54

Atomgewicht - Atomtheorie

geflüchtet, so daß der Streit um Atomismus oder Dynamismus vielfach als ein solcher zwischen Physik und Philosophie aufgefaßt wird.

Vgl. Fechner, Über die physik. und philos. Atomenlehre (2. Aufl., Lpz. 1864); Laßwitz, Geschichte der Atomistik vom Mittelalter bis Newton (2 Bde., Hamb. und Lpz. 1890).

In der Chemie heißen A. die kleinsten, weder auf mechan. noch auf chem. Wege weiter zerlegbaren Teilchen der chem. Elemente, die an sich unveränderlich und mit anziehenden Kräften zueinander (s. Affinität) ausgestattet gedacht werden (s. Atomtheorie). Die A. eines Elements müssen selbstverständlich sämtlich gleiche, die verschiedener Elementarstoffe verschiedene Eigenschaften haben. Die A. besitzen jedenfalls Masse (s. Atomgewicht) und Ausdehnung. Ob die jetzt angenommenen Elementaratome wirklich absolut unteilbar und einheitlich sind, ist noch nicht festgestellt. Mehrere Thatsachen lassen vermuten, daß sie aus den noch unbekannten Uratomen zusammengesetzte Gruppen, ähnlich wie die chem. Radikale (s. d.) aus den Elementaratomen, sind. Die A. sind jedenfalls so klein, daß sie niemals einzeln sinnlich wahrgenommen werden können. Auch das kleinste, unter dem Mikroskope noch sichtbare Partikelchen eines chem. Körpers enthält noch Millionen von Einzelatomen. (S. Moleküle.)

Atomgewicht. Während die Atome (s. d. und Atomtheorie) eines und desselben chem. Elements gleiche Eigenschaften, also auch gleiche Masse und daher gleiches Gewicht haben müssen, kommen den Atomen verschiedener Elemente verschiedene Gewichte zu. Seit der Entdeckung des Gesetzes der multiplen Proportionen und Aufstellung der neuern naturwissenschaftlichen Atomtheorie hat sich die Chemie damit beschäftigt, die A. ihrer Größe nach zu ermitteln, und ist nach langen Irrwegen seit etwa 1865 zu befriedigendem Ziele gelangt. Als Einheit hat man dabei das erfahrungsgemäß kleinste A. eines Elements, des Wasserstoffs, gewählt. Das A. eines andern Elements drückt also aus, um wie vielmal so groß es ist als das Gewicht eines Atoms Wasserstoff.

Man bestimmt die A., indem man zunächst die Gewichtsverhältnisse auf dem Wege der chem. Analyse oder Synthese ermittelt, nach denen jedes Element mit den übrigen in Verbindung tritt; sodann hat man die Größe der so ermittelten Verhältniszahlen auf 1 Teil Wasserstoff zu reduzieren. Wenn z. B. das Wasser in 100 Teilen 11,11 Teile Wasserstoff und 88,89 Teile Sauerstoff, also auf 1 Teil Wasserstoff 8 Teile Sauerstoff enthält, so würde für den Fall, daß es eine Verbindung gleichvieler Atome der beiden Elemente wäre, das A. des Sauerstoffs 8 sein. Nun existiert aber eine zweite Verbindung beider Elemente (Wasserstoffsuperoxyd), die 5,88 Proz. Wasserstoff und 94,12 Proz. Sauerstoff, also 1 Teil des erstern mit 16 Teilen des letztern verbunden enthält. Wenn nicht das Wasser, sondern dieses Wasserstoffsuperoxyd aus gleichvielen Atomen beider Elemente besteht, und dies könnte von vornherein ebensogut möglich sein wie die entsprechende Zusammensetzung des Wassers, so müßte das A. des Sauerstoffs zu 16 angenommen werden. In die gleiche Lage wird man nun in jedem Falle geraten, wo zwei Elemente miteinander mehrere Verbindungen bilden: man wird vor die Wahl einer der möglichen, untereinander im Verhältnis ganzzahliger Vielfacher einer Grundzahl stehenden Größen gestellt.

Diese Wahl kann mit voller Sicherheit nur dann getroffen werden, wenn man die Molekulargewichte (s. d.) aller oder doch einer größern Anzahl der Verbindungen des Elements kennt, dessen A. zu bestimmen ist. Selbstverständlich müssen die Molekulargewichte auf dieselbe Einheit (Wasserstoffatomgewicht = 1) bezogen sein wie die A. Da das Molekül einer Verbindung von jedem Element mindestens ein Atom, oder (wenn mehr) eine ganze Anzahl von Atomen enthält, so ist das A. eines Elements die kleinste Menge desselben, die in den Molekulargewichten aller seiner Verbindungen vorkommt, wenn alle größeren Mengen ganzzahlige Vielfache dieser kleinsten sind. Der Atomgewichtsbestimmung bei einem Element hat also, wenn sie sicher sein soll, die Ermittelung der Molekulargewichte seiner Verbindungen vorauszugehen. Dies ist nun bisher nicht in allen Fällen möglich gewesen, doch haben sich einzelne Beziehungen zwischen dem A. der Elemente und andern meßbaren Eigenschaften derselben ergeben, die sich als Hilfsmittel für die Atomgewichtsbestimmung verwenden lassen, wie namentlich die Atomwärme (s. Dulong-Petitsches Gesetz) und der Isomorphismus (s. d.).

Über die jetzt geltenden, meist wahren A. der Elemente s. die Einzelartikel. (S. auch Periodisches System der chemischen Elemente.)

Atomismus, s. Atom.

Atomtheorie. Von Dalton wurde 1804 die Entdeckung gemacht, daß die Gewichtsverhältnisse, nach denen sich die chem. Elemente miteinander verbinden, ausgedrückt werden durch Zahlen, die für jedes Element auf eine einzige Grundzahl bezogen werden können, von der alle übrigen verhältnismäßig einfache ganzzahlige Vielfache sind (Gesetz der einfachen multiplen Proportionen). So entstehen z. B. durch Vereinigung von Wasserstoff mit Sauerstoff nur zwei neue Körper, Wasser: 1 Gewichtsteil Wasserstoff und 8 Gewichtsteile Sauerstoff; und Wasserstoffsuperoxyd: 1 Gewichtsteil Wasserstoff und 16 Gewichtsteile Sauerstoff. Stickstoff und Sauerstoff dagegen verbinden sich in fünf verschiedenen Verhältnissen miteinander: 14 Teile Stickstoff mit 8 Teilen Sauerstoff = Stickoxydul; 14 Teile Stickstoff mit 16 Teilen (2·8) Sauerstoff = Stickoxyd; 14 Teile Stickstoff mit 24 Teilen (3·8) Sauerstoffe = Salpetrigsäureanhydrid; 14 Teile Stickstoff mit 32 Teilen (4·8) Sauerstoff = Untersalpetersäureanhydrid; 14 Teile Stickstoff mit 40 Teilen (5·8) Sauerstoff = Salpetersäureanhydrid.

Wenn die materielle Raumerfüllung bei allen Körpern eine kontinuierliche, überall gleichmäßige wäre, und die chem. Verbindung verschiedener Stoffe zu einem neuen auf vollständiger gegenseitiger Durchdringung bestände (dynamisch-chem. Theorie), so wäre es allenfalls verständlich, daß sich dabei ein Maximal- und ein Minimal-Grenzverhältnis geltend machte, aber zwischen beiden sollten dann unendlich viele Gewichtsverhältnisse existieren, nach denen sich die gegenseitige Durchdringung oder chem. Verbindung vollziehen könnte. Daß dem nicht so ist, daß sich vielmehr die Verbindungsgewichtsverhältnisse stets sprungweise nach dem Gesetze der ganzzahligen Multiplen ändern, ist nur dann verständlich, wenn dis Materie nicht kontinuierlich, sondern diskret erfüllter Raum ist, d. h. wenn sie aus kleinsten, weder mechanisch noch chemisch teilbaren und undurchdringlichen Partikelchen, den Atomen, besteht und es so viele Arten von Atomen wie chem. Elemente giebt. Die Atome eines und desselben Elements werden sämtlich dieselben Eigen- ^[folgende Seite]