Naturkonstanten in alphabetischer Anordnung: Hilfsbuch für chemische und physikalische Rechnungen

201 Pages·1905·12.876 MB·German

by  Professor Dr. H. Erdmann (auth.), Professor Dr. H. Erdmann, Privatdozent Dr. P. Köthner (eds.)

Erdmann-Köthner
Naturkonstanten.
Naturkonstanten
in alphabetischer Anordnung.
Hilfsbuch für chemische und physikalische Rechnungen
mit Unterstützung des
Internationalen Atomgewichtsausschusses
herausgegeben von
Professor Dr. H. Erdmann Privatdozent Dr. P. Köthner
Vorsteher erstem Assistenten
des Anorganisch-Chemischen Laboratoriums der Königlichen Technischen Hochscbu)C'
zu Berlin.
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
1905
ISBN 978-3-642-98697-0 ISBN 978-3-642-99512-5 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-642-99512-5
Aile Rechte, namentlich dasjenige der Obersetzung in fremde Sprachen,
vorbehalten.
Softcover reprint of the hardcover I st edition 1905
Vorwort.
Ab Experientia atl A-..:iumata,
Et ab Axiomatibus ad nuva lnventa.
Baco.
Die in dem Journal of the American Chemical Society ~eit geraumer
Zeit alijährlich veröffentlichten "Constants of nature" haben zuerst in uns
den Gedanken \\achgerufen, die Naturkonstanten in möglichst übersichtlicher
Form zusammenzustellen und so ein Nachschlagebuch zu schaffen, welches
das für den Chemiker und den Physiker, aber ebenso auch für jeden anderen
Naturforscher unentbehrliche Zahlenmaterial umfaßt.
Heinrich Struvc's "XH~Ill'recrda 'l'ao.~HU.hl" (Chemische Tabellen) aus
dem Jahre 1B 53 haben bekanntlich sehr viele Nachahmer gefunden und unter
diesen zeichnet sich namentlich Dittmar mit seiner "Chemical Arithmetic"
durch große Über~ichtlichkcit und durch zweckmäßige Anwendung des
Randindex aus. Entsprechend dem Anwachsen des Materials und dem
immer stärkeren Ineinandergreifen der verochiedenen natul'\\ i~senschaftlichen
Di"ziplinen sind wir bestrebt gewesen, dieses Prinzip weiter auszubauen.
Vollständigkeit in der Wiedergabe aller Naturkonstanten konnte der
Lage der Sache nach durchaus nicht erreicht werden; sie wurde nur bei den
Analysenkonstanten angestrebt. Die Konstanten derjenigen Verbindungen,
welche als Wägungsformen in Betracht kommen, haben wir möglichst voll
ständig aufgenommen. Eine sachgemäße Auswahl unter Jen rein physikalischen
Konstanten wurde uns erleichtert durch die wertvollen Winke, welche uns
E. Dorn-Halle nach dieser Richtung hin zu teil werden ließ. Auch
der Präsident der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt F. Kohlrausch
Bcrlin hat uns unterstützt, indem er den Abdruck einiger Tabellen aus seinem
Physikalischen Sammelwerk gütigst gestattete. Bezüglich der korrekten
Wiedergabe einzelner besonders wichtiger chemischer Daten sind wir
namentlich F. W. Clarkc-Washington und K. Seubert-Hannover zu Dank
verpflichtet. P. Stäckel-Kiel hat uns freundliehst einen mathematischen
Beitrag geliefert.
Die Logarithmen und Antilogarithmen (Seite 65 bis 10~~) wurden
aus siebenstelligen Zahlen durch Kürzung der beiden letzten Stellen erhalten;
für Ü5o wurde dabei 1o o gesetzt. Die Proportionalteile mußten vollständig
neu berechnet werden, da eine fünfstellige Tafel mit ausgeschriebenen partes
bisher noch nicht existirte. Während des Druckes dieses Buches ist freilich
eine solche von L. Holborn-Berlin erschienen, aber darin fehlen die
1\ntilogarithmen.
A
Bei den experimentell ermittelten Daten wird man nicht immer die
neuesten Zahlen finden. Wir bitten daraus nicht ohne weiteres den Schluß
zu ziehen, daß uns diese unbekannt geblieben seien; wir haben uns redlich
bemüht, die vorhandene Litteratur kritisch zu verwerten. Auch wurden
die historischen Maße und Einheiten nach Möglichkeit selbst dann berück
sichtigt, wenn sie, wie z. B. das "Legale Volt" und die "Siemens-Einheit"
bereits als 1-craltet gelten können. Überhaupt sind wir so neutral wie möglich
vorgegangen; wo aber eine Entscheidung getroffen werden mußte, da haben
wir den absoluten Zahlen den Vorzug gegeben. Wir sind der Ansicht, daß
die 'vVerte dadurch nicht nur an Übersichtlichkeit, sondern auch an Sicherheit
gewmnen. Um nur ein Beispiel anzuführen: die Ge11·ohnheit, Gaskonstanten
auf Luft als Einheit zu beziehen, kann heute schon vom wissenschaftlichen
Standpunkte nicht mehr als einwandsfrei gelten. Denn seitdem Rayleigh
nachgewiesen hat (Seite 136), daß Sauerstoffgas bei geringen Drucken eine
unregelmäßige Ausdehnung besitzt, darf auch die sauerstoffhaltige Luft streng
genommen nicht mehr als Normalgas benutzt werden.
So1Yeit nicht eme alphabetische Anordnung vorzuziehen war, sind
die chemischen Grundstoffe 111 nachstehender Reihenfolge geordnet:
0, H, N; He, Ne, Ar, Kr, Xe; S, Se; Cl, Br, ], F; P, As, Sb; B, C, Si, Ge;
K, Rb, Cs, Na, Li; Ba, Rd, Sr, Ca; Mg, Zn, Cd, Hg, Be; Al, Ga, In, Tl;
Sc, Y, La, Yb; Ti, Zr, Ce, Pr, Nd, Sa, Th; V, Nb, Ta; Fe, Ni, Co, Mn, Cr,
:\lo, W, U; Sn, Pb, Bi, Ag, Cu; Au, Pt, Ir, Rh, Pd; Os, Ru, Te.
Eine überaus wichtige Hilfe, die wir auch an dieser Stelle mit besonderem
Danke hervorheben müssen, wurde uns endlich dadurch zu teil, daß der
Internationale Atomgewichtsausschuß uns bereits im Herbst 1904 die für 1905
vereinbarten internationalen Atomgewichte mitteilte. So konnten in unserem
Ruche bereits alle Rechnungen mit diesen neuen Werten ausgeführt werden.
Dies war um so wichtiger, als erst durch die Arbeiten des letzten Jahres der
Stas'sche 'vVert für das Atomgewicht des Jods definitiv gestürzt und durch
eine um eine volle Einheit der ersten Dezimale höhere Zahl ersetzt worden
ist. Durch diese Korrektur des wichtigen und grundlegenden Verhältnisses
Ag : J ist eine große Unsicherheit gewichen, welche dem ganzen Atom
gewichtssystem noch anhaftete; bis auf geringfügige Einzelheiten können wir
daher wohl die internationalen Atomgewichte für 1905, auf welche dieses
Buch sich aufbaut, als unveränderliche Größen ansehen.
Charluttenbttrg, im März 1905.
P. Kötlmer. H. Erdmann.
A.
Akustische Konstanten.
Akustische Konstanten
Die Töne der Tonleiter haben folgende Schwingungszahlen:
c : d : e : f : g : a : h : c' = 24 : ?:l : 30 : 32 : 36 : 40 : 45 : 48
Die absoluten Werte der Schwingungszahlen pro sec sind:
c I d I e I f I g I a I h I c'
130,8 I 146,8 I !64,8 I 174,6 I rg6,o ! 220,0 i 246,9 I 261,7
Die nächst höhere Oktave von a, das eingestrichene a', ist der Ton der gewöhnlichen
Stimmgabel (Pariser Kammerton); er wird durch 2 X 220,0 = 440,0 Schwingungen pro sec
hervorgerufen.
Schallgeschwindigkeit in Gasen bei oo.*)
u bedeutet die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Schalls in nt pro sec.
I " II u II u II u
·I
Äther . . . 179\\ Jod bei 320 °. ro81 Sauerstoff • . . • 317 Stickoxydul . . 26o
Alkohol . . . 231 \ Kohlendioxyd, 26o Schwefelkohlenstoff 189 Stickstoff. • • . . 338
Ammoniak . . 4151 Kohlenoxyd . 337 Schwefelwasserstoff 289 Wasserdampfb.gS0 410
Brom bei I 00 ° I 35 Luft . • • • • 33rtltl Schwefeldioxyd • • 20911 Wasserstoff. . • . 1270.
Chlor . . . . 2o6 Methan • . . 432 Stickoxyd • . . . 325
Cp
*) Über die Beziehung Yon Schallgeschwindigkeit und vgl. unter "Wtlrmekonstanten".
-c~ A
t) Dei t0 ist die Schallgeschwindigkeit in trockener Luft = 331 Y 1 + o.oo3 67 t _!!!_; fLi.r Luft von
mittlerem Feuchtigkeitsgehalt setzt man o,oo4 statt opo3 67. sec
Schallgeschwindigkeit in Metallen.*)
u bedeutet 111 pro sec.
zt II I u II I zt
'
Blei 1300 II Gold. . 2100 Silber. 27Cü
Eisen. 5mo Kupfer 37Cü Zink 3500
Stahl Messing. 3200 Zinn 2JCO.
~~II
Glas Platin. 2800
*) Angenäherte Werte.
Aluminium Al = 26,9t. Aluminium.
Diclite: 2,583 bei 4°; Schmelzpunkt: 660°;
Verbrennungswärme von I g-Atom: 190 Cal.
Funkenspektrum.
572,4 ntp. orange 466,3 m,u blau 309,3 m,u \
s6g,7 gelb ~::: 3o8,2 " J\ ultraviolett
505,7 grün • " } ultraviolett 281,6
(Fortset~une; umstehend.)
Aluminium. (tortsetzung.)
Absorptionsspektrum geben Al-Salzlösungen, weil f.ublos, für sich nicht, wohl
aber in Verbindung mit organischen Farbstoffen, z. B. Hämatoxylin und besonder.< Alkanni:J
(Litteratur bei "Spektralanalyse").
Multipla IM ol.Gew.j log. !I Multipla I~ lol.Gew.l log. II Multipla ~lol.Gew.l log.
Alu. 2g6,01 ,4713·
Al12. 322,92 ,50909
Alts. 3W,83 ,54386
Al14 . 376,74 ,5760~
Alt5. . 403,65 ,60601
+
AAIl KN•(r8 (8001J.1,)+2 121H2 2H02 0 . S15I g lg AlA2 lO2 s _- ,724· 6; 0,53
AlNH4(80.J2+12H20.
AAll RCbs ((880014))22 ++1 122 HH~2 00.. Ig A1A2 ~(SO0a4) 3 --'5 247 3 3.35
Ammoniak. Ammoniak NH3 = 16,9a.
Litergewicht 0.775 g
Schmelzpunkt - 75°
Schmelzwärme ,·on festem 1YH8 • - 11f!2 Ca!
Siedepunkt . . . . • . . . . • -380
Löslichkeit • • • • . • . . . • I Vol aq von 0° löst 1270 Vol Nlla
Lösungswärme von fe<tem NHs . - o,rxq Ca!
L'öslichkeit flüssigen Ammoniaks.
I g Wasser löst
bei- 3,9o 0,947 g NHa I bei-25o 2,554 g Nlfa
,, - JQO I,IIS " " -300 ,:!;.j8I "
" _:_:zO •• 1,768 " ,, -400 2,9~6 ,,
II
(FoTtsetmng nebenstehend.)
2
Ammoniak. (Fortsetzung.)
Verdunstungskälte.
Verdunstungskälte
Temperatur (in WärmUin .. Druck Guvolumen Abs.olute
(Celsiusgrade) I heiten) I kg pro qm I cbm pro kg 1 .'!elp:Per:ltur
-40 332,7 7 200 l,f:IY? 233
-30 330,6 II()OO o,<)98 . 243
-20 327;2 19000 o,646 253
-10 322,3- 29200 0,432 - 263 -
0 316,1 43500 0,298 273
+10 3o8.6 62700 0,2!.1 283
+20 299;9 87900 0,154 293
+30, 289,7 120 !00 O,II4 303
=-~---..:.:+..:4 0---: -=~---:-....:.=:......------=2::7;:8::.,.o-- : ._:.::._.I; _~- 1·-00100 ! o,o.'1q. ~-'- ! I- · 3·1-·3· .
Spezifisches Ge;vicht wässeriger Ammoni~tklösnngcn bei 14 o. ,.
I
Pgreohzeanltt iI SpGezeiwfiiscchhte s llj Pgroehze anltt - I' SpeGzeiwfi1~cchhte s ~'1~ Pgroczheanltt - SpeGzeiwfi1~cchhte ~ 1!1 PgroeZh eanltt - !' SpGezeiwfiiscchhte s
II
~:~ I ~:~~~~ ~~~ I ~:=~ II ~~:~ i! 22~9,,00 !I o,()OOI
111
34,,00 1'.1 0o,,<9)887313 I 1123,,00 00,,99542840 'I I 222 I ,,0o o0,,992r9211 ·1! I' 3301,,00 1 oo,,B8Q97563
s,o 0,9790 ii 14,0 0,9449 23,0 o,9r62 32,0 o,8929
6,o 0,9749 Ii 15,0 o;9415· 24,0 0,9133 111 33,0 o,8907
7,0 ~- 0,9709 IJ r6,o o,938o 25,0 0,9Io6 I 34,0 o,~85
~:~ ~:~;~ ~Z:~ ~:;~~~ ~~:~ 0,9078 35,0 0886-!
. I 36,0 o,8~4-1·
~------ ~'-'=-·===---------
Spezifisches Gewicht der Lösungen von gewöhnlichem Ammoniumkarbonat·
bei 150·
,)
SpGezewifiiscchht es . I Pgreohzaelntt I. (Tkoe~mffpicc)ieeranttu)r - ~~~ SpGeeziwfiiscchht es Pgroezheanltt I (Tkoemefpfiecriaentut)r
23,78 o,oco5
26,82 0,0007
29,93 0,0007
33,45 0,0007
:E
~0 ~:§•~
I
SpezifiRches Gewicht der ·Lösungen von Ammoniumsulrat und von
Chlorammonium h e i. r 5° ..
1'1·ozeute
5 1,0287 I,o158o 30 1,172 4
10 1,0575 J103Q8I 35 1,2004
15 1,0862 1,045 24 40 1,2284
20 1,1149 1,059 29 45 1,2583
25 1,1439 1,07304 so 1,28<}0
(Fortsetzung un'tstehend.\
3
Ammoniak. (Fortsetzung.)
Gehalt wässeriger Ammoniaklösungen in Molen.
=
Ein Mol NH8 16,93 g.
Zur Herstellung einer Lösung vom Molvolumen HXJO (Normallösung) hat manuur
nötig, die Dichte des Salmiakgeistes zu bestimmen, das dazugehörige Molvolumen abzumessen
und zum Liter aufzufüllen.
Dichte vocMlcuomml·e n I imM Loiltee r II Dichte vocMlcuomml-e n I imM Loiltee r Dichte I vocMlcuomml-e n I imM Loiltel: 'r
I
o,88o 54.34 18,402 0,920 85,6o 11,68 o,96o !82,0 5.493
0,885 57>38 1743 0,925 91,84 10.89 o,g65 20<M 4.775
o,Sgo 6oo45 16,54 0,930 98.95 IO,II 0,970 245.5 4,ü73
o,Sg5 63,57 15,73 0,935 107,3 9,321 0,975 2g6,8 3.369
O,IPJ 67,04 15,26 0,940 II7,0 8,547 o,(jSo 3764 2,656
o,go5 70,92 14,10 0,945 128,5 7,781 w;B5 513,1 1,949
0,910 75.24 13,29 o,950 142,5 7,017 o,ggo sxo,5 1,234·
0,915 I 8o,10 12,48 0,955 159·9 6,255
Analy•e. Analyse.
Über die Analysenkonstanten.
In den bei den einzelnen Elementen gegebenen Tabellen der Analysenkonstanten findet
man immer zunächst den genanen Logarithmus lg des Verhältnisses der Molekulargewichte von
gesuchter Substanz und Wägungsform; daneben einen runden Wert für dieses Verhältnis
selbst, welcher bei Überschlagsrechnungen gute Dienste leistet. Wollen wir z. B. ein tech
nisches Antimon untersuchen, so entnehmen wir aus der Tabelle Seite 6, daß man aus
rund 0,79 g des Metalls I g Antimondioxyd erhält; für die in Arbeit zu nehmende Menge
des Rohprodukts ist diese einfache Überlegung wertvoll. Haben wir das aus dieser Menge
erhaltene Antimondioxyd gewogen, so ist von der so erhaltenen Zahl der Logarithmus zu
nehmen, der Logarithmus des Antimon-Gewichtes abzuziehen und der aus der Tabelle ab·
gelesene Wert lg SSbbO zuzuz.a. hlen. Man rechnet dabei nur mit den Mantissen unter Weg-
2 '
lassung der Kennziffer; der Antilogarithmus gibt direkt den Antimongehalt der untersuchten
Probe; wohin schließlich das Komma zu setzen ist, ergibt eine einfache Überschlagsrechnung
mit Hilfe der "runden Zahl" des Verhältnisses.
Indirekte Analyse.
Beispiel 1. Es soll die prozentische Zusammensetzung eines Gemisches von K Cl
und Na Cl ermittelt werden. Abgewogen werden p g, welche x g KCl undy /( Na Cl
enthalten; die Gesamtchlormenge wird als Ag Cl ausgefällt, man wiegt q g Ag Cl, wovon
v g die zu xg KCl, z g die zuy g Na Cl gehörige Chlormenge darstellen. Der Quo=tie nt
v (g Ag Cl) : x (g KCl) steht in dem Verhältnis der Molekulargewichte von Ag Cl: KCl m,
=
ebenso verhält sich z (g Ag Cl) : y (g Na Cl) wie die i\lolekulargewichte Ag Cl : Ncr Cl 1l.
v Hißt sich also durch m und x, z durch 1l und y ausdrücken. Aus diesen Beziehungen
ergeben sich die Prozente NaGt in dem Gemisch aus der Formel:
, _ -IOpO- c(nq=-mm •l -p-)
Y-
Die Prozente KCl sind dann natürlich gleich 100-y'.
Ähnlich gestaltet sich die Gehaltsbestimmung der Mischung durch Ermittlung der
Summe q der Sulfate; m wird in diesem Falle K2 S04: 2 KCI, n wird Na2 S04: 2 Na Cl.
(Fortsetzung nebenstehend.)
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