genau dieselben Zahlen finden, welche wir früher als kennzeichnend für
die drei Sauerstoffverbindungen des Bleis kennengelernt haben.
+Der Laie+: Nach Ihren Figuren zu schließen, würden diese Atome
miteinander durch eine Art von +Armen+ verkettet sein.
+Der Professor+: Ja. Man nimmt dies an und nennt diese Striche
„+Wertigkeits+“arme oder „+Valenzen+“ oder schlechthin „+Bindungen+“.
Über sie wäre noch manches zu sagen.
+Der Laie+: An Ihren Zeichnungen fällt mir etwas auf, was ich mir
nicht erklären kann. Angenommen, die Atome hätten wirklich solche
Wertigkeitsarme, womit sie einander fassen und festhalten: so müssen
wir doch annehmen, daß die Anzahl dieser Arme für jedes Atom Blei
gleich groß bleibt. In Ihrer Abbildung 7 hat aber das Bleiatom vier
Arme, ebenso das mittlere Bleiatom der Abbildung 8, während die beiden
äußeren Bleiatome dieser Abbildung nur je zwei Arme haben. -- Wie geht
das zu?
+Der Professor+: Ihre Frage rührt an eine kritische Stelle der
Atomtheorie. Diese Lehre nimmt nämlich allerdings an, daß die Anzahl
dieser Arme oder „+Valenzen+“ beim gleichen Atom wechseln kann. Sie
nennt das Bleiatom in der Bleiglätte +zweiwertig+, weil es zwei
Arme hat, dasjenige im Bleisuperoxyd vierwertig, weil es vier Arme
hat; und sie nimmt mit gutem Grund an, daß in der +Mennige+ ein
vierwertiges und zwei zweiwertige Bleiatome enthalten sind. Auf den
ersten Blick erscheint diese Erweiterung der Atomlehre durch die
+Wertigkeits+theorie, welche wir dem Chemiker +Kekulé+ verdanken, sehr
willkürlich. Allein es sprechen gewichtige Tatsachen dafür. Bleiglätte
löst sich nämlich in Salpetersäure auf, Bleisuperoxyd nicht. Behandelt
man nun die zinnoberrote Mennige mit Salpetersäure, so lösen sich darin
zwei Drittel ihres Bleigehalts auf, während das letzte Drittel ungelöst
übrig bleibt. Dieses ist aber nun nicht mehr zinnoberrot, sondern
dunkelbraun gefärbt: es besteht aus reinem Bleisuperoxyd.
+Der Laie+: Dieses Versuchsergebnis spricht allerdings sehr für die
Richtigkeit der Wertigkeitslehre. Wenn nun, wie ich vermute, jedes Atom
seine eigene und besondere Wertigkeit hat und damit auch noch wechseln
kann, wie sollen wir Anfänger uns dies alles merken? Jod und Magnesium
und Quecksilber und Eisen haben doch gewiß auch alle verschiedene
Wertigkeiten?
+Der Professor+: Das „Merken“ ist hier, wie überall, Sache der
praktischen Erfahrung und Übung. Jedoch werden wir vielleicht später
im „+periodischen System der Elemente+“ ein Hilfsmittel kennen lernen,
welches uns dieses Merken ganz außerordentlich erleichtert.
+Der Laie+: Von „+Atomen+“ kann man aber jedenfalls nur bei einfachen,
chemisch unteilbaren Stoffen reden; denn die kleinsten Teilchen
chemischer Verbindungen, wie z. B. der Mennige, bestehen offenbar aus
einer Mehrzahl von Atomen.
+Der Professor+: Ja. Die Atome sind stets die kleinsten Teilchen
der unzerlegbaren Stoffe, der „+Elemente+“. Die zerlegbaren
Stoffe, welche aus Verbindungen der Elemente bestehen, müssen natürlich
auch in ihren kleinsten Teilchen von jedem Element wenigstens ein
Atom enthalten. Die kleinsten Teilchen solcher Verbindungen nennt man
+Moleküle+ (vom lateinischen Wort ~molecula~, die kleine Masse).
+Der Laie+: Wie ist das nun: haben die Atome der verschiedenen Elemente
lauter verschiedene Gewichte, oder gibt es auch gleich schwere darunter?
+Der Professor+: Sie sind alle voneinander verschieden, wenn auch
manchmal nur um geringe Beträge, wie z. B. Nickel und Kobalt.
+Der Laie+: Ich habe in chemischen Lehrbüchern schon manchmal solche
Zahlen gesehen, die als „Atomgewichte“ bezeichnet waren. Ich konnte und
kann mir noch immer nicht vorstellen, wie man gerade auf diese Zahlen
gekommen ist. Ich erinnere mich z. B., für Blei die Zahl 207 gesehen zu
haben. Das soll doch heißen, daß das Bleiatom 207 mal schwerer ist als
etwas anderes. Aber was ist dieses andere? Womit hat man sich die Atome
gewogen zu denken?
+Der Professor+: Dieses andere ist das Wasserstoffatom. Es ist
gewissermaßen das Grammgewicht im Gewichtskasten des theoretischen
Chemikers. Blei hat wirklich das Atomgewicht 207; das heißt: sein Atom
ist 207 mal schwerer als das Wasserstoffatom. -- Können Sie sich denn
denken, wie man diese Wägung gemacht hat?
+Der Laie+: Ich denke, man hat sie überhaupt nicht gemacht, denn die
Atome sind natürlich viel zu klein, um gewogen werden zu können. Aber
das ist wohl auch gar nicht nötig, denn das Gesetz der bestimmten
Gewichtsverhältnisse erspart uns ja diese Wägung. Man braucht wohl nur
gemessen zu haben, wieviel Gramm Blei sich mit einem Gramm Wasserstoff
verbinden, und so wird man wohl die Zahl 207 gefunden haben.
+Der Professor+: Sie haben beinahe recht. Die Sache wird nur dadurch
ein wenig umständlicher, daß Blei und Wasserstoff sich anscheinend
überhaupt nicht miteinander verbinden, wenigstens ist es bis jetzt
nicht gelungen, eine solche Verbindung herzustellen. Man mußte
daher das Atomgewicht des Bleis auf einem Umweg bestimmen. Man
hat den Wasserstoff einer anderen chemischen Verbindung, nämlich
der Schwefelsäure, durch Blei ersetzt und hat mit der Wage leicht
feststellen können, wieviel Blei zum Ersatz von einem Gramm Wasserstoff
notwendig war. Dabei war allerdings noch darauf Rücksicht zu nehmen,
daß das Wasserstoffatom nach allen chemischen Erfahrungen stets
nur einen Wertigkeitsarm besitzt, das Bleiatom aber in den meisten
Verbindungen zwei solche hat. Also tritt in der Schwefelsäure ein
Bleiatom stets an die Stelle von zwei Wasserstoffatomen. Das wahre
Atomgewicht des Bleis muß daher doppelt so groß sein als die Zahl 103½,
welche man auf diesem Umweg findet.
+Der Laie+: Das ist ja ein förmliches Schulbeispiel für die Wahrheit
des Satzes: „Nah beieinander wohnen die Gedanken, doch hart im Raume
stoßen sich die Sachen.“ -- Gibt es denn nun noch weitere Beweise für
das Vorhandensein der Atome? Denn wir haben uns bisher doch nur auf
die, allerdings sehr ernst zu nehmenden, Daltonschen Gesetze gestützt.
+Der Professor+: Die Gründe sind so zahlreich wie der Sand am Meer. Ich
will ein paar von den auffallendsten herausgreifen. Da ist zunächst
das sonderbare Verhalten der Gase in physikalischer und chemischer
Hinsicht. Es weist geradezu auf eine Zusammensetzung aus kleinsten
Teilchen hin. Es ist nämlich höchst merkwürdig, daß +alle+ Gase in
physikalischen Beziehungen sich ganz gleichartig verhalten, wenn sie
auch chemisch noch so verschieden zusammengesetzt sind. Sie werden von
gleichen Drücken gleich stark zusammengepreßt und dehnen sich durch
gleich starke Erwärmung um den gleichen Betrag aus. Dies gilt ebenso
für das einfache, leichte Wasserstoffgas, wie für das schwere und
zusammengesetzte Kohlensäuregas. Also muß dieses gleichartige Verhalten
von der +chemischen+ Natur der Gase unabhängig sein.
+Der Laie+: Mit der +physikalischen+ Beschaffenheit der Atome kann es
wohl auch nicht zusammenhängen: denn ein Wasserstoffatom ist doch viel
kleiner und leichter als ein Kohlensäuremolekül? Ich kann mir nicht
denken, welche physikalische Eigenschaft der Atome da noch ins Gewicht
fallen könnte?
+Der Professor+: Sie vergessen die wichtigste Eigenschaft dieser
kleinen Teilchen, nämlich ihre +Zahl+. Tatsächlich erklären sich
alle gemeinsamen Eigenschaften der Gase geradezu spielend, wenn man
annimmt, daß gleich große Räume verschiedener Gase die gleiche Anzahl
kleinster Teilchen enthalten, seien es nun Atome oder Moleküle. Diese
Teilchen befinden sich in fortwährender, rascher Bewegung, und ihr
heftiger Anprall an die Gefäßwände erscheint uns als der Druck, welchen
das Gas auf diese ausübt. Gleich viele Teilchen müssen natürlich den
gleichen Druck ausüben. Durch +Erwärmen+ wird die Geschwindigkeit
der Bewegung, also auch die Heftigkeit des Aufprallens auf die Wände
gesteigert: tatsächlich wächst der Druck jedes Gases mit der Temperatur.
+Der Laie+: Dies klingt freilich sehr bestechend. Aber die Wucht des
Anpralls an die Gefäßwände hängt doch nicht bloß von der Anzahl der
Teilchen ab; da kommt doch auch ihr Gewicht und ihre Geschwindigkeit in
Betracht?
+Der Professor+: Gewiß. Je schwerer ein Teilchen ist, um so langsamer
muß seine Bewegung sein, wenn es mit der gleichen Wucht aufprallen
soll, wie ein leichtes Teilchen. Tatsächlich ist nun der Gasdruck
des leichten Wasserstoffgases und des schweren Kohlensäuregases
gleich groß. Da die Kohlensäureteilchen 22 mal schwerer als die
Wasserstoffteilchen sind, so müssen wir annehmen, daß sie sich viel
langsamer bewegen als diese.
+Der Laie+: Mir scheint, Ihre Theorien bedürfen doch einer zu großen
Anzahl von Voraussetzungen, und sie verlieren dadurch recht erheblich
an Wahrscheinlichkeit.
+Der Professor+: Ich will Ihnen aber zeigen, daß jede dieser
Voraussetzungen zu Folgerungen führt, welche mit den Tatsachen
übereinstimmen. So haben wir eben festgestellt, daß die schweren
Kohlensäureteilchen sich langsamer bewegen als die leichten
Wasserstoffteilchen, weil sie sonst bei gleicher Anzahl nicht den
gleichen Druck auf die Gefäßwände erzeugen könnten. Vorher hatte
ich erwähnt, daß Erwärmung die Geschwindigkeit der Teilchen erhöht,
Abkühlung infolgedessen sie verringert. Die Kohlensäureteilchen müssen
also durch starke Abkühlung leichter und früher zur völligen Ruhe
kommen als die rascher bewegten Wasserstoffteilchen. Tatsächlich ballen
sich die Kohlensäureteilchen, wenn man sie auf 80 ° unter Null abkühlt,
zu einem weißen Schnee zusammen, der zu Boden sinkt. Um das gleiche
Ergebnis beim Wasserstoff zu erzielen, muß man dieses Gas viel stärker,
nämlich auf 260 ° unter Null, abkühlen.
+Der Laie+: Dies ist freilich sehr merkwürdig. Besteht dieses
Verhältnis zwischen Schwere und Verdichtbarkeit bei allen Gasen?
+Der Professor+: Bei allen, wäre wohl zuviel gesagt. Es gibt erklärbare
Ausnahmen. Aber trotzdem werden Sie fast niemals fehl gehen, wenn Sie
die schweren Gase als leicht verdichtbar, die leichten als schwer
verdichtbar betrachten. Zum Beweis stelle ich Ihnen für einige Gase die
entsprechenden Zahlen zusammen:
----------------+-------+-----------+----------+----------+-----------
| Chlor | Kohlen- |Sauerstoff|Stickstoff|Wasserstoff
| | säuregas | | |
----------------+-------+-----------+----------+----------+-----------
Molekulargewicht| 70,4 | 44 | 32 | 28 | 2
----------------+-------+-----------+----------+----------+-----------
wird flüssig | | | | |
(od. fest) bei: |-34 ° | -79 ° | -183 ° | -196 ° | -259 °
+Der Laie+: Gibt es noch andere Gründe für die Annahme, daß die
verschiedenen Gase im gleichen Raum gleichviel Moleküle enthalten?
+Der Professor+: Allerdings! Sie erinnern sich wohl, wie wir am Anfang
zu dem Begriff „Atomgewicht“ gelangt sind: nicht etwa durch Wägung der
Atome, sondern durch das Gesetz der bestimmten Gewichtsverhältnisse
bei chemischen Verbindungen. Wenn wir z. B. +Silber+ mit +Chlorgas+
zusammenbringen, so beobachten wir, daß 108 Gramm Silber sich mit
35,2 Gramm Chlor verbinden. Lassen wir aber Silber etwa in der
Salpetersäure an die Stelle von Wasserstoffgas eintreten, so finden
wir, daß 108 Gramm Silber genau 1 Gramm Wasserstoffgas ersetzen.
Daraus hat bekanntlich Dalton den Schluß gezogen, daß das Silberatom
108 mal schwerer ist als das Wasserstoffatom, während das Chloratom
35,2 mal so schwer als dieses ist. Ist es nun nicht merkwürdig, daß
auch +ein Liter+ Chlorgas genau 35,2 mal schwerer ist als +ein Liter+
Wasserstoffgas?
+Der Laie+: Das ist allerdings sonderbar; denn die Zahl 35,2 haben
wir doch auf +chemischem+ Weg aus den Vorgängen zwischen Silber,
Salpetersäure und Chlorgas gefunden.
+Der Professor+: Ganz richtig! Und nun begegnen wir derselben Zahl
durch eine rein physikalische Vergleichung der Gewichte von Chlor und
Wasserstoffgas wieder. Dies +kann+ doch nur dadurch erklärt werden,
daß gleiche Raumteile der beiden Gase gleichviel Atome enthalten.
Denn wenn 1 Atom Chlor 35,2 mal schwerer ist als 1 Atom Wasserstoff,
so ist natürlich auch eine Milliarde Chloratome 35,2 mal schwerer als
eine Milliarde Wasserstoffatome. Ist umgekehrt 1 Liter Chlor 35,2 mal
schwerer als 1 Liter Wasserstoff, so müssen beide gleichviel Atome
enthalten.
+Der Laie+: Dieser Beweis befriedigt mich schon besser. Gibt es noch
weitere Gründe für die Atomtheorie?
+Der Professor+: Wenn Sie die letzterwähnte Tatsache eingesehen haben,
bin ich eigentlich erst in den Stand gesetzt, Sie mit den wichtigsten
Gründen vertraut zu machen. Solche wurden besonders durch das genaue
Studium der Eigenschaften der +Lösungen+ erschlossen. Es handelt sich
dabei nur um +echte+ Lösungen, worunter wir solche verstehen wollen,
welche beim Verdunsten des Lösungsmittels den gelösten Stoff wieder
in Kristallen abscheiden. Diese Lösungen haben folgende sonderbare
Eigenschaften gemeinsam:
1. Der gelöste Stoff erniedrigt den Gefrierpunkt des Lösungsmittels,
2. der gelöste Stoff erhöht den Siedepunkt des Lösungsmittels,
3. der gelöste Stoff macht das Lösungsmittel zu einem Leiter der
Elektrizität,
4. der gelöste Stoff übt im Lösungsmittel einen eigentümlichen Druck,
den +osmotischen+ Druck, aus;
Sie erkennen ihn am einfachsten an der gewaltigen Aufblähung, welche
eine mit Salzwasser gefüllte Schweinsblase erleidet, wenn man sie
in reines Wasser legt. -- Diese vier Eigenschaften sind nun im
allgemeinen derart von der Menge des gelösten Stoffes abhängig, daß
die doppelte Menge auch die doppelte Wirkung ausübt. Reines Wasser z.
B. gefriert bekanntlich bei 0 ° und kocht unter normalen Verhältnissen
bei 100 ° Celsius; löse ich nun 100 Gramm Zucker in einem Liter
Wasser, so wird diese Lösung erst unterhalb von 0 ° gefrieren und erst
oberhalb von 100 ° kochen. Löse ich aber 200 Gramm Zucker im Liter,
so bewirkt diese doppelte Zuckermenge auch eine doppelt so große
Gefrierpunktserniedrigung und Siedepunktserhöhung, aber auch eine
Verdoppelung der elektrischen Leitfähigkeit und des Quellungsdrucks
(osmotischen Drucks).
+Der Laie+: Aber dies hat doch mit der Atomlehre eigentlich nichts zu
schaffen? --
+Der Professor+: Mehr, als Sie denken. Es hat nämlich neugierige
Menschen gegeben, welche sich die Frage vorlegten: welche Mengen
muß man von +zwei verschiedenen+ Stoffen in der gleichen Menge des
Lösungsmittels auflösen, damit sie dessen Eigenschaften um den gleichen
Betrag ändern? Also, z. B., wieviel Traubenzucker muß in 1 Liter Wasser
gelöst werden, damit dessen Gefrierpunkt um ebensoviel erniedrigt
wird, wie durch 100 Gramm Rohrzucker? -- Das Experiment hat nun die
sonderbare Antwort erteilt, daß in diesem Fall die Mengen der gelösten
Stoffe im +Verhältnis ihrer Molekulargewichte+ stehen müssen. Da der
Rohrzucker fast das doppelte Molekulargewicht des Traubenzuckers hat,
so braucht man von ihm in der Tat fast doppelt soviel.
+Der Laie+: Dieses Gesetz erinnert ja geradezu an die Verhältnisse der
Gase, deren Gewicht ebenfalls vom Molekulargewicht abhängt.
+Der Professor+: Dieser nämliche Gedanke veranlaßte den Chemieprofessor
van’t Hoff, einmal die Frage zu prüfen, ob vielleicht der
Quellungsdruck (osmotische Druck) gelöster Stoffe dieselbe Ursache
habe, wie der Druck der Gase. Er wollte also prüfen, ob auch der
Quellungsdruck durch den Anprall der Moleküle des gelösten Stoffes
verursacht würde.
+Der Laie+: Ich kann mir gar nicht denken, wie diese Frage durch
Versuche zu entscheiden wäre.
+Der Professor+: Darin zeigte sich gerade die Genialität van’t
Hoffs. Er entschied und beantwortete die Frage klar, ohne einen
einzigen Versuch auszuführen, allein durch Umrechnungen aus alten
Versuchsergebnissen des Botanikers +Pfeffer+ über den osmotischen
Druck, den Pfeffer entdeckt hatte. Er sagte sich: wenn der Druck in
Gasen und Lösungen nur von der Anzahl der Moleküle abhängt, so müssen
44 Gramm Kohlensäuregas, wenn man sie auf den Raum eines Liters
zusammenpreßt, denselben Druck als Gasdruck zeigen, welchen 180 Gramm
Traubenzucker, in einem Liter Wasser gelöst, als osmotischen Druck
ausüben. Denn 180 ist das Molekulargewicht des Traubenzuckers.
+Der Laie+: Und was haben die Zahlen Pfeffers darauf geantwortet?
+Der Professor+: Was im Sinn der Atomlehre zu erwarten war: +die beiden
Drucke stimmten überein+.
+Der Laie+: Aber das ist ja wunderbar, das ist ein Triumph der
Atomtheorie, ein Triumph des menschlichen Geistes!
5. Die Wärmeänderungen bei chemischen Vorgängen.
Es ist für alle chemischen Vorgänge sehr kennzeichnend, daß dabei
entweder Wärme entwickelt oder Wärme verschluckt wird. Es gibt keinen
einzigen chemischen Vorgang, der nicht das eine oder das andere
täte. Diese Veränderungen des Wärmeinhalts der Stoffe sind zwar
kein Unterscheidungsmerkmal zwischen chemischen und physikalischen
Vorgängen, wie schon früher erklärt wurde; aber sie sind für die Frage
der Beständigkeit und für gewisse andere Eigenschaften der Stoffe von
so hoher Bedeutung, daß wir uns etwas eingehender damit befassen wollen.
Betrachten wir zuerst diejenigen chemischen Vorgänge, bei welchen Wärme
+entwickelt+ wird. Man nennt sie „+exothermische+“ Vorgänge. Beachten
wir ferner, daß jeder chemische Vorgang entweder in einem +Zerfall+
oder in einer +Neubildung+ (oder einer Vereinigung beider) besteht,
und beschäftigen wir uns zunächst nur mit den Neubildungen. Wir wollen
also solche Neubildungen betrachten, welche unter Wärme+entbindung+
erfolgen. Sie liefern stets sehr +beständige+ Produkte, d. h. solche
Stoffe, welche nur schwierig in ihre Bestandteile zerlegbar sind. Ein
gutes Beispiel ist die Bildung des Wassers aus Wasserstoffgas und
Sauerstoffgas. Diese beiden Gase kann man bei gewöhnlicher Temperatur
miteinander vermischen, ohne daß sie sich chemisch verbinden. Bringt
man aber das Gemisch mit einer Flamme in Berührung, so erfolgt die
Vereinigung beider Gase zu Wasserdampf. Dabei wird plötzlich eine
ungeheure Wärmemenge frei, welche die Gase auf hohe Glut erhitzt
--: die Vereinigung erfolgt deshalb unter starker Explosion. Daraus
schließen wir zunächst, daß es falsch ist zu sagen:
Wasserstoffgas + Sauerstoffgas = Wasser.
Denn das Wasser ist doch um den Betrag der freigewordenen Wärme ärmer
als das Gemisch der beiden Gase. Diese freigewordene Wärme ist sogar
das eigentlich Unterscheidende zwischen dem Gasgemisch und dem daraus
gebildeten Wasser. Wir müssen daher die Wasserbildung so formulieren:
(Wasserstoffgas + Sauerstoffgas) − =Wärme= = Wasser.
Haben wir uns diese Tatsache fest eingeprägt, so begreifen wir leicht,
warum das Wasser eine so beständige Verbindung ist: es kann in seine
beiden Elemente nicht zerfallen, ohne daß ihm die entwichene Wärme
zuvor wieder zugeführt wird. Da nun diese Wärmemenge sehr groß ist,
so muß das Wasser (als Dampf) bis auf 1800 ° erhitzt werden, damit es
wieder in Wasserstoff und Sauerstoff zerfällt. So riesige Wärmemengen
bieten sich dem Wasser nicht leicht dar, deshalb kann es von selbst
nicht wieder zerfallen.
Es ist aber ohne weiteres klar, daß schon bei der Entstehung des
Wassers infolge der dabei auftretenden hohen Temperaturen die
Möglichkeit gegeben ist, daß es wenigstens teilweise wieder zerfällt.
Dadurch müßte ein Teil der freigewordenen Wärme wieder verbraucht
oder, wie der Fachausdruck lautet, „latent“ werden. In der Tat hat man
ausgerechnet, daß eine mit Sauerstoff gespeiste Flamme eine Temperatur
von nahezu 10000 ° ~C~ erzeugen müßte, wenn alle im ersten Augenblick
freiwerdende Wärme frei bliebe. Tatsächlich aber gibt diese Flamme kaum
2000 °, weil der Hauptteil der Wärme sofort wieder zur Spaltung des
Wasserdampfs verbraucht wird.
Diese Tatsache wirft ein eigentümliches Licht auf den Vorgang der
Wärmeentwicklung überhaupt: dieser Vorgang richtet sich in seiner
ganzen Wirkung offenkundig gegen denjenigen chemischen Vorgang,
welchen er begleitet, nämlich gegen die Wasserbildung aus Wasserstoff
und Sauerstoff. Es ist, als ob die Natur nicht damit einverstanden
wäre, daß diese beiden Stoffe sich zu einem neuen Körper verbinden.
Sie entwickelt daher aus den Bestandteilen heraus die Wärme als
einen Widerstand gegen die Vereinigung, eine Kraft, welche das
Vereinigungsprodukt wieder in seine Bestandteile zu zerlegen strebt.
Sie erreicht jedoch diesen Zweck nur teilweise und unvollkommen, weil
viel Wärme in die Umgebung abgeleitet wird.
Die „exothermischen“ Verbindungen sind also sehr beständig und können
nur durch große Energiezufuhr wieder in ihre Elemente gespalten
werden. Bei vielen von ihnen, z. B. bei den meisten Verbindungen des
Sauerstoffs mit den Metallen, reicht die höchste Glut unserer Öfen
zu dieser Zerlegung noch nicht aus. Doch dürfen wir mit Sicherheit
annehmen, daß in der Glut der +Sonne+ alle exothermischen Stoffe in
ihre Elemente gespalten sind. Deshalb hat man noch vor 20 Jahren
allgemein geglaubt, daß auf der Sonne überhaupt nur chemische Elemente
als Dämpfe existieren könnten.
Diese Ansicht hat sich jedoch nach genauerer Untersuchung der
zweiten Gruppe chemischer Verbindungen, der „+endothermischen+“,
als Irrtum erwiesen. Darunter versteht man diejenigen chemischen
Verbindungen, welche bei ihrer Entstehung aus den Elementen Wärme
aufnehmen, welche also energiereicher als ihre Elemente sind. Zu
ihnen gehört das bekannte +Azetylengas+, welches aus Kohlenstoff und
Wasserstoff besteht, ferner das +Ozon+ und vor allem die sämtlichen
+Sprengstoffe+, also +Schießbaumwolle, Nitroglyzerin, Ammoniaksalpeter+
und +Knallquecksilber+ und viele andere. Der Grund für die Explosivität
dieser Substanzen liegt in dem Wärmeüberschuß, den sie „latent“,
also innerlich gebunden, enthalten. Beim Zerfall müssen sie diesen
Wärmeüberschuß abgeben; er ist die Quelle der Explosionsenergie, der
Zertrümmerungsarbeit. Diese Verbindungen brauchen sich nur in ihre
Elemente umzulagern, um in einer viel energieärmeren Form bestehen zu
können. Die endothermischen Verbindungen verhalten sich also in jeder
Beziehung umgekehrt, wie die exothermischen. Diese entwickeln bei ihrem
Aufbau Wärme, jene bei ihrem Zerfall. Die Wärme, welche die beständigen
exothermischen Stoffe bei ihrer Entstehung abgeben, haben wir als
einen Widerstand gegen diese Bildung kennen gelernt. Ist vielleicht
auch die Explosionswärme, welche beim Zerfall der endothermischen
Stoffe frei wird, ein Widerstand der Natur gegen diesen Zerfall?! --
Dies wäre nur dann möglich, wenn die Explosivstoffe in großer Hitze
beständig wären. Diese Annahme erscheint auf den ersten Blick ganz
widersinnig, weil man die meisten Explosivstoffe doch gerade durch
Erwärmen zur Explosion bringen kann. Aus diesem Grund hat man solche
Erwägungen lange ins Reich der Unmöglichkeit verbannt. Man hat sogar
in der Wärmeentwicklung beim Zerfall der Sprengstoffe einen Grund für
ihre Unbeständigkeit gesucht; man folgerte dabei etwa so: beim Zerfall
des ersten Sprengstoffteilchens entwickelt sich Wärme, welche die
Nachbarteilchen erhitzt und deren Zerfall beschleunigt; dadurch wird
noch mehr Wärme frei, welche auf weitere Nachbarteilchen im gleichen
Sinne wirkt, und so steigert sich spontan die Energie der Zerfalls.
Diese Steigerung erfolgt so blitzschnell, daß alle ihre Stufen zusammen
den einen Vorgang der Explosion bilden.