj|>N.NH2 oder ClHg-NH-NH-Hga, zwischen
diesen beiden Formeln konnte nicht unterschieden werden) entsteht aus dem
Körper N,H4 . HgClj (S. 670) durch Schütteln mit Wasser, wobei die weiße Farbe
in hellgelb übergeht oder indem man die gemischte wässrige Lösung von
Hydrazinsulfat und Sublimat mit Natriumacetat versetzt Vollkommen trocken
explodiert die Verbindung durch Erhitzen, durch Stoß und selbst durch
Reibung heftig. Salz- und Salpetersäure lösen leicht, Essigsäure etwas schwie-
riger, in allen Fällen bleiben kleine Mengen Kalomel im Rückstande. Salz-
säure spaltet die Verbindung rückwärts in Hydrazin und Sublimat, woraus
geschlossen wurde, daß nicht etwa eine Verbindung des hypothetischen Di-
imids mit Kalomel vorliegt
Essigsäureanhydrid wirkt auf den explosiven Körper NjHjHgjClj unter
Bildung einer Quecksilberverbindung eines zweifach acetylierten Hydrazins
von der unsymmetrischen Formel: '
HgN'N(COCH3)2, welche ein weißes, amorphes, in allen Säuren leicht
lösliches Pulver darstellt Durch Schwefelwasserstoff läßt sich das Queck-
silber abspalten, wodurch das Diacetylhydrazin: H2N-N(COCH3)2 entsteht
b) Derivate des Mercuribromlds. NHj^HgBr, das Analogon des
unschmelzbaren Präzipitats wird in ähnlidier Weise wie dieser erhalten und
stellt ein weißes, in Wasser und Alkohol unlösliches Pulver dar (Mitscher-
lich*»»), Löwig«*7)).
111. Die Millonsche Base» Ihre Entwlssenttissprodukte und
Salze. (HO Hg)2 NH2 OH, Dihydroxymercuriammoniumhydroxyd,
Millonsche Base, bildet sidi durch Einwirkung von wässrigem Ammoniak
auf Quecksilberoxyd. Altere Lit: Proust und Plantamour^«^)^ Kane"^
Hirzel*'®); femer s. Rammelsberg.**^^) Nach Hofmann und Marburg"^,
welche die Millonsche Base einer erneuten Untersuchung unterzogen, wird
dieselbe zweckmäßig aus einem bei 70^^ gefälltem Quecksilberoxyd und reinem,
wässrigem, kohlensäurefreiem Ammoniak durch 12 stündiges Digerieren im
Dunkeln, Waschen mit absolutem Alkohol und Äther und Ttiocknen dargestellt
Die Base stellt ein hellgelbes, mikrokristallines, aus anscheinend rhom-
bischen Kristallen bestehendes Pulver (Qerresheim^^^) dar, welches sich am
Lichte zersetzt und beim Reiben im Mörser verknistert; in Wasser und anderen
Lösungsmitteln ist es so gut wie unlöslich. Mit Säuren bildet die Base unter
Wasseraustritt Salze; Alkalien wirken in der Wärme unter vollständiger Zer-
setzung ein. Läßt man die frisch bereitete Base in einer Ammoniakatmosphäre
über Atzkalk vor Licht geschützt stehen, so geht sie unter Verlust eines Mol^
küls Wasser in die Verbindung:
Ley, Qoedoilber. 675
OHgj-NH^OH über, die ein dunkelgelbes Pulver darstellt das noch viel
lichtempfindlicher ist als die Millonsche Base; beim Erhitzen der Substanz
erfolgt ruhige Zersetzung. Der Wasseraustritt ist nach Hermann wahrschein-
lich zwischen den beiden an Quecksilber gebundenen Hydroxyden erfolgt
Mit der Wasserabspaltung haben sich noch andere Eigenschaften der Ursprung
liehen Base auffallend geändert: so ist die Beständigkeit des Entwässerung»^
Produktes weit geringer geworden, so dafi die Verbindung leicht zum Zerfall
in Ammoniak und Quecteilberoxyd geneigt ist gleichzeitig ist die Dichte er-
heblich gestiegen von 4,083 (D^g der Millonschen Base) auf 7,419 (D,g des
Entwässerungsprodukts).
Ein anderes Entwässerungsprodukt der Millonschen Base entsteht durch
Erhitzen derselben sowie des vorigen Körpers NHg^O^H, im Ammoniakstrom
bei 125^ (Weyl***) und besonders Hof mann und Marburg***)). Durch
diese Behandlung entsteht die Verbindung:
NHgjOHssl j>N - OH L welche ein dunkelbraunes, lockeres, gegen
•)
Stoß und Schlag sehr empfindliches Pulver darstellt, das bei 130^^ mit
sehr hellem Knall explodiert Spez. Gewicht 8,52. An der Luft färbt es sich
unter Verlust der explosiven Eigenschaften heller, in verdünnter Salzsäure löst
es sich klar auf. Dieselbe Verbindung entsteht nach Hof mann und Mar-
burg durch Erhitzen von trockenem, gelbem Quecksilberoxyd im Ammoniak-
strom. Charakteristisch für dieses zweite Entwässerungsprodukt im Gegensatz
zum ersten ist, daB die basischen Eigenschaften verschwunden sind
Ein weiteres Anhydrisierungsprodukt (NHg2)0, welches Weyl**<>) er-
halten haben will, konnten Hofmann und Marburg nicht darstellen. Nach
letzteren ist auch die Existenz des Nitrids: N^Hg, (HirzeM^')) sehr zweifelhaft
Die Salze der Millonschen Base enthalten, wie besonders die Unter-
suchungen von Hofmann und Marburg dargetan haben, sämtlich ein Molekül
Konstitutionswasser und sind deshalb auf den Typus 0< |^|>NH2X zu be-
ziehen. Die wichtigsten Darstellungsweisen sind folgende: die Halogenver-
bindungen der Millonschen Base entstehen:
1. aus den entsprechenden Präzipitaten durch Kochen mit Wasser oder
KaUlauge (Pesci"?));
2. durch Einwirkung von Ammoniak auf die basischen Salze wie
HgQj.HgO;
3. aus den Komplexsalzen z. B. K^HgJ^ durch Einwirkung von Ammoniak
bei Gegenwart von GH-Ionen.
Die Sauerstoffsalze der Millonschen Base bilden sich stets, wenn die
Mercurisalze mit Ammoniak zusammentreffen. SchlieBlich können nach Hof-
mann und Marburg (L c) alle Salze durch Digerieren der Base mit ver-
dünnten etwa öproz. Lösungen der betreffenden Säuren dargestellt werden.
OHgj:N.H2a (Kane*74),Andri*7*),Ullgreen*7«),Weyl**^). Weißes
schweres Pulver, aus unschmelzbarem Präzipitat durch 12 stündiges Digerieren
mit Wasser bei 60— 70<> erhalten. Am Lichte färbt es sich grau. Ober
Schwefelsäure und im Ammoniakstrom bei 125<> tritt kein Wasser aus, bei
i8o» erfolgt totale Zerstörung (Hofmann und Marburg*^«)).
OHgjiN.HjBr, von Hof mann und Marburg durch Digerieren von
Millonscher Base mit sproz. Bromwasserstoffsäure im Dunkeln erhalten.
43'
676 l-ey, Quecksilber.
0Hg2 :N- H.2J aus dem Chlorid durch Behandeln mit Jodkalium (Ram-
melsberg*»^), Weyl*«<>)), durch Fällen einer Lösung von l^HgJ4 mit Kali-
iauge und Ammoniak (Ne Biers Reaktion), sowie durch Behandeln von Mer-
curijodid mit einem großen Oberschuß von konzentrierter Ammoniaklösung
(allerdings im unreinen Zustande) (Neßler, Verhalten des Quedcsilberjodids
zu Ammoniak, Freiburg 1856) erhalten.
Das Jodid stellt ein braunes Pulver mit einem Stich ins Purpurrote dar,
das bei 1280 nur hygroskopisches Wasser abgibt, bei höherer Tempetatur
unter Luftabschluß zur braunen Flüssigkeit schmilzt und sich weiterhin unter
Explosion mit blauem Lichte zersetzt Kalilauge greift es selbst beim Kochen
nicht an.
OHgjiN-HjF, durch Fällen einer Lösung von Mercurifluorid in FIuB-
säure mit Ammoniak in Form eines weißen Pulvers erhalten (Finkener**^))^
OHg^ : N * H2NO21 blaßgelbes Salz von Hof mann und Marburg (1- c)
erhalten, verliert sein Wasser ebenfalls nicht im Ammoniakstrome bei 125®.
OHgjiN-HjNOj entsteht durch Fällung einer verdünnten Mercuri-
nitratlösung mit einem geringen Überschuß von Ammoniak in der Hitze.
(Soubeiran*"), Kane**®), Hofmann und Marburg, 1. c) weißes, kömiges
Pulver, welches durch Alkalien selbst beim Kochen nicht zerlegt wird. Das
Nitrat der Millonschen Base scheint mit Ammoniumnitrat verschiedene Doppel-
salze zu bilden, deren genauere Untersuchung jedoch noch aussteht:
OHgjiNHjNOa, NH^NO, (Mitscherlich*«)).
OHgjiNHjNOj, 2NH4NO3.HJO (Kane«78)).
Weitere Doppelverbindungen s. in den genannten Abhandlungen.
OHgjiNHjBrOj entsteht auf Zusatz von wenig überschüssig-m Ammo-
niak zu einer wässrigen Lösung von Mercuribromat als gelblichweiber Nieder-
schlag, der beim Erhitzen heftig explodiert Ein von Millon*®^) beschriebenes
Jodat bedarf anscheinend noch einer eingehenden Untersuchung.
Bei der Einwirkung von Ammoniak auf Mercurisulfat oder von Quecksilber-
oxyd auf Ammoniumsulfat scheinen außer dem Sulfat der Millonschen Base:
(OHg.2 : NH2)2S04, (Pesci^**)) noch viele andere Verbindungen zu entstehen,
deren Konstitution noch fraglich ist. Als ein Doppelsalz des genannten Sul-
fats und Animonsulfat kann die Verbindung:
(OHgj : NHj)2S04 . 3(NH4)2S04 - 2H2O betrachtet werden, welche Pesci als
ein dem schmelzbaren weißen Präzipitat analoges Salz ansieht Der Körper
entsteht beim Eintragen von Mercurioxyd in eine kalte Lösung von Ammon-
sulfat und Verdunsten der Flüssigkeit in Form feiner Nadeln oder glasglänzen-
der, heller Kristalle, die sich bei ii5<> unter Abgabe von Wasser zersetzen
und in verdünnter Salz- und Schwefelsaure sowie in Chlorammonium löslich
sind. Durch Wasser tritt Zersetzung ein, wobei ein Salz von der Zusammen-
setzung: 3(OHg2N)2S04.(NH2Hg)2S04 (?) entstehen soll (Schmieder«»»),
Pesci^**)). Es wäre übrigens audi möglich, daß die Verbindung: (OHg^:
NH2)2S04 . 3(NH4)2S04 . 2H2O ein Mercurisulfatammoniak Hg(NH3)jS04 • H^O,
d. h. eine Verbindung der ersten Klasse darstellt
(OHgj :NH2)2C03 bildet sich beim Behandeln von Millonscher Base mit
Kohlendioxyd und Bicarbonaten sowie durch Einwirkung von (NH4)2C03 auf
feuchtes Quecksilberoxyd und stellt ein weißes, schweres Pulver dar, das am
Licht rasch grau wird und selbst bei 130^ nicht an Gewicht verliert (Millon*®^).
OHg2:NH2CN wird nach Hof mann und Marburg^^ej durch Digerieren
von HgO*Hg(CN)2 mit einer absolut alkoholischen Ammoniaklösung im
/ Lcy, Quecksilber. 677
Dunkeln dargestellt Lebhaft hellgelb gefärbte doppelbrechende, lichtempfind-
liche Kristallnadeln.
Andere Mercuriammoniumverbindunsen. Daß die Existenz von
wasserfreien Salzen, die auf den Typus NHg3X zu beziehen sind, noch nicht
ganz sicher ist, wurde schon S. 668 gesagt Ein anscheinend einheitliches
Salz der Formel:
NHgjNOj entsprechend, erhielten Hofmann und Marburg, indem
eine verdünnte, etwa^ zwei Prozent freie Säure enthaltende Mercurinitratlösung
mit einem leichten Oberschuß von Ammoniak versetzt wurde in Form eines
schwach gelbstichigen, weißen Pulvers. Aus Mi Hon scher Base und Salpeter-
säure wurden hingegen nur wasserhaltige Produkte erhalten. Die von Pesct
behauptete Existenz anderer wasserfreier Salze wie NHgjBr und NHgjQ
konnten Hofmann und Marburg nicht bestätigen.
Vielleicht gehören dem Typus NHgjX noch folgende Verbindungen an:
NHg2Cl-4HCl, welches als weißes, kristallinisches Salz aus dem Nitrit:
2NHg2.NO2.H2O und HCl entsteht
NHg2Br.4HBr, dem vorigen Salze ähnlich (Ray<8^)).
2NHg2.NO2.H2O aus Mercurinitrii und NH3 entstehend (Ray^^^a)).
(NHg2)2S04.H20(Ammoniakturbith)(Fourcroy*^3)^Kane^«^),Millon«»),
Schmieder^^i)), welches bei der Einwirkung von Ammoniak auf Mercurisulfat
unter bestimmten. Bedingungen in Form eines schweren, weißen Pulvers oder
kristallinischer Krusten entsteht
Schließlich finde noch das sog. Quecksilberammonium — vielleicht
ein Quecksilber-substituiertes Ammonium: Hg(NH3)2 Erwähnung, welches
nach WeyM^^) durch Einwirkung von Natriumammonium auf Quecksilber-
chlorid unter Druck als blaue, lebhaft metallglänzende, leicht zersetzlichc
Flüssigkeit entstehen soll.
Utenitur.
1) Brflhl, Berl. Ber. 12, 204, 1879.
2) L Meyer, Berl. Ber. 12, 437, 1879.
3) Ztschr. f. Instnim. 8, 135.
4) Palmaer, Berl. Ber. 22, 1391, 1899.
5) Grafts, Bull. Soc cfaim. Paris 48, S56.
6) Carls Repertorium 8, 69.
7) Ztschr. f. Instnim. 7, 389-
8) Ztschr. f. Instnim. 8, 135.
9) Rep. der Physik 23, 236.
10) Philos. Magaz. 17, 24.
11) Philos. Magaz. 28, 367.
12) Philos. Magaz. 28, 501.
13) Am. Chem. Joum. 7, 60.
14) Ztschr. f. physik. Chem. 83, 611, 19 0.
15) J&eger, Ztschr. f. Instrum. 12, i54; Wted. Ann. 48, 209. [143. 1900.
16) Johnstone, Chem. News 58, 221; Jannasch, Ztschr. f. anor^. Chem. 12,
17) Ztschr. f. physik. Chem. 40, 385, 1902.
18) Ztschr. f. analyt Chem. 38» 12, 1900.
19) Am. Chem. Soc 28, 300.
678 Leyi Quecksilber.
. 20) Lieb. Ann. 110, 176, 1859.
21) Bull Soc Chim. Paris [3] 15, 862.
22) Ztschr. f. SLiiorg. Chem. 14, 402» igo2.
23) Ztschr. f. znorg, Chem. H 41 ^ 1900.
24) Marek, Tiav. et Mto. 2, i'-82, 18Ö3.
25) Trav. et M6ni. d. Bur. internat des Poids et M^ 2, II, 1, 1893.
26) M6m. de TAcad. 21, 271.
27) Pogg. Ann. 158, 440.
28) Soc. phys. de Petersbui^g 1976. 75. Joum. de phys. 5, 259.
29) Ausdehnung des Quecksilbers, Dissertation, Halle. 1881.
30) Trav. et M6m. d. Bur. internat 2, 1883.
31) Pogg. Ann. Ei^. V. 276.
32) Metr. Beitr^ herausg. v. d. K. Nonn.-Eich.-Kom. 8, 54, 1881.
33) Ztschr. f. Instrum. 10, 233, 1890.
34) Atti Acc Toripo, 23, 1887; Beibl. 12, 176, 1888.
35) M£m. de PAcad. 26, 522.
36) M6m. de PAcad. 26, 339; Compt. rend 50, 1063; Pogg. Ann. 111, 40a.
37) Wied. Ann. 17, 193.
38) Joum. Chem. Soc, 49, 37-
39) Wied. Ann. 68, 36.
39a) Ztschr. f. phys. Chem. 40, 95, 1904. Nach Morley sind die voo Hertz bei
niederen Temp. 0^ und lo» ermittelten Werte des Dampfdrucks zu Uein.
40) Joum. Chem. Soc 48, 37.
41} Ö^ersigt af K. Wetensk.-Akad. Stockholm 1878, 9, 3.
42) Pogg. Ann. 150, 152.
43) Atti d. R. Acad. Torino 3, 594.
44) Wied. Ann. 86, 897.
45) Gazz. chim. ital. 25 I, 380.
46) Ann. de chim. [3] 26, 286.
47) Compt. rend. 25, 334- Ann. de chim. [3I 24, 257.
47a) Berl. Ber. 12, 1426, 1879.
48) Proc Chem. Soc 16, 68.
49) Wied. Ann. 35, 764.
50) N. Ciment [3] 23, 11.
51) N. Ciment, [3] 27. 204.
52) Pogg. Ann. (2], Beibl. 2, 273.
53) Wied. Ann. 23, 447; 81, 243.
54) Rend. Lincei Roma [4] 1, I, 258; [5] 1, I, 383.
54 a) Zeitschr. f. angew. Chem. 1898, 951 u. Zeitschr. f. Elektrodiem. 4, 514.
54 b) Zeitschr. f. anoi^g. Chem. 22, 347—356, 1900.
54c) Berl. Ber. 31, 2741, 1898.
54 d) Berl. Ber. 35, 1929, 1902.
55) Lottermoser, Joum. prakt Chem. (2) 57, 484, 1898.
56) Berl. Ber. 25, 1281, i8gö.
57) Liebenow, der elektrische Widerstand der Metalle, Knapp, Halle; Sw 1. 2!dtschr.
f. Elektrochem. 4, 515.
58) Werner, Zeitschr. f. anoiigan. Chem. 15, 1, 1897.
59) Zeitschr. f. anorg. Chem. 15, 208; 17, 276; Gazz. chim. ital. 25, 423.
60) Berl. Ber. 31, 1904, 2212, 2783, 1898; 32, 870, 1899; Sand, Berl. Ber. 30, 3699^
3707 1903; Biilmann, Berl. Ber. 33, 1641, 1900.
61) K. A. Hofmann, Berl. Ber. 31, 1908, 2212; H. Ley, Berl. Ber. 38, 1014.
62) Berl. Ber. 32, 758, 1899-
(ß) Berl. Ber. 32, 1366. 1899; Berl. Ber. 30, 973, 1905.
64) Zeitschr. f. phys. Chem. 42, 690, 1903.
65) Abegg und Bodländer, Zeitschr. f. anoiig. Chem. 20, 459, 1899.
66) H. Ley und K. Schaefer, Berl Ber. 35, 1311; Zeitschr. f. phys. Chem. 41, 690.
67) Zeitschr. f. phys. Chem. 27, 285, 1898.
68) Zeitschr. f. anoi^g. Chem. 26, 376, 1901.
69) Werner, Zeitschr. f. anoi^g. Chem. 15, 1, 1897.
70) Abegg und Bodlftnder, Zeitschr. f. anoiig. Chem. 20, 4ß5» 1899.
Ley, Quecksilber. 679
71) CI. Immerwahr, Zeitschr. f. Elektrochem. 7/477.
72) H. Ley und H. Kissel, Berl. Ber. 32» i357# 1899*
72a) Ztschr. L physiL Chem. H 4i4i i897-
73) Joum. f. prakt Chem. (2) U, 261; femer Thomscn, Thermochemische Unter-
suchungen. — Anmerkung: Wärmemengen sind entweder in g-Calorien oder in
sog. Ostwaldschen Calorien ausgedrfickt Erstere sind durchw^ mit cal, letztere mit
K bezeichnet; s. iiierflber Nernst, Theor. Chem. 4. Aufl. S. 11; Ostwald, Lehrb.
IIS. 73.
74) Zeitschr. f. physik. Chem. 2, 20, 1888.
75) Ann. chim. phys. (5) 3, 117.
76) Ann. chim. phys. (5) 4, 503; (5) W, 202.
77) Compt rend. 120, 997, 1054.
78) Compt. rend. 120, 1114.
79) Compt rend. 121, 3Q8, 348. 499-
80) Ann. chim. phys. (5) 18, 433.
81) Zeitschr. f. physik. Chem. 27, 307, 1897.
82) Zeitschr. f. physik. Chem. 14, 228, 1894.
83) Zeitschr. f. physik. Chem. 35, 291, 1900.
84) Berl. Ber. 30, 1557, 1897.
85) Zeitschr. f. anorg. Chem. 26, 361, 1901.
86) Zeitschr. f. physik. Chem. 34, 488, 1900; 30, 385, iQOi.
87) Zeitschr. f. physik. Chem. U, 466, 1893.
88) Zeitsdlr. f. physik. Chem. 13, 577f 1894.
89) Zeitschr. f. Etektrochem. 7, 477.
90) Zeitschr. f. physik. Chem. 27, 295, 1898.
91) Helm hol tz, Sitzungsber. Berl. Acad. 1882, S. 22.
92) Zeitschr. f. physik. Chem. 17, 62, 1895.
93) Zeitschr. f. physik. Chem. 24. 39, 1897.
94) Zeitschr. f. physik. Chem. 47, 146, 1904.
94a) Wied. Ann. 51, 203; 65, 926.
94b) Proc Roy. Soc 62. 132.
95) Wied. Ann. 65, 926.
96) Wied. Ann. (4) 4, 123; Zeitschr. f. physiL Chem. 37, 641, 1901.
97) Zeitschr. f. phys. Chem. 1, 403, 1887.
98) Zeitschr. f. physik. Chem. 27, 297, 1898.
99) H. Ley und H. Kissel, Berl. Ber. 32, 1361, 1899.
100) Journ. f. prakt. Chem. 1, 303; 3, 283.
101) Recherches I, 246.
102) Kastners Archiv 16, 102.
103) Lieb. Ann. 150, 188, 1871.
104) Jahresber. 1847, 393-
105) Joum. f. prakt. Chem. 70, 441.
106) Berl. Ber. 14, 1438, 1881.
107) Ann. chim. phys. [5) 18, 433-
108) Zeitschr. f. physik. Chem. 7, 447, 1891.
108a) Zeitschr. f. Elektrochem. 5, 259.
109) Zeitschr. f. physik. Chem. 28, 1, 1899.
110) Zeitschr. f. physik. Chem. 41, 399, 19Ö2.
111) Joum. Chem. Soc 1680, 521.
lua) Nimmt man an, daß z. B. NaHge (s. Kerp) gelöst ist, so würden als
Lösungsmittel nicht 100, sondern (100^6x5,31) Mol Hg fungieren, d. h. nur 68 Mol;
dann wftre die unter ersterer Annahme von Ramsay berechnete Molekulaigröße 15,1
mit -Tg- zu multiplizieren und ergäbe 22,2, d. h. den normalen Wert (Ab egg).
112) Zeitschr. f. physik. Chem. 3, 441, 1889.
113) Zeitschr. f. anorg. Chem. 17, 284, 1895.
114) Zeitschr. f. anorg. Chem. 25, 1, 1901.
.115) Zeitschr. f. physik. Chem. 27, 301, 1898.
116) Zeitschr. f. physik. Chem. 17, 3; 16. 1; Wied. Ann. 27, 624.
117) Zeitschr. f. physik. Chem. 7, 241, 1890.
680 Ley, Quecksilber.
18) Zeitschr. f. physik. Chem. 29, 119, 1899.
IQ) Zeitschr. f. aiiorg. Chem. 23, 439, igoo.
20) Zeitschr. f. anorg. Chem. 40, 3S5, 1004.
20a) Zeitschr. f. anorg. Chem. 36, 201, 1901.
21) Joum. Chem. Soc. 53, 104; 55, 677; 65, 1031; Zeitschr. f^ physik. Chem. 27, 123.
[22) Qehlens Ann. 5, 482.
23) Gilb. Ann. 6, 260.
24) Rdcherches 1, 52.
124a) Lieb. Ann. Suppl. 8, 346, 1868.
125) Ztschr. f. anorg. Chem. 25, 430, 1901.
26) Ztschr. f. ph>'sik. Chem. 5, 467, 1^.
27) Ztschr. f. anorg. Chem. 17, 300, 1^. — Ztschr. f. Eleklroch. 3, 308.
27a) Ztschr. f. anorg. Chem. 38, 213, 1898.
28) Buli. soc. chira. 1896, 834.
29) R6cherches 1, 246.
30) Ztschr. f. Chem. 1864, 720.
31) Joum. f. prakt. Chem. 3, 283.
32) Kastners. Arch. 18, 102.
.33) Berl. Ber. 9, 1050, 1876.
34) Gatt er mann, Praxis d: organ. Chemikers.
35) Ztschr. f. anorg. Chem. 23, 454, 1900.
36) Compt. rend. 131, 182.
36a) Ztschr. f. Elektrochem. 1902, 245.
36b) Ztschr. f. anorg. Chem. 84, 286, 1903.
137) Joum. f. prakt Chem. 1, 303.
38) Jahresbcr. 1847, 393-
.38a) Ztschr. f. Elektrochem. 1902, 801.
39) Ztschr. f. anoi^. Chem. 25, 30, 1900.
;39a) Ztschr. f. anorg. Chem. 38, 198, 1904.
140) Lieb. Ann. 10, 91.
141) Joum. chem. Soc. 19, 144.
;4ia) Trans. Chem. Soc 55, 521, 1889.
42) Omelin-Kraut, Handb. IIL
43) Ann. Chem. 10, 89.
144) Compt. rend. 127, 618.
45) Ztschr. f. anorg. Chem. 25, 425, 1900.
46) Joum. f. prakt. Chem. 107, 253.
147) Bull. soc. chim. 1897, 390.
148) Philos. Trans. 1808, 303.
49) Pogg. Ann. 92, 619.
50) Chem. News 8, 194.
.51) Bull, soc chim. 1896, 834.
152) Dinglers Joum. 109, 444. — Jahresber. 1847/48, 1037.
53) Philos. Mag. 15, 83.
54) Jahresber. 1863, 281.
55) Dissertation. Leipzig 1891. Wied. Ann. 43, 101.
[56) Compt. rend. 56, 237.
57) Compt rend. 14, 567.
58) Beiträge zur chem. Kenntnis d. Mineralkörper I, 182.
-59) Joum. des mines 12, 1.
160) Compt rend. 69, 759
i6oa) Chem. News 71, 98.
iöob) Compt rend. 132, 241, 290.
161) Philos. Mag. [4I 8, 458.
162) Ztschr. geol. Ges. 8, 243.
63) Jahresber. 1847/48, 393-
.64) Compt. rend. 51, 779.
165) Ann. Min. (3I 15, 41. — Joum. prakt Chem. 17, 345.
166) Kastners Arch. 1, 193.
167) Compt. rend. 42, 430.
Ley, Quecksilber. 581
168) Chem. News 6, 135. — Jahresber. 1862, 169.
idg) Ztschr. f. phys. Chem. 41, 649, 1902. In Fig. 6, S. 595 beziehen sich die Werte
der EMK auf die Ketten: HglHgjSO*, CdS04-Lösung| Cd- Amalgam variabler Konz.
170) Ztschr. f. Chem. 1870, 380, 440.
171) Joum. f. prakt. Chem. H 18.
172) Berl. Ber. 88, 1324, 1895.
173) Wien. Monatsh. 16, 211.
174) Compt rend. 49, 54*
175) Sitzungsber. d. Physik. Ges. Beriin Dezbr. 1893.
175a) Lieb. Ann. 881, 56, 1904.
175b) Berl. Ber. 84, 873, 1891.
176) Joum. f. prakt. Chem. 108, 84.
177) Compt. rend. 64. 111.
178) Ann. chim. 40, 293.
179) Pogg. Ann. 110, 21.
180) Pogg. Ann. 112, 445-
181) Ztschr. f. anorg. Chem. 36, 207, 1903.
182) Archives nderland. sc. exact et nat. [2] 8, 260 und besonders van Heteren,
Ztschr. f. anorg. Chem. 48, 129, 1904.
183) Amer. Chem. Joum. 1901, 216.
184) Berl. Ber. 4, 449, 1871.
185) Pogg. Ann. 110, 21.
186) Pogg, Ann. [2] 31, 243.
187) Phil. Mag. [4l 18, 354.
188) Pogg. Ann. (2I Bcibl. 9, 267.
189) Jahresber. 1860, 114.
190) Jahresber. 1847/48, 393-
191) Pogg. Ann. 112, 445*
192) Joum. prakt. Chem. 10, 439.
193) Berzelius, Jahresber. 5, 147.
194) Jahresber. 1866, 260.
195) Jahresber. 1853, 260.
196) Ztschr. f. anoig. Chem. 39, 249, 1903. -
»97) Pogg. Ann. 110, 142.
198) Pogg. Ann. 89, 193.
199) Compt. rend. 45, 821.
200) Oazz. chim. ital U. 341.
201) Berl. Ber. 87, 1482, 3143, 1894.
202) Joum. prakt. Chem. 90, 222.
202a) Trans. Chem. Soc. Lond. 77, 646, 1900. [7, 189.
ao2b) Dissert Erlangen 1903; vetgl. auch Matthies, Verhandl. d. Phys. Ges. 1905,
202c) Ztschr. f. anorg. Chem. 18, 260, 1903.
203) Compt rend. 180, 997.
204) Ztschr. f. Physik. Chem. 11, 4^6, 1893; 19, 846, 1894.
205) Ztschr. f. physik. Chem. 87, 285, 1898.
206) Ztschr. f. Elektrochem. 1904, 301.
207) Ztschr. f. physik. Chem. 44, 216, 1903.
ao8) Pogg. Ann. 9, 387; 19, 41.
209) Ztschr. f. physik. Chem. 87, 61, 1898.
210) Ztschr. f. physik. Chem. 13, 652, 1894.
210a) Lottermoser, Joum. prakt Chem. [2] 97, 484.
210b) Pharm. Praxis 1904, Nr. 1; Pharm. Ztg. 1904, 230.
211) Gilberts Ann. 73, 166.'
212) Berzelius, Jahresb. 13, 140.
213) Lieb. Ann. 3, 207.
214) Lieb. Ann. 50, 247.
215) Jahresber. 1856, 485.
215a) Schäfer u. Abegg, Ztschr. anorg. Chem. 45, 299, 1905.
216) Amer. Chem. Joum. 8, 826.
217) Berl. Ber. 81, 2010, 1888.
662 Lty, Quecksilber.
218) Joiirn. prakt. Chem. [2] 88, 441.
219) Ztschr. f. anoiigf. Chem. 28, 379i 1901.
220) Gazz. chim. ital. 24, l, 193.
220a) Ztschr. physik. Chein.«17, 651, 1895.
221) Trans. Roy. Soc. Canada [2] 7, 35, 1901. — Joum. phys. Ghem. 1, 259^ 1903.
222) Ztschr. f. Elektrochem. 1903, 892.
223) Ztschr. f. anorg. Chem. 40, 146, 1904.
224) Compt rend. 130, 1399.
225) Joum. f. prakt. Chem. 80, 321.
226) Lieb. Ann. 181, 356, 1S62.
227) Ztschr. f. Elektrochem. 1904, 302.
228) Pogg. Ann. 55, 79.
229) Poggr. Ann. 44, 570.
230) Joum. Pharm. 1845, z
231) Joum. f. prakt. Chem. 100, 86.
232) Pogg. Ann. 134, 524.
233) Pogg. Ann. 87, 405.
234) Ztschr. f. anoig. Chem. 28, .361, 1901.
235) Ztschr. f. physik. Chem. 48,' 494, 1904*
235a) Proc Cambr. Phil. Soc 12, 260, 1903.
236) Cox, Ztschr. f. anorg. Chem. 40, i8x. — . cf Qouy, Compt rend. IM, 13991
237) Pogg. Ann. 58, 472.
238) Pogg. Ann. 88, 146.
239) Ann. chim. phys. 54, 25.
240) Chem. News 72, 74.
241) Ann. chim. phys. ]3] 27, 328.
242) Joum. Chem. Soc 47, 630.
243) Ueb. Ann. 818, 251, 1901 ; Ztschr. f. anorg. Chem. 12, 365, 18961
244) Ann. chim. phys. [3] 27, 321.
245) Gazz. chim. ital. [2] 23,. 432.
246) Ann. chim. phys. [3] 27, y^,
247) Joum. Pharm. [3J 8, 5.
248) Compt chim. 1849, 225; Ann. Pharm. 72, 74.
249) Ann. chim. phys. 72, 252.
249a) Dissertation, Halle 1890.
250) Ann. pharm. 85, 133.
251) Ztschr. f. anorg. Chem. 5, 15, 1894.
252) Joum. f. prakt. Chem. [2] 81, 1.
253) Berl. Ben 27, 1019, 1894.
254) Pogg. Ann. 41, 424.
255) Pogg. Ann. 18, 59.
256) Joum. Pharm. 1845, 5.
257) Chem. Soc Ind. 12, 983-
258) Joum. Pharm. 25, 549.
259) Pogg. Ann. 108, 377-
260) Lieb. Ann. 87, 127, 53.
261) Pogg. Ann. UO, 628.
262) Ztschr. f. anorg. Chem. 27, 33, 1901.
262a) Ztschr. phys. Chem. 48, 8, 1903.
263) Ztschr. f. phys. Chem. 8, 383, 1891.
263a) Ann. chim.' phys. [3] 8, 463.
264) Am. Chem. Joum. 18, 214.
265) Berl. Ber. 87, 3600, 1904.
265a) Ztschr. f. phys. Chem. 44, 63, 1903.
266) Joum. of phys. Chem. 1, 298.
267) s. Dammer, Hdb. IP S. 853.
2&7a) Ztschr. l phys. Chem. U, 7^, 1893.
268) Compt rend. 87, 167.
269) Castoro, Gazz. chim. ital. 28, II, 317.
':27o) Salvadori, Gazz. chiOL ital. 26, I, 237-
Ley, Quecksilber. 683
371) Ztschr. f. phys. Chem. 30, 247, 1899.
271a) Joum. of phys. Chem. 1901, 349..
272) Ztschr. f. Elektrochenl. 2, 55.
273) Ztschr. f. phys. Chem. 86, 195* iQOi.
274) Ztschr. f. phys. Chem. 88, 4i7i iQOO.
275) Ztschr. f. phys. Chem. 41, 709, 1902.
276) Ztschr. f? phys. Chem. 88, 705, 1901.
277) s. a. Hellwig, Ztschr. f. znorg, Chem. 85. 157, 1900.
278) Wied. Ann. 41, 317-
279) Ann. chim. phys. [5] 8, 145-
280) Ztschr. f. phys. Chem. 47, 107, 1904.
281) Dissertation, Würzburg 1904» S. 21.
282) Wien. Akad. Ber. [2] 80, Okt. i^jg.
283) Ztschr. f. phys. Chem. 13, 329, 1894.
284) Berl. Ber. 37, 3600, 4328, 4609, 1904.
284a) Ztschr. f. anoig. Chem. 7, 167, 1894.
285) Ztschr. f. phys. Chem. 21, 424, 1896.
286) Compt. rend. 17, 773-
287) Arch. Pharm. 227, 589.
287a) Am. Chem. Joum. 20, 319, 1903-
288) Ann. chim. phys. [3] 18, 372.
289) Ueb. Ann. 225, 252, 1884.
290) Ann. chim. phys. [6] 8, ii7-
291) Compt. rend. 120, 620.
291a) Dissertation Erlangen 1901.
292) Ann. chim. phys. [6] 8, 117*
:^ Compt. rend. 120, 1234.
294) Ann. chem. Joum. 27, 209.
295) Ztschr. f. phys. Chem. 82, 507, 1900.
296) Ztschr. f. phys. Chem. 17, 130, 1895.
296a) Ztschr. f. anorg. Chem. 25, 399» 1900.
297) Ztschr. f. anorg. Chem. 3, 252, 1892.
29S) Compt. rend. 120, 921-
299) Ann. chim. phys. [5] 4, 502.
299a) Compt. rend. 140, 1162.
300) Compt. rend. 136, 1322.
301) Qmndlinien d. anorg. Chem. S. 674.
302) Compt. rend. 136, 889.
303) Pogg. Ann. 48, 182; 131, 524.
304) Ann. chim. phys. 60, 228.
305) Phil. Trans. 1839, 113.
306) Lieb. Ann. 50, 10, 1846.
307) Joum. Pharm. Chim. [6] 18, 553, 1903.
308) Ann. chim. phys. [5] 26, 482.
3o8a) Ztschr. physik. Chem. 13, 3271 1894.
308 b) Ab egg, Ztschr. f. Elektrochem. 0, 5Ö9» >903-
309) Ztschr. f. phys. Chem. 84, 69, 190a
310) Ztschr. f. phys. Chem. 34, 495i i9<x>*
311) Recueil d. trav. chim. Pays-Bas 20, 394.
312) Am. Chem. Joum. 20, 319.
313) Compt. rend. 128, 825.
313a) Ztschr. f. phys. Chem. 42, 155, 1902.
313b) Ztschr. f. anorg. Chem. 43, 356, 1905.
313c) Ztschr. f. Elektr. 1904, 81.
314) Ztschr. f. anorg. Chem. 36, 1, 1903.
315) Joum. amer. ehem. Soc 25, 641.
315a) Paal, Ber. 35, 2219, 1902.
316) Ztschr. f. anorg. Chem. 17, 117, 1898.
316a) Ztschr. f. anoig. Chem. S8, 108, 1904.
317) Gmndlinien d. anorg. Chem. S. 676.
684 ^«y» Quecksilber.
317a) Bull. soc. chim. 25, 777.
317b) Bull soc. chim. 49, 452.
317c) Ann. Pharm. 116, 122; lahresber. 1860, 92.
3i7d) Gmelin-Kraut, HdU. III, 766.
3i7e) Omclin-Kraut, Hdb. III, 878,
318) Ann. chim. phys. [7] 14. 5.
319) Pogg. Ann. 40, 75.
320) Berl. Ber. 21, 647, 1888.
321) Joum. f. pr. Chem. 30, 321.
322) Wien. Acad. Bec. [2] 66, 38.
322a) Dissertation Würzburg 1904, S. 26.
322b) Chikashig6, Trans. Chem. Soc Lond. 87, 822, 1905.
323) Poffi- Ann. 55, 79.
324) Joum. f. pr. Chem. 100, 86.
325) Ann. chim. phys. [3] 36, 80.
325a) Arch. d. Pharm. [2J 76, 16, 1853.
325b) Ztschr. f. phys. Chem. 17, 6si, 1895.
326) Compt rend. 132, 1560.
326a) Joum. chem. Soc Ü, 348, I097, 1105.
326b) Proc chem. Soc, 1898, 99, 223. — Joum. chem. Soc. 75, 95.
327) Dissertation Würzburg 1899. — Berl. Ber. 82, 1363, 1899.
327a) Proa Chem. Soc. 20, 57.
328) Joum. chem. Soc 71, 337.
328a) Proc Chem. Soc. 20, 57.
329) Ann. chim. phys. [3] 18, 361.
330) Cours. ^l^ment. Paris 1851.
331) Ann. chim. phys. 72, 252.
332) Pogg. Ann. 9, 397-
333) Jahresber. 1854, 366.
334) Ztschr. f. anorg. Chem. 5, i^, 1894.
334a) Berl. Ber. 87, 1019, 1894.
335) Joum. f. pr. Chem. [2] 51, 1.
336) Ann. chim. phys. (3) 19, 368.
337) Joum. f. pr. Chem. 66, 423.
338) Ztschr. f. phys. Chem. 6, 389, 1890.
339) Ztschr. f. Elektrochem. 8, 688. [103, t^H-
340) Ztschr. f. Elektrochem. 9, 549, 1903; Ztschr. f. phys. Chem. 48, 705» »903; 47,
340a) Festschrift z. 70. Geburtstage Dedekinds. Braunscfaweig 1901.
341) Journ. Am. Chem. Soc. 27, 30.
342) Ztschr. f. phys. Chem. 47, 107, 1904.
343) Ann. chim. phys. fe] 22, 551.
344) Ann. chim. phys. [5] 29, 231.
345) Ann. chim. phys. [5] 29, 202.
346) Ann. chim. 72, 215.
347) Pogg. Ann. 17, 22.
348) Ztschr. f. anorg. Chem. 14, 3% 1897«
349) Ann. chim. [3] 27, 240.
350) Bert. Ber. 22, 2047, 1889.
351) Bull soc. chim. 1880.
352) Compt rend. 123, 421.
353) Ann. chim. 34, 340.
354) Pogg. Ann. 17, 266.
355) Compt. rend. 129, 959-
356) Joum. d. Pharm. 14, 613.
357) Berl. Ber. 3, 123, 1870.
358) Atti d. Istituto Venete [5] 6, 1051, 188a ^ Nuovo Cimento [3] 8, 215, 18S0.
359) Lehrb. d. allgem. Chem. IP, 407.
360) Ztschr. f. physik. Chem. 18, 181. 189Ö.
361) Joum. Pharm. 26, 474.
362) Joum. prakt. Pharm. U, 396.
Ley, Quecksilber. 685
363) Lieb. Ann. 29, 326.
• 364) Bcrl. Ben 18, 3461, 1885.
365) Ztschr. f. Elektrochem. 9, 114, 1903; Ztschr. f. physik. Chem. 47, 185, 1904.
366) Sill. [3l 16, 401.
367) Pogg. Ann. 42, 131.
368) Ztschr. f. anorg. Chem. 28, 375, 1900.
369) Berl. Bcr. 37, 4141, 1904.
36^) Pharm. Ccntralblatt 1836, 350.
370) Chem. News 65, 164.
371) Phil. Mag. 11, 342.
372) Compt. rcnd. 23, 762.
373) Sill. [2I 83, 121.
374) Compt. rend. 111, 679.
375) Joum. d. Pharm. 17, 351.
376) Compt. rend. 111, 526.
377) N. Br. Arch. 56, 1.
378) Phil. Mag. Ann. 9, 401.
379) Bull. .soc. chim. [2] 23, 71
380) Berl. Ben 37, 1258, 1904.
380a) Lieb. Ann. 22, 153.
38i)J.-Ben 1859, 271.
382) Pogg. Ann. 1, 231:
383) Repert. 31, 459-
384) Compt. rend. 121, 345» 398, 490; und besonders: Ann. chim. phys. [7] 8, 278.
384a) Dissertation, Breslau 1904. — Anmerkung: Zu S. 656 ist berichtigend
nachzutragen, daß feste Komplexsalze mit gemischt-anfonischem Komplex von H. L.
Wells (Ztschn f. anorg. Chem. 2, 402) dargestellt und eingehend chemisch untersucht
sind; so die Chlorobromide: CsaHgClaBrj, CsaHgCljBra, CsHgClBra, CsHgjClBr«,
CsHgsClBrm, die Bromojodide: Cs3HgBraj2, CsaHgBrJj, CsHgBrJa und das Chloro-
jodid: Cs2HgClj2.
385) Joum. chem. Soc. 55, 50.
386) Ztschn f. anorg. Chem. 27, 280, 1901. — Berl. Ber. 88, 1111, 1903.
386a) Joum. prakt. Chem. 20, 332.
387) Joum. prakt. Chem. 15, 401.
387a) Pogg. Ann. 131, 86.
388) Joum. prakt. Chem. 30, 61.
389) Lieb. Ann. 179, 225, 1875.
390) Joum. prakt. Chem. 91, 227.
39i)vChem. News 30, 25.
392) Joum. prakt. Chem. 97, 465.
393) Ztschn f. anorg. Chem. 43, 35^/ »905-
394) Pogg- Ann. 15, 596.
395) Pogg- Ann. 97, 76.
396) Compt. rend. 98, 1271, 1380.
397) Pogg. Ann. 127, 488.
398) Pogg. Ann. 48, 176.
399) Journ. prakt. Chem. 98, 23.
399a) Ztschn f. Elektrochem. 8, 689, 1902.
400) Pogg. Ann. 13, 59-
401) Pogg. Ann. 115, 167.
401a) Russ. Pharm. Ztschn 1, 120, 149.
402) Compt. rend. 115, 657.
403) Chem. News 61, 20a
404) Lieb. Ann. 46, 256. — Pogg. Ann. 7, 144, 29.
405) Compt. rend. 55, 323.
406) Pogg. Ann. 52, 229.
407) Jahresben 1864, 282.
408) Pogg. Ann. 68, 410.
409) Lieb. Ann. 60, 190, 1846.
410) Lieb. Ann. 199, 116, 1879.
686 Ley, Quecksilber.
411) Ztschr. f. Physik. Chem. 9, ig3, 1892.
412) Bull, soc chim. [2J 25, 452. — Bert. Bcr. 1876, 252.
413) Chem. News 66, 290.
414) Ann. chim. phys. bl 36, 80.
415) Ztschr. f. Physik. Chem. 13, 271, 1894.
416) Ztschr. Pharm. 1850, 6, 17.
417) Ann. chim. 14, 34.
41B) Joum. Am. chem. Soc 28, 894.
419) Joum. prakt. Chem. 86, 295.
420) Ztschr. f. anorg. Chem. 28, 171, 1901.
421) Ztschr. f. Kristallog. 17, 177.
422) Lieb. Ann. 72, 74, 1849.
423) Pogg. Ann. 66, 63.
424) Wied. Ann. 29, 326.
425) Compt. rend. 132, 1273, 1560.
426) Ueb. Mm. 305, 196, 1899.
427) Ztschr. f. anorg. Chem. 21, 361» 1899; M, 131, 1900.
4^) Pogg. Ann. 20, 158.
429) Compt rend. 66, 1259.
430) Pogg. Ann. 9, 309.
431) Repert 14, 168.
43a) Pogg. Ann. 109, 377.
433) Pogg. Ann. 110, 147.
434) Joum. prakt. Chem. [2] 39, 201.
435) Joum. prakt Chem. [i] 38, 558.
436) Oazz. chtei. ital. 19, 509, 526; 20, 485. - Ztschr. f. anorg. Chem. 21, 361.
437) Ztschr. f. anorg. Chem. 3, 267, 1893.
438) Ztschr. f. anoig. Chem. 20, 4^3, 1899.
43Q) Ztschr. f. anorg. Chem. 33, 193, 1903.
440) Pogg. Ann. 121, 601.
441) Joum. prakt. Chem. 19, 453.
442) Pogg. Ann. 131, 547.
443) Joum. prakt Chem. 38, 588.
444) Compt rend. 112, 995-
445) Oazz. chim. ital. 20, 485.
44Ö) Berl. Ber. 12. 2323, 1879.
447) Jahresber. 1884, 6^.
448) Gazz. chim. itaL 25, [2] 439.
449) Berl. Ber. 21, 1586, 1888
450) Pogg. Ann. 20, 160.
451) Compt rend. 118, 657.
452) Compt rend. 129, 296.
453) Joum. prakt Chem. [2] 2, 347.
454) Pogg. Ann. 49, 170.
455) Joum. d. Pharm. 9, 381.
456) Americ chem. Joum. 14, 610.
457) Arch. Pharm. 228, 73, 7B.
458) Compt rend. 109, 903; 112, 131a.
459) Bull. soc. chim. 3, 843.
460) Oazz. chim. ital. 20, 428.
461) Bull, soc chim. [2] 25, 45z
462) Phil. Mag. 8, 495; U, 458:
463) Ann. chim. [3] 18, 342.
464)' Ztschr. f. anorg. Chem. 33, 197, 1903.
465) Berl. Ber. 12, 2323, 2208, 1879.
466) Joum«. prakt. Chem. 19, 455.
467) Mag. Pharm. 33, 7.
468) Ueb. Ann. 40, 126.
469) Pogg. Ann. 42, 383.
470) Jahresber. 1852, 419.
Ley, Quecksilber. 687
471) Berichte d. Berliner Acad. 1888, 173.
472) Lieb. Ann. 195, 373i 1879-
473) Joum. prakt Chem. 1852, 419.
474) Pogg. Ann. 42, 367.
475) Compt. rcnd. 108, 233.
476) Pogg- Ann. 42, 385.
477) Joum. d. Pharm. 12, 465, 509, 561.
478) Ann. chim. 72, 216.
479) Pogg. Ann. 9, 387; !•. 4».
480) Ann. chim. phys. [3] 18, 410.
481) Journ. prakt. Chem. 76, 147.
482) Ann. chim. phys. [3) 18, 397-
482a) Proc chem. Soc. 17, 96.
483) Journ. Min. 10, 388.
484) Ann. chim. 72, 215.
485) Pogg. Ann. 123, 353.
Atomgewicht des Quecksilbers. 0 Hg »»200,3.
a) Wahl des Atomgewichts.
Das Quecksilber besitzt zwei H-Äquivalente 200 und 100. In den Mercuro-
oder Quecksilberoxydulverbindungen ist das H-Äquivalent = 200 und man
betrachtet sie als einwertig, während in den zweiwertigen Mercuri- oder Queck-
silberoxydverbindungen das H-Aquivalent 100 betragt.
Berzelius nahm erst im Jahre 1826 die Existenz der Sesquioxyde RjOj
an und gab, bis zu diesem Jahre den beiden Oxyden des Quecksilbers die
Formeln HgO und HgOj und demgemäß nahm er, bei O = 16, für das Atom-
gewicht des Quecksilbers eine Zahl von der Größenordnung Hg = 400 an,
die er 1826 durch Hg = 200 ersetzte.
Das Äquivalent im Qmelinschen Sinne wurde, selbstverständlich nur
durch die eine Zahl Hg «» 100 ausgedrückt und die beiden Chloride HgjCl
und HgCl, die Oxyde HgjO und HgO geschrieben.
Unser Atomgewicht Hg = 200 stützt sich:
1. Auf das Gesetz von Avogadro. Die Dichte des Quecksilberdampres
ist eine Zahl von der Größenordnung 200, es ist demnach die Molekel mono-
atomig, was auch von Kundt und Warburg auf anderem physikalischen
Wege bestätigt wurde. Es ist für den gegenwärtigen Zweck hinreichend zu
bemerken, daß die Dichtebestimmungen des Dampfes anderer Quecksilber-
verbindungen zeigen, daß die kleinste in der Molekel derselben enthaltene
Quecksilbermenge dem Atomgewicht Hg = 200 entspricht
Auch in Lösqngen verhalten sich die Quecksilberverbindungen als solche
eines ein- und zweiwertigen Elements.
2. Auf die Regel von Dulong und Petit, denn die Atomwärme des
festen Quecksilbermetalls beträgt 6,38.
3. Auf die Lehre vom Isomorphismus. (Hg" ist isomorph mit Pb"
und Cu".)
4. Auf das periodische Gesetz, denn die Eigenschaften des Queck-
silbers und seiner Verbindungen sind Funktionen des Atomgewichtes 200
eines in der IL Gruppe, 11., oder wenn man die von Brauner vorgeschlagene
abgeänderte Form des periodischen Systems annimmt, der 9. Reihe (11—9)
stehenden Elementes.
b) Bestimmung des Atomgewichts.
Für dieses gewöhnlichere Element liegen nur verhältnismäßig wenige
Atomgewichtsbestimmungen vor.
1. Sefström*) bestimmte 1813 unter Berzelius' Leitung das Atomge-
wicht und fand, daß 100 Teile Quecksilber, um Oxyd zu werden, 7,89 bis
Brattner, Queckstlber-Atomgewicht. 68Q
^ffJ Sauerstoff aufnehmen, woraus Hg — 202,79 — 200,75. Berzelius nimmt
in seinen Tabellen aus den Jahren 1814 und 1818 eine Hg»: 202,53 ent-
sprechende Zahl an.
2. Turner^) 1833, bestimmte das Atomgewicht nach vier verschiedenen
Methoden. Er gibt die Gewichte in grains an.
a).Turner bestimmte die im Oxyd enthaltene Quecksilbermenge, und zwar
in zwei Versuchen im Oxyd aus dem Nitrat, in zwei Versuchen im käuflichen
roten Präzipitat loo Teile enthielten in diesen 4 Versuchen 92,592—92,625,
im Mittel 92,614 Hg, woraus Hg »-200,63.
b) Sublimat wurde in Wasser gelöst, daraus durch Silbemitrat das Chlor-
silber gefällt und geschmolzen. Hg »= 202,92.
Femer wurde, da im ersten Versuch Sublimat mit niederfiel, das Sublimat
mit Kalk zersetzt und aus der mit Salpetersäure neutralisierten Lösung Chlor-
silber gefällt Als Mittel von 3 Versuchen ergab sich Hg »3 201,15.
c) Kalomel ergab, nach der letzeren Methode behandelt, Hg — 200,59.
d) Quecksilberchlorid wurde mit Zinnchlorür reduziert 100 Teile lieferten
73J84— 7'3»798, im Mittel 73,791 Hg, woraus Hg = i99»6i.
3. Erdmann und Marchand*) führten 1844 zwei Reihen von Ver-
suchen aus.
a) Das Oxyd wurde mit großer Sorgfalt erhitzt und das Metall gewogen,
wobei die letzten Spuren von Quecksilberdämpfen durch Blattgold zurückge-
halten wurden. Es wurden 5 Versuche ausgeführt, wobei 51,0320—1 18,4066 g
HgO (reduziert auf das Vakuum) eingewogen und 47,2538—109,6408 g Hg
erhalten wurden, oder aus 100 Teilen HgO, 92,594—92,606, im Mittel 92,5996
Teile Hg. Daraus folgt Hg = 200,098.
b) Das Sulfid (dreimal resublimierter Zinnober) wurde mit Kupfer im
Kohlensäurestrom erhitzt und das wie oben aufgefangene Quecksilber ge-
wogen. In 4 Versuchen wurde 24,8278 — 80,7641 g HgS gewogen und
21,40295-7-69,6372 g Hg erhalten^ oder aus 100 Teilen HgS 86,206 — 86,223
Teile, im Mittel 86,2127 Teile Hg, woraus Hg= 200,54.
4. Svanberg^) 1845, destillierte Quecksilberchlorid mit Kalk und wog
wie Erdmann und Marchand das erhaltefie Quecksilber. In 3 Versuchen
wurde 12,048—12,6491 g HgCl, verwendet und 8,889— 9,3363 g Hg erhalten
oder aus 100 Teilen HgClj 73 j8o— 73,810, im Mittel 73,795 Teile Hg, woraus
Hg BS 199,59. Svanberg zeigte, daß wahrscheinlich ein Verlust eintritt und
das Resultat desto höher ausfällt, je mehr- Substanz man verwendet
5. Millon^) 1846, destillierte das durch Kristallisation aus Äther und
Umsublimieren gereinigte Quecksilberchlorid mit Kalk und wog das Queck
Silber. Er erhielt 73,81—73,87, im Mittel 73i845 Proz- Quecksilber, woraus
Hg == 200,21.
In den folgenden 50 Jahren wurde keine einzige Neubestimmung dieser
Konstante ausgeführt und die Zahl Hg =^ 200 wurde als das Atomgewicht
allgemein angenommen.
6. Erst Hardin^ fühne 1896 eine Neubestimmung des Atomgewichtes
des Quecksilbers aus. Er bediente sich, wie beim Kadmium der elektro-
lytischen Methode und eleWrolysierte das Oxyd, Chlorid und Bromid in einer
Cyankalium enthaltenden Lösung. Die Gewichte beziehen sich sämtlich auf
das Vakuum, mit Ausnahme der auf das Oxyd bezüglichen Data.
a) Ermittelung des Hg im HgO. Es wurde eine große Anzahl von
Versuchen ausgeführt, doch nur sechs davon lieferten ein befriedigendes Resultat
Abeggi Handb. d. anorgan. Chemie II. 44
600 Brauner, QuecksUber-Atomgewidit.
Es wurde 0,14148—0,26223 g HgO angewandt und 0,13100—0,24281 g Hg
erhalten, oder 92,593--92,595, im Mittel 92,594 Proz., woraus das Atomgewicht
Hg >» 200,19. Das Resultat wird von Hardin auf Qrund vieler beobachteter
Fehlerquellen verworfen.
b) Ermittelung des Hg im HgCI,- In 10 Versuchen wurde 0,45932
bis 1,51402 g HgQ] verwendet und 0,33912— 1,11780 g Hg gefunden, oder
73,820—73,838 Proz., im Mittel 73,829 Proz, Hg, woraus das Atomgewicht
Hg = 200,039.
c) Ermittelung des Hg im HgBr,. In 10 Versuchen wurde 0,70002
bis 1,40142 g HgBr, verwendet und 0,38892— 0,77870 g Hg gefunden, oder
551548—55,565, im Mittel 55,556 Proz. Hg. Daraus ergibt sich das Atom-
gewicht Hg ^= 199,891.
d) Ermittelung des im Hg(CN)3 enthaltenen Quecksilbers. Die
Lösung in Wasser wurde nur mit etwas Schwefelsaure angesäuert In 10 Ver-
suchen wurde 0,55776—2,11170 g HgCjN, verwendet und 044252 bis
1 167 541 g Hg gefunden oder 79,337—79,342, im Mittel 79,339 Proz. Daraus
das Atomgewicht Hg => 199,989.
e) Ermittelung des elektrolytischen Äquivalents im Vergleich
mit dem des Silbers. Hardin arbeitete in einer Cyankaliumlösung. Er
mußte eine Anzahl Resultate verwerfen. Es wurden durch denselben Strom
zwischen 0,06126 — 0,82808 g betragende Mengen Hg und 0,06610—0,89388 g
betragende Mengen Ag abgeschieden. Das Verhältnis 2 Ag : Hg »» 100 : x
schwankt zwischen 92,626—92,678 und betrS^ im Mittel 92,660. Daraus er-
gibt sich das Atomgewicht Hg ^^ 200,016.
Die Resultate der Arbeit von Hardin besitzen augenscheinlich nicht die
höchste, bei Atomgewichtsbestimmungen mit modernen Mitteln erreichbare
Genauigkeit, doch ist die Ursache davon nur in der angewandten elektro-
lytißchen Methode zu suchen.
Name Jahr
Sefetröm 1813
Turner ...... 1833
Erdmann u. Marchand 1844
Svanberg 1845
Millon 1846
Hardin 1896
Obersicht
Verhältnis
Atomgew. Hg
Hg: HgO
200,9
HgO: Hg
200,6
Hga,:2AgCl
202,9
HgCl,:2Aga
201,2
HgQiAga
200,6
HgCl,:2Hg
199,6
HgO: Hg
200,10
HgS:Hg
200,54
Hgaj:Hg
199»59
HgCl,:Hg
200,21
HgO: Hg (elektrolytisch)
200,19
HgClj:Hg
»
200,04
HgBr,:Hg
fl
199,89
Hg(CN),:Hg
tt
199,99
Hg:2Ag
1t
200,02
Schlußfolgerung.
Die ResuMate von Sefström und Turner können als antiquiert über-
gangen werden. Die Zahl von Svanberg (199,59) ist entschieden zu niedrig.
Brauner, Quedailber-Atomgewicht 601
Viel näher der Wahrheit zu liegen scheint die Zahl von Millon Hg »» 200^1,
doch sind leider die näheren Versuchsdata nicht belcannt
Es bleiben nur die einerseits von Erdmann und Marchand, anderer-
seits von Hardin ermittelten Zahlen zur Erwägung Qber das endgültige Atotn-
gewicht übrig. Die von Erdmann und Marchand aus dem Oxyd erhaltene
Zahl ist Hg »-200,10 und es scheint, daß dieselbe dem wahren Atomgewicht
des Quecksilbers am nächsten liegt, doch scheint sie noch um ein geringes
zu niedrig zu sein, da, wie u. a. auch von Berthelot nachgewiesen wurde, das
Quecksilber bei gewöhnlicher Temperatur merklich flüchtig ist und der er-
zeugte Quecksilberdampf wohl nicht vollständig kondensiert und zur Wägung
gebracht wurde. Sollte die Arbeit mit modernen Mitteln wiederholt werden,
so müßte man sich zur vollständigen Kondensation des Quecksilberdampfes
einer sehr niedrigen Temperatur, z. B. derjenigen der flüssigen Luft bedienen.
Es wäre auch die Okklusion von Oasen im Oxyd zu berücksichtigen. — Da-
gegen scheint die aus dem Sulfid erhaltene Zahl, Hg =200,54 zu hoch zu sein.
Was die von Hardin erhaltenen Resultate anbelangt, so ergibt sich aus
allen fünf, zwischen Hg »» 199,89—200,19 schwankenden Zahlen der Mittelwert
Hg s» 200,022. Verwirft man jedoch das unter a) aus dem Oxyd erhaltene
Resultat, so ergibt sich das Mittel Hg = 199,984. Diese Zahl halte ich ent-
schieden für zu niedrig und es scheint mir, daß die beim Kadmium erhaltenen
Resultate einiges Licht auf die vorliegende Frage werfen können. Lorimer
und Smith sowie Hardin erhielten durch Elektrolyse von Cyankalium-
lösungen des Kadmiumoxyds, Bromids und Chlorids in merkwürdiger Ober-
einstimmung die zu niedrige Zahl Cd «» 112,06, während das wahre Atom-
gewicht mindestens Cd ==112,3 beträgt Es ist möglich, daß, ebenso wie
beim Kadmium, auch bei der Elektrolyse der Quecksilberverbindungen nicht
das sämtliche Metall zur Wägung gebracht wurde und daß aus diesem Grunde
die von Hardin erhaltenen. Atomgewichtswerte des Quecksilbers zu niedrig
sind.
Als Atomgewicht des Quecksilbers empfehle ich in Obereinstimmung
mit der internationalen Atomgewichtskommission den von ihr ursprünglich
empfohlenen Wert
Hg = 200,3 (III)
mit einer Unsicherheit in der ersten Dezimalstelle und halte dafür, daß dieser
Wert der Wahrheit näher liegt, als der später von der »engeren Kommission«
gewählte und in die Tafel jetzt e^geführte Wert Hg »» 200,0, bei dessen
Wahl den Versuchen von Hardin ein'^^^^u großes »Gewicht« beigelegt wurde.
Eine Neubestimmung dieser Konstante halte ich für sehr erforderlich.
1) Allgemeine Bemerkungen über Atomgewichte siehe beim Beryllium, S. 26.
2) Sefström, zitiert von Berzelius in K. Vet Akad. Handl. 18U, 186.
3) Turner, PhiL Trans. 1833, 531—535.
4) Erdmann und Marchand, Joum. prakt Chem. 81» 395«
5) Svanberg, Öfvers. Akad. Förh. 1845, 135; Journ. prakt. Chem. i5, 4^, 1848.
6) Millon, And. chim. phys. (3), 18, 345.
7) Hardin, Joum. Amer. Chem. Soc 18, 1003.
Brauner.
44'
Nachträge.
Gnippenflbersicht (zu S. 3).
Die Abstufung in der Zersetzbarkeit der Carbonate wird vortrefflich
durch folgende Zahlen von BrilH) illustriert: Es erreichen den COs-Disso-
ziationsdruck von 1 Atm.
BaCOa SrCOs CaCO, MgCO,
bei ca. 1450® 11 50^ 825® 250®
(Die drei ersteren zerfallen direkt in Oxyd +CO2, MgCOj liefert viele
Zwischenstufen basischer Carbonate, was auch für schwächere Ionen charak-
teristisch zu sein scheint) (R, A.)
Mg (zu S. 43).
Kolloidales Magnesium.^ Durch Erzeugung eines Lichtbogens zwischen
chemisch reinen Magnesiumstäben von 4,8 mm Durchmesser unter absolutem
oder gyprozentigem Alkohol bei 110 Volt und 5 — 6 Amp. entsteht das Alkosol
des Magnesiums als im durchfallenden Lichte rötlichbraune, im auffallenden
grau getrübte Flüssigkeit, welche, wie alle Metallsole, das Licht stark absorbiert,
so zwar, daB eine Schicht von 10,5 cm Dicke ungefähr von der E-Linie an
keine Strahlen mehr durchläßt Das Sol ist sehr beständig, läßt sich filtrieren,
sogar im geschlossenen Gefäß bis 135® erhitzen, ohne in das Gel überzu-
gehen. Es kann durch Eindampfen, ohne Veränderung zu erleiden, stark
konzentriert werden (z. B. bis 50 mg Mg auf 100 ccm Sol). Salzsäure löst
nur das Magnesium und läßt eine geringe von Kohle herrührende Färbung
zurück, andere Elektrolyte dagegen fällen das Gel des Magnesiu-^-s. Erhitzen
mit Wasser erzeugt weiße Flocken von Magnesiumhydroxyd, daher läßt sich
auch durch den Lichtbogen in verdünntem Alkohol oder gar Wasser kein
Magnesiumsol darstellen: es zersetzt sofort das Wasser (Lottermoser).
Ra (zu S. 308).
Aus der Unzersetzlichkeit des RaS04 mit Alkalien (S. 307) geht hervor,
daß seine Löslichkeit (S. 308) jedenfalls geringer als die der zersetzlichen
Homologen CaS04 und SrS04 ist (vergl. S. 272), also ganz so, wie es die
Reihenfolge (s. S. 2) Ca, Sr, Ba, Ra verlangt (R. A.)
Cd (zu S. 485).
Ober die Abstufung in der Komplexität der Cd-Salze gibt vorzügliche
Auskunft folgender Vergleich von Ley.^) Der Abfall A der Molarleitfähigkeit ^
zwischen den Verdünnungen 32 und 1000 Liter ergibt bei 18^
1) Ztschr. anorg. Chem. 45, 275, 1905.
2) Degen, Dissert. Greifswald 1903.
3) Ztschr. physik. Chem. 30. 233, 1899.
Nachtiige. 693
Cd(NOa)a CdCI^ CdBr^ CdJa
J— 18,9 34,9 424 49,7
Aooo— 101,3 97f9 96,2 91,6
f«,j-=. 824 63,0 53,8 41,9
Die Leitfähigkeiten sind bei der großen Verdünnung 1000 entsprechend
der nahe gleichen Beweglichkeit der 4 Anionen nicht sehr verschieden, also
die Ionisation nahezu gleich. Beim Nitrat nimmt sie bei steigender Konzen-
tration ungefähr in dem Betrage, wie bei jedem normal dissoziierten tertiären
Salze ab, bei den Haloiden jedoch geht offenbar durch die Bildung kom-
plexer Ionen, zunehmend vom Chlorid zum Jodid, die Ionisation stark zurück;
denn die aktive Masse des dissoziierbaren Salzes wird durch Addition in die
lonenkomplexe stark verringert (R. A.)
Hg. (zu S. 671).
Hg(NHj)2Br2 entsteht durch Einleiten von Ammoniak in eine ätherisch-
alkoholische HgBrj-Lösung als weißes anscheinend amorphes Pulver, das mit
dem schmelzbaren Präzipitat die größte Ähnlichkeit besitzt Schmelzpunkt 196<>
unter Oasentwicklung; durch warmes Wasser wird es zersetzt unter Bildung einer
gelben Verbindung, wahrscheinlich das Bromid der Millonschen Base. Die
Ammoniaktension über dem festen Bromid liegt bei 35^ unterhalb 2 mm, ist
also beträchtlich geringer als die des entsprechenden Jodids (72 mm bei 35^).
Entgegen der Ansicht Roses absorbiert fein verteiltes festes Merciui-
bromid bei gewöhnlicher 2 Moleküle NHj-Gas unter Bildung obiger Ver-
bindung. (H. Ley u. Q. Wiegner.)
Hg (zu S. 664).
Die erhebliche Komplexbildungstendenz mit NO2' dokumentiert sich darin,
daß Mercuronitrat durch Nitritzusatz sofort Hg-Metall abscheidet und Mercuri-
komplex bildet Messungen von Pick (noch unveröffentl. Breslauer Arbeit)
ergeben für die Konstante
(Hg-).(NO,Ti^ 3
nach der Bodländerschen Potentialmethode (s. S. 639). Legt man hier, wie
beim Mercurichloridkomplex die Hg"-Konzentrationswerte von Ley und Heim-
buch er (S. 600) zu Grunde, so ist der Chloridkomplex des gleichen Typus
etwa von soofacher Beständigkeit des Nitritkomplexes. Der geringeren Stabi-
lität des NO^'-Komplexes entspricht es auch, daß Kalomel durch Alkalinitrit
nicht in meßbarem Qrade zur Abspaltung von metallischem Hg veranlaßt
wird, sondern weiß bleibt (R A.)
Sachregister.
Atzbaryt 259.
Ätzkalk 200.
Affinitätsabstufung in der
2. Gruppe 1.
Alabaster 131.
AlkaliberylHumsulfite 19.
Alkaliberylliumtartrate 23.
AJudelöfen 540.
Aluminate 194.
Aluminiumchlorid 181.
Aluminiumsulfat 195.
— Verbindungen 195.
Amalgame: 569.
— Aluminium 596.
— Ammonium 578.
— Barium 573, 589.
— Blei 597.
— Cadmium 573, 593.
— Calcium 588.
-Cer596.
— Darstellung der 578.
— feste, ihre Natur 571.
— Gold 592.
— Kalium 572, tß^
— Konzentrationsketten
569.
— Kupfer 590.
— Lithium 572, 580.
— Magnesium 588.
— Natrium 572, 581.
— Rubidiuh. 587.
— Silber 574, 590.
— Strontium 573, 588.
— Thallium 596.
— Wismut 597.
— Zink 593.
— Zinn 596.
— mercuriverbindungen
Ö63, Ö70.
— quecksilbcr — 665.
Ammoniumcadmiumbro-
mid 498.
Ammoniumcadmiumchlo-
, ride 494.
Jodide 499.
— magnesiumarsenat 66.
carbonat 71.
Chlorid 51.
Phosphat 65.
sulfat 61.
— mercurisulfonat 659.
Anhydrit 131 ff.
Apatit 153.
Aragonit 154.
Arguerit 590.
Asbest 73.
Astrakanit 61.
Atomgewicht
— allgem.Bemerkungcn26.
— Barium 299.
— Beryllium 26.
-- Cadmium 534.
— Caldum 175.
— Magnesium 80.
— Quecksilber 688.
— Radium 310.
— Strontium 237.
— Zink 427.
Barium 242.
— Analytisches Verhalten
244.
— Darstellung von Barium
242.
~ Eigenschaften des metal-
lischen 243.
- Geschichte 242.
— Vorkommen 242.
— Atomgewicht 299.
— acetat 287.
— amid 267.
— amidosulfat 277.
— anenate 283.
Bariumarsenid 267.
— arsenit 283.
— boffluorid 245.
— borate 286.
— borid 268.
7- bromat 270.
— bromid 253.
— carbid 267.
— cadmiumbromid 499.
Chlorid 495.
formiat 506.
Jodid 500.
— carbonat 284.
— carbonyl 245, 267.
— chlorat 268.
— Chlorid 181, 245.
— chlorit 268,
— Cyanid 258.
— dithionat 276.
— fluorid 245,
— formiat 286.
— hydrid 244.
— hydrophosphit 280.
sulfit 271.
— hydroxyd 259.
— hypobromit 269.
chlorit 268.
nibnt 276.
Phosphat 281.
phosphit 280.
— imidosulfat 277.
— jodat 270.
— Jodid 256.
basisches 258. •
— kieselfluorid 245.
— Literatur 290.
— metaantimonit 283.
— nitrid 267.
— nitrat 278.
— nitrit 277. «
— nitrososulfat 277.
— orthophosphat 281.
Bariumoxalat 288.
saures 289.
— oxychloride 253.
— oxyd 25g.
— penteulßd 266.
tliionät 276.
*— perbroniAt 270.
— Perchlorat 26g.
— perjodate 27a
— phosphid 267.
— polysulfide 266.
— pyrosulforsenat 283.
— rhodanid 258.
— selenid 266.
— Silicat 286.
— silicid 268.
— stickoxydschwefelsaurcs
277.
— subchlorid 253.
— sulfarsenat 283.
arscnitc 283.
— sulfhydrat 265.
— Sulfat 271.
— Sulfid 265.
— Sulfit 271.
— supcroxyd 263,
— tartrat 290.
— tctrajodid 258.
sulfid 266.
thionat 276.
— thiosulfat 271.
— tnthionat 276.
Barytcölestin 224.
— Salpeter 278,
Belugenstein 151.
Beryllium 5.
— Atomgewicht 26.
— acetat 22.
— acetylacetonat 24.
— Alkylverbindungen 15.
— ammoniumphosphat 21. |
— borat 22. j
— bromid 16. !
— carbid 19. j
— carbonat 21.
basisches 21. |
•— . chlorat 19.
— Chlorid 15, ;
basisches 16.
— Cyanid 17.
— doppelfluoride 15. !
— Eigenschaften des Me- j
talles 11.
— ferricyanid 17.
Register.
Berylliumferrocyanid 17.
— fluorid 15.
— formiat 22..
— Ocschichtliches 5.
— Gewinnung des Me-
talls 10.
— Hydrolyse der Salze 13.
— hydroxyd 17.
— Jodid 27.
— lonenbildung 12.
— Komplexbildung 13.
— Lösungstension 12.
— nitrat 20.
— orthophosphat 21.
— Oxalat 22.
— oxyd 18.
— Perchlorat 19.
— peijodat 19.
— pyrophosphat 21.
— Reinigungsmethoden
der Verbindungen 9.
— Reaktionen 13.
— Silicat 22,
— Stellung im Elementen-
System 7.
— sulfat 19.
basisch 20.
— Sulfit 19.
— tartrate 23.
— tellurid 19.
— Vorkommen 5.
— Wertigkeit 5.
Bessemerbirne 152.
Betonierung 204.
Blende 313, 346.
Boracit 74.
Brushit 151.
Brewsterit 286.
Buchners Kristalle iiS.
Cadmium 434.
— acetat 488.
— ammoniakverbindungen
509.
— arsenate 487.
— arsenide 468.
— basische Salze 507.
— borat 488.
— bromid 449.
— carbonat 488.
— chlorat 468.
— Chlorid 440.
doppelsalze 490.
6Q5
Cadmiumcyanid 463.
— dithionat 481.
— doppelsalze 490.
, organische 502.
— doppelrhodanide 501.
— fluorid 440.
— , Doppelsalze 490.
Cadmiumformiat 4B8.
— halogenwasserstoff-
säuren 490.
— haloide 438.
— hydroxyd 4^.
— Jodid 455.
— Literatur 5 19 ff.
— metall 434.
Hydrosol des 437.
— metantimonat 488.
— nitrat 4S1.
— nitrid 468.
— nitrit 485.
— Normalelement 479.
— Oxalat 489.
doppelsalze 506.
— oxyd 464.
— oxybromid 507.
Chloride 507.
Jodide 508.
nitrat 508.
sulfat 508.
— peroxyde 465.
— Phosphate 485.
doppclsalze 506.
— phosphide 468.
— pyridinverbindungen
512.
— sake niederer Arsen-
säuren 487. .
— salze, basische 507.
der niederen Phos-
phorsäuren 487.
— selenid 467.
— selenat 481.
doppelsalze 506.
— sclenit 481.
— suboxyd 465.
— sulfat 469.
— sulfid 465.
— Sulfit 480.
doppelsalze 505.
— tellurid 467.
— thiosulfat 481.
doppelsalze 505.
— thioacetat 490.
hypophosphat 490.
696
^11 ■■■■i II«-
KtgjUXla»
Cadmiumthiopyrophos-
phat 489.
Cäsiumauiiniuinbronid
49S.
Chlorid 494.
Jodid 49g.
Calcit 154.
Caldum 87.
— icetat 161.
— amid 119.
-- ammonium 118.
Sulfat 141.
— anhydrophosnhat 147.
152.
— arsenatc 153.
— arsenid 119.
— borate 160.
— borid 123.
— bromid io6.
basisches 109.
— brotnat 129.
— bromit 129.
— - cadmiumchlorid 494.
— carbid 119,
— carbonat 154.
— chlorat 129.
— Chlorid 93.
Pyridin 163.
— chloriir 105.
— cyanamid in.
— Cyanid 111.
— Darstellung 87.
■— dihydrohypophosphit
144.
phospiiati45.i5i.
■■ phosphit 145.
— : dithionat r4i.
— Eigenschaften 89.
— fluorid y2.
— formiat 161.
— - Geschichte 87.
— - hydrid 91.
— hydrophosphat 145. 151.
— — phosphit 144.
Sulfid 117.
sulfit 130,
— hydroxyd 113. i8o. 205.
— hydroxyhydrosulfidii7;
— hydroxylaniinsauresi4i.
— hypobromit 129.
chlörit 123.
phosphat 145-
nitrit 141
sulfit 130
Caldumitfn 89.
— jodat 129.
— Jodid 109.
— imidosulfonat 141.
— magnesiumcarbonat 72.
— metaphosphat 15S
— nitrat 141.
— nitrid 118.
— nitrit 141.
— orthophosphat 145.
— Oxalat 16a.
— oxyd 111.
— oxysulfide 117.
— Perchlorat 129.
jodat 130.
— phosphat 145. 148*
Löslichkeit in Säuren
14S.
— phosphid 11g.
— polysulüde, 117.
— pyroarsenftt 154.
phosphat 153.
— salze, Löslidilcdt 90.
— selenid 118.
— Silicate 159. 183.
■— silidd 122.
— sulfarsenit 154.
— sulfat 131. 180. 183.
— Sulfid 116.
saures 140,
— sulfit 130.
— superoxyd"ii5:
— tartrat 163.
— tetrajodid ni.
— thiosulfat 130.
— QuantitativeBestimmung
des Ca 90.
— Vorkommen 87.
Calomel 599.
Cantonsphosphnr 116.
Camallit 48.
Chlorcaldum 93. 98f.
Chlorkalk 123.
Chlorquecksilbersulfonat-
Ammonium 660.
Kalium 660.
CobaltcadmiumchliMide
496.
Doppelspat 154.
Drummondsches Kalklicht
Düngemittel 152.
Eau de Javdle laS.
Eisencadmiumsulfat 504.
Chloride 496.
Elektroaffinltfttsrdhenfolge
.1.
Erfalrtungsvorgang(MörteI)
195.
Estrichgips 140. 183 fr.
Fraueaeis 131.
Oalmd (Kiesd) 313. 174
Gips 131 ff.
— spat 131.
— stdn 131.
Olauberit 140.
Goslarit 352.
Gfreenoddt 434.
Oruppenübösicfat 1.
Guano 152.
Haidingerit 153.
Harmotom 286.
Herschells Kristalle 117.
Hyalophan 286.
Hydratation (Mörtel) 195.
Hydridbildung der iwdtcn
Gruppe 3.
Hydrophos^hationea, ihr
Gldcfagewicbt 145.
Hydrosol des Cadmium-
metalls 437.
Kainit 62.
Kaliborit 73.
Kaliumberyllat 18.
Kaliumcadmiumbromid
497.
Chloride 492.
Jodid 498*
— mercurisulfonat Ö59
nitrit 506.
sulfat 502.
doppelsalze 502.
Kaliumcaldummagncsiiim-
sulfat 62:
-r- hydromagnesiuncaiix>-
nat 70.
— magnesiumsulfet 6a.
— ' magnesiumtfaiosulfatOs.
Kalk, gelöschter 113. 187.
Kalkmergdnieren 187.
Kalkmilch 182.
Kalkspat 154.
— Sinter 154.
— stein 154. 191.
Kalomel 599.
Kalustit 141.
Kieselzinkerz 313. 374.
. Kolloides Cadmlum 437.
Kolloidales Qttecksnber547.
Kolloidale Quecksllberhalo-
genvertrindungen 603.
Oxydverbindungen
Sulfid 633.
— Zink 316.
Sulfid 349.
Koncfait 155!.
Kottigit 373-
Kreide 154!.
Kunststeine 205.
Kupfercadmiumchloride
496.
Kupfercadmiumsulfat 504.
Langbeinit 61.
Lapis specularis 131.
Leonit 61.
Leopoldiöfen 540.
Literatur:
— Barium 290 ff.
Atomgewicht 306.
— Beryllium 24 ff.
Atomgewicht 31 f.
— Cadmium 519 ff.
■' Atomgewicht 539,
— Calcium 164 ff.
Atomgewicht 179.
— Magnesium 76ff.
Atomgewicht 86.
Mörtel 205.
— Radium 309.
Atomgewicht 312.
— Strontium 232ff.
Atomgewicht 241.
— Quecksilber 674 ff.
Atomgewicht 688.
— Zink 4o8ff.
Atomgewicht 433.
Lithiumcadmiumchlorid
494-
Löschen des Kalkes 113.
181.
Register.
Löslicfakdt der Cadmium-
haloide 439.
— Calciumsalze 90.
— Erdalkalisalze 2.
— Magnesiumsalze 40.
— Zinkhaloide 320.
LoeweTt 62.
Magnesia alba 34. 68.
Magnesium 33.
— acetat 74.
— alkylhaloide 44.
Verbindungen 43.
— Analytisches Verhalten
und lonenreaktionen 39.
— arsenid 56.
— atomgewicht 80.
— borate 73.
— Beziehung zu anderen
Elementen 43.
— borid 56..
— bromat 57.
— bromid 52.
— cadmiumchloride 496.
— cadmiumsulfat 504.
— carbid 56.
— carbonat 66.
— Chemische Eigen-
schaften des Metalls 3a
— chlorat 57.
— Chlorid 45.
— — basisches 52.*
— citrat 75.
— Darstellung des MetaUs
34.
— dimethyl 43.
— diphenyl 44.
— fluorid 44.
— formiat 74.
— Oesohichtlichcs 33.
— hydrocarbonat 69. ,*
Sulfat 6a
Sulfid 55.
orthophosphat 65.
— hydroxyd 53.
— hypobromit 56.
— hypochlorit 56.
— hypophosphit 64.
— lonenbildung 38.
— jodat 57.
— Jodid 53.
— Lösungstension 37.
— metaantimonat 66.
657
Magnesiumnitrat 64.
— nitrid 55.
— nitrit 64.
— orthoarsenat 66.
phosphat 64.
— Oxalat 74.
— oxyd 53.
— perjodat 57.
— peroxyd 54.
— phosphid 55.
— phosphit 64.
— Physikalische Eigen-
schaften des Metalls 36.
— pyrophosphat 66.
— salze, Löslichkeitstabelle
39.
— tartrat 75.
— thiosulfat 63.
— selenat 63.
— selenid 55.
— Silicat 72.
— Sulfat 57.
— sulfid 54.
— sulfit 57.
— Vorkommen 33.
— Wasserstoff 43.
Mangancadmiumchloride
496.
Marienglas 131.
Marmor 154 f.
Meerschaum 73.
Mercuriacetat 628.
— ammine 664.
— ammoniake 666.
— ammoniumverbindun-
gen 663. 665. 674.
— arsenit, basisches 637-
— bromat 634.
— bromid 623.
, Derivate 668. 671.
, Komplexsalze 644.
— bromocyanide 652.
— carbonat 637.
— Chlorid 614.
, Derivate 669.
, Komplexsalze 641.
— chlorocyanide 652.
— Cyanid 627.
— — , Komplexsalze 650.
, Verbindungen 672.
— fluorid 612.
— formiat 628.
— hexametaphosphat 637.
— hyponitrit 635.
696
Register.
Meixniriion 555.
— jodat (S34.
— Jodid 624.
' , Komplexsalze 646.
, Verbindungen 671.
— jodocyanide 653.
— nitrat 636. 661.
— nitrit ^ 661.
— orthoarsenat 637.
phosphat 634.
— Oxalat 628.
komplexe 664.
— oxybromide 624.
* oxydiloride 6aa.
— oxyd 628.
— Perchlorat 634.
— .perjodat 634.
— phosphid 633.
— pyrophosphat tjf.
— itodanid 627.
, seine Komplexsalze
657.
— rhodanocyanide 653.
— salze 555. 612.
— aauerstoffsäuren 669.
— sdenid 633:
— Stickstoffverbindungen
"663.
— sulfat 635. 661.
— sulfid 631.
, Komplexe 659.
— sulfit Q34.
Komplexe 661.
basisches Salz 634.
Mercurius solubtiJs Hahne-
manni 665.
jyiercuroacetat 604.
— aminveiiyindungen 662.
— bromat 607.
— bromid 601.
— carbonat 611.
— chlorat (üo6.
— Chlorid 599.
— cyanat 603.
— dithionat 608.
— fluorid 599.
— formiat 603.
— ion 553.
— jodat 607.
— Jodid 601.
— metaarsenat 611.
arsenit 611,
— hexametaphosphtt 610.
— hydroxyd 604.
Mercuronitrat 609.
— nitrit 609.
— orthoarsenat 611.
— — arsenit 611.
— orthophosphat 610.
-t oxyd 604.
— Oxalat 604.
— Perchlorat 606.
— perjodat 607.
-- pyrophosphat 610.
^ rhodanid 603.
— salze 553. 598.
— sdenat 608.
— selenit 60S.
— snlfat 607.
— sulfid 604.
— sulfit 607.
Mergel 155. 191.
Messing 313.
Metabrushit 151.
Milionsche Base 665. 671 f.
Monomagnesiumperjodat
57.
Mörtel 180.
Natriumcadmiumbromid
497.
Chlorid 493.
Jodid 499.
— ' — sulfat 502.
— magnesiumcarbonat 7a.
sulfat 61.
— mcrcurisulfonat 658.
NIckelcadmiumchloride
4g6.
Okenit 160.
Omithit 152.
Osteolith 152.
Pharmakolith 153.
Phospliationen, Oleichge-
vicht 145.
Phosphoreszenz 265.
Phosphorit 152.
Plombierit 160.
Polyhalit 141.
Priizipitat, sdimelzbärer
weißer 667. 669.
'^, unschmelzbarer 668.
Puzzuolane 187. 189.
Pyrochemische Phase(Mdr-
td) 193.
Quecksilber 540.
— Aggregatszttstandsinde-
rungen 545.
— Amine 6^.
— i^nalytischer Nachwds
543-
— bromocyanide 652.
— chemische und physika-
lische Konstanten 544.
— dilorocyanide 652.
— Dissoziation der Salze
55a.
— cadmiumhaloide 501.
— Dampfdruckemiedri-
gung durch gelöste Me-
talle 570.
— Elektrochemie 55a
— Oefrierpunktsemiedri-
gungen durch gelöste
Metalle 571.
— Gewinnung 540.
— seine Homologen Im
periodischen System 549.
— homerz 599.
— ionen« Eigenschaften
553*
— jodocyanide 653.
— kohlenstoffverbind-
ungen 551.
— kolloidales 547.
— lebereiz 540.
— quantitative Bestim-
mung 543.
— Reinigung 541.
— rhodanocyanide 654.
— thermisdie Konstanten
547.
— Thermochemie 557.
— Vorkommen 540.
— salze, Eigenschaften S53.
— Stickstoffverbindungen
551-
Radium 307.
— Atomgewidit 310.
— Literatur 309.
Reaktionslosigkeit (Mörtd)
203.
Rboelizit 160.
Rubidiumcadmiumhromid
497-
Chlorid 4Q3.
Santorincrde 189.
Sdiönit 60.
Schwerspat 271.
Selenit 131.
— mörtel 205.
Sinterung (Mörtel) 192.
Stabilität d. Carbonate 3.
— Hydroxyde 3.
— der Superoxyde 3.
Stampfbeton 205.
Stickstoffbarium 267.
— quecksilberverbindungen
662.
Strontium 207.
— acetat 231.
— arseinat 229.
— arsenid 222.
— arsenit 229.
— Atomgewicht 237.
— borat 230.
— borid 222.
— bromat 223.
— bromid 214.
— cadmiumchlorid 495.
— cadmiumjodid 500.
— carbid 222.
— carbonat 229.
— chlorat 222.
— Chlorid 2o8f.
— chlorit 222.
— Cyanid 218.
— Darstellung des Metalls
207.
— dihydrohypophosphit
228.
— dithionat 225.
— Eigenschaften 207.
— fluorid 208.
— formiat 231.
— Geschichte 207.
— hydrid 208.
— hydrophosphat 228.
sulfat 225.
Sulfid 221.
Sulfit 223.
— hydroxyd 218.
— hyponitrit 225.
— ion 208.
— jodat 223.
Register.
Strontiumjodid 216.
— kaliumorthophosphat
229.
— metaphosphat 229.
— natriumorthophosphat
229.
— nitrat 226.
— nitrid 222.
— nitrit 225.
— orthophosphate 228.
— Oxalat 232.
— oxyd 2i8.
— Perchlorat 223.
— perjodat 223,
— Phosphat 22a
— phosphid 222.
— polyjodfd 218
— pyrophosphat 229.
— pyrosulfat 225.
— Quantitative Bestim-
mung 208.
— rhodanid 218.
— selenid 22x
— silicid 222.
— Silicat 230.
— sulfat 224.
— Sulfid 221.
— Sulfit 223.
— sulfoarsenit 229.
Strontiumsuperoxyd 220.
— tartrat 232.
— tetrathionat 225.
— tetrasulfid 221.
— thiosulfat 224.
— Vorkommen 207.
Stuckgips 185.
Sublimat 614.
— Ammoniak-etc Verbin-
dungen 667.
Superoxyde, Stabilität 3.
Superphosphat 152.
Syngenit 141.
Tachhydrit 51.
Thomasschlacke 152.
Thomasverfahren 152.
Totgebrannter Gips 193.
— Kalk 181.
Trasse 189.
Tropfstein 154.
Troostit 374.
Vanthbffit 62.
609
WiUemit 374.
WiUiamit 374.
WItherit 284.
Wollastonit 159.
Würtzit 346.
Zement-Magnesia 205.
— Marmor 205.
— Metall 205.
Zemente 187.
Portland - i87ff., 191,
199 ff.
Roman — i&yff.
Ziegelerz 540.
Zinnober 540.
Zink 313.
— acetat 576.
— additionsverbindungen
398.
— amid 398.
— ammoniak 998.
salze 399.
— antimonat 374.
— areenat 373.
— arsenide 350.
Zinkate 33a
Zinkblende 313, 346.
— borate 375.
Zinkbromat 351.
— bromid 332, 384
Atomgewidit 427.
— carbonat 374.
— chlorat 351,
— Chlorid 321, 380.
— Cyanid 337.
— dithionat 366.
— doppelbromide 384.
Chloride 380.
' Cyanide 384.
formiate 398.
Jodide 384.
nitrite 397.
Phosphate 397.
rhodanide 386.
salze, organische 398.
selenate 395.
selenitc 397.
Sulfate 388.
Sulfite 395.
— fluorid 320.
— formiat 375.
~ haloide 320.
— hydroxyd 338.
700
Zinjdon 316.
— jodat 351.
— Jodid 334.
— literatur 408.
— mctall 313.
— nitrat 367.
— nitrid 350.
— nitrit 372.
— peroxyd 346.
Register.
Zinkoxalat 378.
— oxyd 345.
— Perchlorat 351.
— Phosphate 37a.
-^ phosphid 350.
— phosphite 372.
-- rhodanid 337.
— selenat 366.
— selenid 34Q.
Zinkselenite 367-
— Silicat 374,
— silicid 350.
— sulhit 351.
— Sulfid 346.
— tellurid 349.
— thiosuifat 366.
— tetrathionat 366.
— Vitriol 351.
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