Titel: | Ueber den Einfluß, welchen das Wasser bei einer großen Anzahl chemischer Reactionen ausübt, von Hrn. J. Pelouze. |
Fundstelle: | Band 47, Jahrgang 1832, Nr. XII., S. 63 |
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XII.
Ueber den Einfluß, welchen das Wasser bei einer
großen Anzahl chemischer Reactionen ausuͤbt, von Hrn. J. Pelouze.
Aus den Annales de Chimie et de Physique. Julius 1832, S.
314 und August S. 434.
Pelouze, uͤber den Einfluß des Wassers bei chemischen
Reactionen.
Hr. Kestner, Fabrikant chemischer Producte in Thann,
schikte mir eine große Quantitaͤt Traubensaͤure (acide racémique), womit ich vor einigen Monaten
zahlreiche Versuche anstellte, in der Hoffnung diese Saͤure in
Weinsteinsaͤure und leztere wieder in Traubensaͤure umaͤndern
zu koͤnnen. Wenn ich dieses Resultat aber auch nicht erzielte und einige
hundert Grammen von einem eben so seltenen als merkwuͤrdigen Koͤrper
verlor, so hatte ich wenigstens das Vergnuͤgen eine Thatsache zu entdeken,
die ihrer Sonderbarkeit wegen gewiß die Aufmerksamkeit der Chemiker erregen wird:
sie besteht darin, daß eine siedendheiße Aufloͤsung von Traubensaͤure
in Alkohol nicht nur die blaue Farbe des Lakmus nicht roͤthet, sondern auch
kein kohlensaures Salz zersezen kann.
Anfangs glaubte ich diese Eigenschaft einem isomerischen Zustande zuschreiben zu
muͤssen, bald uͤberzeugte ich mich aber, daß die
Weinsteinsaͤure genau dieselbe Eigenschaft darbietet. Ich
vervielfaͤltigte nun meine Versuche, dehnte sie auch auf andere
Saͤuren aus und fand zu meinem großen Erstaunen, daß eine darunter,
naͤmlich die Essigsaͤure, im Zustande ihrer hoͤchsten
Concentration (wo sie nur noch das einzige zu ihrer Bestehung noͤthige Atom
Wasser enthaͤlt) die blaue Farbe eines ganz troknen Lakmuspapieres nicht
veraͤndert und mit Kreide gekocht werden kann, ohne auch nur eine Blase
Kohlensaͤure zu entbinden.
Proust hat vor langer Zeit eine Thatsache beobachtet,
welche wahrscheinlich mit einigen der vorher angefuͤhrten analog ist. Er
fand, daß Salpetersaͤure von 1,410 spec. Gew. das Zinn nicht angreift, daß
sich aber auf Zusaz von ein wenig Wasser die Wirkung ploͤzlich und mit
außerordentlicher Heftigkeit einstellt.
Bekanntlich roͤthet auch die wasserfreie Schwefelsaͤure weder in festem
noch in dampffoͤrmigem Zustande ein ganz troknes Lakmuspapier und es muß
durchaus Wasser enthalten, wenn die saure Reaction Statt finden soll.
Chevreul fand,Recherches chimiques sur les corps gras d'origine
animale. Paris, 1823. A. d. O. daß man durch Erhizen von 0,02 Grammen zweifach stearinsaurem Kali mit 5 Gr.
Alkohol von 0,792 spec. Gew. eine Aufloͤsung erhaͤlt, welche 0,20 Gr.
waͤsserigen Lakmus-Extracts nicht roͤthet; daß das Lakmus roth
wird, wenn man 5 Gr. Wasser in die Aufloͤsung gießt, daß es aber auf Zusaz
von 10 Gr. Wasser neuerdings blau wird. Aus diesen Thatsachen schloß Chevreul, daß die Quantitaͤt Stearinsaͤure,
welche das neutrale stearinsaure Salz in ein zweifach stearinsaures verwandelt, von
dem stearinsauren Kali staͤrker angezogen wird, als von dem Kali des Lakmus,
wenn das zweifach stearinsaure Salz in concentrirtem Alkohol aufgeloͤst ist;
waͤhrend das Gegentheil Statt findet, wenn das zweifach stearinsaure Salz in
schwachem Alkohol aufgeloͤst ist. Chevreul
uͤberzeugte sich außerdem, daß die geistigen Aufloͤsungen der fetten
Saͤuren die Farbe des Lakmus nicht veraͤndern.
Dieß sind meines Wissens die einzigen Thatsachen, welche den von mir beobachteten und
oben angefuͤhrten analog sind.
Man goß Essigsaͤure von 1,063 spec. Gew. in eine Glasroͤhre, die man
uͤber Queksilber umkehrte und brachte dann kohlensauren Kalk hinein, welcher
durch Faͤllen von Chlorcalcium mit kohlensaurem Kali, erhalten und bei
100° C. getroknet worden war. Nach Verlauf eines Monats hatte sich noch nicht
eine einzige Blase Kohlensaͤure entwikelt.
Nachdem der kohlensaure Kalk auf ein Filter gebracht und mit Alkohol
ausgesuͤßt worden war, zeigte sich sein Gewicht unveraͤndert. Kreide
und weißer Marmor lieferten dasselbe Resultat.
Ein aͤhnliches Gemenge wurde in eine gekruͤmmte Glasroͤhre
gebracht und laͤngere Zeit gekocht, ohne daß die Saͤure auf das
kohlensaure Salz wirkte. Dasselbe war der Fall im luftleeren Raum. Endlich wurde das
Gemenge noch auf 10 Atmosphaͤren in Oerstedt's
Apparat comprimirt, ohne die geringste Veraͤnderung zu erleiden.
Wenn man an Statt concentrirte Essigsaͤure mit kohlensaurem Kalk in
Beruͤhrung zu bringen, sie auf Aezkalk gießt, der durch Gluͤhen von
Marmor erhalten wurde, so bildet sich sogleich essigsaurer Kalk, der sich in der
uͤberschuͤssigen Saͤure aufloͤst.
Es ist sehr schwer eine genuͤgende Erklaͤrung dieser verschiedenen
Erscheinungen zu finden. Es fragt sich, warum die Essigsaͤure im Zustande
ihrer groͤßten Concentration und bei einer Temperatur von 119° C.
nicht Kraft genug hat, um die Kreide zu zersezen, waͤhrend sie sich leicht
mit dem Kalk verbindet. Es ist wahr, daß hier die Saͤure und die Basis kein
Hinderniß zu uͤberwinden haben, keinen Koͤrper ausscheiden
muͤssen, um sich zu vereinigen. Warum gehorcht aber im ersteren Falle das
kohlensaure Gas nicht seiner Elasticitaͤt? warum thut die starke
Saͤure nicht, was die schwache Saͤure thut? und durch welche
unbekannte Kraft entzieht sich der kohlensaure Kalk dem gewoͤhnlichen Geseze?
Dieß ist ein schwer zu loͤsendes Raͤthsel.
Die kohlensauren Salze des Kalis, Natrons, Bleies, Zinks, Strontians, Baryts und der
Bittererde werden durch die krystallisirbare Essigsaͤure zersezt. Die drei
lezteren außerordentlich langsam. In allen Faͤllen findet aber die Zersezung
lebhaft Statt, wenn man die Saͤure mit Wasser verduͤnnt. Loͤst
man sie hingegen in ihrem mehrfachen Gewicht absoluten Alkohols auf, so verliert sie
vollkommen die Eigenschaft, die Saͤure aus obigen kohlensauren Salzen
auszutreiben, und erhaͤlt sie neuerdings, wenn man das Gemenge mit Wasser
versezt. Jedenfalls ist die Menge dieser Fluͤssigkeit, welche man nothwendig
anwenden muß, um die Reaction zu veranlassen, nicht gleichguͤltig, wovon
folgender Versuch ein merkwuͤrdiges Beispiel liefert.
Man brachte in eine Roͤhre eine gewisse Menge einer gesaͤttigten
Aufloͤsung von kohlensaurem Kali in Wasser, fuͤllte sie dann mit
Queksilber ganz auf und kehrte sie hierauf im Queksilberbade um. Alsdann trieb man
durch eine Saugroͤhre ein Gemisch von Alkohol mit concentrirter
Essigsaͤure hinein; nachdem man sie eine halbe Minute lang
geschuͤttelt hatte, fiel das kohlensaure Kali als ein weißes koͤrniges
Pulver nieder, und es entwikelte sich nicht die geringste Menge kohlensaures
Gas.
Die Gegenwart des Alkohols modificirt also unter diesen Umstaͤnden die
Verwandtschaften so, daß derselbe eine groͤßere Tendenz hat, das Wasser
anzuziehen als die Essigsaͤure (eine starke Saͤure), das kohlensaure
Kali zu zersezen, welches sie im wasserhaltigen Zustande so leicht zersezt.
Eine rationelle Erklaͤrung einer so sonderbaren Thatsache scheint mir nicht
leicht zu finden. Da das essigsaure Kali sowohl im Alkohol als in einem Gemisch desselben
mit Essigsaͤure aufloͤslich ist, so begreift man nicht, was sich
seiner Bildung widersezen sollte.
Was uͤbrigens auch die Ursache des Einflusses seyn mag, den der Alkohol in
Beruͤhrung mit Essigsaͤure und kohlensauren Salzen ausuͤbt, und
welcher aufhoͤrt, sobald man diese Salze durch ihre Basen ersezt, so ist so
viel gewiß, daß waͤhrend der ganzen Dauer der Beruͤhrung die
Eigenschaften der Essigsaͤure, wo nicht aufgehoben, doch gaͤnzlich
maskirt sind. Ich habe noch folgenden Versuch angestellt, der so zu sagen das
Umgekehrte des ersten ist. Ich loͤste essigsaures Kali in Alkohol von 97
Centesimalgraden auf und leitete durch die Fluͤssigkeit einen Strom
Kohlensaͤure. Nach einigen Augenbliken erhielt ich einen reichlichen
Niederschlag von kohlensaurem Kali, welcher ungeachtet der frei gewordenen
Essigsaͤure bestand, weil diese Saͤure, wie ich schon gesagt habe, die
kohlensauren Salze nicht mehr zersezt, wenn sie in Alkohol aufgeloͤst ist.
Wenn die bei diesem Versuche angewandten Substanzen wasserfrei sind, entsteht eine
große Menge Essigaͤther.
Man kann also bei demselben Druk und bei derselben Temperatur das essigsaure Kali
durch Kohlensaͤure und das kohlensaure Kali durch Essigsaͤure
zersezen. Man braucht die chemische Reaction naͤmlich nur in einem
verschiedenen Aufloͤsungsmittel vorgehen zu lassen.
Da die Kreide weder in der Waͤrme noch in der Kaͤlte durch concentrirte
Essigsaͤure zersezt wird, so vermuthete ich, daß der essigsaure Kalk seine
Basis wohl an die Kohlensaͤure abgeben koͤnnte; ich ließ daher bei
verschiedenen Temperaturen eine große Menge Kohlensaͤure uͤber
essigsauren Kalk, sowohl troknen als feuchten und durch eine concentrirte
Aufloͤsung desselben streichen, erhielt aber nur negative Resultate.
Wasserfreier Alkohol, Schwefelaͤther, Essigaͤther maskiren mehr oder
weniger vollstaͤndig die Eigenschaften der staͤrksten Saͤuren.
Ihre Aufloͤsung roͤthet das blaue Lakmuspapier nicht und greift eine
große Anzahl kohlensaurer Salze nicht an.
Ein Gemisch von ungefaͤhr 6 Theilen absoluten Alkohols und 1 Theil
concentrirter Schwefelsaͤure wirkt auf kein neutrales kohlensaures Salz,
zersezt aber augenbliklich das essigsaure Kali und entbindet daraus reichliche
Daͤmpfe von Essig, mit Essigaͤther gemischt.
Man weiß durch die Untersuchungen von Hennell und Serullas, daß die Schwefelweinsaͤure sich in der
Kaͤlte in einem Gemisch von Alkohol und concentrirter Schwefelsaͤure
bildet, daß aber, der Ueberschuß von Alkohol mag noch so groß seyn, immer freie
Schwefelsaͤure in dem Chemisch zuruͤkbleibt. Man darf daher aus dem oben
angefuͤhrten Versuch folgern, daß eine geistige Aufloͤsung von
Schwefelweinsaͤure und Schwefelsaͤure ein kohlensaures Salz nicht
zersezen kann. Die Dazwischenkunft des Wassers ist noͤthig, damit sich die
Reaction einstellt.
Eine Aufloͤsung von salzsaurem Gas in Alkohol, die so concentrirt ist, daß die
Fluͤssigkeit mit ihrem vierhundertfachen Volumen Wasser verduͤnnt, das
Lakmuspapier noch roͤthet, greift mit außerordentlicher Heftigkeit den
kuͤnstlichen kohlensauren Kalk und selbst den Marmor an. Sie greift auch,
obgleich weniger lebhaft, die kohlensauren Salze des Baryts, Strontians, der
Bittererde und des Natrons an, selbst dann wenn diese Salze zuvor gegluͤht
wurden. Sie zersezt hingegen das kohlensaure Kali nicht.
Ein Gemisch von concentrirter Salpetersaͤure mit Alkohol zersezt das
kohlensaure Kali ebenfalls nicht, wirkt aber kraͤftig auf den kohlensauren
Kalk und Strontian. Kohlensaurer Baryt, Bittererde und Natron werden auch
angegriffen, aber sehr langsam.
Ich habe schon gesagt, daß die Pflanzensaͤuren sich aͤhnlich verhalten
wie die Mineralsaͤuren. Ich stellte meine Versuche hauptsaͤchlich mit
Weinsteinsaͤure, Paraweinsteinsaͤure, Citronensaͤure und
Kleesaͤure an. Alle vier loͤsen sich in betraͤchtlicher Menge
in Alkohol auf. Die Aufloͤsung der beiden ersten Saͤuren in dieser
Fluͤssigkeit griff keines der vielen kohlensauren Salze an, womit ich sie in
Beruͤhrung brachte.
Die Citronensaͤure ist unter denselben Umstaͤnden ohne Wirkung auf den
kohlensauren Strontian, Kalk und Baryt, greift aber kohlensaures Kali und
kohlensaure Bittererde, leztere jedoch sehr langsam, an.
Die Kleesaͤure, welche die Kohlensaͤure aus dem kohlensauren Strontian,
Baryt und der kohlensauren Bittererde austreibt, ist auf kohlensaures Kali und
kohlensauren Kalk ganz unwirksam.
Die in dieser Abhandlung enthaltenen Beobachtungen duͤrften fuͤr die
praktische Chemie von einigem Nuzen seyn. Sie zeigen naͤmlich, daß man oft
mehr oder weniger bedeutende Schwierigkeiten finden wird, in Alkohol
aufgeloͤste Saͤuren zu neutralisiren, und daß man aus dem Verhalten
dieser Fluͤssigkeiten zu den Reactionspapieren nicht voreilig auf ihre
Neutralitaͤt schließen darf, was besonders bei organischen Analysen, wo man
so haͤufig Alkohol und Aether anwendet, beachtenswerth ist.
In theoretischer Hinsicht ist zu bemerken, daß wenn auch einige der
angefuͤhrten Thatsachen genuͤgend erklaͤrt werden
koͤnnen, bei anderen dieses hingegen unmoͤglich ist. Wie soll man sich
z.B. erklaͤren, warum concentrirte Essigsaͤure den kohlensauren Kalk
nicht zersezt, waͤhrend dieselbe Saͤure sich so leicht mit dem Aezkalk
verbindet? Warum ist das
Wasser im ersten Falle noͤthig und im zweiten unnuͤz, waͤhrend
doch dasselbe Product entstehen muß? Man kann nicht sagen, daß die krystallisirbare
Essigsaͤure die Kreide schlecht befeuchtet, und daß ihre Unwirksamkeit diesem
Umstaͤnde zuzuschreiben ist, denn abgesehen davon, daß kein Grund vorhanden
ist, warum dieselbe Saͤure den Aezkalk besser befeuchten sollte,
haͤtte der Druk von 10 Atmosphaͤren, welchem man das Gemenge unterzog,
hingereicht, um eine vollkommene Beruͤhrung und folglich eine Zersezung
dieser beiden Koͤrper zu bewirken. Auf der anderen Seite machte es auch schon
das Kochen der Essigsaͤure uͤber Kreide im luftleeren Raume, wobei
keine Reaction Statt fand, unwahrscheinlich, daß der Luftdruk irgend einen Antheil
an der Erscheinung hat. Was uͤbrigens auch die wahre Ursache seyn mag, so
liefert die Thatsache selbst den unbestreitbaren Beweis, daß die Verwandtschaft der
Koͤrper zu einander mit der Natur der Aufloͤsungsmittel, worin ihre
Einwirkung gerade Statt findet, wechseln kann, und es waͤre unrichtig, wenn
man geradezu sagen wollte, daß diese oder jene Saͤure, diese oder jene Reihe
von Salzen zersezt, denn im isolirten Zustand und im Zustande der Aufloͤsung
sind die Resultate bisweilen ganz verschieden. So koͤnnen die in Alkohol und
die in Wasser aufgeloͤste Essigsaͤure in Bezug auf gewisse
Koͤrper, z.B. die Kreide, als ganz verschiedene Saͤuren betrachtet
werden. Die in Alkohol aufgeloͤste Essigsaͤure verhaͤlt sich zu
den kohlensauren Salzen wie die Kohlensaͤure zu den in Wasser
aufgeloͤsten essigsauren Salzen und umgekehrt die in Wasser
aufgeloͤste Essigsaͤure zu den kohlensauren Salzen wie die
Kohlensaͤure zu den in Alkohol aufgeloͤsten essigsauren Salzen; in dem
einen Falle findet naͤmlich gar keine Wirkung und in dem anderen eine
vollstaͤndige Zersezung Statt.
Diese Thatsachen scheinen wo moͤglich noch mehr Berthollets Gesez zu bekraͤftigen, naͤmlich das der
doppelten Zersezungen durch Unaufloͤslichkeit. In der That, wenn die KohlensaͤureKohensaͤure das in Alkohol aufgeloͤste essigsaure Kali zersezt, so geschieht
dieß, weil das kohlensaure Kali, welches sich bilden muß, in dieser
Fluͤssigkeit unaufloͤslich ist, abgesehen von der merkwuͤrdigen
Eigenschaft der Essigsaͤure, das kohlensaure Kali unter diesen
Umstaͤnden nicht zu zersezen.
Es ist nicht unmoͤglich, daß man durch Kohlensaͤure oder jede andere
schwache Saͤure, die in einem geeigneten Vehikel aufgeloͤst ist, die
staͤrksten Saͤuren aus ihren salzartigen Verbindungen wird trennen
koͤnnen. Indessen ist mir ein in dieser Absicht angestellter Versuch nicht
gelungen. Ich loͤste Chlorstrontium, auch Chlorkupfer und salpetersaures
Kupferoxyd in Alkohol auf und leitete lange Zeit einen Strom kohlensaures Gas
hindurch, ohne daß sich kohlensaurer Strontian oder kohlensaures Kupfer
bildete.Daß aus einer Aufloͤsung von (wasserfreiem) Chlorstrontium und
Chlorkupfer in absolutem Alkohol durch kohlensaures Gas kein kohlensaurer
Strontian und kein kohlensaures Kupferoxyd niedergeschlagen werden konnte,
ist ganz natuͤrlich, weil die Basen in diesen Haloidsalzen als
Metalle, die sich nicht mit Kohlensaͤure verbinden koͤnnen,
enthalten sind! A. d. R.
Die Gegenwart des Wassers scheint fuͤr die chemischen Reactionen nicht immer
noͤthig zu seyn. Viele koͤnnen auch in anderen
Aufloͤsungsmitteln vor sich gehen. Unter der Luftpumpe getroknete und in
absolutem Alkohol aufgeloͤste Kleesaͤure schlaͤgt den in
absolutem Alkohol aufgeloͤsten salpetersauren Kalk nieder. Schwefelcyankalium
faͤrbt sowohl das in Alkohol als das in Wasser aufgeloͤste
Eisenchlorid stark roth etc.