aufgefasst werden, in welchem sich von den vier Verbindungseinheiten des Sauerstoffs zwei gegenseitig heben und die beiden anderen mit dem dreiwerthigen Stickstoff vereinigt sind; diese Atomgruppe muss deshalb noch eine freie Verbindungseinheit enthalten:

Das zweiwerthige Radical Sulfuryl, SO,, bildet folgende Verbindungen:

Viele Phosphorverbindungen leiten sich aus dem dreiwer thigen Radical PO ab:

In einer Anzahl von Uranverbindungen ist die Gruppe UO, das Uranyl enthalten:

Ebensowenig wie diese zusammengesetzten Radicale, so sind auch die kohlenstoff haltigen Radicale in sich fester zusammenhängende Atomgruppen; sie sind weiter nichts, als Reste, welche bei einer grösseren Anzahl von Reactionen nicht verändert werden und welche man deshalb in soweit analog den Elementen betrachten kann. Es ist daher auch ganz gleichgültig, ob dieselben im freien Zustande existiren können oder nicht. Die einwerthigen Alkoholradicale, welche eine ungerade Zahl von Wasserstoffatomen enthalten, können nicht isolirt werden, ebensowenig wie dreiwerthige, wohl aber zwei- und vierwerthige, welche wir als die Kohlenwasserstoffe der Aethylenund Acetylenreihe kennen gelernt haben. Während bei einer Anzahl von Metamorphosen die zusammengesetzten Radicale unverändert bleiben, können dieselben bei anderen mannichfache Veränderungen erleiden. Bei vielen bleibt die Kohlenstoffgruppe unangegriffen; aber ein sauerstofffreies Radical verwandelt sich in ein sauerstoffhaltiges; Aethylalkohol giebt durch Oxydation Essigsäure:

C2H5OH + O2 = C2OH2OH + H2O

Lässt man Chlor auf Propylchlorid einwirken, so entsteht aus dem einwerthigen Propyl das zweiwerthige Propylen :

Cl

C2 H, Cl + Cl2 = C3 H2 {C + C1 H

Das zweiwerthige Radical Aethylen kann sich direct mit Jodwasserstoff zu dem Jodid des einwerthigen Aethyls vereinigen: C2H4 + HJ = C2H5J

In anderen Fällen findet eine tiefergreifende Zersetzung statt und die Kohlenstoffgruppe wird in zwei oder mehr Bruchstücke gespalten. So zerfällt die Essigsäure, wenn man sie mit überschüssigem Aetzkali erhitzt, in Sumpfgas und Kohlendioxid: CH1 + CO2

C2H4O2

=

Durch Elektrolyse spaltet sich die Bernsteinsäure in Aethylen, Kohlendioxid und Wasserstoff:

C4H604 CH + 2 CO2 + H2

Ein solches Zerfallen der Kohlenstoffgruppe findet besonders leicht bei den Abkömmlingen der Kohlenwasserstoffe statt, in welchen ein Theil des Wasserstoffs durch Sauerstoff

substituirt ist. Umgekehrt kann man aber auch durch Zusammenlagerung von kohlenstoffhaltigen Radicalen Verbindungen kohlenstoffreicherer Radicale erhalten. Erhitzt man z. B. Methyljodid mit Zink, so bildet sich Zinkjodid und Aethan, indem sich Methyl mit Methyl verbindet:

2 CH,J+Zn C2 H2+ ZnJ2

=

Durch dieselbe Reaction kann aus Aethyljodid Butan erhalten werden:

2 C2HzJ+Zn C4H10 + ZnJ2

=

Im Methylalkohol kann das Hydroxyl, OH, durch Cyan, CN, vertreten werden, wodurch Acetonitril, C, H, N, entsteht, welches sich nicht wie eine. Verbindung von Cyan und Methyl verhält, da in demselben die Kohlenstoffatome gerade so aneinandergelagert sind, wie in den Aethylverbindungen; es lässt sich daher dieser Körper auch leicht in Aethylverbindungen überführen.

Durch solche Metamorphosen ist es möglich, aus Verbindungen, welche nur ein Atom Kohlenstoff im Molecül enthalten, solche, in welchen eine grosse Anzahl enthalten ist, künstlich aufzubauen.

Die Kohlenstoffverbindungen sind, wie wir gesehen haben, besonders dadurch charakterisirt, dass sie die Eigenschaft haben, homologe Reihen zu bilden. Bei den Kohlenwasserstoffen ist der chemische Charakter einer jeden Reihe bedingt durch die Art und Weise, wie die Kohlenstoffatome mit einander vereinigt sind. Die einzelnen Glieder einer solchen Reihe unterscheiden sich von einander durch physikalische Eigenschaften, namentlich Schmelz- und Siedepunkt, welche von der Anzahl der Kohlenstoffatome im Molecül abhängen. Diese Zahl kann in einer Reihe von einem Atom bis dreissig und mehr anwachsen; in diesem Falle sind die Anfangsglieder bei gewöhnlicher Temperatur meist gasförmig, die mittleren flüssig und die höheren Glieder starr; aber alle zeigen ein ganz ähnliches Verhalten in chemischer Beziehung. Wird nun in einer solIchen Reihe Wasserstoff durch dasselbe Element oder die nämliche Atomgruppe ersetzt, so ist leicht einzusehen, dass die Glieder der dadurch gebildeten homologen Reihe gleichfalls, bei ähnlich variirenden physikalischen Eigenschaften, eine grosse Aehnlichkeit in ihrem chemischen Verhalten zeigen müssen.

Eine Folge davon ist, dass, während bei der verhältnissmässig beschränkten Anzahl der Verbindungen an anderen Elementen es leicht ist, die Natur und Zusammensetzung eines

Körpers durch wenige Reactionen festzustellen, es nur wenige Kohlenstoffverbindungen giebt, welche durch qualitative Analyse bestimmt nachweisbar sind; durch solche ist und auch nur in sehr beschränktem Maasse zu erkennen, welcher Reihe der betreffende Körper angehört. In den meisten Fällen ist es nothwendig, die Verbindung rein darzustellen; ihre physikalischen Eigenschaften, namentlich wenn die Substanz flüchtig ist, Schmelz- und Siedepunkt zu ermitteln und die Dampfdichte zu bestimmen und ausserdem nicht bloss den chemischen Charakter durch Reactionen festzustellen, sondern auch durch quantitative Analyse die Zusammensetzung zu ermitteln. Nicht bloss neu entdeckte Körper verlangen eine solche ausführliche Untersuchung, sondern häufig auch schon längst bekannte können nur mit Gewissheit erkannt werden dadurch, dass man die darin enthaltenen Elemente quantitativ bestimmt und wenn möglich auch die Dampfdichte findet. Die Elementaranalyse und die Bestimmung der Dampfdichte der Kohlenstoffverbindungen sind daher von besonderer Wichtigkeit.

Elementaranalyse der Kohlenstoffverbindungen. Bestimmung von Kohlenstoff und Wasserstoff.

Um Kohlenstoff in einer Verbindung nachzuweisen, ist es am besten, denselben in Kohlendioxid überzuführen; die meisten Verbindungen dieses Elementes sind brennbar, und wenn genügend Sauerstoff vorhanden ist, verbrennt aller Kohlenstoff zu Kohlendioxid und der Wasserstoff zu Wasser. Es ist dies immer der Fall, wenn ein kohlenstoffhaltiger Körper mit einem Ueberschusse von glühendem Kupferoxid zusammenkommt, und hierauf ist von Liebig die Methode gegründet worden, welche man anwendet, um Kohlenstoff und Wasserstoff quantitativ zu bestimmen. Man benutzt zu dieser Verbrennungsanalyse eine 50 bis 60 Centimeter lange Röhre von schwer schmelzbarem Kaliglas, welche an einem Ende offen und an dem anderen zu einer feinen, nach aufwärtsgerichteten Spitze ausgezogen ist (AA). Ist die Substanz, welche analysirt werden soll, ein fester Körper, so füllt man zuerst ein Viertel der Röhre mit vollkommen trockenem, frisch geglühtem Kupferoxid, bringt dann die genau gewogene Substanz, von der man 0.2 bis 0.3 Gramme nimmt, hinzu und mischt sie so innig als möglich mit dem Oxid vermittelst eines Messingdrahtes, der an einem Ende korkzieher

förmig gewunden ist (B). Man füllt dann den vorderen Theil der Röhre ebenfalls mit Kupferoxid und verbindet sie durch Fig. 1.

einen sehr dicht schliessenden Kork oder Kautschukstopfen mit der Kugelröhre C, welche mit Stückchen von scharf getrocknetem porösen Calciumchlorid gefüllt ist und in welcher alles bei der Verbrennung gebildete Wasser vollständig zurückgehalten wird, während das Kohlendioxid unabsorbirt durchgeht und in dem Kugelapparate D aufgefangen wird, welcher mit reiner, concentrirter Kalilauge gefüllt und durch-eine genau passende Kautschukröhre mit der Kugelröhre C verbunden ist. Beide Apparate werden vor der Verbrennung genau gewogen.

Die Verbrennungsröhre wird dann in einen langen Ofen gebracht, welcher mit Holzkohlen oder Gas geheizt wird. Man erhitzt zuerst den vorderen Theil der Röhre und, sobald das Kupferoxid glüht, erwärmt man nach und nach von vorn nach hinten zu fortschreitend das Gemisch von Kupferoxid und Substanz, bis die ganze Röhre zum Glühen erhitzt ist. Das Ende der Verbrennung erkennt man daran, dass keine Gasblasen mehr in den Kaliapparat eintreten, sondern die Kalilauge, durch Absorption des in der ersten Kugel vorhandenen Kohlendioxids, anfängt zurückzusteigen. Die Spitze der Verbrennungsröhre wird jetzt abgebrochen und vermittelst einer am Kaliapparate befestigten Kautschukröhre Luft durch den Apparat gesaugt, um alles Wasser und Kolendioxid in die Absorptionsgefässe zu bringen. Der Versuch ist nun beendigt und man hat nur den Kaliapparat und die Calciumchloridröhre wieder zu wiegen, um das Gewicht des gebildeten Kohlendioxides und Wassers zu erfahren.

Flüssigkeiten wiegt man in zugeschmolzenen Glaskügelchen ab, bringt in die Röhre etwas Kupferoxid, dann das Kügelchen, von dem man die Spitze abgebrochen hat, füllt die Röhre mit Kupferoxid und leitet die Verbrennung wie zuvor.