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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 ¶
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Eigenschaften, also gleiches Gewicht, gleiche Affinität zu andern u. s. w. besitzen, die Atome verschiedener Elemente aber verschiedenes Gewicht u. s. w. haben. Chem. [* 3] Verbindungen werden alsdann dadurch zu stande kommen, daß sich mehrere Atome durch gegenseitige chem. Anziehung nach bestimmtem Anzahlverhältnisse zu den kleinsten Partikelchen der chem. Verbindung (Molekülen) zusammenlagern. Vereinigen sich so zwei Elementaratome miteinander zu einem Molekül, so muß dies in dem Mengenverhältnisse ihrer Atomgewichte geschehen; sind dagegen von einem der Elemente im Molekül der Verbindung mehrere Atome vorhanden, so wird die Gewichtsmenge desselben durch das Produkt aus dem Gewichte eines Atoms und der Anzahl der Atome ausgedrückt werden müssen.
Das Gesetz der einfachen multiplen Proportionen ist dann die notwendige Folgerung der
Atomtheorie. Wesentlich gestützt
wird die
Atomtheorie weiterhin durch die Isomerie (s. Isomer) chem. Körper, indem die Existenz von Substanzen, die nach Art und Mengenverhältnissen
ihrer Bestandteile vollkommen gleich, nach ihren Eigenschaften aber durchaus verschieden sind, nur verständlich ist durch
die, übrigens in zahllosen Einzelfällen bereits bestimmt nachgewiesene verschiedenartige Gruppierung derselben Art und
Anzahl von Einzelatomen in den Molekülen der Verbindungen. Ohne die
Atomtheorie ist eine wissenschaftliche Chemie heute undenkbar. Auch
viele physik. Thatsachen lassen sich ohne sie nicht begreifen.