Zeit anfangs vorhanden umgesetzt

während des 1. Zeitteilchens 1 a

" " 2. " 1-a (1-a)a

" " 3. " 1-a-(1-a)a = (1-a)^2 (1-a)^2a

" " 4. " (1-a)^2-(1-a)^2a = (1-a)^3 (1-a)^3a

Nach Ablauf der Zeit t würde die noch vorhandene Menge sich also auf

(1- a)^t belaufen. Will man dem Umstande Rechnung tragen, daß die

Verhältnisse sich nicht sprungweise von Zeitteilchen zu Zeitteilchen,

sondern daß sie sich stetig ändern, so muß man die Zeitteilchen als

sehr klein (der Grenze 0 sich nähernd) und ihre Zahl entsprechend

groß (der Grenze ∞ sich nähernd) ansehen. Nähert sich das einzelne

Zeitteilchen der Null, so tut das auch die umgewandelte Menge.

Der Ausdruck (1-a)^t nimmt also, wenn wir uns der infinitesimalen

Betrachtungsweise bedienen, die Form (1 - 0)∞ an. Löst man diesen

Ausdruck mit den Hilfsmitteln der Differentialrechnung, so ergibt sich

für a der Wert:

a = 1/t l 1/(1 - x)

In diesem Ausdruck ist x die in der Zeit t (in Minuten) umgewandelte,

1 - x also die nach Ablauf der Zeit t noch vorhandene Menge[527].

Es wird also in jedem Zeitteilchen ein konstanter Bruchteil der

Verbindung umgesetzt, oder die Wirkung ist stets der wirkenden Masse

proportional. Daß dieses zuerst mehr vermutete als sicher nachgewiesene

Gesetz tatsächlich gültig ist, hat *Wilhelmy* durch folgende

experimentelle Prüfung nachgewiesen. Er mischte die Zuckerlösung

mit der Säure. Der Drehungswinkel betrug vor der Mischung 46°,75.

Nach Ablauf von 15 Minuten betrug er nur noch 43°,75. Für diesen

Wert berechnet sich log 1/(1 - x) zu 0,0204 und 1/t log 1/(1 - x) =

0,0013[528].

Wurde von 15 zu 15 Minuten gemessen und danach jedesmal a ermittelt, so

ergab sich folgende Tabelle:

t (in Minuten); Drehung; log 1/(1 - x); 1/t log 1/(1 - x)

15 43°,75 0,0204 0,0013

30 41° 0,0399 0,0013

45 38°,25 0,0605 0,0013

60 35°,75 0,0799 0,0013

75 33°,25 0,1003 0,0013

Der Wert 1/t log 1/(1 - x), den wir für a abgeleitet haben, läßt also

eine konstante Beziehung zwischen der Zeit t und der in dieser Zeit

umgewandelten Menge x erkennen. Denn 1/t log 1/(1 - x) ergab für alle

untersuchten Einzelfälle der experimentellen Untersuchung stets

denselben Wert 0,0013. Erst in der 5. Dezimale traten Abweichungen auf,

die innerhalb der Grenzen der Beobachtungsfehler lagen.

*Wilhelmy* kam also zu dem Gesamtergebnis, daß das

Massenwirkungsgesetz, das man zuerst aus rohen Versuchen und ohne

Rücksicht auf die Kontinuität des Vorganges abgeleitet hatte, für die

von ihm untersuchten chemischen Vorgänge und mit Rücksicht darauf,

daß sich die Verhältnisse in der Natur nicht sprungweise, sondern

kontinuierlich ändern, streng gültig ist.

Da wir log 1/(1 - x) durch die Anzahl der verflossenen Zeiteinheiten

(Minuten) dividierten, um zu a = 1/t log 1/(1 - x) zu gelangen, so

stellt a das Maß der Reaktionsgeschwindigkeit vor[529].

*Wilhelmys* Arbeit wurde zunächst kaum beachtet. Man war auf dem

Gebiete der Chemie um die Mitte des 19. Jahrhunderts so ausschließlich

mit dem Einzelstudium und mit der Gruppierung der sich in ungeheurer

Fülle aufdrängenden organischen Verbindungen beschäftigt, daß für

Untersuchungen allgemeinerer Art das Interesse nur gering war. Es

dauerte länger als ein Jahrzehnt, bis die Untersuchung des Ablaufs

der chemischen Umsetzungen besonders durch *Berthelot* und durch

*Guldberg* und *Waage* wieder aufgenommen wurde, um in der neuesten

Phase der Entwicklung der allgemeinen und der physikalischen Chemie, im

Mittelpunkte des Interesses zu stehen.

Während *Jellet* und *Wilhelmy* sich zur Untersuchung des chemischen

Gleichgewichts einer physikalischen Methode bedienten, verfolgte

*Berthelot* das gleiche Problem auf chemischem Wege. An Stelle des

von *Jellet* benutzten polaristrobometrischen Verfahrens trat bei

*Berthelot* die seit der Zeit *Gay-Lussacs* emporgeblühte, für

die quantitative Bestimmung in der Lösung befindlicher Stoffe so

vorzüglich geeignete maßanalytische oder Titriermethode. Im übrigen

stellten sich beide Forscher das gleiche Problem, nämlich den zwischen

Basen und Säuren stattfindenden Reaktionsverlauf in bezug auf seine

Geschwindigkeit und das resultierende chemische Gleichgewicht zu

erforschen. *Berthelot* wählte für seine Untersuchung die der

Salzbildung ganz entsprechende Entstehung der zusammengesetzten

Äther[530]. Sein Verfahren bestand darin, daß er die Stoffe, deren

wechselseitige Wirkung er ermitteln wollte, in zugeschmolzenen Röhren

längere oder kürzere Zeit erhitzte. Die erhaltenen Produkte wurden

analysiert und daraus die Ergebnisse der Umsetzung berechnet. Zu den

einfachsten und von *Berthelot* am genauesten untersuchten Vorgängen

dieser Art gehört die Bildung von Essigsäureäther aus Essigsäure und

Alkohol. Sie erfolgt nach der Gleichung:

Die Naturwissenschaften in ihrer Entwicklung und in ihrem Zusammenhange, IV. Band Das Emporblühen der modernen Naturwissenschaften seit der Entdeckung des Energieprinzips · 第 50 / 171 题