105. Chloormonoxydo, onderclilorigzuuranhydriede . . . 160. 100. Onderchlorigzuur.............161.

107. Smeltbaarheid en vluchtigheid der metalen .... 242. 168. Algemeene methoden voor de afscheiding der metalen

181. Oplossingen van vloeistoffen in vloeistoffen .... 263. IS2. Oplossing van vaste stoffen in vloeistoffen .... 265.

1. De eigenschappen van de voorwerpen, die de natuur ons biedt, te leeren kennen, do veranderingen, die doze ondergaan, to leeren opmerken en hare oorzaken te leeren opsporen is de taak der n a t u ur w et e n s c h a p. Haar gebied is derhalve slechts beperkt door de grenzen van ons waarnemings- en kenvermogen en niemand is in staat, haar in haren geheelen omvang te beoefenen.

Zóó is men er toe gekomen, haar in verschillende onderdeelen te splitsen en wel naar den aard der voorwerpen, waarmede het onderdeel zich bezig houdt, in sterrenkunde, aardkunde, delfstofkunde, plantkunde en dierkunde ou naar den aard der toestandsveranderingen der voorwerpen, d. i. der verschijnselen, die wij aan hen waarnemen, in natuurkunde en scheikunde.

Natiuirkuiulige verschijnselen noemen wij die, waarbij lt;le sloH\'e-lijke geaardheid der nalunrvoorwerpen areeno — scheikundige die, waarbij deze wel eene vernndering ondergaat. Eenige voorbeelden zullen deze bepaling nader toelichten.

Wrijven wij een stuk zwavel mot een wollen of zijden lap, dan verkrijgt, het de eigenschap lichte voorworpon, b. v. stukjes papier aan te trekken. Na eenigen tijd heeft het die eigenschap weder verloren. Verwarmt men zwavel in een glazen buis, dan wordt zij eerst vloeibaar, vervolgens gasvormig. Do vloeibare en de gasvormige massa hebben uiterlijk weinig overeenkomst met de vaste zwavel : dat zij desniettemin van denzelfden stoff\'elijkon aard zijn, wordt gemakkelijk daardoor aangetoond, dat zij, bij het terugbrengen tol dr gewone temperatuur, wede; de vaste zwavel mot al hare eigenschappen

opleveren. Wordt de zwavel echter zoo sterk aan de lucht verhit, dat zij ontvlamt, dan verandert zij ook in een gasvormige stof, die de bekende lacht van brandende zwavel verspreidt. Trachten wij nu dit gas door afkoeling weder tot zwavel terug te brengen, dan gelukt dit niet. De zwavel is derhalve bij de verbranding in eeu stof veranderd, die bij gewone temperatuur gasvormig is, en die ook in ander opzicht zich zóó van de zwavel onderscheidt, dat wij liet recht hebben om te zeggen, de stoffolijki\' aard van de zwavel heeft bij het verbranden eene verandering ondergaan. Dit verschijnsel behoort derhalve tot het gebied der scheikunde, liet behoort tot hare taak. het te bestudeeren, zijn verloop en zijne oorzaken te leeren kennen, terwijl de veranderingen, die de zwavel bij het wrijven en bij het verwarmen in de glazen buis onderging, door den natuurkundige worden onderzocht en verklaard.

Wordt een ijzeren staaf in verticale richting opgehangen, dan verkrijgt zij na eenigen tijd het vermogen om kleine ijzerstukjes aan te trekken, in elk ander opzicht is het ijzer echter onveranderd gebleven en ook de nieuw verworven eigenschap gaat binnen kort weder verloren, wanneer men do staaf horizontaal plaatst. Die toestandsverandering van het ijzer is derhalve van natuurkun-digen aard. Wordt ijzer aan vochtige lult; ht blootgesteld, dan ondergaat liet eene wijziging, die men roesten noemt. Daarbij ontstaat een bruine stof. die geen ijzer meer mag genoemd worden. Het roesten is derhalve een scheikundig verschijnsel.

2. Mengsels on scheikiindige verbindingen. Xiot altijd igt; hot zoo dadelgk uit te maken, of do toestandsveranderingen, die wij aan de natuurvoorwerpen waarnemen of opzettelijk te voorschijn roepen, al dan niet van stoffelijken aard zijn. Om in deze te beslissen moeten wij alsdan een nader onderzoek instellen Mengen wij b. v. poedervormige zwavel en poedervormig ijzer door langdurig Hamen wrijven in een mortier innig met elkander, dan krijgen wij een grijsgroen poeder, waarin wij noch de zwavel noch het ijzer onderscheiden kunnen. Wij zouden kunnen denken, dat die twee stollen een vi randoring van stoffelijken aard hadden ondergaan. Wij moeten ons van een vergrootglas bedienen, om te zien, dat het schynbaar gelijkslachtige grijsgroene poeder toch nog uit afzonderlijke ijzer- en zwaveldeeltjes bestaat. Ook op andere wijze kunnen wij aantooneu, dat ia het verkregen product de zwavel en het ijzer met hunne oorspronkelijke eigenschappen voorhanden zijn. Brengen

wij namelijk een magneet bij het poeder, dan trekt doze do ijzerdeeltjes tot zich en laat de zwaveldeeltjes liggen : wassohen wij het poeder met water, dan valt hot niet moeilijk de soortelijk lichtere zwavel van het zwaardere ijzer te scheiden. De stoffelijke aard van het ijzer en de zwavel hebben dus bij liet samen wrijven geen verandering ondergaan. Het hierbij verkregen poeder was niets anders dan een mechanisch mengsel. Wryft men op gelijke wijze 4 gewichtsdeelen zwavel en 25 gewichtsdeelen kwikzilver met elkander, dan ziet men langzamerhand het kwikzilver zyn vloeibaarheid en de zwavel hare kleur verliezen; het geheel wordt een zwarte poedervormige stof. Te vergeefs zal men trachten ook met de beste vergrootglazen in dit zwarte poeder nog zwavel en kwikzilver naast elkander te onderkennen, evenmin gehikt het door wasschen met water de soortelijk lichtere zwavel van het zware kwikzilver te scheiden. Bij het verhitten smelt het niet, maar verandert in damp, die bij het afkoelen tot een donkerroode massa verdicht wordt. Kortom de eigenschappen van de zwavel en het kwikzilver zyn in het product, dat bij het samenwrijven dier stoffen ontstaat, niet terug te vinden. De toestandsverandering, die de zwavel en het .kwikzilver hier hebben ondergaan, was van stoffelijken aard. Door de samen wrijving dier twee stoffen is één nieuwe stof ontstaan, die den naam van zwavelkwikzilver verkregen heeft, en men zegt, dat dit zwavelkwikzilver eene scheikundige verbinding van zwavel met kwikzilver is.

Ook het eerst verkregen mechanisch mengsel van ijzer en zwavel kan in een scheikundige verbinding veranderd worden. Heeft men 4 gewichtsdeelen zwavel met 7 gewichtsdeelen ijzer in den mortier samengewreven, en verhit men het mengsel in een glazen buis boven de gasvlam, dan ziet men op de sterkst verhitte plaats een gloeiverschijnsel, dat, al houdt men nude buis ook buiten de vlam, zich door de geheele massa heen voortplant, na eenigen tijd echter vanzelf weer ophoudt. Na het afkoelen merkt men op dat men een zwartgrijze samenhangende massa verkregen heeft, die zich gemakkelijk tot poeder laat wrijven. Dit poeder heeft geheel andere eigenschappen dan het mechanische mengsel. Noch met don microscoop, noch door wasschen met water, noch door den magneet zijn ijzer en zwavel hierin naast elkander te herkennen of van elkander te scheiden. De verhitting hoeft bewerkt dat de zwavel en het ijzer nu een verandering v:m stoffelijken aard hebben ondergaan: zij hebben zich scheikinulig verbonden tot één nieuwe stof. die wij zwavelyzer noemen.

3. Scheikundige ontleding. Is uit het voorafgaande gebleken, dat liet mogelijk is uit twee verschillende stoffen één nieuwe stof voort te brengen, dan is de vraag gewettigd, of wij ook hulpmiddelen bezitten om een gelijkslachtige stof in twee verschillende te verdeelen. Door mechanische middelen kunnen wij dit doel niet bereiken. In het woord gelijkslachtig toch ligt opgesloten, dat al wordt eene mechanische verdeeling nog zoo ver voortgezet, toch geen ongelijksoortige deelen worden verkregen. Wel echter gelukt het in vele gevallen den voor de splitsing eener stof noodigen arbeid te verrichten door gebruik te maken van die vormen van arbeidsvermogen, die men in de natuurkunde als warmte en electriciteit leert kennen. Als voorbeeld diene de volgende proef. In een retort a (Fig. 1) brengt men een in den handel verkrijgbaar i\'ood poeder, kwikzilveroxyde genaamd. De retort wordt luchtdicht met den ontvanger h. en deze op gelijke wijze met een glazen

gasleidingsbuis c verbonden. Het eene uiteinde dier buis komt uit in een glazen met water gevulden cylinder, welke, met zijne opening naar beneden gekeerd, in een pneumatischen bak d geplaatst is. De retort wordt nu met een gasvlam verhit, waardoor natuurlijk de lucht in de retort wordt uitgezet, zoodat zij water uit den cylinder drijft en zich boven in den cylinder verzamelt. Tegelijkertijd merken wij op, dat het kwikoxyde een donkere kleur aanneemt. vervolgens dat druppels kwikzilver zich aan den hals der retort neerzetten en van daar in den ontvanger vloeien, terwijl in den cylinder voortdurend meer water door gas wordt verplaatst. Eindelijk is het kwikzilveroxyde geheel verdwenen en kan men aautomien, dat de opgevangen luchtsoort de eigenschap heeft een

smeulend stukje liout fce doen ontvlammen, waardoor zij zich van gewone dampkringslucht voldoende onderscheidt. Zij is zuurstofgas, natuurlijk met gewone lucht gemengd. Door de warmte is dus het kwikzilveroxyde gesplitst in kwikzilver en zuurstof, twee onderling en van de oorspronkelijke stof zich sterk onderscheidende lichamen. Een dergelijk verschijnsel, waarbij een gelijkslachtige stof twee of meer verschillende stoffen oplevert, noemen wij een scheikundige ontleding.

Ook met behulp van een galvanischen stroom kunnen wij scheikundige ontledingen tot stand brengen. Brengt men 2 platina-electroden, die in door een weinig zwavelzuur zuur gemaakt water gedompeld zijn, met de kool- en de zinkpool een er galvanische batterij in verbinding, dan bemerkt men zoowel aan de negatieve als aan de positieve electrode het opstijgen van gasbellen, die men in kleine klokjes, welke met water gevuld en met de monding naar beneden gekeerd boven de electroden zijn opgehangen, kan verzamelen. Bij het onderzoek der twee gassen blijkt nu, dat zij verschillend van aard zijn, en wel dat het gas boven de positieve pool een smeulend stukje hout doet ontvlammen, dus de ons reeds bekende zuurstof is, terwijl het gas in het klokje boven de negatieve pool mot een blauwe vlam brandt, wanneer men het aansteekt. Dit gas wordt waterstofgas genoemd. Dat deze twee gassen de éenige producten der scheikundige ontleding van water zijn, zou op eenvoudige wijze blijken, wanneer wij een zekere hoeveelheid water door den galvanischen stroom geheel en al in die twee gassen veranderden, evenzoo als wij kwikzilveroxyde geheel in kwikzilver en zuurstof hebben omgezet. Hiertegen verzetten zicli echter experimenteele moeilijkheden. Toch kunnen wij hetzelfde dool bereiken, door waterstof en zuurstof weder scheikundig tot water te verbinden, hetgeen geschiedt, wanneer wij ze met elkander mengen, en door het mengsel eeu electrische vonk laten slaan. Evenzoo is het mogelijk, door de scheikundige verbinding van kwikzilver en zuurstof weder kwikzilveroxyde te doen ontstaan, wanneer wij namelijk beide stoffen bij een temperatuur, dicht bij hot kookpunt van het kwikzilver gelegen, gedurende geruimen lijd met elkander in aanraking laten.

Niet altijd is het uitvoerbaar, uit een stof, die door scheikundige verbinding van andere stoffen is ontstaan, deze zoo rechtstreeks, zooals in de voorafgaande voorbeelden, weder af te scheiden. Bij het zwavelkwikzilver b.v. gelukt dit noch door warmte noch door electriciteit. Wel echter ondergaat liet zwavelkwikzilver oen

verandering van stofleiykcn aard, wanneer wij liet met ijzer samen in een retort verhitten. Hadden wij 20 gewichtsdeelen zwavel-kwikzilver met 7 gewichtsdeelen ijzer gemengd, dan zien wij, dat in den hals quot;der retort zich druppels kwikzilver verzamelen, terwijl in de retort een stof achterblijft, die bij nauwkeurige vergelijking identisch blijkt te zijn met het zwaveiijzer. dat wij door directe vereeniging van zwavel en ijzer hadden verkregen. Hieruit trekken wij nu het besluit, dat het ijzer de zwavel, waarmede het, zooals wij weten, zich verbinden moet om tot zwavelijzer te worden , uit liet zwavelkwikzilver heeft gehaald en dat dus op deze wijze, al is het indirect, het zwavelkwikzilver in kwikzilver en zwavel is ontleed geworden.

4. Snnicngesteldc en enkelvoudige lichamen. Op welke wijze ook men een stof ontleed heeft, hare ontledingsproducten beschouwt men als hare bestanddeelen, die wel is waar daarin niet aan die eigenschappen te herkennen zijn, die hen in onverbonden toestand kenmerken, maar die daaruit door scheikundig werkende krachten kunnen worden afgescheiden. Door scheikundige vereeniging kunnen die bestanddeelen de oorspronkelijke stof weder opleveren, die derhalve beschouwd wordt uit hen samengesteld te zijn.

De ontledingsproducten eener samengestelde stof kunnen nu soms door scheikundige verbinding van andere stollen samengesteld of in andere stoffen weder ontleed worden, ten slotte stuiten wij echter op lichamen, die alle pogingen, om ook hen te splitsen, weerstand bieden, en die wij evenmin uit andere kunnen samenstellen. Deze lichamen noemt men enkelvoudige lichamen, gro tuls toff en of ook scheikundige elementen.

Men kent tot nu toe met genoegzame zekerheid 68 elementen, waaruit door onderlinge vereeniging alle bekende samengestelde stollen zijn ontstaan. Gewoonlijk worden de elementen in twee groepen verdeeld, metalen en n i et-m e tal en, die zich echter niet scherp van elkander onderscheiden. Van de meer bekende elementen worden tot de niet-metalen gerekend: de zuurstof, de zwavel, de waterstot\', de koolstof, de phosphorus enz., en tot. de metalen: het ijzer, het kwikzilver, het zilver, het goud, het koper, het zink enz.

■». Wel van de onveriinderlijkhcid der massa bij scheikundige werkingen. \\vy hebben gezien dat bij scheikundige verbindingen en ontledingen de aard der daarbij in werking tredende stoffen

■verandert. Wij stellen nu de vraag, of hierbij ook de massa der stof eene wijziging ondergaat.

Ter beantwoording dier vraag zullun wij cenige der uit liet voorafgaande bekende scheikundigo verscliijnsoien nader ouderzocketi. Laat voor dit doel oen zekere hoeveelheid van het in § 2 besproken mengsel van 4 deelen zwavel en 7 deelen ijzer in een glazen buis gebracht en deze daarna dichtgesmolten worden. Laat vervolgens de buis met haar inhoud gewogen en dau veidiit worden. Zooal« wij weten, wordt zóó zwavelyzer gevormd. Wanneer nu na bekoelen de buis wederom gewogen wordt, zal men bevinden dat haar gewicht niet veranderd is. Bij het voortbrengen van deze scheikundige verbinding is derhalve het gewicht en dus ook de massa der stof onveranderd gebleven.

Herhalen wij de proef, waarbij kwikzilveroxyde in kwikzilver en zuurstof ontleed wordt, doch met dit verschil, dat wij liet kwikzilveroxyde afwegen, voordat wij het in de retort a (lig. 1 bi. 4) brengen, terwijl de cylinder, waarin wij do zuurstof opvangen, van een maatverdeeling is voorzien. Is al hei kwikzilveroxyde ontleed, dan kunnen wij het verkregen kwikzilver wegen en de ontwikkelde zuurstof nieten. Hadden wij b. v. 2,16 G. van het oxyd afgewogen, dan zullen wij daaruit 2,0 G. kwikzilver en een volume zuurstof verkrijgen, dat bij 0° en 76 cM. barometerstand juist 112 cM³. bedraagt. Daar nu, zooals proefondervindelijk gebleken is, een liter zuurstof onder dezelfde omstandigheden van temperatuur en druk 1,4298 u. weegt, zoo is het gewicht der 112 cM\'. = (gt;,1601 G. en dus het gezamenlijke gewicht van het kwikzilver en de zuurstof, afgezien van de onvermijdelijke waarnemingsfouten, volkomen gelijk aan het gewicht van het verbruikte kwikzilveroxyde. Bij deze ontleding is derhalve het gewicht en dus de massa der stof onveranderd gebleven.

De uitkomsten dezer proeven geven ons niet het recht om te beweren, dat bij alle scheikundige werkingen de massa der stof onveranderd blijft. Wel echter mogen wij zulk een recht afleiden uit de wetenschap, dat sedert Lavoisier het eerst die stelling uitgesproken heeft, tal van onderzoekingen door de scheikundigen zijn in het werk gesteld, die haar, binnen de grenzen der onvermijdelijke waarnemingsfouten, bevestigen. Als voorbeeld welken graad van nauwkeurigheid men bij dergelijke proefnemingen bereiken kan , zullen wij de uitkomsten mededeelon van eenigo proeven door Stas uitgevoerd met het doel, om de juistheid dezer stelling voor eenige gevallen zoo nauwkeurig mogelijk aan tetoonen.

In-ze solieikandige heeft uit zilver en jodium de scheikundige verbinding zilverjodiede gemaakt en daarbij de bestanddeelen en het verkregen product afzonderlijk gewogen. In de volgende tabel vindt men de getalwaarden ia grammen van vijf door hem uitgevoerde proeven.

160,2752 136,3547 296,6299 296,6240 — 0,0059 96,7964 82.3631 179,1595 179,1590 — 0,0005

De verschillen tusschen de som der gewichten van jodium en zilver eu het gewicht van het bereide zilverjodiede bereiken nog niet ssloü van de geheele hoeveelheid.

Verder heeft Stas de verbinding zilverjodaat, welke zilver, jodium en zuurstof als elementaire bestanddeelen bevat, door verhitting in zilverjodiede en zuurstof ontleed en de verbinding en hare ont-ledingsproducten afzonderlijk gewogen. Bij 2 met alle mogelijke voorzorgsmaatregelen genomen proeven werden de volgende uitkomsten verkregen:

Zilverjodaat Zilverjodiede Zuurstof Zilverjodiede-f-Zuurst. Verschil 98,2681 81,5880 16,6815 98,2695 0,0014

Hier bedroeg het verschil tusschen het gewicht der verbinding en harer ontledingsproducten slechts -„\'„„o van quot;de geheele hoeveelheid.

Wij mogen dus aannemen, dat genoegzaam door feiten gesteund wordt do wet, die wij op de volgende wijze formuleereu:

Bij alle scheikundige werkingen is de massa van de voortgebrachte liclianien gelijk aan de som van de massa der lieliamen, die aan lt;ie werking hebben deelgenomen.

Men drukt die wet ook wol aldus uit: geen stof kan geschapen en geen stof kan vernietigd worden.

Eenige algemeen bekende verschijnselen zijn intusschen met deze wet schijnbaar in strijd. Wij zien, dat de planten uit een kleine kiem ontstaan, en daarbij steeds aan gewicht toenemen. ïodi heeft hier geene vermeerdering van stof plaats. Door een meer nauwkeurig onderzoek kan men namelijk aantoonen, dat de planten alleen door het opnemen van stoffen uit den bodem en uit de lucht

groeien. Het omgekeerde verschijnsel, eeiie schijnbare vernietiging van stof, zien wij bij de verbranding van hout, kool of andere brandstollen. Maar ook hier toont een meer nauwkeurig onderzoek, zooals wij later zullen zien, dat de verbrandingsproducten hoofdzakelijk onzichtbare gassen zijn, waarvan de massa wel degelijk gelijk is aan de som der massa van de stoften, die aan de verbranding hebben deelgenomen.

lt;5. Scheikundige teekeiis en fomiHles. Om veel van hetgeen bij scheikundige verschijnselen plaats grijpt, op korte en toch duidelijke wijze uit te drukken, bedient men zich van een teekenschrift. Een element duidt men namelijk aan door de beginletter van zijn Latijnschen of Griekschen naam. Beginnen de namen van verschillende elementen met dezelfde letter, dan voegt men er nog een tweede bij. Zoo beteekeut S, zwavel (sulphur); 0, zuurstof (oxygenium): H, waterstof (hydrogenium); Hg, kwikzilver (hydrargyrum); F, fluorium; Fe, ijzer (ferrum) enz. Om nu een samengestelde stof met behulp van deze teekens voor te stellen, plaatst men de teekens der elementen, die haar door hunne vereeniging gevormd hebben, naast elkander. Men noemt deze voorstellingswijze eene scheikundige formule. Zoo is HgO de formule van een verbinding van kwikzilver en zuurstof, FeS die van een verbinding van ijzer en zwavel, Hg8 die van een verbinding van kwikzilver en zwavel, CNH die van een verbinding van koolstof, stikstof en waterstof, enz.

Daar de elementen zich, zooals wij later zullen zien, in bepaalde gewichtsverhoudingen met elkander vereenigen, heeft men, om in eene scheikundige formule ook de quantitatieve samenstelling eener verbinding te kunnen uitdrukken , aan de teekens voor de elementen ook die beteekeuis vastgeknoopt , dat zij bepaalde ge-wichtshoeveelheden van elk element voorstellen. Zóó wordt met het teeken H 1 gewichtseenheid waterstof, met het teeken 0 16 gewichtseenheden zuurstof, niet het teeken S 32,063 gewichtseenheden zwavel, met het teeken Hg 200,4 gewichtseenheden kwikzilver aangeduid, zoodat in de formule HgH het feit een uitdrukking vindt, dat de scheikundige verbinding zwavelkwikzilver uit zwavel en kwikzilver bestaat en wel dat zij op elke 200,4 gewichtseenheden kwikzilver 32,063 gewichtseenheden zwavel bevat. Verbinden zich de elementen met elkander in gewichtsverhoudingen, die niet door de aan de teekens gegeven getalwaarden kunnen worden uitgedrukt, dan plaatst men ter rechterzijde onder aan de letter

den factor, waarmeilo die getalwaarde moet worden vermenigvul-lt;ligd, om de juiste gewielitsverhouding aan te duiden. Zoo drukt h. v. H,0 de samenstelling van het water uit, en die formule zegt ons , ^:dat het water op 2X1 gewichtseenhedea .waterstof Iti gewichtseenlieden zuurstof lievat. De formule S0₄Hj voor het zwavelzuur geeft ons te kennen, dat deze verbinding op :i2,Ot53 gewichtseenheden zwavel 4 X fo gewichtseenhedeu zuurstof en

2 X 1 gewiditseeiilioden waterstof inhoudt. Deze factoren zijn steeds geheelo getallen: hoe dit verklaard kan worden, en welke juiste beteekenis men aan de getalwaarden der teekens, welke men a t oomge w i ch t sg e t a 11 e n noemt. moet toekennen, zal eerst later duidelijk worden. Wij zullen echter reeds nu vaii dit teekenschrift gebruik maken, omdat het ons in staat stelt, scheikundige werkingen igt;1gt; beknopte wijze door vergelijkingen uit te drukken, en wol zoo, dat men vóór het teeken de op elkander inwerkende stollen, door het teeken -f- verbonden, en daarachter dfi producten plaatst, die uit die inwerking voortkomen. Zoo beteekent b. v. de vergelijking:

dat door de inwerking van zwavelkwikzüver (HgtS) op ijzer (Fe) zwavel ijzer (FeS) en kwikzilver (Hg) ontstaan. Tevens zegt zij ■ nis, dat liij de inwerking van 200,432,068 gewichtseenheden zwavel kwikzilver op quot;gt;0,0 gewiiditseenheden ijzer 50,0-1-32,063 gewichtseenheden zwavelijzer en 200,4 gewichtseenheden kwikzilver gevormd worden. Uit het. in s •gt; gezegde volgt, dat zulk een vergelijking slechts dan juist zijn kan, wanneer de som der gewichtseenheden van de inwerkende stoffen gelijk is aan de som der gewichtseenheden der gevormde producten.

Nu kan het gebeuren, dat de stoffen in andere, dan door de fonmiles uitgedrukte gewic.htshoeveelheden op elkander werken. Ook dan helpt men zich door het gebruik van factoren, die men ter linkerzijde van de formule der stof plaatst, zoodat b. v. de vergelijking

SbjSj -|- (j IK\'l = 2 SbClj •! HjS zegt dat (2 X 120,29-1- 3 X 32,063) gewichtseenheden eener verbinding van antimonium (Sb) en zwavel (S) by de inwerking op 6 X il -1- 3-j.4-quot;i3) gewichtseenheden eener verbinding van waterstof (B) en rhloor (Ch opleveren 2 X (120,21)-)-3 X 35,453) gewichtseenheden eener verbinding van antimonium en chloor en

3 X (2 X l-f-32,063) gewichtseenheden eener verbinding van waterstof en zwavel. Dat ook deze factoren steeds geheele getallen zijn, zal later verklaard worden.

De volgende tabel bevat do tot nu toe met zekerheid bekende 68 elementen met de daarbij behooreude scheikundige teekeus en atooingewichten.

Zooals reeds in § 4 is medegedeeld, verdeelt men do elementen in metalen en niet-metalen, welke laatste ook metalloideu ge-genoemd worden. Tot de metalloiden, die wy het eerst zullen behandelen,- rekent men de waterstof, de zuurstof, chloor, bromium, jodium, tluorium, zwavel, selenium, tellurium, stikstof, phosphorus, arsenicum, antimonium, koolstof, silicium en borium. De metalen onderscheiden zich van hen door sommige physische eigenschappen, zouals hun goed geleidingsvermogen voor warmte en electriciteit, en ook door chemische eigenschappen, die later zullen blijken. Een scherpe grens tusschen die beide klassen van elementen is echter niet te trekken, zoodat sommige hunner door de eenen bij de metalen, door anderen bij de niet-metalen ingedeeld worden.

7. Bereidingswijzen. Daar de waterstof in onverbonden toestand slechts zelden op de oppervlakte der aarde voorkomt — men heeft haar gevonden onder de gassen, die door vulcanen worden uitgestooten en onder die, welke uit de petroleumbronnen van Pensylvanië opstijgen — moet men dit element, om zijne eigenschappen te leeren kennen, uit zijne verbindingen afscheiden. Do meest algemeen voorkomende verbinding van de waterstof is het water, en in § 8 hebhen wij reeds gezien, dat de galvanische stroom water, dat door zwavelzuur geleidend is gemaakt, ontleedt, waarbij de waterstof aan de negatieve pool optreedt en daar als gas kan worden opgevangen, terwijl zich tegelijkertijd aan de positieve pool zuurstof ontwikkelt. Deze ontleding wordt in teekenschrift voorgesteld door de vergelijking:

waaruit wij met behulp van de atoomgewichtstabel kunnen berekenen, dat 18 gewichtseenheden water 2 gewichtseenbeden waterstof opleveren, zooals werkelijk blijkt, wanneer wij de proef zoodanig inrichten dat de gewichtshoeveelhedon der bij de werking betrokken stoffen bepaald kunnen worden. Maar ook op andere wijze kan men waterstof uit water bereiden. Sommige metalen, zooals kalium en natrium werken reeds bij gewone temperatuur op het water. Werpt men kalium op het water, dan is de inwerking zoo hevig, en wordt zooveel warmte ontwikkeld, dat liet metaal smelt en de vrij komende waterstof ontbrandt. Neemt men natrium, dan is de inwerking minder hevig. Het metaal smelt wel, doch de waterstof ontbrandt niet. Om do waterstof

gemakkelijker te kunnen opvangen, wordt een stukje natrium in draadgaas gewikkeld en met behulp van een langen draad onder een met water gevulden cylinder gebracht, die, met de monding-naar beneden, in een kik met water is geplaatst. De gasbellen van waterstof drijven dan het water uit den cylinder en vullen dezen. Uit het natrium, dat als zoodanig verdwenen is, wordt door do inwerking op het water een nieuwe, in het wateroplosbare stof gevormd, welke natriumhydroxyde genoemd wordt en die door verdamping van het overtollige water in vasten toestand kan worden verkregen, üe inwerking van natrium op water heeft plaats volgens de vergelijking:

Andere metalen, zooais ijzer en zink, werken eveneens op het water, zoodat waterstof daaruit vrij wordt gemaakt , intusschen eerst bij hoogere temperatuur. Om op deze wijze waterstof te bereiden, laat men waterdamp door eene met ijzerdraad of zink-spaanders gevulde buis gaan. ilie in een oven gegloeid wordt. Het ijzer of zink verbinden zich dan met de zuurstof uit het water, de verkregen znnrstofvi-rbindingen blijven als vaste lichamen in ilc buis, terwijl de waterstof boven water in een cylinder kali

worden opgevangen. De volgende vergel ij Idngon drukken uit, wat. bij die scheikundige werkingen plaats grijpt:

Geen van deze methoden is echter geschikt om grootere hoeveelheden waterstof binnen korten tijd te bereiden. Derhalve volgt men in het laboratorium een anderen weg. Sommige zuren — eene klasse van waterstofverbindingen , wier eigenschappen wij latei-uitvoerig zullen bespreken — werken op sommige metalen zóó, dat de waterstof, die zij bevatten, wordt afgescheiden. Grèwoonlijk brengt men gekorreld zink in een flesch (fig. 4) en giet daarbij door de trechterbuis zwavelzuur , dat vooraf met lt;gt; tot 8 deelen water is vermengd geworden. Dadelijk begint de ontwikkeling van waterstofgas, dat door de andere buis ontwijkt, een kleine flesch met water passeert, waardoor hot van in water oplosbare verontreinigingen bevrijd wordt, en eindelijk in een met water gevulden en boven een taak met water omgekeerden cylinder wordt opgevangen. Het scheikundig proces hoeft plaats volgens de vergelijking

Üe toevoeging van water bij het zwavelzuur, die in de vergelijking niet uitgedrukt wordt, hoeft, slechts ten doel om te bewerken dat het gevormde zinksulfaat opgelost wordt., daar anders

deze vaste, in zwavelzuur onoplosbare stof het zink bedekken en de verdere inwerking van het zwavelzuur beletten zou. Met het opvangen van de waterstof moet men wachten, totdat de lucht uit het toestel geheel is verdreven.

Zijn do gebruikte materialen, zooals gewoonlijk het geval is, niet geheel zuiver, dan kan de waterstof met geringe hoeveelheden van andere gassen gemengd zijn. Meestal schaden deze verontreinigingen niet ; heeft men geheel zuivere waterstof noodig, dan kan het gas van zijne verontreinigingen bevrijd worden, door liet mot verschil lende stoffen gevulde buizen te laten passeeren, die deze wèl, de waterstof daarentegen niet absorbeeron. Om het gas van waterdamp te bevrijden , waarmede het natuurlijk volgens die bereiding verzadigd is, laat men het toestellen passeeren, die onverdund zwavelzuur of ehloorcalcium bevatten , stoffen , welke de eigenschap bezitten, den waterdamp geheel terug te houden.

8. l\'hyslsche eigensciiapiioii. Waterstof is een kleurloos gas zonder reuk of smaak. Aan Piotet te Geneve yn Cailletet te i\'arijs is het in 1S7S gelijktijdig gelukt, dit gas door koude en sterken druk tot een vloeistof te verdichten. Volgens Pictet heeft vloeibaar gemaakte waterstof een staalblauwe kleur. lt;\'aii,motet

daarentegen en in overeenstemming hiermede Olszewski beschrijven haar als een kleurlooze vloeistof. Laatstgenoemde natuuronderzoeker gebruikte als afkoelingsmiddel voor de waterstof vloeibaar gemaakte stikstof, die liij in het luchtledig verdampen liet, waarbij een temperatuur van — 213° bereikt wordt. Waterstofgas is zeer weinig oplosbaar in water, één volume water lost tusschen 0° en 20° en bij een druk van 76 cM. kwik slechts 0,0193 vol. waterstof op. Het is het lichtste van alle gassen, en 14,435 maal lichter dan lucht; neemt men de dichtheid der lucht als eenheid voor de dichtheid van gassen, dan is zijne dichtheid = 0,06926. Het is intusschen doelmatiger de dichtheid van waterstof als eenheid voor de dichtheid der gassen te gebruiken, zooals ook wij in dit boek zullen doen. De dichtheid der lucht wordt dan = 14,436. Een liter waterstof weegt bij 0° en 76 cM. barometerstand 0,089578 G-.; een gram waterstof beslaat derhalve onder dezelfde omstandigheden eene ruimte van 11,1636 L. Door met waterstof gevulde zeepbellen, collodiuin- of caoutchoucballons te laten opstijgen, kan men gemakkelijk aantoonen, dat waterstof een geringere dichtheid heeft dan lucht. Ook met behulp van de balans kan men dit laten zien en tegelijkertijd het verschil bepalen tusschen

het gewicht van 1 liter lucht en 1 liter waterstofgas: door eerst een kolf, waarvan de inhoud één liter bedraagt, met lucht te vullen en te wegen, vervolgens op de in flg. 5 voorgestelde wijze den kolf met droge waterstof te vullen en daarna opnieuw tc wegen. Het gewichtsverschil zal dan ongeveer 1,14 0. bedragen. Het spreekt echter vanzelf dat deze methode op groote nauwkeurigheid geen aanspraak kan maken.

2. Clieuiische ei^eiisc]ia|gt;|gt;cii. Waterstof brandt, wanneer zij aangestoken wordt, met een blauwe vlam, die zeer wéinig licht verspreidt, daurentégen een zeer hooge temperatuur bezit. Wat het verbrandingsprodui-t van de waterstof is, kan gemakkelijk door hot in lig. ti afgebeelde toestel aangetoond worden.

De gashouder a bevat waterstof en is met de chloorcaleium bevattende huis h verbonden. Deze draagt aan haar uiteinde oen gebogen glazen buis, waaruit men de waterstof laat branden. Boven de brandende waterstof is de trechter lt;; geplaatst, die dooide buis tl met de Uvormige buis e verbonden is. Deze laatste staat met den aspirator /\' in verbinding, die dient om den noodigen trek in hot toestel te onderhouden. Spoedig verzamelt zich dan in de U buis lt; een vloeistof, die bij onderzoek uit zuiver water Mijkl te bestaan. Water is derhalve het verbrandingsproduct van de waterstof, en in verband met hetgeen wij reeds in §3 over de samenstelling van liet water hebben geleerd, mogen wij uit die

proef de gevolgtrekking maken. dat bij het branden van de waterstof in dampkringslucht, waterstof zich niet zuurstof scheikundig verbinden moet, waaruit verder volgt, dat die zuurstof in den een of anderen vorm in de dampkringslucht voorhanden moet zijn.

Worden waterstof en zuurstof met elkander gemengd en het mengsel aangestoken, dan ontbrandt het met een hevige ontploffing; men moet daarom, voordat men de waterstof, die uit een luchthoudend toestel ontwikkeld wordt, ontsteekt, verzekerd zijn dat alle lucht is uitgedreven.

Welk verband er bestaat tusschen de warmteontwikkeling, die bij de scheikundige vereeniging van waterstof met de zuurstof uit de dampkringslucht plaats heeft en hot proces der scheikundige vereeniging zelf, zal later worden besproken. Hier worde er nog op gewezen, dat die vereeniging slechts dan plaats heeft, wanneer zij door verhitting b.v. met een brandend voorwerp wordt ingeleid. Bij gewone temperatuur kunnen waterstof en zuurstof, of waterstof en dampkringslucht, .willekeurig lang met elkander gemengd blijven, zonder dat daaruit water ontstaat.

Stoffen. die in gewone dampkringslucht branden, doen dit meestal niet in een atmosfeer van waterstofgas. Zoo wordt b.v. een brandende kaars uitgedoofd, wanneer men haar in een met waterstof gevulden, omgekeerden cylinder brengt. Bij deze proef wordt natuurlijk de waterstof zelf aan de monding van den cylinder ontstoken. quot;Wel echter brandt lucht in een atmosfeer van waterstofgas , zooals men kan aantoonen , wanneer men een cylinder met waterstof vult, dezen mot de monding naar beneden houdt, de waterstof aansteekt en nu spoedig in den cylinder een buis brengt, waaruit droge lucht stroomt. Deze wordt dan door do aanraking met do brandende waterstof ontstoken en brandt in den cylinder voort (fig. 7). Ook hier ontstaat natuurlijk water als verbrandingsproduct en de proef leert ons,

zooals wij later ook nog aan andere voorbeelden zullen zien, dat do brandbaarheid van een gas in een ander slechts daarvan afhankelijk is, dat do gassen zich met elkander onder zoodanige warmteontwikkeling scheikundig vereenigen, dat zij gloeiend worden, terwijl hot geheel onverschillig is. welk van do beide gassen wij als atmosfeer gebruiken, om het andere er in te laten branden.

10. Bereidingswijzen. In de natuur wordt de chloor niet in vrijen staat gevonden; verbonden niet natrium vormt zij het keukenzout NaCl, dat in groote hoeveelheden in hot zeewater opgelost is en dat als steenzout in uitgestrekte beddingen op verschillende plaatsen in de aarde voorkomt. Het zeewater en de steenzoutbeddingen bevatten buitendien nog andere chloorverbindingen, zooals het kaliumchloriede KC1, en het magnesiumchloriede MgClj, waarvan de laatstgenoemde stof, die in aanzienlijke hoeveelheden te Stassfurt gevonden wordt, in nieuweren tijd als grondstof voor de fabricage van do chloor gebruikt wordt.

Wordt namelijk magnesium.\'hloriede op hooge temperatuur (ongeveer 1000\') verhit, terwijl er dampkringslucht over wordt geleid, dan verbindt zich do zuurstof uit de dampkringslucht met het magnesium tot magnesiumoxyde, dat in vasten toestand achter blijft en het chloorgas komt vrij:

Daar echter de dampkringslucht nog andere gasvormige bestanddoelen bevat dan de zuurstof, en deze by de inwerking onveranderd blgven, wordt de chloor hiermede vermengd verkregen. In de fabrieken gebruikt men dit mengsel onmiddellijk om bleekkalk en kaliumchloraat te maken, waarvoor die bijmenging niet schaadt. Deze, door Weldon en [\'kciiixev in de industrie Ingevoerde methode dreigt de oudere te verdringen, waarbij het keukenzout uls uit-gangspunt voor de rhloorbereidiug dient.

\\ Uit het kcnkuuzout kan men do chloor niet rechtstreeks afscheiden; men verandert hot eerst in eeue andere chloorverbinding, de chloorwaterstof, waaruit dan langs verschillende wegen het element chloor kan worden verkregen. Te dien einde wordt, zooals in § 13 nader zal worden besproken, keukenzout met zwavelzuur samengebracht en zoodoende volgens de vergelijking:

gasvormig chloorwaterstof ontwikkeld. Mengt men nu die chloorwaterstof met lucht en leidt men dit mengsel over verhitte poreuso lichamen, zooals tegelsteenen, dan verbindt zich de zuurstof der lucht met de waterstof uit de chloorwaterstof tot water en de chloor komt vrij :

Gemakkelijker heeft die inwerking plaats, wanneer men tegelsteenen of uit klei gevormde kogels bezigt, die vooraf met een oplossing van kopersulfaat doortrokken zyn. De rol, die het onveranderd blijvende kopersulfaat bij dit proces vervult, is nog niet verklaard.

. Deze door Deacon ia de nijverheid ingevoerde bereidingswijze levert, om dezelfde reden als hierboven is medegedeeld, chloor, dat mot luchtbestanddeelen is gemengd.

In zuiveren staat verkrijgt men chloor, door de in don handel voorkomende oplossing van chloorwaterstof in water, die zoutzuur wordt genoemd, met een in de natuur voorkomende delfstof, bruinsteen, mangaandioxyde samen te brengen, een methode, die reeds door den ontdekker van de chloor, den Zweed-schen scheikundige Scheble (177-1) is toegepast on die ook tegenwoordig nog veelvuldig in fabrieken en bijna uitsluitend in het laboratorium wordt gebruikt. Te dien einde brengt men in een glazen kolf (lig. 8) bruinsteen in stukken, ongeveer ter grootte van een erwt, giet daarop zooveel zoutzuur, dat de bruinsteen daarmede niet geheel bedekt wordt en verwarmt zacht. Het spoedig ontwikkelde gas wordt door een waschflesch met water geleid, om het to zuiveren van chloorwaterstof, dio uit de ontwikkelingskolf is medegesleept. Men vangt het boven warm water op, daar het in koud water vrij goed oplosbaar is. Wil men watervrij chloorgas hebben, dan moet liet door zwavelzuur worden gedroogd. Men leidt het vervolgens in een met droge lucht gevulden cylinder

door een toelei-dingsbuis, die tot op den bodem van den cylinder reikt. .\'.)u lichtere lucht wordt dan door de zwaardere chloor ver-il rongen. In fabrieken gebrnikt men, in plaats van glazen ontwikkel ingskol-ven, vaten uit aardewerk of uit zandsteen vervaardigd.

l)e inwerking van chloorwaterstof op mangaandioxyde heeft in twee phases plaats. Eerst ontstaat volgens de vergelijking :

water en mangaantotrachloriede. De laatstgenoemde verbinding is echter zeer onbestendig en wordt door de warmte onmiddellijk ontleed :

zoodat op deze wijze slechts de lielft van de chloor, die in het zoutzuur aanwezig was, vrij komt. Het rnangaandichloriede blijft, opgelost in water, in de kolf achter.

11. riijsischc eigenschapiieii. Chloor is een geelgroen gas —Davy, die in 1810 aantoonde, dat chloor een element is, heeft het dien naam gegeven, omdat ohloros, een Grieksch woord, geelgroen beteekent — van scherp prikkelenden reuk. Door druk en koude wordt het tot een gele vloeistof verdicht, die onder 76 cM. druk bij — 33,6 kookt, en die bij — 102° tot een gele kristalachtige massa bevriest. De danipdichtheid van chloor is 35,453. Één volume water lost bij 10 2,58, bij 20\' 2,16, bij 40 1,37 volumen chloor op: in water van 100 is chloor onoplosbaar.

12. C\'hcniisulic cigcnschapiteii. Chloorgas brandt niet in dampkringslucht. daar het met zuurstof en hare andere bestanddeelen rechtstreeks geen verbindingen vormt. Met vele andere elementen vereenigt het zich echter onmiddellijk, wanneer het daarmede in aanraking wordt gebracht. Zoo ontbrandt het metaal natrium, wanneer het vooraf verwarmd is, in chloorgas met oen schitterend licht tot natriumchloriede; dunne reepen koper (onecht bladgoud), of poedervormig antimonimum of arsenicum vormen met droog chloorgas reeds bij gewone temperatuur chloorverbindingen, terwijl daarbjj zooveel warmte ontwikkeld wordt, dat deze stoffen gloeiend worden. Eveneens ontbrandt een stuk phosphorus in een atmosfeer van chloor.

Bijzonder sterk is ook het vcreenigingsstreven van chloor tot waterstof. Een mengsel van gelijke volumen van beide gassen verbindt zich, wanneer het door direct zonlicht wordt getrolïen, onder hevige ontploffing (chloorknalgas); in gewoon daglicht heeft die vereeniging langzaam en rustig plaats; in het donker ontstaat uit tiet mengsel alleen dan een scheikundige verbinding, wanneer men het aansteekt. Ook dan ontploft het. Brengt men brandend waterstofgas in een cylindervormig vat (fig. 9), dat met chloorgas gevuld is, dan brandt het daarin voort.

Op gelijke wij ze kan men chloor in een atmosfeer van waterstof laten branden , wanneer men een glazen cylinder met waterstof vult,

dezen het onderste boven houdt en de ----waterstof aansteekt. Brengt ï men nu dadelijk in den cy-lindereen buis,

vuur op het oogenblik, dat zij mot de waterstofvlam in aanraking komt, en brandt, wanneer de buis dieper in den cylinder wordt gebracht, in het waterstofgas. Jn al deze gevallen is het product der scheikundige vereeniging het ons reeds bekende chloorwater-stofgas:

Chloor lieeft een zoo groote neiging om zich met waterstof te vereenigen, dat ze deze ook aan waterstofverbindingen onttrekt. Wordt b. v. de oplossing van chloor in water aan het zonlicht _r . _gt; blootgesteld, dan wordt zuurstof

Op deze werking berust ook liet gebruik, dat men van chloor maakt, om geweven stoffen te bleeken. Organische, d. w. z. koolstof houdende kleurstoffen, zooals indigo, lakmoes, kraprood en vele andere worden door vochtig chloorgas of door chlooroplossing bijna kleurloos gemaakt. De chloor werkt hierbij niet rechtstreeks, m» zooals daaruit blijkt, dat droog Hl chloor droog lakmoespapier onver-andcrd laat, maar door middel van \' /• ^ het aanwezige water, waaruit,

zooals hierboven is vermeld, zuurstof wordt vrij gemaakt, die zich met de organische kleurstof tot ongekleurde verbindingen veree-nigt. In vrijen staat zijnde zuurstof heeft deze eigenschap niet, maar wel zuurstof, op het oogenblik waarin zij zich vormt of vrij wordt. Wij zullen later zien , dat ook verscheidene andere elementen in dien zoogenaamden toestand van ontstaan anders en wel krachtiger werken, dan in vrijen staal. De oorzaak hiervan zal nok later worden besproken.

Op verbindingen van koolstof met waterstof werkt chloor dikwijls zoo, dat zij de waterstof daaraan geheel onttrekt, zoodat de koolstof in vrijen staat wordt afgescheiden. Brengt men b.v. een stuk vloeipapier, dat niet terpentijnolie (C₁₀H₁₍₁) doortrokken is, in een atmosfeer van droog chloorgas, dan ontvlamt dit onder afscheiding van zwarte roetwolken. Een brandend kaarsje (uit koolstof en waterstof bevattende stoften vervaardigd) blijft om dezelfde redenen met een roode roetgevende vlam onder koolstofafscheiding voortbranden, wanneer men liet in een cylinder met chloorgas dompelt.

IS. Kereidingswijze. Dat chloorwaterstof rechtstreeks uit de elementen kan worden bereid, en hoe zulks geschiedt, is reeds in §12 vermeld. Daar echter de chloor zelf meestal met behulp van chloorwaterstof wordt gewonnen, is het gemakkelijk in te zien, dat deze methoden geen practische waarde hebben. Ook hebben wij reeds in §10 besproken, dat uit keukenzout door behandeling met zwavelzuur gasvormige chloorwaterstof wordt verkregen. In het laboratorium gebruikt men te dien einde een dergelijk toestel als in tig. 8 voor de bereiding van de chloor is gebezigd. De kolf ontvangt het mengsel van keukenzout en zwavelzuur, in do plaats van de waschflesch mot water treedt eene droogfiesch met zwavelzuur, en het droge gas vangt men boven kwikzilver of in een met lucht gevulden staanden cylinder op, daar het wegens zij no groote oplosbaarheid in water niet boven die vloeistof kan worden verzameld.

In de industrie gebruikt men voor de bereiding een zooge-naamden mof fel oven, die in fig. 11 is afgebeeld. Het keukenzout wordt door de deur s in de gietijzeren pan A gebracht en bet zwavelzuur door een in de teekening niet zichtbare door het gewelf gaande looden buis er bij gevoegd. De pan A staat door de schuifdeur n , die door het gewicht m in evenwicht gehouden wordt, in verbinding met den moffel B. De heete gassen van den vuurhaard omspoelen eerst den moffel, die dus het sterkst verhit wordt, en komen dan onder de pan, om eindelijk door q in den schoorsteen te ontwijken. In de pan heeft de eerste inwerking plaats, vervolgens wordt de massa door de geopende deur «inden mortel gebracht, waar de inwerking voltooid wordt. Door do

kanalen C en L» wordt de chlóorwaterstof weggeleid , om volgens het DEAc-on-proctiS (§ 10) direct op chloor te worden verwerkt, of om in water te worden opgelost en als vloeibaar zoutzuur in den handel tu worden gebracht. Deze oplossing heeft gewoonlijk plaats in torens (tig. 12), die uit geteerde zandsteenplaten zijn opgebouwd. Deze zijn van binnen of met coaks gevuld . of door verscheidene doorbroken gewelven in afdeelingen verdeeld. Boven op d(\' torens is een waterbak, waaruit het water in dunne stralen in de torens vloeit. Het gas treedt bij A in den toren, stijgt naar boven en verzadigt het van boven komende water met chloor-waterstof, zoodat dit als geconcentreerd zoutzuur beneden afvloeit, liet niet opgeloste gas treedt boven uit den toren, vervolgt zijnen weg door de tusschen de torens liggende buis, komt van daar beneden in den tweeden toren, om door het langs dien toren traande zijkanaal in den schoorsteen geleid te worden. De bij deze b\'wi rking verkregen chloorwaterstof is voor de industrie niel het hoofdproduct, wel echter het in den oven achterblijvende natrium-sulfaat, dat hoofdzakelijk voor de soda- en glasfabricage wordt gebruikt.

Door Wei.üon mi rêchiney is in don nieuwsten tijd van het maunesiumchlonede gebruik gemaakt, om ook chloorwaterstof te maken. Te dien einde wordt deze stof verhit, terwijl er waterdamp

over heen wordt geleid. Dan wordt magnesiumoxyde en chloor waterstof gevormd volgens de vergelijking:

Do verkregen chloorwaterstof kan op gelijke wijze worden gc absorbeerd als boven.

in het water te doen oplossen , verwijdert men de klem, blaast door de zijdelings geplaatste buis een weinig lucht in de onderste kolf, waardoor het water met het gas ia de bovenste kolf in aanraking komt. Door do opslorping ontstaat dan in deze een lucht-verdunde ruimte, die door het water met groote snelheid wordt gevuld.

15. Chemische eigenschappen. Zuren. Zouten. Basen. Chloor-waterstofgas is niet brandbaar en ook niet in staat de verbrandingvan de meeste in de lucht brandende stoffen, b. v. van een kaarsje, te onderhouden. Wordt echter natrium aan de lucht ontstoken en in een cylinder met chloorwaterstof gedompeld, dan blijft het voortbranden, want het natrium verbindt zich met de chloor onder levendige warmteontwikkeling, terwijl tegelijkertijd waterstof in vrijen staat wordt afgescheiden:

Wordt deze proef eenigszins gewijzigd, zoo is men in staat, daarmede aan te toonen, dat de verhouding der gewichtshoeveel-heden, waaronder waterstof en chloor tot chloorwaterstof verbondon zijn, werkelijk dezelfde is, die door de formule HOI wordt aangeduid. Te dien einde vult men een Uvormige buis (fig. 14), die aan het eene einde open, aan het andere gesloten is, geheel met kwikzilver en brengt vervolgens in het gesloten been gedroogd zuiver chloorwaterstofgas, waarvan meu liet volume bepaalt, nadat hot kwikzilver in beide boenen op gelijke hoogte is gebracht en het gas zich dus onder den heerschenden luchtdruk bevindt. Dan

vult men het opou einde der buis geheel met vloeibaar natrium-amalgaam, d. i. natrium dat in kwikzilver is opgelost, en sluit die buis met een stup. Door het toestel te.doen hellen, brengt men liet gas in het andere been over, door schudden bewerkt men. dat het gas met het natriumhoudende kwikzilver goed in aanraking komt, waardoor de bovengenoemde inwerking, maar nu zonder vuurvorschijnsel plaats heeft, c» brengt het overgebleven gas weder in het andere been terug. Men noemt nu do stop weg en maakt dat het kwikzilver in beidt- boenen weder oven hoog komt té staan. Zoo zal men vinden dat Imt volume van de gevormde waterstof Juist de helft bedraagt van het volume van de gebruikte chloor-waterstof. Daar de dichtheid van de waterstof = 1, die van i hloorwaterstof = 18,227 gevonden is, zoo volgt uit deze proef dat i hloorwaterstof lt;gt;p 18,227 gewichtseenheden 0,5 gewichtseenheden waterstof, of op ;-!f),454 gewichtseenheden 1 gewichtseenheid waterstof en derhalve ook 35.4quot;gt;4 gewichtseenheden chloor moet bevatten . wat in de formule HC1 tot uitdrukking komt.

Nog op andere wijze kan die uitkomst worden bevestigd en tegelijk de gewiditshooveelheid chloor, in chloorwaterstof aanwezig, niet zoo als boven indirect, maar rechtstreeks worden gevonden. Hiervoor ontleedt men in het toestel, dat in flg. 15 is afgebeeld.

met behulp van den galvanischen stroom, een verzadigde oplossing van chloorwaterstof in water. De kranen van beide beenen der Uvormige buis worden gedurende de ontleding eerst een tijd lang opengehouden; de waterstof ontwijkt dan en de chloor lost in de vloeistof op. Wanneer deze daarmede verzadigd is, wat na een half uur tijds het geval zal zijn, sluit men de kranen en bemerkt, dat de volumen dor gassen, die aan beide electroden ontwikkeld worden, gelijk zijn. Hieruit volgt, dat chloorwaterstof op elk volume waterstof een gelijk volume chloor moet bevatten en daar de dichtheden van waterstof en chloor tot elkander staan als 1 ; 85,453, zoo moet ook de gewichtsverhouding van waterstof

Behalve door eten galvanischen stroom kan chloorwaterstof ook door warmte worden ontleed. Men moet echter te dien einde het gas op 1800° verhitten, en ook dan nog wordt hot slechts voor een gedeelte in zijne bestanddeelen gesplitst. Bij de vereeniging van 1 G. waterstof met 35,453 G-. chloor worden 22 Caloriën ontwikkeld.

Chloorwaterstof en hare oplossing in water hebben do eigenschap om bij sommige kleurstoffen eigenaardige kleurveranderingen te weeg te brengen. Zoo wordt b. v. de blauwe lakmoes-kleurstof door chloorwaterstof rood gekleurd. Deze eigenschap heeft zij echter gemeen met een geheele klasse van verbindingen, waaraan men den gemeenschappelijken naam van zuren geeft. Alle zuren, mits in oplossing, hebben buitendien een zuren smaak, waarvan de naam is afgeleid. Verder bevatten alle zuren waterstof. Deze waterstof kan geheel of gedeeltelijk door met a 1 en worden vervangen , en de daardoor ontstaande producten dragon don naam van zouten. Zoo is het natrium-chlooruur, dat door de inwerking van natrium op chloorwaterstof gevormd wordt, een zout. Zulk een zout werkt meestal niet meer op lakmoes in. \'Jok andere metalen zijn in staat direct in de chloorwaterstof waterstof te vervangen en deze in vrijen staat af te scheiden. Het gemakkelijkst geschiedt dit, door de oplossing van chloorwaterstof in wateiquot;, het zoutzuur, hiervoor met het metaal samen te brengen. Zóó ontstaat een levendige waterstofontwikkoling, wanneer men zink of ij/er met zoutzuur samenbrengt :

De hierbij gevormde verbindingen zinkchloriede en ferrochlorlede zijn zouten. Zij blijven in het water, dat de chloorwaterstof bevatte, opgelost, en kunnen door verdamping daaruit worden afgescheiden. Niet elk metaal echter werkt direct op liet zoutzuur. Zilver, goud. platina b. v. blijven onveranderd, wanneer men hen hetzij met gasvormig, hetzij met opgelost HC1 samenbrengt.

Zouten kunnen ook worden verkregen, wanneer men de zuren samenbrengt met zekere verbindingen dor metalen met zuurstof en mot zuurstof en waterstof (metaaloxyden en metaalhydroxiden). die men liasen noemt. De waterstof uit het zuur komt dan niet als zoodanig vrij, maar wordt, meb zuurstof verbonden, als water afgescheiden :

NaOH -f- H CI = Na CI - - H, 0 ZnO -f- 2 H 01 = ZiiVci, H, 0 Fe0₂ H₂ -t-2H Cl= Fe Cl₂ 2H, 0 Deze basen hebben, wanneer zij opgelost zijn, de eigenschap de door zuren voortgebrachte kleurveranderingen van sommige kleurstoffen weder te herstellen; zoo wordt b. v. door zuren rood gemaakt lakmoes weder blauw, wanneer men een voldoende boe-veelheid eener base daarbij voegt.

U». Kerndiiigswijzen. Het bromium, dat in 1820 door Bai.aki» ontdekt en uit in het zeewater in opgelosten toestand voorkomende bromium verbindingen afgescheiden werd, wordt, evenmin als de chloor, in do natuur in vrijen staat gevonden: bromiuinverbindingen, zooals natriumbromiede NaBv, kaliumbromiede KBr, magnesiumbro-miede MgBrj komen op dezelfde plaatsen voor, hoewel in veel geringere hoeveelheid, als de overeenkomstige chloorverbindingen. Het zoowater, vele minerale bronnen en ook de steenzoutbeddingen, b. v. to Stassfurt, bevatten die bromieden. Om deze van de in overwegende massa bijgemengde chlorieden te bevrijden, dampt men de oplossingen der zouten uit, totdat een zekere concentratie is bereikt, waardoor de chloriedon zich voor een groot gedeelte in kristallen afscheiden, terwijl de overgebleven oplossing, de moederloog, de bromieden, wel is waar nog gemengd met chlorieden, bevat. Zoowel de moederloog van zeewater als die der Stassfurter zouten bevat het bromium voornamelijk als magnesiumbromiede. In de fabrieken brengt men die moederloog gemengd met bruinsteen en zoutzuur in groote steenen vaten, die door zandsteenplaten zijn gesloten. Door het deksel gaat een buis, om stoom in te leiden, en een tweede buis, om het vrijgekomen dampvormigebromium af ti\' voeren. Dit wordt in koud gehouden flesschen tot een vloeistof verdicht. Door bruinsteen on zoutzuur wordt volgens s? 10 chloor ontwikkeld, en deze ontti\'ekt aan de bromieden de inolalon, b. v. aan het magnesiumbromiede hot magnesium, om zich daunnode tot magnesiumchloriode te verbinden, waardoor liromium wordt afgescheiden:

la het laboratorium gebruikt men gewoonlijk het in den handel in zuiveren toestand voorkomende kaliumbromiede, om daaruit het

bromium af te scheiden. Men kan dit doen , zooals boven , door chloor in zijne oplossing\' te leiden en door verhitting het gevormde bromium in dampvorm uit de vloeistof\' weg te voeren en vervolgens door afkoeling te verdichten. Deze methode heeft echter het nadeel , dat het bromium verontreinigd wordt met een verbinding van chloor met bromium, die gemakkelijk uit die elementen ontstaat. Men doet derhalve beter, door het kaliumbromiede samen te brengen met bruinsteen en zwavelzuur. In een retort (fig. 16) wordt dit mengsel verwarmd, en in de door water koud gehouden

kolf verdicht zich het bromium, of, zooals men gewoonlijk zegt, het wordt daarin overgehaald, o verged i sti 11 eerd. Hot scheikundig proces, dat hierbij plaats grijpt, is eenigszins ingewikkeld en verloopt als volgt: Het zwavelzuur doet uit het kaliumbromiedo broom waterstof\' en kaliumsulfaat ontstaan :

Een ander gedeelte van liet zwavelzuur werkt op brumstcfii , zoodat mangano-sulfaat, water en zuurstof\'vrij komt:

Die zuurstof werkt echter, voor dat /ij ziih ontwikkelen kan, in toestand van ontstaan op de gelijktijclig gi\'Vonndiï ItroomwatH ■ stof zó(j, dat water en hromhim ontstaan:

De inwerking kan in haar geheel door de volgende vergelijking worden voorgesteld:

17. Pliysische eigenschappen. Bromium is bij gewone temperatuur een donker roodbruine vloeistof, die bij O?,\' kookt en die bij afkoeling door een mengsel van sneeuw en keukenzout bevriest tot grijze kristallen met het smelpunt — 24.0 . Reeds bij gewone temperatuur verdampt het gemakkelijk. De dampen hebben een donker roodbruine kleur. De soortelijke massa van de vloeistof is bij 0 3,1872 (r. Zijne dampdichtheid is bij 100\' = 79,963. Deze blijft constant tot op zeer hooge temperatuur, bij geelgloeihitte is zij echter kleiner en ongeveer = 63 geworden. Hoe dit ver-schijnsel te verklaren is, zullen wij later zien. Bromium heeft een reuk, die gelijkt op dien van chloor, maar nog onaangenamer is. Daarvan is ook de naam afgeleid, want het Grieksche woord bromos beteekent stank. Het inademen van dampen van bromium is, evenals het inademen van chloor, hoogst nadeelig voor de gezondheid. Bromium is weinig oplosbaar in water; 100 dealen eener bij l\'gt; verzadigde oplossing (broomwater) bevatten 3,23 deelen bromium. Veel gemakkelijker lost het op in aether, chloroform en zwavelkoolstof. Schudt men broom water met een dezer vloeistoften, dan gaat het bromium daarin over en kleurt deze roodbruin.

IS. Chemisclie eigenschappen. De chemische eigenschappen van het bromium hebben zeer voel overeenkomst met die van de chloor. Het is in lucht niet brandbaar, daar het zich niet rechtstreeks met ile zuurstof verbindt. Wel echter vereenigt het zich met metalen en vele andere elementen, wanneer het daarmede in aanraking wordt gebracht. De hoeveelheid warmte, die hierbij ontwikkeld wordt, is minder groot, dan wanneer dezelfde elementen zicii met chloor verbinden. Ook tot waterstof heeft het een groot vereenigings-streven, hoewel deze twee elementen zich niet met elkander verbinden, wanneer het zonlicht op oen mengsel van beide werkt. Men moet het mengsel verhitten of aansteken, om de vorming van broom waterstof te doen plaats hebben. Dat neemt niet weg, dat bromium in staat is aan vele waterstofverbindingen de waterstof te ontrekken en koolstofhoudende kleurstoften in tegenwoordigheid van water op dezelfde wijze te bleeken als chloor. Dat bromium een geringer vereenigiugsstreven tot metalen en waterstof heeft dan chloor, en derhalve door het laatstgenoemde

element b. v. uit kaliumbromiede of broomwaterstof wordt uitgedreven, kan men aantoonen, door bij een oplossing dezer verbindingen in water chloor water te voegen. Deze oplossingen worden dan geel gekleurd, endoor schudden met aether, zwavelkoolstof of chloroform kan met het bromium in deze vloeistoffen overbrengen. waardoor zij de bekende roodbruine kleur aannemen.

1!gt;. Itereidiiigswijzen. \\^roor de bereiding van broomwaterstof zal men geen gebruik maken van hot vermogen van bromium, om zich met waterstof direct te vereenigen, daar die methode moeilijk toe te passen is, wanneer men eenigszins grootere hoeveelheden dezer verbinding noodig heeft. Ook het samenbrengen van kalium-of natrinmbromiede met zwavelzuur geeft niet de gewenschto uil-komst. Wel is waar werken die stoffen op elkander in volgens de vergelijking :

maar de vrijkomende HBr wordt door de aanraking met hot zwavelzuur gedeeltelijk weer veranderd en wel zoo, dat volgens de vergelijking:

bromium en zwaveligzunr wordt gevormd. Gebruikt men echter phosphorzuur in plaats van zwavelzuur, dan heeft zulk een storende nevenwerking niet plaats. Gewoonlijk volgt men een anderen weg. Men laat namelijk eerst bromium op phosphorus werken, welke stoffen zich verbinden volgens:

Het gevormde phosphorpentabromiede geeft vervolgens bij hel samenkomen met water volgens de vergelijking :

lgt;rooniwaterstof en phosphorzuur. Voor de uitvoering bedient men zich van het toestel, dat in lig. 17 is afgebeeld. In \'ion van een kraan voorzienen trechter bevindt zich het bromium, in de kuil phosphorus en water. Men laat het bromium langzamerhand

in de kolf druppelen. Het zich ontwikkelende broonnvater-stofgas passeert eenc met natgemaakte glassclierveu en stukjes phosphorus gevulde buis, om van meegevoerde brom in indampen gezuiverd te worden, eu kan boven kwikzilver of in een staanden

cylinder worden opgevangen. AVil men een oplossing van broom-waterstof bereiden, dan leidt men het gas in water, waardoor het gretig wordt opgeslorpt.

Ook door inwerking van bromium op zwavelwaterstof kan men hroom waterstof bereiden. Te dien einde leidt men zwavelwater-stofgas in een cylinder,

die bromium en water bevat. Nadat het boven het bromium staande water mot HBr verzadigd is. ontwijkt uit den cylinder gasvormige broom waterstof. Het scheikundig proces heeft plaats volgens de vergelijking\':

20. l\'hjsisclie eigeiisclia|gt;)gt;eiilt; Broiimwaterstof is een kleurloos gas van sterk prikkelenden reuk. In aanraking gebracht met vochtige lucht vormt het dichte nevels. Onder atmosferischen druk wordt het bij 7:5 verdirlit tor een kleurlooze vloeistof, die bij —87 bevriest. Zjjne dampdichtheid is =40,4815. Zijne oplosbaarheid in water is zeer groot. Bij 0 lost I volume water circa 1250 vol. II Br gas up. zoodat teue bij 0 verzadigde oplossing 82 •/„ HBr bevat, lie suurteiyke massa dezer oplossing bedraagt 1,78 O.

21. ( Iieinistlic (dgcnsvliappeii. Evenals ehloorwaterstol\' behociit bru\'.unvaterstef tut de zuren, want het kleurt blauw lakmoes rood , heeft een /.uren smaak en geeft met metalen onder waterstofmuwik-keling. met motaabixyden en hydroxyden onder afscheiding van water, aanleiding tol de vorming van zouten. Zijne samenstelling kan op dezelfde \'gt;v ijze worden gevonden als die van do chloorwater-stut\' is? I ö). Men gebruikt daar vuur het in tig. 14 afgebeelde toestel.

Ook bij broom waterstof vindt men dan, dat het volume van de door natriumamalgaain vrijgemaakte waterstof juist de helft bedraagt van het volume der broom waterstof, die voor de proef is gebruikt. Daar de dichtheden van broomwaterstof en waterstof tot elkander staan als 40,-1815: 1, zoo volgt hieruit, dat 80,963 gram broomwaterstof 1 gram waterstof en 79,963 gram bromium bevatten, wat doelde formule HBr wordt aangeduid. De galvanische stroom ontleedt ook een oplossing van HBr in H en Br. Hierbij wordt echter het bromium niet in gasvorm, maar in vloeibaren toestand afgezonderd. HBr is oen minder standvastige verbinding dan HC\'1, wat onder anderen daaruit blijkt, dat zij reeds bij een temperatuur van 800° een begin van ontleding ondergaat. Bij de vereeniging van 1 G. waterstof met 79,963 Cl. bromium worden 8,44 Caloriën ontwikkeld.

22. Chloorbromiuni. Chloor en bromium vereenigon zich met elkander tot een roodbruine vloeistof, waarvan de damp de slijmvliezen en de oogen aantast. Zij heeft een samenstelling, welke door de formule BrCl kan worden uitgedrukt. Reeds bij-f-lir wordt zij gedeeltelijk in hare bestanddeelen gesplitst.

\'2:5. Kcreidiuggwijzeii. Behalve chloor en bromium bevat het zeewater ook verbindingen van het element jodium, deze echter in te geringe hoeveelheid, om het jodium daaruit te bereiden.

Zeeplanten, hoofdzakelijk wieren, trekken jodiumverbindingen uit het zeewater, zoodat hare asch er betrekkelijk veel van bevat. Door den vloed in groote hoeveelheden op de kusten geworpen worden zij verzameld en verkoold. Deze kool, in Schotland Kelp in Normandië Va ree genoemd, is met de moederloog van het in groote beddingen in Chili gevonden natronsalpeter het uitgangspunt voor het winnen van het jodium. In de asch dezer planten is het ook door Coueïois (1811) ontdekt. Gay Lussac toonde in 1815 aan, dat het een element was.

In de fabrieken loogt men de verkoolde zeeplanten met water uit en verdampt een gedeelte van het water, waardoor hot grootste gedeelte der overige zouten wordt afgescheiden, terwijl de overblijvende moederloog nog al de jodieden , natuurlijk naast chlorieden, bromieden en sulfaten bevat. Die moederloog brengt men in den

gietijzeren ketel A (fig. t8U nadat men haar eerst met zwavelzuur heeft gemengd, en voegt door de opening o in den looden helm, die zirh op den ketel bevindt, van tijd tot tijd bruinsteen er aan toe. Nadat dequot; opening van a gesloten is, wordt de ketel door den oven B verwarmd. De inwerking heeft plaats volgens de vergelijking:

en wel wordt, zoolang nog jodieden aanwezig zijn, door zwavelzuur en bruinsteen geen chloor en bromium vrijgemaakt. Het jodium verdampt en wordt in de steenen ontvangers D verdicht. Door den stop h te openen, overtuigt men zich of er nog paarse jodiumdampen komen, en men breekt, wanneer dit ook na toevoeging van bruinsteen niet meer het geval is, het proces af, om

te beletten, dat het jodium met chloor en bromium en met de verbindingen van deze met jodium worde verontreinigd. Het jodium wordt uit de ontvangers, waarin het zich in grauwzwarte kristallen heeft vastgezet, verwijderd, en door liet in een oplossing van kaliumjodiede op te lossen en daaruit door toevoeging van veel water weder neer te slaan, dan te flltreeren en te drogen, in volkomen zuiveren siaat verkregen.

Ook \'loor rhloor te lelden in de moederloog van kelp igt;t\' chili-salpeter kan jodium worden verkregen volgens:

maar hierbij is hut gevaar eener verontreiniging met chloor en mot dlt;\' verbindingen van i hloor met jodium nog grooter.

24. Physisfhc eigonschapiieu. Het jodium ia H) gewone temperatuur een gramvzwarte gekristalliseerde stof, die by 113 tot 115\' tot een donkerbruine vloeistof smelt eti boven 200 kookt. Maar reeds vóór het smelten verandert het indamp. Deze damp is, wanneer hij verdund of met andere gassen gemengd is, paars gekleurd. Daarvan is ook de naam van het element afgeleid, want het (Meksuhe woord jooeidaes beteekent vioolkleurig. Verzadigde damp vau jodium heeft een zuiver blauwe kleur. Wordt de damp van jodium afgekoeld, dan wordt hij dadelijk tot vast jodium verdicht. Wordt een vast lichaam in dampvorm overgebracht en deze dampen door verdichting rechtstreeks in den vasten toestand teruggebracht, dan noemt men dit sub li mee ren. De soortelijke massa van vast jodium bij 17 is 4,948 G. Zijne dampdiohtheid is tut 700 — 126,864. Boven die temperatuur neemt zij af, om bij 1500 slechts half zoo groot te worden. Het heeft een eigenaardigen, aan chloor herinnerenden reuk, het kleurt de huid geelbruin en werkt èenigszins bijtend, maar veel minder sterk dan het bromium. Een deel jodium vereischt 5524 deelen water van 10\' voor zijne oplossing. Heeft men in het water vooraf jodieden, zooals kalium-of natriumjodiede opgelost, dan wordt veel meer jodium door het water opgenomen, en des te meer, naarmate het meer jodieden hevat. Door toevoeging van water kan het derhalve uit dergelijke verzadigde oplossingen weer worden neergeslagen (zie § 23). Die oplossingen hebben ecu bruine kleur. Zeer gemakkelijk lost hot op, eveneens met bruine kleur, in alcohol en aether, en met een paarse kleur in zwavelkoolstof en chloroform.

25. Chcniisdie eigenschapiien. Evenmin als chloor en bromium is bet jodium brandbaar in de lucht; ook in zijne overige chemische eigenschappen heeft het veel overeenkomst met die elementen. Zoo verbindt het zich rechtstreeks met vele metalen onder levendige warmteontwikkeling, ofschoon dezo voor hetzelfde metaal geringer is, dan bij de verbinding met chloor en bromium. Met waterstof vei\'eenigt uet zich slechts dan direct, wanneer zijn damp met waterstof geleid wordt door oen gloeiende buis, die fijn verdeeld platina bevat. Aan de koolwaterstof-verbindingen onttrekt het do waterstof niet. Daarentegen heeft een oplossing van jodium in water een zwak bleekende werking op koolstofhoudende kleurstoffen. Door chloor en bromium wordt het uit zijne verbindingen met metalen en waterstof uitgedreven.

Zeer kenmerkend is het vermogen van jodium, zicli onder vorming van een donkerblauwe verbinding met zetmeel te vereenigen. Daar die kleuring reeds door uiterst geringe hoeveelheden jodium wordt voortgebracht, dient zij om de aanwezigheid van jodium te ontdekken. Bij verwarming verdwijnt die kleuring, zij komt echter bij afkoeling weder te voorschijn. De verbindingen van het jodium geven met zetmeel geen kleurverschijnsel.

2tgt;. Itcreidingsnijzcn. Daar waterstof en jodium zirli sledits moeilijk met elkander vereenigen (§ 25) en daar nog ge

makkelijker op joodwaterstof inwerkt dan op HBr (§ 19), maakt men voor de bereiding van HJ gebruik van de inwerking van water op phosphortrijodiede, dat op zijn beurt door directe vereeniging van phosphorus met jodium wordt verkregen. Gewoonlijk brengt men te dien einde amorphen phosphorus met water in een retort en voegt de noodige hoeveelheid jodium voorzichtig er bij. Reeds bij gewone temperatuur hebben dan beide inwerkingen tegelijk plaats, zoodat men ze kan samenvatten in de vergelijking:

Het ontwikkelde jood waterstofgas kan noch boven water, noch boven kwikzilver worden opgevangen, omdat het in water oplost en door kwikzilver, onder waterstofontwikkeling, in kwikzilverjodiede wordt veranderd. Men leidt derhalve het gas, wanneer men het als zoodanig wil bewaren, in een met droge lucht gevulde flesch-AVii men eene oplossing hebben, dan leidt men het in water.

•27. riiysisclu! eigenKclia|i|ieii. Joodwaterstof is een kleurloos gas van sterk prikkelenden reuk. In aanraking met vochtige lucht vormt hel dichte nevels. Bij 0 wordt het door een druk van 4 atmosferen tot een vloeistof verdicht, die bij — 51 vast wordt. Zijne darapdirhtheid bedraagt 63,982. Jood waterstof is even gemakkelijk oplosbaar in water als chloor- en broom waterstof. Eene bij (1 verzadigde oplossing heeft een soortelijke massa van 2 ft. en verspreidt, dichte nevels, wanneer zij met vochtige lucht in aanraking komt.

28. (.\'Iipinisrlic lt;!igenscha|gt;|K\'ii. Evenals de physische eipen-schappon vair Jood waterstof\' met die van chloor- en broomwaterstof veel overeenkomst hebben, is dit ook met de chemische eigen-schappen het geval. .Joodwaterstof is een zuur, kleurt derhalve blauw lakmoes rood, heefteen zuren smaak en vormt, mét metalen samengebracht, zouten, de metaaljodleden. Eenige metalen, zooals zilver en kwikzilver, die rechtstreeks op HC1 en HBr niet inwerken, doen dit wel op HJ. Wil men de quantitatieve samenstelling van HJ, op gelijke wijze als bij HC1 en HBr, bepalen, zoo moet men het toestel anders inrichten. Men neemt een rechte glazen buis, (fig. 19) die aan weerskanten door goed ingeslepen glazen kranen kan gesloten worden. Tusschen die twee kranen is nog een derde, die de buis in twee ongelijke deelen verdeelt. Met geopende kranen leidt men een stroom droog jood waterstofgas zoolang door de buis, totdat de lucht geheel is verdreven, sluit dan de grootste helft van do buis door twee kranen af, drijft met behulp van droge lucht uit de kleinere helft de joodwaterstof uit, vult vei\'volgens het kleinere gedeelte met natrimn-amalgaam, en opent bij gesloten uiterste kranen de middelste, om het natriumamalgaam met de jood waterstof in aanraking te quot;brengen. Dit laatste wordt door schudden bevorderd. Vervolgens laat men het natriumamalgaam weder in hot kleinere gedeelte terugkomen, sluit de middelste kraan, laat het natriumamalgaam uitvloeien, vult het kleinere gedeelte der buis met water en dompelt haar in een grooten cylinder niet water, terwijl men de midden-kraan weer opent. Er stijgt water in de buis, en wanneer dit binnen en buiten de buis even hoog staat, zal men zien, dat zij tot de helft met waterstof gevuld is. Dus bevat 1 volume joodwaterstof ook een half volume waterstof, en daar de dichtheden van beide gassen tot elkander staan als 63,932 tot 1, bevat joodwaterstof op 1 gewichtseenheid waterstof 126,864 gewichtseenheden jodium, wat door de formule HJ wordt aangeduid. Een oplossing van HJ in water wordt door den galvanischen stroom ontleed in H en J. Het jodium blijft hierbij echter in het jood-waterstofzuur opgelost en kleuii dit bruin. Joodwaterstof is nog minder standvastig dan HBr. want reeds bij ISO begint het ontleed te worden. Ook door zuurstof wordt onder vorming van water gemakkelijk jodium daaruit af- j,\'j„ j gescheiden. Mengt men die twee gassen met elkander, dan kan

men hft mengsel aansteken. waarhij de paarse dampen van het jodium te voorschijn komen. De oplossing van HJ in water wordt door de zuurstof der lui.ht óp gelijke wijze, echter langzamerhand, iu water en jodium veranderd. Dit jodium blijft aanvankelijk in die oplossing van HJ opgelost en kleurt deze bruin. Is de oplossing er mede verzadigd, dan zet het zich in fraaie kristallen neer. Door het zonlicht wordt die inwerking bespoedigd. Ouk vele zuurstofverbindingen werken zóó op HJ in . dat de waterstof daaraan onttrokken en met do zuurstof verbonden wordt, terwijl het jodium of in vrijen staat wordt afgezonderd, of tot de vorming van andere jodiumverbindingen aanleiding geeft.

De vorming van HJ uit 1-2«,804 G. vast jodium en 1 G. waterstof heeft een warmteabsorptie van 6,1 Caloriën tengevolge.

•2!gt;. J od i u in moitocli lor lede en jodiiinitileliloriede. Leidt men droog chloorgas over een gewogen buis, gevuld met droog jodium, dan wordt dit vloeibaar. Heeft liet jodium zooveel aan gewicht toegenomen, als aan de formule JCI beantwoordt, dan distilleert men de verkregen vloeistof en koelt het distillaat met een koudmakend mengsel af. Men verkrijgt zoodoende robijnroode kristallen met het smeltpunt 27,2 , die een samenstelling hebben, beantwoordende aan de formule IC1. Wordt dit jodi ummonochloried e opnieuw met droog chloor samengebracht, dan verbindt het zich daarmede tot oranjekleurige kristallen van j o d i um t r ic li 1 o ried e, die een .samenstelling hebben . welke aan de formule JC\'lj beantwoordt, en die door verhitting gemakkelijk in Jlt; i en 2CI worden ontleed.

Jodium vormt ook met bromium verbindingen, die echter nog ni\'-i in zuiveren staat zijn bereid, en waarvan derhalve de samenstelling niet mot zekerheid is vastgesteld.

.\'10. UereidiiigsTvijze. ofschoon men reeds sedert langen tijd verbindingen van het fluoriuni kende en ook wist, dat deze een

element, verschilleiul van lt;U\' overige, moesten bevatten, ishettocli eerst in 1886 den Franschen scheikundige H. Moissan gelukt, het tluoriiim te isoleeren. Uit de in de natuur voorkomende fiuoriuni-verbindingen. zooals het vloeispaath ot calciiuntluoriede Oal^ en het kryolith of natriumaluminiumfluorlede Na-AIF,;, kan. zooals in §32 nader zal worden besproken, het fluonvaterstolzuur 11K worden verkregen. In volkomen watervrijen toestand wordt dit. wanneer het door toevoeging eener andere tluoriiunverbinding, hot kaliumfluoriede KF, geleidend is gemaakt, door den galvanischeu stroom zoodanig ontleed, dat aan de negatieve pool H en aan de positieve pool F gasvormig wordt ontwikkeld. Dat het niet reeds vroeger gelukt is die ontleding tot stand te brengen en zoo het fluorium te leeren kennen, had zijnen grond daarin, dat men elk spoor van vochtigheid moet uitsluiten en dat men in do keuze van liet materieel, waaruit de vaten gemaakt moeten worden, die voor de bereiding dienen, zeer beperkt is, daar het tluorium op bijna alle stoffen een krachtige scheikundige inwerking uitoefent. Moissan gebruikte een üvormigo buis, uit platina vervaardigd (tig. 20). De beide uiteinden waren gesloten dour een stop, waarvan hot middelste gadeel- „ _ -—-

te uit vloeispaath bestond, dat gezet was in een cylindervormig stuk platina, dat in het platina dei U buis was ingeschroefd. Midden door het vloei- Fig. ao.

spaath ging een stevige draad, uit eeu alliage van platina en iridium vervaardigd. Dicht bij de stoppen. dus boven de vloeistof in de buis, bevonden zich aan elkeu kant afvoerbuizen voor de gassen, die zich ontwikkelen moesten. Nadat de buis met volkomen watervrij HF en daarin opgelost KF tot een juiste hoogte gevuld was, werd liet toestel gesloten en met behulp van een stop in een cylin-drisch glas geplaatst, dat met ■ hloonnetliyl gevuld werd (tig. 21). Door lucht hierdoor te leiden, verdampt liet rhloormethyl, waardoor een constante temperatuur van — 50 wordt voortgebracht. Verbindt men nu den eenen platinadraad met de positieve pool, den anderen met de negatieve pool eener sterke batterij van 20 Bunsensche elementen, dan wordt Haan do negatieve en tluorium

aan de positie-vo pool Ollfc-wikkeld. Wil men de eigenschappen van liet gas bestu-deereu, dan moot men de stoffen, waarop men liet wil laten inwerken. hetzij in

.quot;tl. I\'hvsischf en ehemische uigmiscliapiicn. Fluoriuin ia een licht grt lgroen gas, van een bijzonderonaangenamen reuk. Zijnedampdieht-beid is ongeveer gelijk aan 10 gevonden. Andere physische constanten heeft men tot nu toe nog niet kunnen bepalen. Het werkt hevig op de slijmvliezen van de keel en de opgen. Geen element oefent zoo krachtige scheikundige werkingen uit als het fluorium. Met waterstof verbindt het zich bij gewone, en zelfs bij zeer lage temperatuur, onder ontploffing, wanneer het daarmede, ook inliet donker, in aanraking wordt gebracht. De meeste elementen ontvlammen, wanneer zij met fluorium samenkomen. Op deze wijze verbindt het zich met phosphorus, zwavel, jodium, bromium, borium, koolstof, silicium en de meeste metalen. Met platina en goud verbindt het zich bij gewone temperatuur niet, wel echter bij temperaturen van 300- 40lt;i. Glas, ook in volkomen dingen toestand, wordt er door aangetast. Aan water onttrekt bet onmiddellijk de waterstof, terwijl zuurstof, en wel geozoniseerde zuurstof (ïj 47gt; wordt afgescheiden, nok aan andere waterstofverbindingen wordt do waterstof onmiddellijk onttrokken. Uit de verbindingen der metalen met chloor, bromium en jodium drijft

het deze elementen uit, wanneer deze in vasten toestand met F in aanraking komen.

■52. Bereitlingswijxen. Brengt men tot poeder gebraclit vloei-spaatli met zwavelzuur samen, dan wordt, by zachte verwarming, gasvormig ftuorwaterstof ontwikkeld:

Wil men een oplossing van HF in water bereiden, dan gebruikt men een louden retort, die een mengsel van CaFj en HjSO,, bevat. Zij is van een looden helm voorzien, waarvan de buis past in een opening van den eveneens uit lood bestaanden ontvanger. In den ontvanger is, dicht bij do monding van de buis der retort, een platinaschaaltje geplaatst. dat hot voor de opslorping van HF bu-stemde water bevat.

Watervrij HF verkrijgt men, wanneer men bet zout kalium-waterstpffluoriede KHPj. dat uit de oplossing van fluorwaterstofzuur door toevoeging van de vereischte hooveelhoid kaliumbydroxyde kan worden bereid, in vasten toestand in een platinaretort sterk verhit, en het ontwikkelde HF in een door een koudinakend mengsel afgekoelden uit platina vervaardigden ontvanger verdirhl :

Voor de bereiding en bewaring van HF gebruikt men bij voorkeur platinagereedsi happen, daar andere materialen er dooi^- worden aangetast. Ook lood kan voor het vervaardigen der toestellen dienen, wanneer het niet noodig is absoluut zuiver HF te hebben, daar dit metaal op HF zeer weinig inwerkt.

l\'liysische en chemische cigen8chn|t|ien. Watervrij 1IF is een klomiooze vloeistof, die bij I \'.1,4 kookt en een kleurloozen damp oplevert. De soortelijke massa van de vloeistof is bij 15° = 0,9878 O. De dainpdiciitheid is bij 100 en daarboven = 10. Met vochtige lucht samengebracht vormt hot witte nevels. Het kan in elko verhouding met water worden gemengd.

Fluorwaterstof is een zuur. Hare waterige oplossing kleurt blauw lakmoes rood , en met de meeste metalen vormt zij rechtstreeks zouten, do m etaal fl nor i eden , die nog gemakkelijker

ontstaan, wanneer men de metaaloxyden of hydroxyden met het zuur samenbrengt. Ook met vele oxyden van niet-metalen levert HF fluorieden op, zoo ook met liet siliciumdioxyde volgens de vergel üJdnfr:

liet gasvormige silifiumfluoriede. Op deze inwerking berust het vermogen van fluorwaterstof om glas te etsen. Daar namelijk het glas SiO, bevat, zoo wordt door de inwerking van HF iets van de zelfstandigheid van het glas gasvormig weggenomen. Om een teekening in glas te etsen, bedekt men het glas met een dunne laag was, graveert hierin de teekening en stelt het daarna aan de inwerking van HF bloot. Xa eenigen tijd verwijdert men het was, en heeft dan bij gebruikmaking van gasvormig HF eene matte, bij gebruikmaking van vloeibaar HF eene doorzichtige teekening in het glas verkregen.

Di- quantitatieve samenstelling van HF heeft mon bepaald, door zilverfluoriede AgF met waterstof bij 100 te verhitten. Volgens de vergelijking:

héi\'ft dan de vorming van HF plaats; hierbij kan men opmerken, dat voor elk volume II twee volumen HF worden gevormd. Daar de dampdirhtheid van ifF = ln, die van H = 1 is, zoo volgt hieruit, dat 20 gewk\'htseenheden HF l gewichtseenheid H en 19 gewichtseenheden F bevatten, wat door de formule HF wordt aangeduid.

HF is zeer vergiftig. Op do huid gebracht, veroorzaakt het pijnlijke wonden. Ingeademd kan het den dood veroorzaken. Prof. N\'k-ki.ks te Xancy stierf ten gevolge van het inademen van HF-dampen . bij zijne pogingen om het fluorium te isoleeren.

De vorming van 20,0 G-. gasvormig fluorwaterstof uit 19,0 O. fhiorinm en 1 G-. waterstof gaat met een warmteontwikkeling van 37,6 Caloriën gepaard.

elementen chloor, bromium, jodium en fluorium hebben blijkens het voorafgaande een groote overeenkomst in hunne eigenschappen. Men vereenigt hen derhalve tot ééne groep, waaraan men den naam van groep der halogenen beeft gegeven. Deze naam, die zoutvormers heteekent, is daarvan afkomstig, dat de metaal verbindingen der halogenen zouten zyn , die zoowel direct uit het metaal en het

halogeen, alsook door vervanging van de waterstof in do li aiogeen -waterstofverbindingen door metalen kunnen worden verkregen. Zij hebben verder met elkander gemeen, dat hunne waterstof-verbindingen bij gewone temperatuur gasvormige, klemiooze, in water sterk oplosbare stoffen zijn. die alle tot de klasse der zuren beboeren en een gelijksoortige samenstelling bezitten, daar 1 volume zoowel van HF als van HOI, HBr en PIJ | volume waterstof bevat. Het vereenigingsstreven der halogenen met waterstof is echter verschillend. Terwijl F zich met H reeds bij gewone temperatuur en in het donker onder ontploffing vereenigt. is voor het vormen van HC1 uit Cl en H bij gewone temperatuur de medewerking van het zonlicht noodig, terwijl Br en H zich slechts onder medewerking der warmte en J en H ook bij toevoer van warmte slechts onvolledig met elkander verbinden. In dezelfde volgorde neemt de hoeveelheid warmte, bij de verbinding ontwikkeld, af: evenzoo is HF bestendiger dan HC1, dit weder bestendiger dan HBr, terwijl H.T het gemakkelijkst ontleed kan worden. F verdrijft Cl, Br en .T uit hunne verbindingen met H en de metalen. (\'I verdrijft evenzoo Br en J en Br het J. In dezelfde volgorde veranderen ook. voor zoover bekend, sommige physische eigenschappen, zooals het smeltpunt, het kookpunt, de soortelijke massa en de dampdichtheden, zooals uit de volgende tabel blijkt:

VVul ran iIp consfiinto sanienstelliiig lt;lt\'r schciknuclide vcrbhi-lt;1 inzeil. Bij hot vaststellen van de quantitatieve samenstelling dei-rot nu toe behandelde scheikundige verbindingen zijn wij stilzwijgend van de veronderstelling uitgegaan, dat in dezelfde verbinding de massa\'s har er bestanddeelen altijd in dezelfde verhouding voorkomen. Alleen de ervaring kan ons leeren, of deze veronderstelling juist is. Nu hebben de onderzoekingen der scheikundigen omtrent de samenstelling van een en dezelfde stof. op verschillende wijze en door verschillende onderzookers in zuiveren staat bereid, altijd, binnen de grenzen dei-waarnemingsfouten, tot een overeenstemmend resultaat geleid. De nauwkeurigste bepalingen met het doel, om aan enkele voorbeelden dc juistheid van die wet aan te toonen, zijn door Stas gemaakt. Zoo heeft hij z i I v u r c hlo r i ed e bereid rt)door zilver in chloorgas t.e verbranden, b) door zilver met behulp van salpeterzuur in zilver-nitraat, en dit door gasvormig HC1 in zilverchloriede te veranderen, r) door zilver in zilvernitraat en dit door opgelost HOI in zilver-i-hloriede. en d) door zilver in zilvernitraat en dit door opgelost \' hlooramnioniuni in zilverchloriede om te zetten. Hij vond, dat jou gram zilver volgens d 13:2,84-2, volgens h 13:2,847, volgens c 132,848 en volgens d 13-2.842 gram zilverchloriede opleveren, een uwreenstemming, die. wegens de onvermijdelijke waarnemingsfouten, niet grooter verwacht kan worden. Wij beschouwen derhalve als oen genoegzaam dnor feiten gestaafde natuurwet : In «en schei-kiintlit;e verhliidiiiir komen de massiiN liarer best imdil eel en altijd in dezelfde verhuudlng voor.

De volgende in liet voorafgaande gedeelte behandelde scheikundige verbindingen bevatten in 100 gewiehtsdeelen :

Uit deze getallen is rechtstreeks niets anders af te leiden, dan dat in de waterstofverbindingen de waterstof in de kleinste hoeveelheid voorkomt en dat zij minder fluoriuni dan chloor, minder chloor dan bromium en minder bromium dan jodium bevatten. Berekenen wij nu hoeveel gewichtseenheden fluoriuni, chloor, bromium en jodium met één gewichtseenheid waterstof verbonden zijn, dan vinden wij voor F 19,0, voor Cl 35,453, voor Br 79,963 en voor .1 126,864 gewichtseenheden. Berekenen wij nu verder hoeveel gewichtseenheden bromium en jodium in het chloorbroom en jodiummonochloriede verbonden zijn met 35,453 gewichtseenheden chloor, d.i. die hoeveelheid chloor, die zich niet 1 gewichtseenheid waterstof verbindt, dan vinden wij hiervoor 79,963 gewichtseenheden bromium en 126,864 gewichtseenheden jodium. Daaruit blijkt dus het verrassende feit, dat de gewichtshoeveelheden chloor, bromium, en jodium, die zich met een en dezelfde gewichtshoeveelheid waterstof verbinden, ook de gewichtshoeveelheden zijn, waarmede deze elementen zich onderling verbinden.

Dit feit staat niet alleen. Gaan wij b. v. de percentische samenstelling na van natriumchloriede, kaliumchloriede en zilverchloriede , van natriumbromiede, kaliumbromiede en zilverbromiede. van n:i-triumjodiede, kaliurajodiode en zilverjodiede dan vinden wij:

Berekenen wij uit deze gegevens de hoeveelheden natrium, kalium en zilver, die zich met 35,453 gewichtseenheden chloor, met 79,963 gewichtseenheden bromium en met 126,864 gewiehtseen-heden jodium verbinden, dan vinden wij voor elk metaal in de drie verbindingen hetzelfde getal, namelijk voor natrium 23,058, voor kalium 39,136 en voor zilver 107,938 gewichtseenheden. Wij zien dus. dat de hoeveelheden van chloor, bromium en jodium, die zich met een en dezelfde hoeveelheid waterstof verbinden, dit ook doen met een en dezelfde hoeveelheid natrium, kalium en zilver.

Hadden wij in plaats van de besproken elementen en hunne verbindingen andere gebruikt, om de gewichtsverhoudingen, waaronder zti zich vereenigen, na te gaan, wij zouden tot een overeenkomstig resultaat gekomen zijn. De grootte der getallen, die wij verkregen hebben, is, zooals men gemakkelijk kan inzien, daarvan afhankelijk, dat wij de gewichtshoeveelheid waterstot, die in de waterstofverbindingen voorkomt, als eenheid hebben aangenomen. Wij zouden evengoed degewiehtshooveelheid van een ander element\', b. v. hot natrium, als eenheid hebben kunnen kiezen. Alsdan zonden de gewichtshoeveelheden der andere elementen door andere getallen, dan die boven verkregen zijn, worden uitgedrukt. De miderlinge verhouding dezer getallen zou echter dezelfde gebleven 7.ijn. Men kiest nu algemeen de gewichtshoeveelheid waterstof als eenheid vonr de berekening van die der andere in verbindingen aanwezige elementen en noemt die gewichtshoeveelheden de verbiiKlingsge wicht en. Zoo kan men de gevonden regelmatigheid

Deze regel zou slechts dan zonder uitzondering kunnen gelden, wanneer de elementen zich uitsluitend in ééne verhouding met elkander v-reenigden. Wij weten echter reeds uit één voorbeeld, dat dit niet altijd hot geval is. Immers er bestaan twee verbindingen van ehloor met jodium, het joditimuionochloiiede en het jodium-

Berekenen wij nu weder met hoeveel gewichtseenheden chloor een en dezelfde gewichtshoeveelheid jodium, b. v. het verbindingsgewicht van het jodium, 126,864 gewichtseenheden, in beide verbindingen vereenigd is, dan vinden wij als boven bij het jodium-monochloriede 35,453 en by het jodiumtrichloriede 106,359 gewichtseenheden chloor. Die laatste hoeveelheid is nu juist 3 maal zoo groot als de eerste. Nu geldt geheel algemeen de volgende wet:

Wanneer twee eleiiienten zich in meer dan ééne gewielifsvcrliou-fling met elkander verbinden, dan staan de met gelijke hoeveelheden van de eene stof verbonden hoeveelheden van de andere stof tot elkander in een eenvoudige rationeele verhouding.

Deze door J. Dalton in 1803 gevondene wet, door hem de wet der multiple proporties genoemd, kan met den regel der verbindingsgewichten worden samengevat in de volgende hoofdwet :

De elementen verbinden zich slechts in de verhouding hunner verbiiidingsgewichten of in die van rationeele veelvouden daarvan.

:{7. Moleculen en atomen. Wanneer de oorzaken van oenig verschijnsel of van waargenomen feiten niet dadelijk zijn aan te wijzen, dan worden daaromtrent veronderstellingen of hypothesen gemaakt. Kunnen met eenzelfde hypothese een groot aantal feiten worden verklaard, worden de logische gevolgtrekkingen , waartoe zij aanleiding geeft, door proeven bevestigd, dan verkrijgt zij een boogon graad van waarschijnlijkheid. In zoodanig geval kan zij geacht worden een theorie te zijn.

Een dergelijke hypothese is door Dalton gesteld en gebruik! ter verklaring van de door hem gevonden wetten. Zij is daartoe, zooals wij dadelijk zullen zien, volkomen in staat, en de vele gevolgtrekkingen , sedert daaruit afgeleid, hebben in de waargenomen feiten voortdurend zooveel bevestiging gevonden, dat de atomistische hypothese of atoomtheorie door de scheikundigen algemeen als grondslag voor de verklaring dor scheikundige verschijnselen is aangenomen. Wij geven haar niet in den vorm. zooals zij door Dalton is opgesteld, maar zooals zij zich in den loop des tijds ontwikkeld heeft.

Men neemt aan, dat elke stof bestaat uit zeer kleine deeltjes, moleculen genaamd, en dat deze niet onmiddellijk tegen elkander aansluiten, maar door tusschenrulmten gescheiden zijn. Verder wordt aangènomen, dat de moleculen van een en dezelfde stof in alle opzichten volkomen aan elkander gelijk zijn, doch dat daarentegen de moleculen van verschillende stoffen onderling in eigenschappen verschillen. Is een stof samengesteld, dan komen de elementen, waaruit zij bestaat. ook in hare moleculen voor. Aan de deeltjes der elementen, waaruit ieder molecuul eener verbinding is samengesteld, geeft men den naam atomen. Atomen van eenzelfde element zijn wederom aan elkander gelijk, atomen van verschillende elementen wijken in eigenschappen van elkander af.

Aanvaardt men die hypothese, dan spreekt het vanzelf, dat in dezelfde verbinding de massa\'s harer bestanddeelen altijd in dezelfde verhouding voorkomen ; want elke massa eener verbinding bestaat uit een zeker aantal onderling volkomen gelijke moleculen. De massa\'s van de bestanddeelen van één molecuul zijn dus even groot als die van elk ander van dezelfde stof. Elke hoeveelheid van die stof moet derhalve de bestanddeelen in die verhouding bevatten, waarin zij ook in één molecuul voorkomen.

Vorder bestaat volgens die hypothese elk molecuul eener samengestelde stof uit atomen van de elementen. De atomen van elk element nu zijn onderling gelijk, hebben dus ook dezelfde massa. Verbindt zich nu één atoom van het element A, welks massa wij « zullen noemen, met één atoom van het element B met de massa 6 tot een molecuul der verbinding AB, verbindt zich verder één atoom van het element A met één atoom van het element C mot de massa gt;■ tot een molecuul der verbinding AC , en bestaat er ook een verbinding BC, waarvan het molecuul uit één atoom B en één atoom C is samengesteld, dan moet de verhouding der massa\'s van de elementen B en C in de verbinding BC worden uitgedrukt door h:c. zooals door de wet der verbindingsgewichten geöischt wordt.

Verbinden zich twee elementen in meer dan eene gewichtsverhouding met elkander, dan kan dit volgens die hypothese slechts zóó plaats hebben, dat zich nu eens p atomen van het eene element met q atomen van het andere, dan weder p ato-men van het eene met r atomen van hot andere, of /» atomen van het nme nv t s atomen van het andere tot verschillende mo-li-rulcii vereenigen. Diiar nu p, m. q. r, s steeds geheele getallen zijn, zoo mueten hunne verhoudingen ouk rationeel zyu. VulguiiD

de hypothese moeten dus de elementen zich verbinden in de verhouding hunner atoomgewichten , d. i. hunner verbindingsgewichten of in die van rationeele veelvouden daarvan.

Men begrijpt, dat het van groot belang zou zijn, wanneer men de moleculairgewichten der verbindingen en de atoomgewichten der elementen kende. Deze kennis zou ons natuurlijk in staat stellen, te zeggen, hoeveel atomen van elk element een molecuul eener verbinding bevatten moet. Wij kennen nu deze constanten niet, maar kunnen het doel desniettemin langs in-directeu weg bereiken. In de eerste plaats kunnen wij, het bestaan van moleculen aannemende, de verhouding vinden tusschen de gewichten der moleculen van verschillende stoffen, mits deze in gasvormigen toestand zijn over te brengen. Volgens de voor-stolling, die de natuurkundigen zich van den gasvormigen toestand maken, bewegen de moleculen der gassen zich met ecne rechtlijnige, eenparige beweging naar alle richtingen in de ruimte. Hierbij botsen zij dikwijls tegen elkander en tegen de wanden van het vat, waarin zij zijn opgesloten. De snelheid dier bewegingen hangt af van de temperatuur, die het gas heeft, en do botsingen tegen de wanden van hot vat zijn oorzaak van den druk, dien het gas op die wanden uitoefent, of van de spanning van het gas. Men kan nu door wiskundige redeueering aantoonen, dat het feit, dat de volumen van alle gassen op gelijke wijze afhangen van druk en temperatuur (de wetten van Boyle en Gay-Lussac) slechts dan in overeenstemming is met bovengenoemde voorstelling, wanneer g e 1 ij k o volumen ook van verschillende gassen, gemeten bij gelijke spanning en gelijke temperatuur, een gelijk aantal moleculen bevatten. Oorspronkelijk is deze stelling, die niets anders is dan een logische gevolgtrekking uit de hypothese van het bestaan van moleculen en uit de natuurkundige hypothese, over den aard van don gastoestand, als veronderstelling uitgesproken door den Italiaanschen geleerde Avogadko (1811), waarom men haar de stelling van Avogadro noemt, üit haar volgt onmiddellijk de belangrijke wet:

l)c inolceulairgcwicliteii lt;ler stoffen staan tot elkander als hare dam|)dicht heden.

Want, gesteld, dat één volume van het gasvormig lichaam A h moleculen bevat, zoo bevat een gelijk volume van het gasvormig

lichaam R. gemeten bij g(.\'li,ike spanning en gelijke temperatuur, eveneens gt;/ moleculen, en derhalve moet het gewicht van één molecuul der stof\' A staan tot het gewicht van één molecuul tier stof B als de gewichten van gelijke volumen der stoffen A en B, dus als hare dampdichtheden.

Neemt men nu voor de dampdichtheid der gassen en hunne moleculairgewichten de dampdichtheid en liet moleculairgewicht van dezelfde stof als eenheid, dan worden de getallen voor beide ronstanten identisch. Om redenen, die aanstonds zullen blijken, stelt men het moleculairgewicht van de waterstof, de stof, welker dampdichtheid als eenheid wordt aangenomen, = \'2, waaruit de regel volgt:

Het moleculairgewicht een er gasvormige stof is ge 1 ij k aan tweemaal hare dampdichtheid, of

Ook voor de vaststelling van het moleculairgewicht van stoffen, waarvan men de dampdichtheid in gasvormigen toestand niet bepalen kan, heeft men methoden gevonden, die wij echter eerst later zullen bespreken.

:{!(. Bcitnlins: van het atoomgcwicht der elementen. Kennen wij de moleculairgewichten van de verbindingen van eenig element dan zijn ook de wegen geopend ter bepaling van het atoomgewicht van dit element. Hiervoor stellen wij vast, dat wij als het atoomgewicht van een element beschouwen de kleinste ge wichtshoe veelheid van dat element, die in het moleculairgewicht van eenige scheikundige verbinding van dat element voorkomt. Willen wij volgens die bepaling het atoomgewicht van een element te weten komen, dan moeten wij, strikt genomen, alle verbindingen, die dit element met andere vormt, en van al deze verbindingen het moleculairgewicht en de quantitatieve samenstelling kennen. Aan dien risch kan bij de beperktheid onzer kennis natuurlijk niet worden voldaan: wij beschouwen derhalve het atoomgewicht van een \'■lenient, zooals het met behulp van het moleculairgewicht en de • luantitatieve samenstelling van zijne bekende verbindingen gevonden is. als zijne maximumwaarde, en zijn bereid, een kleinere waarde daarvan aan te nemen, zoodra een verbinding ontdekt wordt, die in het moleculairgewicht een geringere hoeveelheid er van bevat.

Stel, dat do tot, nu toe behandelde waterstofverbindiiigen do alleen bekendo waren, dan vinden \\vy het atoomgewicht van de water-slot\' volgens de gegeven bepaling als volgt:

, . . . , , H in het mole-Verbinding. Dampdichtlieid. Moleculairgewicht. _cu|_ai_rg_ewi_ci,t.

Deze waterstofverbindingen bevatten alle in hun molecnlaii-gewii ht dezelfde gcwiiditshoeveelheid waterstof, en wel I gewichtseenheid. Uit de bovenstaande gegevens zou dan volgen, dat het atoomgewicht van de waterstof ^=1 moet worden aangenomen, wanneer wij, zooals in § 37 is uiteengezet , het moleculairgewicht van de waterstof —2 stellen. De moleculairgewichten en de quantitatieve samenstelling van alle overige bekende waterstofverbindingen brengen nu geene wijziging in deze gevolgtrekking, zoodat wij dus tot het besluit komen, dat het moleculairgewicht van de waterstof dubbel zoo groot is als haar atoomgewicht, of mot andore woorden dat één molecuul waterstof uit 2 atomen waterstof is samengesteld. Op geheel overeenkomstige wijze vinden wij ook, dat één molecuul chloor, bromium en jodium elk uit 2 atomen van hetzelfde element bestaat, terwijl later blijken zal dat er ook elementen zijn, weikei moleculen b. v. 4, en andere, welker moleculen slechts één atoom bevatten.

40. Wot van de voliimeverlioiidingen, wanrondor de gassen zich verbinden. De voorstelling, die wij ons volgens do atoomtheorie van het tot stand komen van scheikundige verbindingen maken, is deze, dat bij de inwerking van oen zeker aantal b.v. quot; moleculen van de stof A op h moleculen van de stof B c moleculen van de stof\' AB ontstaan, waar «, h en r geheele getallen zijn. Zijn de stoffen A,B en AB gasvormig, dan kunnen wij een gevolgtrekking maken omtrent de volumeverhouding, waaronder die verbinding plaats heeft. De volumen der gassen, mits gemeten onder gelijke omstandigheden van temperatuur en spanning, staan immers volgens §37 tot elkander, als do aantallen moleculen, die zij bevatten en derhalve moeten ook de volumen der op elkander werkende gassen A en I! tot elkander en tot het volume van het. gasvormige product AB staan als of geheel algemeen de gassen moeten

Dat lt;tit bij de tot nu toe behandelde verbindingen zoo is. hebben wij reeüs gezien. In § 15 toonden wij aan. dat één volume i hloorwaterstof \'. volume chloor en \'/, volume waterstof bevat, in § -1, dat één volume broomwaterstof ¹ , volume waterstof, in § \'JS. dat één volume joodwaterstof \'/i volume waterstof en in S 33, dat één volume tluorwaterstof ^tj, volume waterstof bevat. Ook in het vervolg zullen wij deze door Vox Humboldt en Gay-Lussac (1805—1808» gevonden wet steeds bevestigd vinden, waardoor het vertrouwen in\' de juistheid onzer hypothese moet worden verhoogd.

41. Het sciicikinidi^ teekenschrift. De scheikundige formules, die wij tot nu toe gebruikt hebben, om de samenstelling eener verbinding uit te drukken en scheikundige proeven door vergelijkingen voor te stellen, verkrijgen door liet aanvaarden der atoomtheorie nog een andere beteekenis, dan die wij in § 6 hebben uiteengezet. Het teeken voor een element stelt namelijk voor één atoom van dat element , en de formule eener scheikundige verbinding één molecuul van die verbinding. Zoo verstaan wij door HC\'l een molecuul chloorwaterstof en de formule zegt ons, dat eén molecuul chloorwaterstof uit één atoom chloor en één atoom waterstof bestaat, terwijl de formule H_tSO_t ons te kennen geeft, dat één molecuul zwavelzuur uit twee atomen waterstof, één atoom zwavel en vier atomen zuurstof is samengesteld. Waarom wij aan de getalwaarden der teekens den naam van atoomgewichten gegeven hebben, is nu vanzelf duidelyk. Willen wjj door een formule te kennen geven, dat wij een molecuul van een element bedoelen, dan moeten wij uit die formule kunnen zien of een molecuul van dit element uit meer dan één atoom bestaat. Zoo zegt ons de formule H, dat een molecuul waterstof 2 atomen, de formule F\\ dat een molecuul phosphorus 4 atomen bevat. Onze vergelijkingen geven ons te kennen het aantal moleculen, die minstens op elkander moeten inwerken om liet scheikundig proces tot stand te brengen, en het aantal moleculen der nieuwe stoffen, die door de inwerking zijn ontstaan. Sommige der vroeger gebruikte vergelijkingen moeten dan ook eenige wijziging ondergaan, wanneer men daaraan bovengenoemde beteekenis wil geven. Zoo schrijven wij nu

H. Clj = 2HCI in plaats van H -t- Cl — HC1, om uit te drukken , dat een molecuul H,

bestaande uit 2 atometi en één molecuul chloor, eveneens bestaande uit 2 atomen, opleveren 2 moleculen cliloorwaterstof, waarvan olk één atoom waterstof en één atoom chloor bevat. Dat do factoren, naast de teekens geplaatst, steeds door geheele getallen worden voorgesteld (zie § 6), is nu ook van zelf\' duidelijk.

Zijn de in een vergelijking voorkomende stoften gasvormig of in gasvormigen toestand over te brengen, d^in wordt door de vergelijking ook de verhouding der volumen, mits gemeten onder gelijke omstandigheden van temperatuur en spanning, opgegeven. Door toepassing van de stelling van Avogadko (§ 37) kunnen wij uit bovenstaande vergelijking leeren, dat één volume waterstof en één volume chloor twee volumen chloorwaterstof opleveren,

42. quot;Warmteontwikkeling en n ariiitcopsloi-|iiiig bij schei kundige werkingen. Toestand van ontstaan. Volgons de veronderstellingeii der atoomtheorie worden de atomen der elementen binnen de ruimte van een molecuul bij elkander gehouden. Dit wordt toegeschreven aan den invloed eener tusschen de atomen werkende aantreke5[nde kracht, waaraan men den naam van scheikundige verwantschap of affiniteit geeft. De grootte dezer kracht wordt onder anderen afhankelijk gesteld van den aard der atomen, waartusschen zij werkzaam is. Zij is niet alleen werkzaam tusschen de atomen van verschillende elementen, maar ook tusschen do atomen van hetzelfde element, zooals blijkt uit het feit dat de moleculen van vele elementen uit meer dan één atoom zijn samengesteld. Zij moet ook als oorzaak worden beschouwd van de scheikundige veranderingen, die wij waarnemen. Van de wijze, hoe deze tot stand komen, maken wij ons de volgende voorstelling. Komen moleculen van verschillende soort in elkanders nabijheid, zoodanig dat de atomen van het eene molecuul eene werking kunnen uitoefenen op de atomen van het andere, dan kan hiervan een ontbinding der moleculen het gevolg zijn. terwijl de vrijgekomen atomen zich onder den invloed dier kracht met steeds aangroeiende snelheid naar elkander toebewegen om nieuwe moleculen te vormen. Heeft die vorming plaats gehad, dan treedt het onder den invloed der affiniteit verkregen arbeidsvermogen van beweging der atomen in een anderen vorm op, gewoonlijk als warmte, soms ook als electrisch of mechanisch arbeidsvermogen. Dat dus de vorming van vele chemische verbindingen, zooals HF, HOI en HBr uit de elementen met de ontwikkeling van warmte gepaard gaat. en dat het bedrag der ontwikkelde warmte in een oorzakelijk verband

rnoot staan met do grootte der affiniteit tnssclien waterstof en tluorimn , waterstof en i-hloor («n waterstof on bromium is gemakkelijk in te zier. Maar ook het feit, in § 28 besproken, dat de vorming- van 127.864 gram HJ uit de elementen een wannteopslor-ping van 6,1 Caloriën ten gevolge heeft, is met onze wijze van voorstelling van liet tot stand komen van scheikundige verbindingen in overeenstemming. Werken namelijk de moleculen van twee elementen scheikundig op elkander en zijn die moleculen uit verscheidene atomen samengesteld, dan moeten die atomen eerst van elkander gescheiden worden, voordat z[] de nieuwe verbinding kunnen aangaan. Er moet derhalve arbeid worden verricht, om die atomen snelheid te geven in een richting, tegengesteld aan de kracht, waardoor zii tot elkander worden getrokken. Er moet dus arbeidsvermogen, b. v. warmte, worden toegevoerd, om dien arbeid te verrichten. Heeft die scheiding plaats gehad, en vennen zich nu nieuwe moleculen, dan wordt hierdoor warmte ontwikkeld. Of het verschil tusschen de hoeveelheden ontwikkelde en toegevoegde warmte positief of negatief is, hangt natuurlijk slechts af van het bedrag van. elk van die grootheden, en het feit, dat 1 gram waterstof en 126,864 gram jodium zich onder een warmteopslorping van 6,1 Caloriën met elkander verhinden, zegt ons, dat de hoeveelheid warmte, die toegevoegd moet worden, om de moleculen, bevat in 1 gram waterstof en 126,864 gram jodium in hunne atomen te splitsen, 6,1 Caloriën grooter is, dan de warmte die vrij komt, wanneer de vrije atomen, in dezelfde hoeveelheid waterstof en jodium bevat, zich met elkander tot jood-waterstofmoleculen verbinden. Evenzoo blijkt uit de ontwikkeling van 22 Caloriën bij de vorming van ^6,453 gram HC1 uit de elementen. dat de hoeveelheid warmte, die toegevoegd moet worden, om de moleculen, bevat in i gram waterstof en -35,453 gram i hloor in hunne atomen te splitsen, 22 Caloriën kleiner is dan de warmte die vrij komt, wanneer de vrye atomen, in dezelfde hoeveelheid waterstof en chloor bevat, zich met elkander tot chloor-waterstofmoleculen verbinden.

ook hot reeds in s 12 besproken verschijnsel, dat vele elementen in toestand van ontstaan een krachtiger scheikundige werking uitoefenen dan anders. wordt nu verklaarbaar. Wordt namelijk een element uit oen verbinding vrij gemaakt , dan geschiedt dit volgens onze voorstelling zoo, dat de atomen van dat element het molecuul verlaten. Hebben deze nu gelegenheid scheikundige verbindingen met andere stoffen aan te gaan, voordat zij zich

met gelijke atomen tot moleculen van het element hebben ver-eenigd, dan wordt do arbeid bespaard, die anders verricht moet worden om de moleculen der elementen in hunne atomen te splitsen. Zoo zullen dus zulke verbindingen gemakkelijker moeten plaats hebben, dan wanneer de moleculen van het element reeds gevormd zijn.

Toonen deze voorbeelden reeds aan, dat onze hypothese van het bestaan van moleculen en atomen in staat is vele scheikundige verschijnselen te verklaren, in het vervolg zullen wij zien, dat ook nog andere gevolgtrekkingen, daaruit afgeleid, voortdurend worden bevestigd, zoodat wij haar met recht een theorie kunnen noemen. Zij vormt dan ook den grondslag der tegenwoordige scheikunde.

H!. Kercidingswijzcii. Zuurstof komt in onvfrbouden toestand in de dampkringslucht voor, terwijl een groot gedeelte van de op de oppervlakte der aarde voorkomende verbindingen zuurstof als hoofdbestanddeel bevatten. In de dampkringslucht is de zuurstof gemengd met stikstof. Waren er nu stoffen bekend, die zich met de stikstof en niet met de zuurstof tot vaste of vloeibare verbindingen vereonigden, dan zou de weg aangewezen zijn, om uit de dampkringslucht de Kuurstof af te zonderen. Dit is echter niet het geval. Wij moeten derhalve zuurstofverbindingen gebruiken, om het element te bereiden. Reeds in §3 hebben wij gezien, dat het kwikzilveroxyde hiervoor geschikt is. Het tóen beschreven proces wordt uitgedrukt door de vergelijking:

Daar het kwikzilver de eigenschap heeft, bij het verhitten aan de lucht up 300°, zuurstof op te nemen en in kwikzilver-oxyde veranderd te worden, zou dit proces gebruikt kunnen worden. om langs dien omweg zuivere zuurstof uit de lucht te winnen, ware het niet dat het opnemen van zuurstof door het kwikzilver bijzonder langzaam plaats had. Beter kan hiervoor het bariumoxyde BaO dienen. Aan de lucht tot matige roodgloeihitte verwarmd, vormt dit, door verbinding met zuurstof, bariumdioxyde

Cl) In die vergelijking wordt uitgedrukt, dat één molecuul kwikzilver uit écu atoom , één molecuul zuurstof uit twee atomen bestjiat.

BaO,. terwijl deze stof, sterker verhit, do opgenomen zuurstof weder afgeeft volgens de vergelijking:

Ook dit proces kan echter niet dikwijls achter elkander met dezelfde hoeveelheid BaO herhaald worden, daar deze stof door de sterke verhitting samensintelt, waardoor zij ten slotte ongeschikt wordt, om zich opnieuw met do zuurstof der lucht te verbinden.

Dat het water door ontleding met den galvanischen stroom zuurstof aan de positieve pool geeft, weten wij uit §3, en dat het met chloor onder den invloed van het zonlicht zuurstof oplevert uit § 12. In plaats van al deze methoden, weinig geschikt om groote hoeveelheden zuurstof te bereiden. gebruikt men de verhitting van een langs later te bespreken wegen door do nijverheid bereide stof, liet kaliumchloraat KC10₃. Brengt men dit in een

glazen kolf {fig. 22) en verhit men deze, dan smelt het eerst en wordt vervolgens ontleed volgens do vergelijking:

in kaliumchloriede en zuurstof, die boven water kan worden opgevangen. De gasontwikkoling hooft gelijkmatiger plaats en vereischt een minder hooge temperatuur, wanneer men het fijngewreven kaliumchloraat met ij/.eroxyde of mangaandioxyde mengt. De werking dezer stoften, die bij het proces onveranderd blijven, is nog niet opgehelderd.

44. Pliysisclie eigenschappen. Zuurstof is een kleurloos gas zonder reuk of smaak. Door een druk van 50 atmosfeeren is het hij —112 tot oen vloeistof verdicht, die bij —184 onder gewonen druk kookt, en die bij -139 een soortelijke massa heeft, van 0,8737 G. De darapdichtheid van zuurstof is =16. 100 volumen water lossen bij O³ on een druk van 76 eM. kwik 4,114 volumen zuurstof op.

45. Cliemisclie eigrenscliappen. Zuurstof gaat met alle elementen, met uitzondering van het fluorium, verbindingen aan. Zij ver-eenigt zirh direct met de meeste elementen, wanneer deze vooraf op een temperatuur, hooger dan de gewone, verhit zijn. Wij zeggen dat die elementen in zuurstof branden, wanneer die verbinding met zuurstof gepaard gaat met zulk een warmteontwikkeling, dat tegelijkertijd lichtverschijnselen worden waargenomen. Stoffen, die in lucht branden. doen dit ook in zuurstof. en daar de verbrandings-producten iu beide gevallen dezelfde zijn, is het duidelijk dat de verbrandingsprocessen in dampkringslucht op een scheikundige verbinding van de brandbare stoffen met de zuurstof der lucht berusten. Het is de groote verdienste van Lavoisieh (1775 — 1781), de juiste Verklaring van het verbrandingsproces te hebben gegeven, nadat de zuurstof door Pkiestley in Engeland (1774) en Scheele in Zweden (1775) onafhankelijk van elkander ontdekt was. In zuivere zuurstof zijn de verbrandingsverschijnselen veel levendiger dan in dampkringslucht. Zoo ontvlamt gloeiende kool of een glimmende hout-spaander dadelijk in zuurstof, en brandt met een helder licht. Dit verschijnsel dient als herkenningsmiddel van zuiver zuurstofgas. Zwavel en phosphorus, in lucht ontstoken, branden in zuurstof met ren schitterend licht voort. Zelfs ijzer kan in zuurstofbranden, om dit door cru proef aan te toonen, neemt men een vooraf gegloeide stalen horlogeveer, bevestigt aan het eene einde hiervan een stuk zwam , steekt dit aan en dompelt de veer in een flesch met zuurstofgas. Spoedig ontvlamt het zwam en ontsteekt het ijzer. De verbrandingsproducten van kool, hout en zwavel zijn gasvormig, die van pbosphonis en ijzer zijn vaste lichamen. Dat otize gewone brandstoffen. zooals steenkool, hout, olh\', de zelfstandigheid. waaruit knarsen worden gemaakt, enz. gasvormige verbrandiggspmducten opleveren, is oorzaak van de volksmeening, dat verbranding eener stof met hare vernietiging gelijk staat. De volgende proef toont overtuigend aan. «lat ook de verhrandingsproducten dezer stoffen een groeier gewicht hebben dan de brandstof. De cylinder a (fig. 23) is van

onderen gesloten met een doorboorde kurk. welke een kaars draagt. De bovenste kurk van den cylinder is door doorboorde schermen van platina!dik bescliut voor de hitte der kaarsvlam;

de buis h is leeg-, hel fleschje c. bevat kalkwator., de buizen dv.nc natronkalk, het yohoelo toëste\' is door middel van don glazen staaf i opgehangen aan den oenen a,-iu eener balans en door gewichten op de schaal van den anderen arm in ovenwiclit gebrarht. Nu wordt door de waterluchtpomp P, waarmede het toestel bij/■verbonden is, ui door een aspirator luchl door het toestel gezogen, terwijl do kaars eerst aangestoken en dan in den cylinder geplaatst wordt.

Do verbrandingsproducten der kaars, die uit water en koolstof-dioxyde bestaan, worden in h. lt;-. d en e teruggehouden. Staakt men de proef na oenige minuten, dan zal blijken, dat het toestel zwaarder is geworden, terwijl een gedeelte van de kaars is verbrand. De verbrandingsproducten , of de producten der vereeniging van de kaars met de zuurstof der lucht, hebben dus een grooter gewicht of een grootere massa dan de kaars zelf, zooals door de in § 5 besproken wet van de onveranderlijkheid der massa geëischt wordt.

De meeste stoffen, die in lucht of zuurstof brandbaar zijn, moet men aansteken, d. i. op een temperatuur, hooger dan de gewone, verhitten, om de verbinding met do zuurstof in te leidon. Deze temperatuur, de ontbrandingstempera tuur, is bij de verschillende stoffen zeer verschillend, voor phosphorus b. v. 60 , voor zwavelkoolstof 150 , voor ijzer de roodgloeihitte enz.; zij is echter gewoonlijk lager dan de temperatuur, die door de warmte, bij de verbranding ontwikkeld, wordt voortgebracht, zoodat een stof, die aangestoken is, meestal zonder verderen toevoer van warmte blijft voortbranden. Door de brandende stof beneden hare ontbrandingstemperatuur af te koelen wordt zij lütgebluscht. Dit kan men bereiken door haar met een goeden warmtegeleider in aanraking te brengen. Legt men b. v. een stuk brandende kool op een metaalplaat., dan wordt zij gebluscht, terwijl zij op asch gelegd blijft voortbranden. Een brandende gasvlam kan men met een stuk draadnet neerdrukken, of het gas boven het draadnet

b.v. bot. water, terwijl tegelijkertijd door den geverraden damp de lucht belommerd wordt by de brandende stof\' te komen. Stoffen, waarvan de ontbrandingstemperatuur laag is, kunnen derhalve onder water branden, wanneer men slechts voor den toevoer van zuurstof zorgt. Het in fig. 25 afgebeelde toestel dient er voor om dit aan te toouen. I[et reageerbuisje bevat

phosphorus en water, dat door het venvarmdo water in het hekerglas op oen temperatuur boven 100 gehouden wordt, terwijl uit den gashouder zuurstof wordt toegevoerd. De phosphorus verbrandt aldus onder water met een schitterend licht.

Eenige stoften branden, zoodra zij bij gewone temperatuur met dampkringslucht in aanraking komen. Men noemt deze stoften pyrophoren, d. i. vuurdragers. Zulk een pyrophoor is b. v. een mengsel van fijn verdeeld lood en fijn verdeelde kool, dat verkregen wordt, wanner men wijnsteenzuur lood in een buis zacht verhit, totdat de massa zwart gewordon is. Smelt men vervolgens de buis aan weerskanten diebt en opent men ze weer. nadat zij koud geworden is. zoo zal het poeder-vormige mengsel bij het uitschudden in de lucht vuur vatten en verbranden.

Vele stoften, die bij verhitting in dampkringslucht branden, verbinden zich ook bij gewone temperatuur langzaam met de zuurstof der lucht; de hierdoor veroorzaakte warmteontwikkeling wordt echter, wegens het voortdurend afgeven van warmte aan de omgeving, niet merkbaar. Zóó roest het ijzer, vermolmt het hout, en verbinden zich veie, vooral plantaardige en dierlijke stoften bij gewone temperatuur met de zuurstof. Liggen zulke stoffen in groote hoopen bijelkander, 1». v. met olie doortrokken katoenen lappen en wollen lompen, of vochtig hooi, dan kunnen zij vuur vatten. Want door het opnemen van zuurstof wordt warmte ontwikkeld, en daar die stoften slechte warmtegeleiders zijn. kan de ont-brandingsteinperatuur bereikt worden en brand uitbreken.

Sommige stoffen branden met vlam, andere niet. Slechts stoffen, die gasvormig zijn,of bij de verbrandingsteiuperatuur gassen ontwikkelen, kunnen met vlam branden, want de vlam is een brandend gas. Zóó branden zwavel, phosphorus, olie, spiritus, was en kaarsvet met vlam, omdat zij of zelf gasvormig worden of gasvormige ontledingsproducten ontwikkelen, terwijl kool en ijzer bij het bi\'auden slechts gloeien. Üe eigenlijke verbranding heeft aan don buitenkant der vlam plaats, omdat hier alleen

de lucht kan toetreden; de vlam bestaat dus uit een brandend omhulsel, dat het onverbrande gas omsluit. Van binnen is derhalve een vlam ook niet warm. Dit blijkt uit de volgende proef. Een glazen cylinder (lig. quot;20) is van boven meteen fijn draadnet bedekten van onderen door een kurk gesloten , die een glazen toevoerbuis doorlaat. In het midden van het draadnet legt men een weinig buskruit, voert gas aan door de toe-voerbuis en steekt het gas van boven aan. Het buskruit ligt dus midden Kig. so. in de vlam, maar ontploft

45. Oxyden. l\'¹\' viTbiiidingen der elementen met zuurstof noeint in«-n oxyden, en het proces der vereeniging van zuurstof mei andere stotfen noemt men oxydatie. Deze benaming, als ook di\' naam oxygenium (van het G-rieksche oxus, zuur gonuait, ik hrong voort), heeft haar oritstaan te danken aan de Minstandiglioiil . dit- bij di.\' oxyi.iatie dikwijls stolloii «ontstaan , die. mot, water saiin-ngediriicht, zuren opleveren. De verbrandingspro-din-ten v;iii kool : Cüj, zwavul : SO, en phosphorus : FjU; b.v. geven

met water het koolzuur H₂C0₃, liet zwaveligzuur H₂S0₃ en het plios-phorzuur H^PO,. Lavoisier, die aan de zuurstof den naam gaf, welke aan die eigenschap herinnert, koos die benaming, omdat hij die oxyden zelf voor zuren hield, en omdat hij dacht, dat alle zuren zuurstof moesten bevatten. Nu weten wij echter dat dit niet het geval is. HF, HOI, HBr, HJ en vele andere zuren zijn zuurstofvrij.

Naast de zuur vormende kennen wij ook basische oxyden. De verbinding van metalen met zuurstof levert meestal zulke oxyden. Zij zijn hierdoor gekenmerkt, dat zij met zuren samengebracht zouten vormen. Vele dezer oxyden leveren bij het samenbrengen met water metaalh ydroxyden op, die basen worden genoemd. Zoo geeft hot natriumoxyde Na.,O met water natriumhydroxyde NaOH, het calciumoxyde CaO het calcium-hydroxyde Ca0₂H₂ enz.

Oxyden, die noch tot de basische, noch tot de zuurvormende gerekend kunnen worden, noemt men indifferente oxyden. Als bekend voorbeeld diene het water HjO.

Wordt aan oen zuurstofverbinding zuurstof onttrokken, dan zegt men, dat die verbinding herleid, gereduceerd wordt, en het proces zelf noemt men reductie. Zoo wordt HgO door verhitting tot Hg gereduceerd. Ook door scheikundige inwerking van andere stoffen kan een oxyde gereduceerd worden. Wanneer b. v. koperoxyde in een waterstofatmosfeer verhit wordt, ontstaat koper en water volgens de vergelijking:

Wij zeggen dan, dat koperoxyde door waterstof gereduceerd wordt. en noemen waterstof een reductiemiddel: evengoed kunnen wij echter zeggen, dat waterstof door koperoxyde geoxydeerd wordt, fii hot koperoxyde eon ox ydati o m i d d el noemen.

47. Ozone. Een eigenaardige vorandcring ondergaat de zuurstof. wanneer men electrische vonken er door laat slaan. Vax Marcm merkte dit reeds in 17S5 op en vond, dat zuurstof hierdoor eon kenmerkenden reuk verkrijgt on do eigenschap, aan kwikzilver bij gewone temperatuur zijnon glans te oni nomen. Eerst in 1S40 werden die proeven door Schoonhei n horvat, die aantoonde, dat zóó behandelde zuurstof in het algemeen een voel krachtiger oxydatiever-mogen bezit dan in gewonen toestand. Buitendien vond hij. dat die veranderde zuurstof, waaraan hij don naam ozone (van het

(}rieks\'-lie ozoo, ik riek) gaf, ook verkregen wordt, wanneer men water door electrolyse ontleedt , waarbij ozone gemengd met veel gewone zuurstof aan de positieve pool wordt afgescheiden. Ook ontstaat ozone bij langzame oxydatieprocessen: in een tlesch 1gt;. v., die phosphorus, gedeeltelijk met water bedekt, bevat, wordt de zuurstof der lucht, die zich in die flesch bevindt, ozonehondeud. terwijl de phosphorus zich langzaam bij de gewone temperatuur met de zuurstof verbindt.

Om ozone te maken bedient men zich het best van het volgende toestel (fig. 27). Den ijzeren cylinder BB koelt men af

door water door de buis CC te laten stroomen. Die cylinder is door een glazen cylinder AA omgeven, zoodat er een kleine tus-Mienruimto ontstaat, waardoor men met behulp van DD zuurstof leidt. Bij G is do glazen cylinder bedekt met bladtin, dat door F met .-eni\' pool van een iudiictii-klos verbonden wordt, terwijl do ijzeren \'•vlinder dom^- E met de andere pool in verbinding wordt gebracht. F.r heeft dan de Knogeiuuunde stille ontlading plaats, en onder dien inv!.,Ml wunlt di: zuurstof gL-ozoniseerd. Die verandering kan men, •i-li.ilv.- door den duidelijk waar tlt;- nomen eigenaardigen reuk,con-statci-n-ii. diMir ib- geozonisi\'urde zuurstof ti* leiden in een oplossing . dii- kalininj\'idiede en stijfsel bevat. Door de ozone wordt dan jodium uit faet kaliumjodtede afgezonderd, en dit kleurt de stijfsel blanw. Vwder heeft ozone de eigenschap, kwikzilveren zilver te oxydeeren, • »rgaiiis\' h\': kh-urstofTeii, zouuls indigo, te bleeken en caoutchouc door oxydatie uan te tasten.

Volgens onze theorctisclic voorstcllingcu kan de verandering, welke de zuurstof\' in hare eigenschappen ondergaan heeft, slechts daarop berusten, dat de ozoneniolecnlen niet gelijk ziju aan die van gewone zuurstof. Daar beide echter niets dan zuurstofatomen kunnen bevatten, zoo blijft slechts over, te veronderstellen dat het aantal zuurstofatomen , die het zuurstof- en hetozonemolecuul samenstellen, verschillend moet zijn. Is dit het geval, dan moet het blijken uit het verschillend moleculairgewicht en dus ook uit de verschillende dampdichtheid van ozone en zuurstof. Do bepaling van de dampdichtheid van ozone kan echter niet rechtstreeks geschieden, daar het niet mogelijk is bij gewone temperatuur ozone vrij van zuurstof te verkrijgen. Op de volgende wijze kan men het doel indirect bereiken. Het toestel (fig. -28) is met zuiver zuurstofgas gevuld, terwijl de ü vorniig gebogen buis geconcentreerd zwavelzuur bevat, dat de zuurstof van de buitenlucht afsluit. Met behulp van de platinadraden laat men een donkere ont-lading van elèctriciteit door de zuurstof gaan, waardoor deze geozoniseerd wordt.

Door de verandering in stand van het zwavelzuur in de U-buis bemerkt, men spoedig,

dat er verandering van spanning en dus volumenverandering in het toestel plaats F heeft. Het zwavelzuur stijgt in het bin-rienboen der U-buis op, het volume is dns verminderd en het bedrag dier vermindering kan uit den stand van het zwavelzuur wen den berekend. Stel dat de volumevermindering b.v. ¹ van het geheele volume bedraagt. In het toestel waren vooraf glazen ballonnetjes gebracht, die met terpentijnolie of kaneelolie gevuld en dan toegesmolten waren. Door schudden worden zij nu gebroken en komt de inhoud met de geozo-niseerde zuurstof in aanraking. Dan wordt door deze vloeistoffen ozone opgeslorpt,

terwijl zuurstof er niet door opgenomen wordt. Hierdoor heeft wederom volumevermindering plaats, en wel vindt men dat zij \' van het oorspronkelijke volume bedraagt. Hieruit volgt, dat ^;i., van

het volume der zuurstof in ozone was veranderd, terwijl de gevormde ozone slechts \' ₈ van het volume der zuurstof besloeg. Drie volumen zuurstof leveren dus twee volumen ozone op, of de dampdlehtheid van ozone is 1 V., maal die van zuurstof, dus =24. Het moleculairgewicht van ozone is derhalve =48, terwijl dat van zuurstof = :\'2 is, en daar. zooals wij later zullen zien, het atoomgewicht van zuurstof = 16 is, bestaat één molecuul ozoue uit drie en één molecuul zuurstof uit twee atomen zuurstof, waardoor het verschil in eigenschappen tusschen ozone en zuurstof verklaard wordt.

Brengt men ozonehoudende zuurstof met kaliumjodiede of kwikzilver samen, dan verdwijnt de ozone, terwijl KJ en Hg geoxydeerd worden. Het volume van de overgebleven zuurstof wordt echter gelijk aan dat van de geozoniseerde gevonden. Dit vreemde verschijnsel wordt verklaard door aan te nemen, dat die processen plaats hebben volgens de vergelijkingen:

Slechts één van die ^:gt;gt; atomen zuurstof, die het ozonemolecuul samenstellen, werkt oxydeerend, terwijl voor elk molecuul ozone een molecuul zuurstof, dus ook voor elk volume ozone een gelijk volume zuurstof gevormd wordt.

Wordt geozoniseerde zuurstof door een buis geleid, die door vloeibare zuurstof op —184 is afgekoeld, dan wordt zuivere ozone als een staalblauwe vloeistof verkregen, die bij —106^r kookt en in een blauw gas v.randen.

Ozone gaat bij gewone temperatuur langzaam vanzelf in gewone zuurstof over. Door verwarming op •200° wordt die verandering bespoedigd.

Onze danipkringslu\' ht bevat ozone, al is het ook in zeer geringe h\'i. vedlieid. Men kan aanwezigheid van ozone daarin aantoonen door haar in aanraking te brengen met papier, dat met joodkalium--tijfsel doortrokken igt;. Daar i•«•liter ook andere stoffen . zooals « hloor;, «Ie «ixyilen van stikstof •■nz. een blauwkleuring van zulk papier te voorschjjn roepen, is het beter gebruik te maken van oen ander herkenningsmiddel. De WéTirlooze ««passing van thalliumoxyde wordt namelijk door d«- vorming van thallhuntrioxyde hruin gekleurd, warine«-r zij ni\'-r ozone in aanraking wordt gebracht. De oxyden van stikstof, chloor enz. brengen die reactie niet te weeg. De zeelucht b.-vat meer ozone dan de landlucht. In de lucht van groote -teden w.Tdt zij nauwelijks aangetroffen.

Het verschijnsel. dat een element in twee of meer wijzigingen voorkomt, die zich door verschilloiido physische en chemische eigenschappen van elkander onderscheiden, nucmt men allotropie» en ozone noemt men derhalve een allotropische wijziging of tïio-diflcatie van de gewone zuurstof.

48. Bereiding van zuiver water. Dat water ontstaat door do scheikundige vereeniging van waterstof met zuurstof, hebben wij reeds in § tl aangetoond; verder hebben wij in § 45 gezien, dat ook waterstofverbindingen bij hunne verbranding water opleveren, en in § 46, dat do waterstof door zuurstofverbindingen tot water geoxydeerd kan worden. Het spreekt echter vanzelf dat, by het overvloedig voorkomen van water op de aarde, van deze processen geen gebruik zal worden gemaakt met het dool om water te bereiden. Het in de natuur gevonden water is intusschen niet zuiver en kan hot niet zijn, omdat, zooals wij reeds weten, het water do eigenschap heeft, tal van stoffen op to lossen. Het logenwater, dat in zuivere vaten is opgevangen, en slechts met lucht in aanraking is geweest, bevat uitsluitend de oplosbare

bestanddeolea der lui ht naast eenige stofdeeltjes. Van de laatste kan het door filtruereu. van de eerste door uitkoken worden bevrijd. Hot toestel, in tig. 29 afgebeeld, is geschikt, om to laten zien. dat het water lucht opgelost bevat. De kolt\' ■( eu de afvoerbuis worden geheel met water gevuld . de afvoerbuis wordt onder een met kwik ge vulden cylinder gebracht, die in de kwikbak h geplaatst is en de kolt wordt verwarmd. De ontwijkende lucht verzamelt zich dan in den cylinder boven het kwik. Om luchlvrij water luchtvrij te houden moet het natuurlijk in van de lucht volkomen afgesloten vaten worden bewaard.

Het rivierwater, welwater en zeewater bevatten, al naar den aard van dc bestanddcclen van den bodem, waarmede xij in aanraking zijn geweest, zeer verschillende stoffen opgelost. Om liet water van de vaste, bij de kookhitte van het water niet in dampvorm overgaande stoffen te bevrijden. wordt het gedistilleerd. Fig. ;!0 geeft een afbeelding van een distillatietoestel. B is de distilleerketel, waarin het water tot koken wordt gebracht,

d» damp twar door A • u C in de tinnen koelslang D. die van ki«nd water ■.mg\'-ven is. en waarin zich de stoom verdidit tot g«,-distilleerd water, dat in O wordt opgi-vangeii. Het gedistilleerde water is not; niet - heikundig zuiver; behalve de gasvormige standdeeien bevat het nog vaste en vloeibare bjjmengselen, die met den waterdamp zijn overgedistilleerd. De/.\'- bestaan meestal uit k--quot;!gt;tlt;.\'fhquot;^,id\'-nd\'- stoffen, die door oxydatiemiddelen in gasvormige preducten kunnen worden veranderd. Oin die bijmengselen te verwydereti voegt, men lgt;ij het water als oxydatiemiddel een op-

lossing van kiiliuinpermaiiganaat KMnO.,. en distilleert wederom. Hoe men liet water verder van do opgeloste gassen bevrijdt , is reeds gezegd.

waterstof, li.v. 50 cM¹ lt;\'U evenzoo een nauwkeurig gemeten volume zuurstof b.v. 4(t I\'M³ en laat dooi\' hot mengsel een electrischen vonk slaan. Kr zal dan vloeibaar water worden gevormd en 15 rM³ gas zullen overblijven, die lgt;ij onderzoek uit zuivere zuurstof blijken te bestaan, zoodat nauwkeurig 2 volumen waterstof zirh met één volume zuurstof tot water hebben vereenigd.

(lm het volume van het gevormde water in gasvormigen toe-staud tlt;- vi rgelijki.-n met het volume van de waterstof en zuurstof, waaruit het ontstaan is, gebruikt men het in fig. 33 afgebeelde toestel.

treden, totdat liet pas in de eudiometerbuis geen volumeverande-ring meer ondergaat en dus do temperatuur van den damp vaa amyl-alcohol heeft aangenomen. Door het op- en neerlaten van het met kwik gevulde en mot don eudiometer door een caoutchouubuis verbonden vat M, brengt men het kwik in beide beenen van den eudiometer op gelijke hoogte, leest het volume van het gas af, en laat met behulp van den inductieklos C een electrische vonk door het gasmengsel slaan. Vervolgens brengt men het kwik in beide boenen weder op gelijke hoogte en vindt nu dat het volume van den govormden waterdamp juist bedraagt van het volume van het onder gelijke omstandigheden van temperatuur en spanning gemeten mengsel van - volumen waterstof en 1 volume zuurstof.

Uit deze proeven blijkt dus, dat 2 volumen waterstof eu 1 volume zuurstof 2 volumen watergas opleveren. Door toepassing der stolling van AvoctAdeo volgt hieruit, dat 2 moleculen waterstof en 1 molecuul zuurstof 2 moleculen water vormen. Daar elk molecuul waterstof uit 2 atomen bestaat, moet dus ook elk molecuul water 2 atomen waterstof bevatten. Een molecuul water kan niet minder dan één atoom zuurstof bevatten, en daar een molecuul zuurstof 2 moleculen water oplevert , zoo moet een molecuul zuurstof ook minstens uit 2 atomen zijn samengesteld. liet atoomgewicht van de zuurstof is dus hoogstens gelijk aan de helft van haar molerulairgewirht . dus = 1 tj. Daar geen der overige bekende zuurstofverbindingen in het mole-■ nlairgewicht minder dan lij gewichtsdeelen zuurstof bevat, be-sclumwen wij dit atoomgowkht als het juiste, de formule van water wordt dan H,0 en die van een molecuul zuurstof ^Oj.

Niet alleen door het meten der volumen, maar ook door weging kan de samenstelIing van het water worden bepaald. Men leidt te dien einde volkomen zuiver waterstofgas over een afgewogen hoeveelheid koperoxyde, die men verhit, en vangt de gevormde hoeveelheid water in vooraf gewogen toestellen op. De gewichtsvermeerdering dezer toestellen geeft het gewicht van het water, dat gedurende d\' proef gevormd is, en het gewichtsverlies van het koperoxyde P\'eft het gewicht van de zuurstof, die dit water bevat. Het gewicht van de waterstof vindt men uit het verschil. Door Dumas • n Stagt; is op -leze wijze gevonden, dat 2 gewichtseenheden waterstof zich met 15,gewichtseenheden zuurstof verbinden. Hieruit zou voor hot atoomgewicht van de zuurstof het getal 15,00 en niet Di volgen, zooals wij hehben aangenomen. Daar echter het getal 15.\'.Ki slechts een gemiddelde is uit vele proeven, die uitkomsten

gelegen-tusschen 16,025 en 15,895 hebben gegeven, nomen wij met vele scheikundigen voor het atooragewicht van de zuurstof het afgeronde getal 16, totdat or, ter bepaling dozor oonstante, methoden gevonden zijn, die minder heliept zijn met waarnemingsfouten, dan de tot nu toe gebruikte.

50. Physisclie eigenschappen. Hot water komt in de natuur In de drie aggregaatstoestanden voor, t. w.: in den vloeibaren , gas-vonnigen (waterdainx)) on vasten toestand (.ijs, sneeuw). Het smeltpunt van het ijs is het nulpunt van den homlerddooligon thermometer. Het kookpunt van het water ligt bij een druk van 76 oM. kwik bij 100\'\'. Bij 4° heeft liet zijn grootste dichtheid on is zijn soortelijke massa = 1 Cl. Koelt men het af, dan zot het zich van 4° tot aan het vriespunt uit. Bij de ijswording heeft wederom eene belangrijke uitzetting plaats; 100 volumen water van 0\' leveren 109 volumen ijs van dezelfde temperatuur. De soortelijke massa van ijs van 0 bedraagt 0,918 G. Eén volume water van 100quot; geeft. 1696 volumen damp van dezelfde temperatuur. Do dampdlchtheid van water is = d. Zuiver water is reuk- en smaakloos, in dunne lagen kleurloos, in dikke lagen duidelijk blauw gekleurd.

Water is een uitstekend oplossingsmiddel van tal van stoffen, zoowel gasvormige, als vloeibare en vaste. Terwijl wij later op de verschijnselen, die bij het oplossen plaats hebben, uitvoerig zullen terugkomen, willen wij hier reeds aanstippen, dat voor de meeste stoffen de oplosbaarheid beperkt is. Bevat het oplossingsmiddel de opgeloste stof in oene voor die stof karakteristieke verhouding, dan lost verder van die stol niets op. Men zegt dan, dat het oplossiugsijiiddol met die stof verzadigd is. Het verzadigingspunt is bij vaste en vloeibare stoffen veranderlijk mot do temperatuur, en bij gassen met temporatuur on spanning. 1)e meeste gassen kunnen dooi uitkokon uit hoi oplossingsmiddel verwijderd worden. De vaste stoffen blijven bij hot verdampen van het oplossingsmiddel aohtor on scheidon zioli dan veelal in een regelmatigen vorm at, t, w, in kristallen,

51. Scheikundige eigenschaiipen. Do voroeniging van watorstul met zmirstof heeft onder levendige wannteontwikkeling plaats. Rij de vorming van 18 gram water uit 2 gram waterstof en 16 gram zuurstof worden 68,4 Calurlön ontwikkeld. Wordt waterstof met zuurstof, of waterstof met lucht in bepaalde verhouding

gemengd en dan het mengsel aangestoken. zoo heeft de vorming van water plaats onder ontploffing, die des te heviger is, naarmate het gasmengsel in zijne samenstelling meer de juiste verhouding nadert , waarin waterstof en zuurstof in het water aanwezig zijn. De oorzaak der ontploffing ligt daarin, dat de vereeniging dor twee gassen bijna gelijktijdig in de geheele massa plaats heeft. Hierdoor wordt de geheele gasmassa op zeer hooge temperatuur verhit, waardoor hare spanning zoodanig toeneemt, dat de wanden van het vat, waarin zy is opgesloten, aan den druk geen genoegzamen weerstand kunnen bieden en derhalve verbrijzeld worden. Heeft de ontploffing in een open vat plaats. dan wordt de lucht door den zich uitzettenden waterdamp teruggedrongen. terwijl in het volgende oogenblik de waterdamp door afkoeling gecondenseerd wordt en nu de lucht met kracht in de ontstaande lui htledige ruimte dringt, door welke hevige beweging een knal ontstaat. Een ontplofbaar mengsel van zuurstof en waterstofgas wcirdt k n a 1 g a s genoemd.

\\ an de groote hitte, die bij het verbranden van waterstof in zuurstof ontstaat, maakt men gebruik om zeer hooge tem-pcnituren vuurt te brengen. In een dergelijke waterstofvlam kan men li. v. platina smelten. Fig. 34 geeft een afbeelding van het toestel, dat men gebruikt om voor industriëele doeleinden

•li deze wijze groote hoeveelheden platina te smelten. AA is een oven, die uit blokken van gebrande dichte kalksteen bestaat: in de holte B wordt het platina gebracht, dat men smelten wil, door de kraan H wordt uit een gashouder waterstof in de iiuis E geleid en aangestoken, terwijl door de kraan O uit een andere gashouder zuurstof in de buis C en zoodoende in de waterstofvlam stroomt De buizen E en C zijn van boven uit koper, van onderen uit platina vervaardigd. De ontstaande waterdamp ontwijkt bij D. Do aldus in een atmosfeer van zuivere zuurstof brandende waterstof brengt een zóó heoge temperatuur voort. dat men op deze wijze een

Door sterke verhitting kan men water ook weder in waterstof en zuurstof ontleden. Het volgende toestel (tig. -SS) dient, om dit aan te toonen. In de tlesch A wordt water gekookt en de waterdamp door d afgeleid. Is de lucht uit de tleseh verdreven . dan worden de \'2 platinadraaden a en b , die bij r door een dunne platinadraad met elkander vereenigd zijn, met do 2 polen eenor galvanische batterij in verbinding ge-bracht, waardoor de dunne platinadraad gloeiend wordt. In den cylinder C zullen alsdan gasbellen opstijgen, die bij onderzoek blijken uit knalgas te bestaan. Daar het platina bij de proef onveranderd blijft,

Dat de waterstof en zuurstof zich niet weder hereenigen moot daaraan toegeschreven worden, dat het gevormde knalgas door den waterdamp spoedig uit de nabijheid van het. gloeiende platina weggevoerd en snel beneden de outbrandingsteniperatnur afgekoeld wordt.

Het water werkt scheikundig op tal van stoffen. Dat v.Oe metalen waterstof er uit vrij maken, hebben wij in s 7 gezien, en dat chloor onder bepaalde omstandigheden daaruit de zuurstof afzondert, is in § 12 medegedeeld. Met vele stoffen verbindt zich het water rechtstreeks en vormt daarmede zoogenaamde hydraten. Wordt b. v water beneden 9,-j met i-hloorgas verzadigd, dan vormen zich kristallen van chloorhydraat, die een samenstelling hebben, welke door de formule C1j,8H₂0 wordt uitgedrukt, waarmede men wil aanduiden, dat de verbinding ontstaan is doordat één molecuul chloor zich niet acht moleculen water tot een mo-lecuulaggregaat, een zoogenaamde mol oc u u I v erb i nd i n g vereenigd heeft. Door brumiuin met water op oen toinpfratuur beneden

0\' ivf te koelen, verkrijgt mon het broomhydraat Br,, ]0H,O. Wordt een bij gewone temperatuur verzadigde oplossing van HOI in water op — 2-V afgekoeld en nu HClgas ingeleid, dan verkrijgt men kristallen van rhloorwaterstofhydraat HC1, 2 H,0 en op gelijke wijze hut broomwaterstofhydraat HBr, 2 H,0. Deze hydraton hebben de eigenschap, door temperatunrsverhoo-ging spoedig weder in water en het andere bestanddeel te worden ontleed. Zooals wij later zullen zien, hebben vele zouten deeigen-selmp, zich met water tot gekristalliseerde, ook liij gewone temperatuur bestendige hydraten te verbinden.

liereidingswijzeii en eigenscliiippen. Do waterstof vormt nog een tweede, meer zuurstof bevattend oxyde, dat echter niet rechtstreeks uit water en zuurstof kan verkregen worden. Om hot te bereiden brengt men bariuradioxyde (zie S 42i in kleine hoeveelheden bij zwavelzuur, dat met water verdund is. Alsdan heeft de volgende inwerking plaats:

Het gevormde bariumsulfaat, BaS(J₄, is onoplosbaar in water en bezinkt, terwijl het waterstofdioxyde in liet water opgelost blijft. Die oplossing wordt door filtreeren van het BaSO, gescheiden. Door baar in het lurhtledig boven zwavelzuur. dat het verdampende wuter opneemt, te plaatsen, kan men waterstofdioxyde, wel is waar niet geheel watervrij, ais een kleurlooze, stroopachtige vloeistof verkrijgen, die een soortelijke massa heeft van 1,452 G.

\\ order ontstaat waterstofdioxyde bij vele langzame oxydatie processen, /,oo 1gt;. v. bij de langzame oxydatie van phosphorus in tegenwoordigheid van water. Terwijl namelijk de lucht hierbij ozoneliondend wordt (zie S 46) kan in het water de aanwezigheid van geringe hoeveelheden waterstofdioxyde worden aangetoond.

nuk direct kan waterstof zich met zuurstof tot waterstofdioxyde vereenigen. Laat men namelijk een waterstofvlam korten tijd zoo branden, dat zij de oppervlakte raakt van water, dat zich in een schaaltje bevindt, dan wordt dit water watorstofdioxydehoudend. Mier heelt dus, althans voor een gedeelte, de vereeniging van water-stni mot ziiurstot p aats volgens de vergelijking:

Met watorstofdioxyde is een zeer gemakkelijk ontleedbare stof\'. Bij gewone temperatuur valt het langzaam, bij 100\' zeer snel uiteen in water en zuurstof, volgens de vergelijking:

Een zoodanige ontleding van :U gram H,(J₂ gaat met een warmteontwikkeling van 21,5 Calorien gepaard. Hoe meur het met water veidund is, des te bestendiger is het. Door toevoeging van een kleine hoeveelheid van oen oplosbaar zuur, b. v. zwavelzuur, wordt zijne bestendigheid verhoogd. Do ontleed baarheid van het watorstofdioxyde bij gewone temperatuur is oorzaak, dat men liet niet vrij van zijn vloeibaar ontledingsproduct, het water, verkrijgen kan. Diezelfde ontleedbaarheid maakt hot watorstofdioxyde tot een krachtig oxydatiemiddel. De meeste elomenton worden er door in zuurstofverbindingen veranderd, en vele oxyden, die zich met moer zuurstof verbinden kunnen, in hoogere zuurstofver-bindingen omgezet. De zuurstof, die bij de ontleding van watorstofdioxyde in toestand van ontstaan vrij komt, is het, die dit krachtige vereenigingsstroven toont. Um dezelfde redenen werkt H₂()_sook bleekend op organische kleurstoffen, en is het in staat uit kaliumjodiede het jodium af te zonderen, volgens do vergelijking:

Deze reactie heeft echter alleen plaats in geconcentreerdo oplossingen en dan nog langzaam. Ook in zeer verdunde oplossingen en snol maakt hot jodium vrij uit ferrojodiede:

-Men gebruikt die inwerking als gevoelig herkenningsmiddel op watorstofdioxyde. Men voegt te dien einde bij do te onderzooken stof eene stijfsel bevattende oplossing van kaliumjodiede. Bij aanwezigheid van H,0₂ ontstaat dan niet dadelijk eon blauwklouring: deze wordt echter onmiddellijk voortgebracht, wanneer men een druppel toevoegt oenov oplossing van feiTOsulfaaf. omzetting

en hierop werkt ll.₂(i₂ als boven. Het vrijgekomen jodium kleurt de stijfsel blauw.

Kigenaardig is het, dat H₂0₂ op sommige oxyden ook redn-■ eerend werkt. Brengt men 1». v. zllveroxydc in oen oplossing

van HjOj , dan wordt zuurstof ontwikkeld. rerwijl het zil veroxyde tot zilver wordt herleid;

Het zilveroxyde is namelijk bijna even gemakkelijk ontleedbaar als het IljOj. Bij het samenkomen dier twee verbindingen geven de moleculen van beide elk één atoom zuurstof af. die zich tot een zuurstofmolecuul vereenigen. Ook met ozone geeft het oen dergelijke reactie, waardoor water en gewone zuurstof gevormd worden:

Ten derde ondergaat het waterstofdioxyde door verscheiden stoffen, vooral wanneer deze in fijn verdeelden toestand aanwezig zijn, eene ontleding in water en zuurstof, en zulks zonder dat die stoffen zelf daarbij veranderd worden. Op deze wijze werken goud, platina, zilver, mangaandioxyde en andere. Dergelijke werkingen, waarbij een van de inwerkende stoffen oogensch ij n I ij k onveranderd blijft, heeft men katalytische werkingen genoemd. In vele gevallen kunnen zij verklaard worden door de hypothese, dat zich veranderlijke tusschenproducten vormen. Zoo kan men aannemen, dat bij de werking van zilver op H₂0₂ eerst zilveroxyde ontstaat:

terwijl dit op een tweede molecuul H₂ 0₂ inwerkt volgens de bovenstaande vergelijking, zoodat onder zuurstofontwikkeling zilver opnieuw gevormd wordt.

De door ons aangenomen samenstelling van waterstofdioxyde, die in de formule H₂ 0₂ hare uitdrukking vindt, is niet met volle zekerheid bepaald. Men heeft gevonden, dat 34 gram waterstofdioxyde, zoo zuiver als men het verkrijgen kan, 15,14 gram zuurstof opleveren, wanneer zij in water en zuurstof ontleed worden. Deze hoeveelheid komt zoo nabij aan 16 gram — die vrij moesten komen, wanneer de aangenomen samenstelling de juiste was — als bij de bekende verontreiniging met water verwacht kan worden. 1 tt reden, waarom men aan het molecuul de formule iI, lt;Jj en niet de eenvoudigere HO\'geeft, niettegenstaande men het moleculair-gewii ht der verbinding nog niet heeft kannen bepalen, kunnen wij eerst later opgeven.

Itcrcidiiisfsnijzen. Zwavel behoort tot de algemeen ver-verspreide elementen. In vrijen staat komt zij voor in vulkanisnln-streken; verbonden met metalen vormt zij belangrijke delfstoffen, zooals ij zerk i es FeSj, loodglans Tbs, zinkblende ZnS; verbindingen met zuurstof en metalen, sulfaten , zooals calciumsulfaat, CaSO,, magnesinmsulfaat MgSO,, natrimnsulfaat Na.^st),, worden in den grond in groote beddingen, en opgelost in zee- en ander water aangetroffen.

De meeste zwavel wordt gewonnen door uitsmelting der vuikanisehe gesteenten, die haar in vrijen staat bevatten, en die voornamelijk in Sicilië en in andere gedeelten van Italië gevonden worden. Te dien einde hoopt men deze in kuilen op, zoodanig dat er luchtkanalon b open blijven (fig. 3ü). Hierin steekt men de zwavel aan; door de bij hot branden ontwikkelde warmte wordt

de overige zwavel gesmolten en vloeit naar beneden in een kanaal, waar zij uitgeschept en in vormen gegoten wordt. Do zoo verkregen ruwe zwavel, die nog aardachtige bijmengselon bevat, wordt\' door distillatie gezuiverd. Hiertoe wordt zij eerst in den ijzeren pot M (lig. 37) gesmolten, van daar loopt zij in de retort (i. waar zij tot koken wordt gebracht. De damp gaat door D in een gemetselde kamer A, waar zich do zoo^ènaamde bloera van

warm , dan smelt de zwavel De vloeistof verzamelt zich alsdan op den bodem en wordt uit de opening O in houten vormen afgetapt en

l)e verbinding FejS^ blijft in de retort achter, terwijl de zwavel distilleert en als boven kan worden opgevangen.

.»4, Kristallen en kristalstelsels. Zwavel heeft, evenals vele andere ;-,tigt;lf\'en, liet vermogen, bij het aannemen van den vasten toestand te k r i s t al 1 i se e ren, d. i. regelmatige liehamen te vormen, kris-t.ullen, die begrensd zijn door platte vlakken, welke elkander under standvastige hoeken snijden. Buitendien toonen kristallen versrliillonde physisehe eigenschappen, naarmate men ze langs vi\'isrhillende richtingen onderzoekt. ZIJ laten zich b. v. slechts langs bepaalde richtingen splijten en dikwijls volgens de eene richting gemakkelijker dan volgens de andere. Sommige zetten /,h li bij vi i wanning uit langs ééne richting en trekken zich gelijktijdig samen langs alle andere rii htingen , die loodrecht op de eerste staan. Üuk lichtluekingsvermogen, elasticiteit, warmte-geleiding enz. zijn bij vele verschillend in vt rschillende ricli-

ting. Vaste stollen daarentegen, welker eigensehappen volgens allo richtingen gelijk zijn, ea lt;lie bij heb vast worden, geen neiging toonoii, bepaalde geometrische vormen aan te nemen, noemt men amorph of vormloos.

De gedaante, waarin een stof kristalliseert, is voor die stof gewoonlijk zoo kenmerkend, dat zij oen der beste hulpmiddelen is, om de eeno stof van een andere mot zekerheid to onderscheiden. Men dient echter bij het bepalen van den vorm in het oog te houden, dat de verschillende vlakken bij versuhillendo kristallen van dezelfde stof een zeer uitoenloopende uitbreiding kunnen hebben, afhankelijk van de omstandigheden, waaronder het kristal gevormd is, dat echter do hoeken , waaronder do vlakken elkander snijden, altijd constant zijn.

De verschillende kristalvormen kunnen het best beschreven worden, wanneer men den stand der vlakken nagaat ten opzichte van bepaalde vaste richtingen in het kristal, die men asson noemt. Volgons den stand en het aantal dor assen ondersoheidl men zes kristalstelsels.

1°. Het regelmatige of isomotrische stelsel. Bij de kristalvormen, hiertoe bohoorende, noemt men 3 loodrecht op elkander staande assen aan. Wanneer OA, OB en 00 (tig. 38) de richtingen dezer 3 assen voorstellen , en wanneer wij op elke as een stuk Oa op gelijken afstand van het snijpunt O afmeten.

dan worden alle mogelijke vormen, tot dit stelsel bohoorende, verkregen , wanneer men door een punt a vlakken brengt, die de andore asson óf volstrekt niet, of in het punt a, öf op oen afstand snijden, dio een rationeel en klein veelvoud is van den afstand Oa. Voorbeelden van vormen,

quot; «li Hj-\'-t-. et\'ii rumhinate van kubus ortanliT lt;lotiecat\'iier. Minub.

e i wa- dne loodrecht op elkander staande asson, OA, OB en OC Wanneer w„ up de eene, die wij de hooWas „oomei eJn stuk O ■ ■i quot;Ktui, dat grooter of kleiner is dan de onderling gelijke stukken Ga, die van de twee andere worden afgesneden (tig. 44) en wij brengen door a, « en lt;■ \\ lakken op dezelfde wijze als bij het eerste stelsel, dan verkrijgen wij de kristalvormen, die tot dit stelsel be-hooren. De verhouding Oa : Oc wordt bij een bepaald kristal gevonden door het nieten van de hoeken, waaronder bepaalde, voor dit doel geschikte

OB en OC. Door op doze de ongeUjke stukkon Oa, Ob on Oo (fig. 47) iif to inoton on dooi\' do punten a, b on c vlakken to brengon als jo voren, woiden do vormen van dit stelsel verkregen. De vor-Iloading van Oa,ObonOc, die voor do verschillende stoffen, in dit stelsel kristallisoeronde, meestal verscliilloiid is, wordt door hot meten der hoeken bepaald. Fig. 48 geel\'t oen rhombisch octaëder, tig. 40 een combinatie van een rhombisch prisma niet een rhombisch octaëder.

4°. liet hexagonale stelsel. In dit stelsel hebben wij 4 assen, waarvan 3 in hetzelfde vlak gelogen zijn on elkander onder hoeken van 60 snijden, terwijl de vierde as, do hoofdas genoemd, loodrecht staat op liet vlak der 3 andere. Op de drie in een vlak gelegen assen meten wij gelijke stukken Oa af, en op de hoofdas een stuk Oc, grootor of kleiner dan Oa (tig. 50) en brengen door de

punten a en c vlakken, zooals In de andere stelsels. De verhouding Oa :0c is kenmerkend voor een bepaald kristal eu wordt door het ineten der hoeken gevonden. In tig. öl hebben wij de hexagonale dubbelpiramide, in de lig. 52 en 53 twee soorten van hexagonale zuilen, in fig. 54 een rhomboëder.

5°. Het m oii o k 1 i ii i sc lie of k 1 i n or hombi sc lie stelsel. De assen OA en OB (lig. 55) staan loodreelit op elkander, even zoo Oh en 00, maar OA en OC vormen een scherpen of\' stompen hoek niet elkander. Oa, Oh en Ou hebben verschillende waarde. Fig. 56 toont een monoklinische pyramido.

6quot;. Het trikli nische stelsel. Hier hebben wij 8 assen, die alle met elkander scherpe of stompe hoeken vormen. De verhouding Oa : Ob : Oc kan elke waarde, behalve de eenlicid hebben (üg. 57). In lig. 58 zien wij een triklinische pyramide,

55. Allolrupisehe tovstaiMlun van tic zwavel. De in de natuur gevonden zwavel kristal Ion hebben vormen, die tot het rhom-bisrhe stelsel behooren. In dezelfde vormen kristalliseert de zwavel, wanneer men haar in zwavelkoolstof oplost en die oplossing langzaam laat verdampen. Rhombische zwavel heeft bij O een soortelijke massa van 2,05 G. en smelt bij 114,5 tot een doorzichtige gele vloeistof, die een soortelijke massa van 1,808 G. hoeft. Zij is onoplosbaar in water, moeielijk in alcohol, gemakkelijk in zwavelkoolstof en terpentijnolie.

Wordt rhombibche zwavel op ecu temperatuur boven 95,6 verwarmd, dan verandert zij langnamerliand gelieel in een alloiro-[list-lie modittcatie, die eveneens gekristallieerd is, echter in liet monokli nische stelsel. Gewoonlijk bereidt men de mono-klinische zwavel, door gewone zwavel in een kroes te smelten en langzaam aan do lucht te laten koud worden, totdat zich oen vaste korst gevormd heeft. Deze wordt doorgestoken en de nog gesmolten zwavel uitgegoten. De wanden van den kroes zijn dan met lange, bruine, buigzame, monoklinische kristallen bekleed. De monoklinische zwavel smelt bij 120 en heeft een soortelijke massa van 1,96 G. Zij is in dezelfde oplossingsmiddelen oplosbaar als de rhombische zwavel. Beneden 95,6 gaat zij langzamerhand weder in de rhombische modificatie over. Door do kristallen te schudden of te krassen kan men dien overgang, die met volume-vermindering on warmteontwikkeling gepaard gaat, bespoedigen.

Wordt zwavel gesmolten en dan verder verhit, dan wordt zij steeds donkerder van kleur en taaier, totdat zij tusscheu ÜOO⁰ en 250\' zoo dik is, dat men hot vat, waarin men haar gesmolten heeft, kan omkèëron, zonder dat er iets uitvlooit. Bij verhooging van temperatuur wordt zij weder dunner, behoudt echter de donkere kleur. Giet men haar dan plotseling in koud water, dan verkrijgt men oen weeke, veerkrachtige, doorschijnende, geelbruine massa, die do derde allotropischo modificatie is, de plastische zwavel. Zij heeft een soortelijke massa van 1,95 G. en is onoplosbaar in zwavelkoolstof. Bij gewone temperatuur verandert zij langzamerhand vanzelf in rhombische zwavel.

Een vierde modittcatie verkrijgt men, wanneer men bloem van zwavel mot water en goblusclite kalk kookt en bij do verkregen roodbruine oplossing van calciumpontasulttede zoutzuur voegt. Alsdan wordt calciumchloriede, zwavelwaterstof en zwavel gevormd, volgens de vergelijking:

IMe zwavel wordt dan in den vorm van een lijn verdeeld wit . amorph poeder afgescheidei;, dat zwavel melk genoemd wordt en oplosbaar is in zwavelkoolstof.

Het is nog niet mogelijk geweest aan te toonen, dat het bestaan van die verschillende allotropische toestanden bij de zwavel aan dezelfde oorzaken is toe te schryven als bij de zuurstof, omdat meu het moleciilairgewicht van de zwavel in vasten toestand niet kent. en alle modiücaties der zwavel deimelfden zwaveldamp opleveren.

Het kookpunt van de zwavel lijit UiJ een druk van 76 i:M. kwik liij .f4.s.4 . De dampdii htlieid van de zwavel wordt van liet kook-punt tot S60 voortdurend kleiner. Tusschen SBü\' en 1040 is zij echter constant en =32,06 gevonden, zoodat het moleculairgowidit van darnpvonnigc zwavel bij die temperaturen = 64,1\'2 is. Het atoomgewicht is = 32,06 gevonden , en zoo bestaat een molecuul zwaveldamp tusschen 860 en 1040 uit 2- atomen. Bjj lagere temperaturen bestaan de moleculen uit meerdere atomen; zij worden echter door verhitting langzamerhand in de eenvoudiger samen-jiestelde moleculen ontleed.

Zwavel heeft een groot vereenigingsstreven tot de meeste elementen. Tn den dampkring op 260 verhit, verbrandt zij met een blauwe vlam tot gasvormig zwaveldioxyde. Bijna alle metalen vcreenigen zich direct met zwavel tot metaalsulfleden; sommige bij gewone temperatuur, zooals kwikzilver, andere bij verhoogde temperatuur, zooals koper en ijzer, die in zwaveldamp branden.

•gt;•gt;. licreidingswijzeii. Als een bestanddeel van vulcanische gassen cu opgelost in het water van sommige minerale bronnen

■ kornt de zwavelwaterstof\' in de natuur voor. Buitendien ontstaat zij bij de rotting van zwavelhoudende dierlijke en plantaardige stidTen ; de walgelijke lucht, die deze dan verspreiden wordt voor een gedeelte door de ontwikkeling van dit gas veroorzaakt.

Wordt waterstof over kokende zwavel geleid, dan wordt zwavelwaterstof gevormd volgens de vergelijking:

chter in te geringe hoeveelheid, om dit proces voor de bereiding in het laboratorium te gebruiken. Hiervoor gebruikt men gewoonlijk het uit de elementen zwavel en ijzer door directe vereeniging ver-kn s-\'eu zwaveiyzer iS 2). hetwi lk men samenbrengt met een verdund /.unr. meestal zuutzuur of zwavelzuur. Er wordt dan ferrochloriede

■ •f tVtp sulfaat gevormd, die in de vloeistof opgelost blijven, terwijl \'•■(.\'eiijkertijd zwavelwaterstof als gas vrij komt;

Voor deze boreidihg gebruikt men dezelfde soort van toestellen als voor liet maken van waterstof uit zink en zoutzuur; voor liet drogen van het gas mag men zich echter niet van geconcentreenl zwavelzuur bedienen, daar het hierdoor onder afscheiding van zwavel ontleed wordt:

men leidt het voor dit doel, zoo noodig, over chloorcalcinm. Men kan het opvangen, hetzij boven warm water, waarin het weinig oplosbaar is, hetzij in een rechtop staande tlesch ol cylinder, waaruit het ten gevolge van zijn grootere dichtheid de lucht verdringt. Het op deze wijze verkregen gas is met vrije waterstot gemengd, daar het zwavelijzer gewoonlijk wat metallisch ijzer bevat, dat in aanraking met de zuren waterstof ontwikkelt. Zuiver zwavelwaterstof bereidt men door het in de natuur voorkomende antimoönsultiede met geconcentreerd zoutzuur te verwarmen :

.\'»7. Physische cu chemisclie eigenscliappen. Zwaveiwaterstol\' een kleurloos gas, dat een onaangenamen reuk en een zoetachtigen smaak heeft en zeer vergiftig is. Door een druk van 17 at mos-feeren wordt hot bij O verdicht tot een vloeistof, die bij -61,8 onder een druk van 76 cM. kwik kookt, en bij —85\' tot een ijsaclitige massa bevriest. Zijne dampdichtheid is = i 7,n:;. Een volume water lost bij 0 4,37 volumen van het gas op.

Zwavelwaterstof heeft;, ofschoon in geringe mate, de eigenschappen van een zuur. Het kleurt blauw lakmoes donkerrood en vormt met metalen en basen zouten, die zich echter van andere zouten door hunne eigenschappen onderscheiden en metaalsul-fieden genoemd worden. Zoo wordt zilver, door de vorming van een sultiede, in een zwavelwaterstofhoüdende lucht zwart en kan zwavelwaterstof om dezelfde reden niet boven kwikzilver worden opgevangen :

Van die eigenschap maakt men gebruik om de samenstelling van het gas te vinden. In een afgesloten en gemeten volume van het gas verwarmt men eeu metaal, b.v. tin ; or vormt zich vast tin-sulfiede en men vindt, dat de afgezonderde waterstof een even groot volume beslaat, als de onder dezelfde omstandigheden génieten zwavelwaterstof. Door toepassing der stelling van Avogapko

leidt men hieruit af, dat, één molecuul zwavelwaterstof een hoé-veelheid waterstof bevat, dio in vrijen staat ééu molecuul vormt. Uit de dainpdiehfcheid 17,0;! volgt het moleeulairgowieht 84,06 voor dr vej\'binding. Tn o4,flC) gewiclitsoenheden zwavelwaterstof, zijn, daar het moleoulairgewicht van de waterstof = 2 is, \'2 gewichts-eenhedon waterstof aanwezig. Voor de zwavel blijven dus 32,06 gewichtseenheden over, en daar geen bekende zwavelverbinding in het moleeulairgowieht minder dan 32,06 gewiclitsoenheden zwavel bevat, is dit het atoomgewicht van de zwavel en wordt de formule van zwavelwaterstof HjÖ.

Ook op vele zouten werkt H_;ö zoodanig, dat een onoplosbaar metaalsultlede gevormd wordt. Daar de verschillende metaalsultiedeu zich door kleur en andere eigenschappen van elkander gemakkelijk laten onderscheiden, gebruikt men H,S in het laboratorium dikwijls, om uit te maken, welk metaal een bestanddeel van een gegeven zout is. Leidt men b. v. 11,8 in de oplossing van een lood zout, dan wordt zwart loodsultlede, in de oplossing van een aiitimoniumzout oranjekleurig antünoonsultiede, in de oplossing van een cadmiumzuut geel cadmiumsulfiede neergeslagen :

Omgekeerd kunnen deze inwerkingen dienen om de aanwezigheid van 11,8 aan to toonen.

Zwavelwaterstof wordt door verhitting gemakkelijk in hare be-standdeelen ontleed. In lucht en zuurstof brandt zij, hare ver-brandingsproducten zijn, wanneer zuurstof in genoegzame hoeveelheid aanwezig is, wateren zwaveldioxyde; bij beperkten toevoer van zuurstof wordt alleen water gevormd, de zwavel echter als zoodanig afgescheiden:

Het laatstgenoemde proces heeft ook plaats wanneer een oplossing van 11,8 mot lucht in aanraking is. Die oplossing wordt dan ....... afgezonderde vaste zwavel spoedig troebel. Ook aaii vele zuurstof houdende stoffen wordt door HjS zuurstof onttrokken , b. v. aan het zwavelzuur (§ 55), aan het salpeterzuur NÖjH enz.

lt; hloor, bromium en jodium scheiden zwavel af uit zwavelwaterstof; . hloor en bromium, wanneer men deze met het gas of

du oplossing, jodium alleen dan. wanneer men het met de oplossing- in aanraking brengt:

Do vorming van 34,063 gram zwavelwaterstof uit de elementen gaat met een warmteontwikkeling van 4,7 Calorien gepaard.

•VS. Waterstofpersulflcde. H2S2. Evenals de zuurstof tweeöriei verbindingen met de waterstof vormt, is dit ook met de zwavel liet geval. Het waterstofpersulfiede wordt als een gele, in water onoplosbare olieachtige vloeistof verkregen, wanneer men calcium-persulflede in verdund zoutzuur giet. Het valt reeds bij gewone temperatuur langzaam uiteen in H₂S en zwavel, waardoor het moeilijk in zuiveren staat te verkrijgen is. Zijne samensteliing is derhalve ook nog niet met volkomen zekerheid vastgesteld, doi-h wordt waarschijnlijk door de formule H^S. uitgedrukt. Het heeft evenals het waterstofdioxyde de eigenschap, vele organische kleur-stoffen te ontkleuren.

■gt;!». De chloricdeii van «lo zwavel. Leidt men droog ciiloorgiis over verwarmde zwavel, dan vat deze vuur. Voert men dit uit zooals in tig. 59 is voorgesteld, dan distilleert het zwavol-iiionocliloricdc SjCIj over en wordt in den ontvanger K verdicht.

liet is eon gele vloeistof, die bij 138\' kookt en een dmnpdicht-lieid heelt = 67,501, waaruit volgt, dat haar de formule SjCl., en niet de eenvoudigere SCI toekomt. s₂Cl₂ is een uitstekend oplossingsmiddel voor zwavel, en wordt om die reden b\\j liet vulcaniseeren van caoutchouc in de nijverheid gebruikt. Op water werkt het in volgens de vergelijking:

Jx\'idt men bij gewone temperatuur chloor in S₂C1₂, totdat de vloeistof er mede verzadigd is. on verdryft men de overmaat van toegevoegd chloor, door or droog koolstofdioxyde door te leiden, dan vorkrijgt men een roodbruine olieachtige vloeistof, die de samenstelling SCi₂ heeft en zwaveldichloriodc genoemd wordt. Bij 04 wordt zij in 8,CI₂ en Cl₂ ontleed.

Door SCI, hij een temperatuur van —2-2^ met chloor te verzadigen, vorkrijgt men het zwaveltetrachloriede SCI., als een gele vloeistof, die echter roods bonoden 0 in SCI₂ en Cl₂ uiteen valt.

Met bromium vormt de zwavel het zwavelmonobi\'omiede s₂l!r₂, met jodium het zwavelmonojodiede Sj.l^ en liet zwavel hexajodiede S.J,., met fluor hun oen verbinding van on-l )ok oud o samenstel ling.

«(». Seieninm en zijne verbindingen. Het scleninrn komt zelden in de natuur vooi\'. tfot ijzerkies, FeS₂, bevat gewoonlijk sporen van PeiSe,. lüj de fabriekmatige bereiding van het zwavelzuur, waartoe ijzerkies gebruikt wordt, vorkrijgt men het als bijproduct. Kvenals de zwavel kent men het in verschillende allotropische toestanden. Dc^or snelle afkoeling van gesmolten selenium wordt het als een zwarte amorphe massa verkregen, die oplosbaar is in zwavolkoolstof en een soortelijke massa heeft van 4.20 (\'•.

rood ji in o r p h poeder, eveneens oplosbaar in zwavelkoolstof, wordt het door inwerking van !S0₂ op selenigznnr afgezonderd. L\'it de oplossing in zvvavolko(dstof kristalisoert het in monokli-i\'ische kristallen met de soortelijke massa van 4,5 (i. Wordt gesmolten selenium zeer langzaam afgekoeld, dan stolt het tot

een metaalachtige, niet in zwavelkoolstof oplosbare stof, die de electriciteit goed geleidt en een soortelijke massa van 4,5 G. heeft. Eindelijk verkrijgt men het in zwarte bladerige kristallen, onoplosbaar in zwavelkoolstof met een soortelijke massa van 4,8 G., wanneer het uit een oplossing van kaliumseleniede onder den invloed van de darapkringslncht afgescheiden wordt.

In zwavelkoolstof onoplosbaar selenium heeft geen vast smeltpunt. Het oplosbare smelt bij 217 . Selenium kookt bij 680 , zijn damp heeft een met het stijgen der temperatuur afnemende dichtheid, eerst bij 1400° wordt deze constant en gelijk aan die, welke door de formule Se₂ vereischt wordt.

Selenium verbrandt, wanneer men het aan de lucht verhit, met oen blauwe vlam tot seleniumdioxyde. Men kent de gasvormige, hoogst onaangenaam riekende verbinding selenium waterstof, SeHj, verder het selen iummonochloriede, Se₂Cl₂ en liet seleni umtetrach 1 oriede SeCL,, en op overeenkomstige wijze samengestelde verbindingen van het selenium met bromium en jodium. Do samenstelling der fIuoriuinverbinding is niet bekend.

Cl. Tellurium en zijne verbindingen. Het tellurium wordt nog zeldzamer in de natuur gevonden dan het selenium, üit nieuwe onderzoekingen is gebleken, dat hetgeen men tot nu toe voor zuiver tellurium hoeft gehouden, nog andere elementen bijgemengd bevat. Derhalve is het juiste atoomgewicht ook niet bekend. Men vermoedt, om later duidelijk te maken redenen, dat hot omstreeks 125 is. Het tellurium is zilverwit, sterk metaalglanzend, hoeft een soortelijke massa van 6,25 G., smelt bij 452 en verandert bij witgloeihitte in een goudgelen damp. Men kent de gasvormige verbinding t el lur iu m waterstof, TeH₂, verder het tellurium-dichloriede TeCl₂ , liet teiJl uri u mt etrac h I or i ede Te Cl», de overeenkomstig samengestelde verbindingen met bromium en jodium en het tel lurium tetrafluoiquot;,lede TcF,,, verder de zwavel verbindingen TeS, en TeS...

lt;!2. Algemeen overzicht over ile eigenscluippen der elemenlen der Kunrstofgroep. De elementen zuurstof, zwavel, selenium en tellurium bobben veol overeenkomst in hunne eigenschappen, zoo-dat men hen in één groep, de zniirstofgroep, vereeni^t. /no zijn de moleculen hunner waterstofverbindingeri op gelijke wijze samengesteld, zooals uit de formules 11,u, 1I₂S, li,Te; HjU, en 11,«,

blijkt. Ook de verbindingen dezer elementen met metalen en van s, Se en Te inut de zaurstof hebben een analoge samenstelling, wat liitcr zal blijken. De chemische eigenschappen dezer verbindingen toonen.echter niet zoo groote overeenkomst, zooals bij de halogenen het geval was: de verbindingen van do zuurstof althans wijken, zooals uit het voorafgaande volgt, van de overeenkomstig samengestelde verbindingen van S, Se en Te in eigenschappen sterk af, terwijl deze onderling meer overeenkomen. De physischeeigen-.srhappen veranderen op regelmatige wijze in de volgorde O, S. Se, To : in dezelfde volgorde nemen tie atoomgewii hten toe.

(gt;:{. itcreidingrswijze. De stikstof, die liet eerst door Lavoisteu als een element beschouwd werd, komt in vrijen staat in. de dampkringslucht voor, en stikstofverbindingen worden alsbestanddeelen van planten en dieren en ook van den bodem overal gevonden. Om haar te bereiden, onttrekt men do zuurstof aan de dampkringslucht. Dit kan b. v. geschieden door phosphorus in een scliaaltje, dat op een bak met water drijft, aan te steken, en dit dan met een glazen klok te overdekken. Na eenigen tijd houdt de phosphorus op te branden, omdat hij al de zuurstof aan de lucht, die in de klok aanwezig was, hoeft onttrokken. Het phosphorpent-oxyde, dat zich hierbij vormt, lost in water op, en de klok bevat zuivere stikstof.

In hot laboratorium leidt mon dampkringslucht door toestellen . geschikt om de in geringe hoeveelheid aanwezige bestanddeelen der lucht, zooals waterdamp, koolstofdioxyde enz. op te slorpen en vervolgens door een gloeiende, met koperspaandors gevulde buis. Het koper verbindt zich dun met do zuurstof tot vast. in de buis blijvend koperoxyde, terwijl de stikstof ontwijkt en, wanneer men haar droog wil hebben, boven kwik. of anders boven water kan worden opgevangen.

lt;gt;4. Fiiysische «n sclieikiindigc nigeiiseha|t|ieii. StiksW is een kleurloos eti reukeloos gas. dat dour druk en koude verdicht kan worden tot eon vloeistof, die bij -1ouder een druk van 70 rM.

kwik kookt en die bij —213 tot een sneeuwwitte gekristalliseerde massa bevriest.

Vloeibare stikstof heeft een soortelijke massa van 0,885 (K Eén volume water lost bij 10 0,01007 volumen stikstof op. De dampdichtheid van het gas bedraagt 14,041 en hot moleculairge-wicht van de stikstof is dus 28,082.

De stikstof verbindt zich rechtstreeks slechts met weinig-elementen. Zij is niet brandbaar en niet in staat de verbranding van de meeste in de lucht brandende stoffen te onderhouden. Met zuurstof verbindt zij zich langzaam onder den invloed van olectrische vonken, met waterstof eveneens langzaam onder den invloed van de donkere electrische ontlading. Borium, magnesium, vanadium en titanium zijn elementen, waarmede zij zich direct, bij verhooging van temperatuur vereenigt. De talrijke, bekende stikstofverbindingen worden voor het grootste gedeelte langs in-directen weg verkregen.

lt;!.\'». Dampkringslucht. De lucht. liet gasvormige omhulsel van den aardbol, bestaat in hoofdzaak uit een mengsel van stikstof en zuurstof. In vroegere tijden beschouwde men haar als element. In het begin van de lT^de eenw geraakte men tot de wetenschap, dat bij liet verbranden in een besloten ruimte een gedeelte van do lucht verdwijnt, en dat het overgebleven deel niet meer tot het onderhouden van het verbrandingsproces kan dienen. Vandaar do toen ingevoerde onderscheiding van bedorven lucht en vuur lucht. In de tweede helft van de IS⁴⁶ eeuw vonden Scheei.e in Zweden en Priestley in Engeland, dat men een stof verkrijgt, dio alle eigenschappen van gewone dampkringslucht bezit, wanneer men de zoogenaamde bedorven lucht (stikstof) vermengt met een bepaalde hoeveelheid van een gas bereid door verhitting van kwikziiveroxyde. Niettegenstaande men dus beide bcstanddeeien dor lucht afzonderlijk verkregen had, en door dozo te mengen lucht was voortgebracht, had men over de natuur dezer bestanddeelen en over den aard van het ver-landings- en oxydatieproces onjuiste voorstellingen. De meening lu-erschte namelijk, dat verbranding en oxydatie ontledingsprocessen wari-n, dat de brandbare en oxydeorbare stoffen eene bijzondere zelfstandigheid, het phlogiston, inhielden, dat bij het verbranden en bij de oxydatie tegelijk met de warmte ontweek en aan de lucht werd afgegeven. waardoor deze in gephlogistisoerde of bedorven lui.ht werd veranderd (Phlogistontheorie van Stahl 1723).

Lavoisier bewees in het jaar 1774 door de volgende beroemde proef, dat die meening onjuist was. Hij deed in een retort mot langen, dubbel omgebogen hals (fig. GO) 4 ons zuivere kwik. Het open einde van den hals reikte in een bak met kwik en was met een

glazen klok overdekt. Het volume van de geheele lucht, in liet toestel opgesloten, bedroog bij 10 en bij een barometerstand van 28 duim 50 kubieke duim (oud Fransctie maat). Daarna werd de retort gedurende 12 dagen op een temperatuur gehouden, die dicht bij het kookpunt van het kwik ligt. Het kwik werd bedekt met een rood poeder (kwikzilveroxyde). Toen de hoeveelheid van dit poeder niet meer toenam, vond hij, dat het volume der lucht in het toestel, gemeten bij dezelfde temperatuur en denzelfden druk slechts 42 tot 43 kubieke duim bedroeg. Het toestel werd nu uit elkander genomen en het roede poeder zorgvuldig verzameld. Zijn gewicht bedroeg 45 grein. Dit werd in een kleine retort gebracht, door verhitting de zuurstof uitgedreven en deze in een van een maatverdeeling vcorzienen en niet water gevulden cylinder opgevangen. Hare hoeveelheid bedroeg 7 tot 8 kubieke duim, dus juist zooveel als de volumevermindering van de lucht in het toestel, terwijl hot terugblijvende kwik 41,5 grein woog. Hieruit werd het besluit getrokken, dat do oxydatie van het kwikzilver tot kwikzilveroxyde in de lucht berustte op oen scheikundige verbinding van het kwikzilver met de zuurstof der lucht, die bij dit en andere oxydatioprooessen aan de hr ht werd onltrokkcn. en daar

zuurstof met stikstof gemengd weder lucht opleverde, werden doze stoffen tils bestanddeelen der lucht beschouwd.

De lucht heeft do dampdichtheid 14,44. Een liter lucht, gemeten bij 0 en 76 cM. kwik weegt 1,293 0. Door Cailletet is zij het eerst tot een vloeistof verdicht, die bij — 192,ü\' onder gewonen druk kookt. In de vloeistof blijven de bestanddeelen met elkander gemengd.

De samenstelling der lucht kan langs verschillende wogen worden bepaald. Men kan lucht, nadat zij van hare bijineng-selen, zooals waterdamp, koplstofdioxyde enz. bevrijd is, door deze door hiertoe geschikte stoffen, zooals zwavelzuur en kalium-hydroxyde to laten absorbeeren. over gloeiend koper leiden en de stikstof opvangen. Do door de vorming van keperoxydo voortgebrachte gewichtsvermeerdering van het koper geeft het go-wicht van de zuurstof, en de gemeten of direct gewogen lioevoelheid stikstof had met die zuurstof de lucht samengesteld. Eenvoudiger en ruim zoo nauwkeurig bepaalt men de samenstelling der lucht volgens het volume met den reeds in fig. 32 afgebeelden en op bladz. 74 beschreven eudiometer. Te dien einde brengt men in den eudiometer een zekere hoeveelheid lucht, waarvan men het volume nauwkeurig bepaalt. mengt vervolgens daarbij oen voldoende hoeveelheid waterstof, bepaalt het volume van het mengsel en laat or een electrische vonk doorslaan. Hierdoor verbindt zich de zuurstof der lucht mot eon tweemaal zoo groot volume waterstof tot water. Na het afkoelen bepaalt men de volumevermindoring, die hierdoor heeft plaats gehad. Een derde van die vohnnevermindering is het volume van do zuurstof in het gebruikte volume lucht. Het verschil van die twee volumen geeft het volume van do stikstof.

Door tal van analyses, door verschillende natuuronderzoekers verricht, is vastgesteld, dat lucht van verschillende plaatsen op ili- oppervlakte dor aarde, evenals in de hoogste luchtlagen, de zuurst..f en stikstof in nagenoeg constante verhouding bevat. Hot zuurstofgehalte wisselt af tusschen 20,9 en 21 vohnneprocenten en de gt;tikgt;tof dus tusschen 79 en 79.1 ⁰... Do lucht bevat derhalve, zooals door berekening gemakkelijk kan worden gevonden, ,|, loo gewichtsdeelen 23.2 tot 23,3 gewichtsdoelen zuurstof en 70,.s tot 7c,,: gewichtsdeelon stikstof. Dat zij een mengsel en geen scheikundige verbinding is, blijkt uit de volgende verschijnselen. Mengen wij zuurstof ■■n stikstof in dezelfde verhouding, waarin zij in Ie dampkringslucht vuorkoinen . zoo verkrijgen wij eon gasmengsel, ■Ut alle ei ge nsi happen dor lucht bezit. JJij deze menging heeft

geen temperatuurverandering plaats, zooals liet, geval had moeten zijn , wanneer de twee gassen zich scheikundig met- elkander verbonden hadden (§ 42). Verder komen stikstof en zuurstof niet in de verhouding van hare atoomgewichten, noch van de veelvouden hiervan, in de lucht voor. Eindelijk lost zuiver water, in aanraking mot lucht, zuurstof en stikstof in een andere verhouding op, dan waarin zij in de lucht voorkomen, wat niet het geval zou kunnen zijn, wanneer do lucht oen scheikundige verbinding van die twee gassen was. De hoeveelheden geabsorbeerde zuurstof en stikstof zijn uitsluitend afhankelijk van den graad van oplosbaarheid van elk dezer gassen. Verdrijft men lucht door verwarming uit het water, dan bevat deze op a4,08 volumen zuurstof 65,92 volumen stikstof.

Onder de in geringe hoeveelheid, maar tocli altijd in do lucht aanwezige stoften noemen wij in de eerste plaats don waterdamp. De hoeveollieid, dio de lucht daarvan bevatten kan, is afhankelijk van hare temperatuur. Bij —10\' is 1 M³. lucht met waterdamp verzadigd, wanneer daarin 2,284 G. waterdamp, bij -f- •!0\', wanneer daarin 30,095 G. waterdamp aanwezig zijn. Slechts zeer zelden gebeurt het, dat de lucht werkelijk met waterdamp geheel verzadigd is, even zeldzaam is het, dat zij slechts van de tot verzadiging noodige hooveellioid bevat. Gewoonlijk bepaalt men liet gehalte van lucht aan waterdamp mot behulp van hygrometers, die in de leerboeken der natuurkunde beschreven worden.

Een tweede nooit ontbrekend bestanddeel der dampkringsluchl is het k oo Is tof d i ox y d e, C0₂. De hoeveelheid daarvan in landlucht bedraagt gemiddeld 0,04, in zeelucht 0,03 volumeproconten. De gewichtige rol, die dit bestanddeel dor lucht, niettegenstaande zijne betrekkelijk geringe hoeveelheid , in het huishouden dor natuur speelt, zullen wij later bespreken.

Verder worden in de lucht nog zeer geringe hoeveelheden ozone, ammonia , on vaste stofdeeltjes gevonden. De laatstgenoemde bestaan voor een gedeelte uit minerale stoffen, voor oen ander godoolto uit stoffen van organischon oorsprong, waaronder mi-c-roscopisch kleine kiemen van laag ontwikkelde organismen, dit volgens de onderzoekingen van Pastkur als de oorzaken van rotting- en gistingprocessen moeten worden beschouwd.

(gt;ü. Itoreidingsnij/cn. Ouder iluii invloed van donkoro olee-l rischo diitladingen verbinden zilt;-h stikstof en waterstof rechtstreeks tot ammonia; toch worden op deze wijze slechts geringe hoeveelheden daarvan gevormd. Dat daarentegen de twee elementen zich in toestand van ontstaan gemakkelijk tot ammonia vereo-nigen , kan men op de volgende wijze aantoonen. Wordt kaliumnitraat met ijzervijlsel gemengd en verhit, dan wordt stikstof ontwikkeld;

wordt verder kaliumhydroxyde met ijzervijlsel gemengd en verhit , dan wordt waterstof ontwikkeld:

maakt men nu oen mengsel van kaliumhydroxyde, kaliumnitraat ijzervijlsel in de juiste verhouding en verhit men dit, dan vereenigen zich stikstof en waterstof in toestand van ontstaan tot ammonia:

3 KjSOj —l^-- KOH —f— S i* e — 6 KjO —1— 4 1quot; e^O^ —|— 3 NH^.

Het gas, dat op deze wijze ontwikkeld wordt, kan men aan den stekenden reuk en aan zijn vermogen om rood lakmoespapier blauw te kleuren , als ammonia herkennen.

In de natuur ontstaat het bij de rotting van dierlijke en plantaardige stikstof- en waterstofheudende zelfstandigheden en uit diezelfde stoffen kan het kunstmatig verkregen worden, wanneer m\' ii deze onder afsluiting van de lucht aan sterke verhitting onderwerpt. Langs dezen weg wordt tegenwoordig al de ammonia, die in di n haridél voorkomt, als bijproduct verkregen. Om lichtgas te maken, verhit men namelijk steenkolen onder afsluiting van de lucht. D\' steenkolen, afkomstig van planten, die in voor-lii-torische tyden ondc-r den grond bedolven zijn, bevatten ongeveer 2 ⁰;o stikstof, die voor een groot gedeelte in den vorm van ammonia door het lichtgas, dat bij de verhitting ontstaat , wordt medegevoerd. Ter zuivering wordt het lichtgas door water geleid, en dit gas-water bevat dan al de ammonia in opgelosten toestand. Om hieruit zuivere ammonia te verkrijgen, voegt men kalk bij het

gaswater. verhit en leidt liet zich ontwikkelende gas door met houtskool gevulde buizon, lt;lie vele liijinoiigselen al)Sorboeron, verder door met water gevulde waschflessohen, die nog andere veront reinigende stoffen opnemen, en eindelijk in water, dat dient om ammonia op te lossen. De verkregen oplossing wordt dan als scheikundig zuivere ammonnia in den handel gebracht.

In het laboratorium bereidt men daaruit de gasvormige ammonia, het ammoniakgas, door haar te verwarmen en het gas, dat vrij komt, door een buis met gebrande kalk te leiden, waardoor het gedroogd wordt. Men mag voor het drogen noch van chloorcalicum, noch van zwavelzuur gebruik maken, omdat deze stoffen zich bij gewone temperatuur met de ammonia verbinden. Ook uit de zoogenaamde ammoniumzouten, b. v. uit het ammo-niumchloriede of\' salmiak van den handel, maakt meu ammoniakgas. Verhit men dit namelijk met gebluschte kalk (calciumhydroxyde), dan heeft een inwerking plaats volgens de vergelijking:

Het ammoniakgas moet boven kwikzilver of in een met de monding naar beneden gerichte flesch worden opgevangen, daar het in water zeer sterk oplosbaar is en een geringere dampdichtheid hoefi: dan dampkringslucht.

lt;gt;7. Physisclic cigcuschapiien. Ammonia is een klenrlcos gas, met een stekenden reuk, dat door koude en druk tot een vloeistof verdicht kan worden, die bij — 33,7^J onder een druk van 76 cM. kwik kookt en bij — 75° tot doorzichtige kristallen bevriest. De dampdichtheid van de ammonia is = 8,52. Ammonia lost in water zeer gemakkelijk op. Bij 0° en een druk van 76 cM. kwik lost 1 volume water 1148 volumen van het gas op, zoodat eene onder die omstandigheden verzadigde oplossing 46,66 gewichtsprocenteu ammonia bevat. Is de temperatuur van het water hooger, dan vermindert de oplosbaarheid sterk, zoodat eene bij 20 en een druk van 76 cM. kwik verzadigde oplossing 34,47 gewichtsprocenten en eene bij 40 en denzelfden druk verzadigde oplossing slechts 23,49 gewichtsprocenteu ammonia bevat. De oplossing heeft onder levendige warmteontwikkeling plaats. Men kan de oplosbaarheid op gelijke wijze en met hetzelfde toestel (fig. 13) aantoonen, dat in § 14 bij de chloor-waterstof is beschreven.

Bij het verdampen van tot vloeistof verdichte ammonia wordt veel warmte gebonden. Men maakt daarvan gebruik voor de kunst-

matige bereiding van ijs. Voor de bereiding in liet klein dient de ijsmacliine van CUkbé (fig. Hl). De ijzeren cylinder A is voor de lielft met eene !gt;ij 0 verzadigde ammonia-oplossing gevnld en heeft door do buis h gemeenschap met den ontvanger F, die in het

midden eene cylindervormige uitholling E heeft, terwijl de geheele inwendige ruimte van A en F hermetisch van de buitenlucht is afgesloten. Men verhit nu den cylinder A op een kolenvuur, totdat de thermometer a 1:gt;0 aanwijst, en koelt F in koud water af. De ammonia wordt hierdoor uit de waterige oplossing gedreven, gaat door de buis h, waarin het medegevoerde water ge-condenseerd wordt en terugvloeit, en verdicht zich in de ruimte Bvan den ontvanger F tot een vloeistof. Vervolgens wordt de cylinder A van het vuur genomen en in water afgekoeld, nadat men in de holte K een dunnen blikken cylinder D, die niet water gevuld is, geplaatst heeft. De ontvanger F wordt vervolgens met een slechten warmtegeleider omgeven, b. v. met vilt. De verdichte ammonia verdampt nu spoedig, daar al het gas dadelijk door het water in A geabsorbeerd wordt en de daarbij gebonden warmte wordt aan F en het water in D onttrokken, zoodat het laatste bevriest. De grootere ijsmachines berusten op hetzelfde beginsel. maar zijn anders ingericht.

Chemische eigeuschappeu. Ammonia kan men niet met eon vlam aansteken; toch brandt het gas met een geel licht, wanneer men hèt in eene niet lichtgevende gasvlam leidt. Ook in zuiver zuurstofgas brandt ammonia, en een mengsel van ammonia en zuurstof ontploft, wanneer men er een vlam bij brengt. Bij de verbranding ontstaat water, stikstof en salpeterzuur, HNO,.

Ammonia kK-urt door zuren rood gemaakt lakmoes blauw en vi! eeuigt zich rechtstreeks met de zuren tot verbindingen, die groote overeenkomst hebben met de zouten, welke dooi de inwerking van me-talen of metaalhydroxyden op de zuren worden verkregen (§ 15). Plaatst me» b. v. een met chloor waterstofgas gevulden en met een glazen plaat bedekten cylinder met do monding naar beneden gekeerd op een even grooten cylinder, die ammoniakgas bevat, en

neemt men du glazen plaat weg, dan ontstaat spoodig «en dichte witte nevel, die ziHi in den vorm van een wit poeder aan de wanden van de beide cylinders neerzet. Dit poeder is hot ammonium-di I or ie de of salmiak en is ontstaan volgens do vergelijking:

Op gelijke wijze ontstaat uit ammonia en HBr, HJ en HF lie( ammoniumbromiede NH₄Br, het ammoniumjodiede Ni!.,.! en liet ammoninmfluoriede NH,₁F. Al deze verbindingen hebben in hare physische en scheikundige eigenschappen groote overeenkomsl, mot de metaalzouten van dezelfde zuren, en wij zullen ze derhalve eerst later bespreken, wanneer wij de metaalzouten behandelen. T)e samenstelling harer moleculen verschilt intussclien zeer van die der metaalzouten, zooals blijkt, wanneer men b. v. de formules NHjCl en KC1 mot elkander vergelijkt. Men brengt echter ook in dit opzicht meer overeenkomst tusschen die twee soorten van verbindingen, wanneer men aanneemt, dat de ammoniumzOuten een atoomgroep NIL, bevatten, die de rol kan spelen van een atoom van een metaal. Dergelijke atoomgroepon worden ook in andere verbindingen aangenomen en radicalen genoemd. Men heeft aan het radicaal NH,, don naam ammonium gegeven.

Om de samenstelling van ammonia te vinden brengt men in een eudiometer (fig. 32) zuiver ammoniakgas en bepaalt zijn volume. Tusschen de platinadraden van den eudiometer laat men nu gedurende eenigen tijd electrische vonken overspringen, waardoor de ammonia in stikstof en waterstof ontleed wordt. Die ontleding is volledig, wanneer er geen vol urne verandering meer plaats heeft. Door bepaling van het volume der ontledingsprodneten vindt men, dat dit het dubbele bedraagt van het volume der ammonia. Men brengt nu in den eudiometer een hoeveelheid zuurstofgas, die meer dan toereikend is, om de gevormde waterstof tot water te oxydeeren, bepaalt het volume daarvan en laat een electrische vonk door het mengsel slaan. Na afkoeling bepaalt nieu de volumevermindering, terwijl men uit § 49 weet, dat het volume der in het mengsel aanwezige waterstof gelijk aan ² j dier volumevermin-dering is. Men zal dan vinden , dat \'^J/_i van het volume der ontledingsproducten van ammonia uit waterstof en dus ¹ , uit stikstof bestaat. Het resultaat der proef is dus, dat -J volumen ammonia bij de ontleding I volume stikstof en 3 volumen waterstof opleveren Met behulp van de stelling van Avouadro volgt hieruit, dat dooide ontleding van 2 moleculen ammonia, 1 molecuul stikstof eu

3 moleculen waterstof ontstaan, en tlat derhalve I molecuul :i atomen waterstof en minstens 1 atoom stikstof moet bevatten. Dit besluit wordt bevestigd door het moleculairgewidit van ammonia, dat gelijk aan-2 maai de dampdichtheid , dus 2 x 8,52(10= 17,041 is. Want in 17,041 gewichtsdeelen ammonia moeten, volgens de resultaten der proef, gewichtsdeelen waterstof en derhalve 14,041 gewichtsdeelen stikstof aanwezig zijn. Geen bekende stikstofverbinding bevat nu in haar moleculairgewidit minder dan 14,041 gewichtsdeelen stikstof. Dit is dus hot atoomgewicht van stikstof en de formule van ammonia wordt NH₃. Uit het moleculairgewidit dei-stikstof = 28,082 (§ 04) volgt dan verder, dat één molecuul stikstof uit twee atomen bestaat.

lt;gt;1gt;. Uiiimiede eu hydroxylamieiie. Het dl am ie do of hydra-zi e ne, eene verbinding van stikstof en waterstof, waarvan de samenstelling door de formule N.H^ wordt uitgedrukt, is in 1887 door (\'uuTius ontdekt. Hare bereidingswijze is te ingewikkeld, dan dat wij haar hier zouden kunnen bespreken. Zij is gasvormig, heeft een eigeuaardigeu, van NEL, verschillenden reuk, lost in water gemakkelijk op. kleurt rood lakmoes blaauw en verbindt zich rechtstreeks met zuren tot h y d ra zo niu mzou ten:

Het hydroxylamieiie, volgens de formule NHj O samengesteld is slechts in waterige oplossing bekend en wordt verkregen door stikstofoxyde, NO, en andere oxyden van de stikstof met waterstof in toestand van ontstaan samen te brengen:

Zijne oplossing kleurt rood lakmoes blauw, en met zuren ver-Windt het zich direct-tot hydroxylammoniumzouten:

Paar het door deze eigenschappen veel overeenkomst heeft met ammonia, maken wij er reeds hier gewag van en niet bij de overige , eerst later te behandelen, zuurstofhoudende verbindingen van de stikstof.

70. (\'hloorstikstof. Laat men chloor inwerken op een verwarmde oplossing van ammoniumdiloriede, dan wordt een lichtgeel gesleurde die afgesdieiden . die door hare gemakkelijke ontplofbaar-h\'-id uiterst gevaarlijk te hanteeren is. Dui.on(., die deze stof nntiekte (isilli, verloor er een oog en drie vingers door, wat hem

echter niet belette, na zijne genezing liet onderzoek voort te zetten. Ook Fauauay, die later in gemeenschap mei D.wv de eigenschappen van die stof onderzocht, werd door hare ontploffing gevaarlijk gewond. Do pogingen ook van latere onderzoekers, om do juiste samenstelling van de olie vast te stellen, leidden niet tot goede resultaten, omdat het niet mogelijk scheen de stof behoorlijk te zuivereu. Eerst aan Ctattkkmaxn (1888) gelukte het, aan tetoonen, dat do door inwerking van weinig chloor op veel NH, Cl ontstaande stof, een mengsel is van NCL, mot N01_SH, en dat dit mengsel, wanneer liet met een overmaat van chloor wordt behandeld, zuivere chloorstikstof oplevert, waarvan de samenstelling mot de formule NCl_;i overeenkomt. Die verbinding ontstaat volgens dc vergelijking:

Zij ontploft, wanneer men haar met terpontijnolio, phosphorus en andere, voornamelijk organische stoffen in aanraking brengt , verder wanneer men haar op 95³ verhit, en wanneer een zonnestraal er op valt. Op ongevaarlijke wijze kan men de vorming en ontploffing van chloorstikstof laten zien, wanneer men in een glazen bak (fig. 62) eene warme verzadigde oplossing van ammo-niumehloriede brengt en daarin een met dezelfde oplossing ge-vulden en beneden niet perkamentpapier gesloten cylinder plaatst. Op do vloeistof in den cylinder giet men een dun laagje van terpentijnolie en brengt de positieve pool eener galvanische batterij in den cylinder,

de negatieve in de schaal. Aan de positieve pool wordt alsdan chloor ontwikkeld,

die door inwerking op het ammoniumchlo-riede kleine oliedruppeltjes doet ontstaan,

welke met het gas naar boven worden geveerd en , zoodra zij met de terpentijnolie in aanraking komen, ontploffen.

De oorzaak van do outplófóbaarheid der chloorstikstof moet hierin worden gezocht, dat deze verbinding gemakkelijk ontleed wordt en wel onder sterke warmteontwikkeling. Dat een scheikundige ontleding, zooals

onder vrijworden van warmte verloopen kan, hebben wij reeds in § 42 aangetoond. De omstandigheid, dat in dit geval een

vloeistof plotseling over de gelieele massa in gassen van hooge temperatuur wordt veranderd. verklaart genoGgzaam de lievige ineehanisrlie uitwerking van de ontplofting dor eliloorstikstof.

71. Joodstikstol\'. Begiet men poedervonnig jodium met am-inonia-oplossing, of giet men et\'ii alcoholische oplossing van jodium in anmioniakwater, dan wordt een bruinzwarte stof verkregen, die zeer ontplofbaar is. Het verkregen poeder is een mengsel van XJ., en NHJ, en wordt joodstikstof genoemd. Om de ontplofbaarheid zonder gevaar aan te iconen, verzamelt men joodstikstof op een tiltrum en wascht liet met water uit. In vochtigon toestand verdeelt men het over de oppervlakte van het tiltrum, snijdt dit iu kleine stukkeu en droogt het. Bij de minste aanraking ontploffen alsdan de stukkeu met hevigen knal.

lt;-• bereidingswijzen. In de natuur komt phosphorus sleehts in verliindingen voor en wel voornamelijk in den vorm van phos-phorzuri\' zouten. Algemeen in den bodem verspreid is hot calcium-phosphaat, CajlPüjU. Deze delfstof wordt op sommige plaatsen der aarde in groote beddingen gevonden, en onder den naam van phosphoriet in den handel gebracht. Van grooter belang is het echter dat elke akkergrond calciumphosphaat. al is het • •ok in geringe hoeveelheid . bevat. Phosphorus behoort namelijk tot een van de onontbeerlijke elementen, die in de voeding der planten en in het bijzondere onzer cultuurplanten moeten voorkomen. De hoofdzakelijk in de zaden opgehoopte phosphorver-bindingen gaan van daar in het lichaam der dieren over, wier bfinderen voor een groot gedeelte uit calciumphosphaat bestaan, ■ n die buitendien phosphorus houdende verbindingen in het vleesch. hit bloed, de zenmvzolfstandigheid enz. bevatten, terwijl door de i.rine en do vaste oxi-romenten voortdurend phosphorverbindingen worden afgescheiden. Daar de bodem \'net onuitputtelijk is in zijn gehalte aan phosphorverbindingen, evenmin als in het gehalte van sommige andere, als plantenvoedsel dienende elementen, zoo moet d\'gt;oi bemesting er voor gezorgd worden, dat hetgeen dooiden oogst aan den bodem _is ontnomen, weder daaraan wordt

l)e oplossing wordt van liet bezonken gips afgegoten, uitgedampt en de verkregen vaste rest tot roodgluod verhit, waarbij, under afscheiding van water, calciiimmetapliospliaat gevnrmd wordt:

Dit zout wordt alsdan innig met houtskool en zand (SiOi) gemengd en in aarden retorten in een oven (tig. 63) tot lichten roodgloed verhit, waardoor de phosphorus wordt vrijgemaakt volgens de vergelijking:

Het mengsel van koolstofoxyde eu phosphordamp wordt uit de retorten in de aarden buizen a eu van daar in de met water ge-vulde hakken b geleid, waarin zich de phosphorus verdicht, terwyl het koolstofoxyde naar buiten ontsnapt.

7;J. Allo!ropisclic toestanden van den |i)ios|ilioriis. De op bovengenoemde wijze verkregen phosphorus is een op was gelijkende, doorschijnende, zwak geel gekleurde stof. Bij 0 is hij bros, bij 15\' is hij reeds zoo zacht en taai als was. Hij smelt bij 4 4,:i en kookt bij 290 . Door de inwerking van het zonlicht ondergaat hij een verandering, die zich door een geelkleuring en door de vorming van een roodachtige ondoorzichtige laag aan de oppervlakte openbaart. Zijne soortelijke massa is 1,83 G. Zijne damp-dii hthoid is tut een temperatuur van 800 = 62,06, van daar at neemt zij af, bij 1200 tot 1300^: is zij = 54 en bij 1700\' is zij = 40 gevonden. Hij is niet in water, in geringe hoeveelheden in aether • n alcohol, het gemakkelijkst In zwavelkoolstof oplosbaar. Door verdamping van het opplossingsmiddel wordt hij in diamant-glanzende kristallen van het regelmatige stelsel verkregen. Deze phosphorus heeft een zeer krachtige affiniteit tot zuurstof. Bij 40 ontbrandt hij reeds, en wordt in phosphorpentoxyde. l\'iO-, veranderd. Hierop berust zijne toepassing voor de bereiding der gewone Inciters, daar de door wrijving verkregen temperatuur-verhooging vnldoende is. om den phosphorus te doen ontbranden. Maar o.ik bij gewone temperatuur verbindt hij zich met de zuurstof van vorhtige lucht en verandert daarbij in phosphorigzuur

Hierbii verspreidt hij licht in het donker. Van deze eigenschap heeft hij zijnen naam ontvangen, want phosphorus is een Griekscli voerd en beteekent liehtdrager. Opmerkenswaardig is het, dat -b pii^sphorus in zuivere zuurstof onder de gewone atmusfeeri--■ le- \'InikkiiiL\' niet lif iit : verdunt men erhter het gas, hetzij door ■litp\'.mpeii. het zy \'Mor het met een indifferent gas te mengen.

dan komt de lichtgevende eigenschap weder te voorschijn. Volgens onderzoekingen van ïhobi\'e (1890) is het waarschijnlijk, dat dit lichten niets anders is, dan een vlam van lage temperatuur, voortgebracht door de scheikundige verbinding van d a m p e n van den phosphorus met geozoniseerde zuurstof (§ 47). Het. lichten van den phosphorus in hot donker wordt gebruikt om de aanwezigheid van zulken onverbonden phosphorus aan te toonen. Dit is van belang, omdat deze phosphorus zeer vergiftig is, en, aangezien hij door de lucifers onder het bereik van een ieder is, herhaaldelijk voor opzettelijke vergiftigingen werd gebruikt. Distilleert men namelijk stoffen, die verdacht worden phosphorus bijgemengd te bevatten, met water, dan neemt de waterdamp phosphordampen mode. Wordt dan die waterdamp afgekoeld, zoo vertoont zich op de plaats, waar het water verdicht wordt, een lichtende massa. Ouk uiterst geringe hoeveelheden phosphorus kunnen op deze wijze gemakkelijk worden aangetoond. Bijna even gevoelig is oen ander herkenningsmiddel van dezen phosphorus. Wordt namelijk in een toestel, dienende ter ontwikkeling van waterstof uit zink en zwavelzuur (fig. 64), door de trechterbuis een geringe hoeveelheid phosphorus, b. v. een luciferskopje gebracht en de waterstof aangestoken, dan brandt zij met een groene vlam.

eenigt zieh deze phosphorus reeds bij gewone temperatuur onder levendige out-wikkoling van warmte en licht. Bij het verhitten van phosphorus met de meeste metalen worden metaalphosphieden gevormd, die intusschen ook uit do oplossingen van sommige metaalzouten kunnen worden neergeslagen, door ze met dezen phosphorus samen te brengen,

neerslag van zilver en zilvorphosphiede (PAgj). Hierop berust het gebruik van die oplossing als tegengift bij phosphor- ^,li-

brandwonden. .Men belet dan het opnemen van nog onverhranden phosphorus in het bloed.

Een tweede allotropiamp;die toestand is de door s. h rot ter as45gt; ontdekte rood e of amorphe phosphorus. Hij ontstaat

in kloino hoeveelheden reeds bij gewone temperatuur, onder de inwerking van het licht, uit den gewonen phosphorus: in grootore hoeveelheden, wanneer men dezen in een zuurstofvrije atmosfeer gedurende geruimen tijd op 240 tot 250 verhit. In enkele minuten wordt hij geheel in den rooden toestand overgebracht, wanneer men hem in gesloten vaten blootstelt aan een temperatuur, die boven 300 ligt. De roode phosphorus heeft geheel andere eigenschappen dan de gewone. Hij is een rood amorph poeder, dat de soortelijke massa 2,106 G. heeft. Hy is onoplosbaar in alle oplossingsmiddelen van den gewonen phosphorus, is niet vergiftig, licht niet in het donker en wordt bij gewone temperatuur aan de lucht niet geoxydeerd. Zijne ontbrandingstemperatuur ligt bij 240 . Met chloor, bromium en jodium verbindt hij zich slechts bij verwarming. Onder gewonen druk op 260 \' verhit, verandert hij langzaam weder in gewonen phosphorus. Ook de roode phosphorus wordt fabriekmatig gemaakt, daar hij gebruikt wordt voor de vervaardiging van het wrijvingsvlak der v.. g. Zweedsche lucifers. Te dien einde gebruikt men de in flg. 66 afgebeelde inrichting.

Do ijzeren ketel« wordt direct door het vuur verwarmd. Hij bevat den kleineren ketel h en deze den nog kleineren e f /\', waarin het porseleinen vat g wordt geplaatst, dat den phosphorus moet opnemen. De tusschen-ruimte tusschen a en h is met een alliage van gelijke deelen tin en lood gevuld, de tusschenruimte tusschen b en e bevat zand. Het vat r / /\' is luchtdicht gesloten met een deksel, die doorgang verleent aan de gebogen en van de kraan k voorziene buis i, welke in den met water gevulden ketel j uitkomt. Nadat liet vat v met gewonen phosphorus is gevuld, verhit men, totdat een tlicnnometcr in het metaalbad « de temperatuur van 280 aanwijst, en houdt het op die temperatuur zoo lang, als volgens de ervaiing vereischt wordt, om de omzetting te vultooien. Dan

sluit men de kraan k en laat afkoelen. Om te beletten, dat zich i hos-phorusdampen in de buis i verdichten en deze verstoppen, wordt zij van tijd tot tijd door de spirituslamp l verwarmd. De aldus verkregen roode phosphorus is altijd nog met gewonen gemengd en kan daarvan door zwavelkoolstof worden gezuiverd.

Als een derde allotropische toestand kan de gekristalliseerde metaalachtige phosphorus worden beschouwd, die door Hittobf (1865) verkregen werd, door phosphorus met lood in een toegesmolten luchtledige buis tot roodgloed te verhitten. Het gesmolten lood lost dan den phosphorus op, en deze wordt bij het koudworden in zwarte metaalglanzende kristallen afgescheiden. Die kristallen behooren tof het hexagonale stelsel. De metaalachtige phosphorus is nog moeilijker brandbaar dan do roode. Zijne soortelijke massa bedraagt 2,34 G. Ook door verhitting van rooden phosphorus in toegesmolten buizen op 580°, dus onder grooten druk, wordt deze modificatie verkregen.

Uit de dampdichtheid van den phosphorus volgt, dat de moleculen van gasvormigen phosphorus bij temperaturen beneden 800 \' een gewicht =124,12 hebben, en aangezien, zooals wij later zullen zien, zijn atoomgewicht =31,03 is, bestaat een molecuul van dampvormigen phosphorus beneden 800 uit 4 atomen. Van welken aardde verandering is, die phosphordamp bij verhitting tot temperaturen boven 800 volgens de gewijzigde dampdichtheid ondergaat, zal later worden besproken.

74, Pliosithorwiifcrstof^as of pliosiiliicuc. l\'Hj. Wordt gewone phosphorus met een oplossing van kalium- of natriumhydroxyde verhit, dan ontwekt phosphorwaterstofgas, dat vanzelf in den dampkring ontvlamt. Daar het ontwikkelde gas, wanneer het in een besloten ruimte met lucht gemengd is, hevig ontploft, geschiedt de bereiding op de volgende wijze. Men vult een glazen kolfje met een waterige oplossing van kalium-of natriumhydroxyde , werpt daarin eenige stukjes phosphorus en verhit hot in een zandbad boven een lamp. Nadat de gasontwikkeling begonnen en de lucht uit den hals van de kolf verdreven is, sluit men deze met een kurk, waardoor een buis wordt gestoken, die met haar vrij uiteinde , ten einde verstopping door verdichting van medegevoerde phosphordampen te voorkomen, in warm water wordt gedompeld, hike uit het water opstijgende gasbel ontvlamt in de lucht onder verspreiding van een witte kringvormige wolk.

De scheikundige werking, die hier plaats heeft, kan in liüuid-zaak door de volgende vergelijking uitgedrukt worden :

Naast opgelost onderphosphorigzuur kalium KH., P0₂, wordt gasvormig PH₃ vrij. Evenwel is dit gas vermengd met waterstof en dampen van vloeibaar phosphorwaterstof P, H. Deze laatste by menging is oorzaak van de zelfontvlambaarheid van het gas. Door het gas door middel van een koudmakend mengsel af te koelen, waardoor de dampen van vloeibaar PjH., verdicht worden , verliest het zijne zelfontvlambaarheid. Eveneens kan men de vloeistof PjH,, afscheiden, wanneer men het gas door alcohol of aether leidt, omdat P^H., hierin oplost.

Phosphiene is een kleurloos gas. dat een hoogst onaangename lucht verspreidt en zeer vergiftig is. Zijne dampdichtheid is 17,015, derhalve zijn moleculair gewicht = 34,03. In water is het weinig oplosbaar. Do ontbrandingstemperatuur van het zuivere gas is boven 100 gelegen; ook met zuivere zuurstof laat het zich mengen, zonder dat er veroeniging plaats heeft; brengt men het mengsel echter plotseling onder verminderden druk , dan ontploft het. Eveneens ontbrandt phosphiene wanneer men een druppel rookend salpeterzuur of chloor of bromium daarbij brengt.

I\'hosphiene heeft evenals het overeenkomstig samengestelde NH₃de eigenschap zich met zuren te verbinden, evenwel niet met alle, het gemakkelijkst met HJ, waardoor het gekristalliseerde phosphon iumjodiede PH_rT ontstaat. Men kan van die eigenschap gebruik maken, om PH₃ in volkomen zuiveren toestand te bereiden, daar PH.,.J met een geconcentreerde oplossing van KOH samengebracht, zuivere phosphiene ontwikkelt:

Ook met fIBi vereenigt het zich bij gewone temperatuur tot kristallen van phosphoni umbrom ied e Pil,Br, die reeds bij 30 in hunne bestanddeelen ontleed worden. Phosphoni urn-r li 1 o r i ed e I\'ll.,Cl ontstaat alleen bij temperaturen van - 35° tot — 30 en vormt eveneens kristallen. Verbindingen van phosphiene met ;mdere zuren zijn niet bekend.

Om do samenstelling van phosphiene te vinden, brengt men het gas in evii eudiometer (lig. 32), waarin in plaats van plutinadraden koolspitsen zijn ingesmolten — de phosphorus zou anders liet platina aantasten — en ontleedt het door electrische vonken. Er

heeft volumevermeerdering plaats, totdat het volume 1^l/., maal zoo groot geworden is. Daar de phosphorus in vasten toestand afgescheiden wordt, zoo volgt hieruit, dat 1 volume phosphiene 1volumen waterstof en verder dat l molecuul phosphiene 1\',, moleculen of 3 atomen waterstof bevat. Het moleculairgewicht van phosphiene bedraagt 34,03 ; daarin bevinden zich dus 3 gewichts-deelen waterstof en 31,03 gewichtsdeelen phosphorus. Geen bekende phosphorverbinding bevat in het moleculairgewicht minder dan 31,03 gewichtsdeelen phosphorus, zoodat 31,03 liet atooin-gewiclit van den phosphorus is, en de samenstelling van phosphiene door PH-j moet worden uitgedrukt.

bare phosphorwaterstof ontstaat wanneer men phosphorcali-ium met water samenbrengt;

De vloeistof is echter zeer onbestendig en valt gedeeltelijk uiteen in vaste en gasvormige phosphorwaterstof; ^

Over de zelfontvlambaarheid van P_tH, is reeds in | IA gespro-kun. De vaste phosphorwaterstof l\'.,!!, is een geel poeder, dat eerst bij 160 ontvlamt.

7(!, Pliosiiliorfriclilorietle PCI,,. Om deze verbinding te bereiden leidt men droog chloorgas over drogen phosphorus, die in een retort zacht verwarmd moet worden, wanneer men roeden plios-phorus gebruikt (fig. 59). Xeemt men gewonen phosphorus voor de bereiding, dan ontvlamt deze vanzelf in het chloorgas en is verdere verwarming onnoodig. Het phosphortridiloriede distilleert over en wordt in een ontvanger opgevangen en verdicht, liet is een kleurloozo vloeistof, die bij 70 kookt en bij 0 een soortelijke massa heeft van 1,613 G. Zijne dampdichtheid is = 68,695 en komt derhalve overeen met die, welke door de formule PCI, wordt vereischt. Het bezit een onaangenamen reuk en rookt sterk in \'vo\' iitige lui-ht, daar het door water in phosphori^zunr en zoutzuur wordt omgezet, volgens de vergelijking:

77. Plio$i»lioriieiilt;acliIoriede PCI5. Leidt men chloorgas door een wijde glazen buis in eene door koud water omgeven flesch, die 1\'Cij bevat, dan neemt dit chloor op en verandert in een gekristalliseerd. geelachtig wit lichaam, dat een zeer onaangenamen reuk bezit en de slijmvliezen van neus en keel sterk aantast. Het rookt. wanneer het met vochtige lucht samenkomt, ten gevolge van de omzetting, die het in aanraking met water ondergaat, en waarbij phosphoroxychloriede en zoutzuur worden gevormd volgens de vergelijking:

Mei een grootere hoeveelheid water samengebracht wordt echter phospliorpentachloriede en ook phosphoroxychloriede in phosphor-zuur en zoutzuur verandert:

Phospliorpentachloriede begint bij 100 te sumblimeeren, zonder vooraf te smelten. Slechts onder sterken druk smelt het bij 148 . De dampdichtheid van PCI, is bij verschillende temperaturen door Dumas verschillend groot gevonden en wel bij 182° z= 73,3, bij 200 = 70,0, bij 250\' = 57,6, bij 300\' = 52,4, bij hoogere temperaturen constant — 52,074. Hieruit zou men kunnen besluiten, dat het moleculairgewicht dezer verbinding bij verschillende temperaturen beneden 300° verschillend groot, daarentegen boven 300 constant nn gelijk 104,148 zijn moet. Een nader onderzoek leert ons echter, dat deze op zichzelf onwaarschijnlijke en met onze theoretische veronderstellingen niet overeenkomende conclusie niet juist is. In de eerste plaats is de boven 300^J gevonden constante dampdichtheid slechts half zoo groot als diegene, welke eene verbinding, waarvan de samenstelling door PCI. wordt uitgedrukt, zou moeten hebben. Men zou hieruit kunnen besluiten, dat alsdan aan phosphorpentachloriede hoven 300° een formule P₀₎₅ CI_Jgt;Szou moeten toekomen, of wat op hetzelfde neerkomt, dat het

van i\'hlour ^ J \'\' zijn moest, liet feit zou intussrhen ook verklaard zijn, wanneer phosphorpentarhloriede boven 3i)U niet bestond, maar 111 phosphorlrichloriedo en chloor ontleed was. volgens do vergelijking:

Daar namelijk bij zulk een ontleding elk molecuul PCI, in 2 nieuwe moleculen gesplitst wordt, moet de dampdichtheid der ontledingsproducten slechts de helft bedragen van die der niet ontlede stol\'. Nu heeft men inderdaad kunnen aantoonen, dat de verdamping van PCI- met eene ontleding in PC1₃ en Cl₂ gepaard gaat. Wijst reeds do met de temperatuur toenemende en bij 300\'\' een maximum bereikende groenkieuring van don damp van PCI. er op, dat z\\j door bijgemengd en allengs in meerdere hoeveelheid ontstaand chloorgas veroorzaakt wordt, de aanwezigheid van vrij cliloor en vrij POL. in den damp van PCI.- is door Wanklyn en Bobixson ook rechtstreeks bewezen. Laat men namelijk damp van PC1₅in een ander gas, dat scheikundig niet daarop kan inwerken, b.v. in koolstofdloxyde difl\'undeeren, dan moet men verschillende uitkomsten verkrijgen, wanneer die damp slechts moleculen van PCI, of van PClj en Cl., bevat. In hot eerste geval gaan de moleculen van PCI, als zoodanig in de koolstofdioxyde-atmosfeer over en zal, nadat de diffusie eenigen tijd geduurd heeft, aan weerszijden van het oorspronkelijk scheidingsvlak uitsluitend PC1₅ en koolstof-dioxyde worden gevonden. In hot tweede geval daarentegen zullen de moleculen van PCl.j en die van Clj met verschillende snelheid diffundeeren, omdat proefondervindelijk aangetoond is, dat de snelheid van diffusie bij verschillende gassen omgekeerd evenredig is met den vierkantswortel uit hunne dichtheid. Daar nu de dichtheid van PCI, = 68,695 en die van chloor = 35,453 is, moet chloor veel snolier diffundeeren dan PCI, en zal na eenigen tijd moeten blijken, dat liet vat, waarin men PCI, heeft verdampt, ook na afkoeling vrij PCI,, cn het koolstofdioxydehoudend vat, waarin men PCI, damp heeft laten diffundeeren, vrij chloor bevat. Dit is nu werkelijk door Waxklyx en Robinson gevonden, zoodat het vaststaat, dat de damp van PCI, in PCI, en CL is ontleed. Wij moeten dan verder besluiten, dat bij een temperatuur boven 300° PCI, volkomen in de bovengenoemde ontledingsproducten is gesplitst. Om hot feit te verklaren, dat de damp van PCI- bij lagere temperaturen dan 300° een grootere dichtheid bezit, zou men kunnen aannemen, dat die damp een mengsel was van PCI, met zijne ontledingsprodueten, zoodat daaruit zou volgen, dat die stof alsdan een gedeeltelijke o n 11 od i n g had ondergaan.

78. Dissociatie. De veronderstelling dat een stof bij oen en dezelfde temperatuur voor een gedeelte ontleed en voor een ander gedeelte niet ontleed zou zijn, is echter schijnbaar in strijd met de

atoomtheorie. In S 37 hebben wij munelijk aangenomen, dat de moleculen van een en dezelfde stof in elk opzicht aan elkander gelijk zijn, en hieruit volgt, dat zij onder dezelfde omstandigheden zich ook op gelijke wijze moeten gedragen. Is derhalve één mole-ciml vanquot; een bepaalde stof bij een zekere temporatuur in zijne bestanddeelen uiteengevallen, dan moet dit ook met elk ander molecuul van die stof het geval zijn. wanneer het die temperatuur heeft bereikt. Die tegenstrijdigheid wordt nu opgeheven, wanneer wij aannemen, wat do natuurkunde ons omtrent den gasvormigen agregaatstoestand leert. Men stelt zich namelijk voor, dat de moleculen van een gas zich rechtlijnig bewegen door de ruimte, waarin het is opgesloten, en dat zij die beweging in dezelfde richting voortzetten, totdat zij botsen tegen een ander molecuul of tegen een vasten wand. Dan worden de moleculen, die men als volkomen veerkrachtig beschouwt, teruggeworpen en bewegen zij zich in andere richting rechtlijnig voort, totdat zij een nieuwe botsing ondergaan enz. Nemen wij verder aan, dat op een bepaald tijdstip alle moleculen van een gas dezelfde snelheid hebben, dan kan die toestand niet van duur zijn. Want twee moleculen, die gelijke snelheden hebben, zullen, wanneer de richtingen, waarin z\\j zich bewegen, een hoek niet elkander maken, na oen botsing elkander met verschillende snelheden verlaten. Het gemiddelde van de twee nieuwe snelheden, of do gemiddelde snelheid van die twee moleculen zal echter gelijk aan do oorspronkelijke snelheid zijn, daar bij de botsing van volkomen veerkrachtige lichamen geen arbeidsvermogen van beweging verloren gaat. Zoo moeten in een gasmassa door de botsingen der moleculen allerlei verschillende snelheden optreden, terwijl de gemiddelde snelheid van alle moleculen constant blijft. Die gemiddelde snelheid is nu voor elk gas evenredig mot don vierkantswortel uit de absolute temperatuur (de temperatuur waarbij — ■273^? als nulpunt wordt aangenomen en O³ = 273\' wordt gesteld), en hieruit volgt dat bij een constante temperatuur de moleculen in een gasmassa een zeer uiteenloopende snelheid moeten hebben, terwijl de snelheid van olk molecuul afzonderlijk aan voortdurende verandering onderworpen is. Hieruit blijkt verder dat het niet juist was, wat wij aanvankelijk hebben aangenomen, dat namelijk in een gasmassa van constante temperatuur de moleculen onder dezelfde omstandigheden verkeeren.

Van de snelheid, waarmede oen gasmolecuul zich voortbeweegt, hangt het nu af, of de atomen of atoomgroepen waaruit het bestaat, bij elkander blijven of van elkander worden gescheiden.

Want door de botsingen der moleculen tegen elkander moeten ook bewegingen fier atomen binnen de ruimte van het molecuul out staan. Men kan zich voorstellen dat deze bewegingen b. v. bestaan nit een hoen en weergaan aan weerszijden van het zwaartepunt van het molecuul. Men kan verder aantoonen, dat de hevigheid dier beweging en zoodoende de afstand, waarop de bestanddeelen der moleculen zich van elkander verwijderen, in een nauw verband staat met do snelheid, die het molecuul zelf heeft, en het is dan gemakkelijk in te zien dat bij een bepaalde snelheid van het molecuul die afstand zoo groot kan worden, dat de aantrekkende krachten tusschen zijne bestanddeelen niet meer in staat zijn het molecuul bij elkander te houden. Hot molecuul is dan ontleed. .

De gemeten temperatuur van een gasmassa hangt, zooals wij gezien hebben, samen met de gemiddelde snelheid der moleculen. Daar nu in zulk een gasmassa moleculen zijn, die een veel grootere en ook zulke, die een veel kleinere snelheid hebben dan de gemiddelde, kan men begrijpen, dat bij een bepaalde temperatuur oen gedeelte der moleculen ontleed en een ander gedeelte niet ontleed zal zijn.

Intusschen zou men uit die voorstelling de gevolgtrekking kunnen maken, dat bij een constante temperatuur, waarbij slechts enkele moleculen van een gas een zoo groote snelheid bereiken, dat zij ontleed worden, na een bepaald tijdsverloop alle moleculen in hetzelfde geval moeten hebben verkeerd, daar, zooals wij boven hebben gezien, de snelheid van elk molecuul afzonderlijk aan voortdurende verandering onderhevig is en dus voor elk molecuul do kans bestaat, een snelheid te verkrijgen, waarbij het ontleed wordt. Dat die gevolgtrekking onjuist is, blijkt uit de volgende overwegingen. Er bestaat namelijk voor de ontledingsproducten der moleculen ook een kans om zich te hereenigen. Die her-eeniging zal plaats hebben, wanneer de ontledingsproducten met elkander in botsing komen, en wol nadat zij door de snelheids-verandering ten gevolge van botsingen met andere moleculen een snelheid verkregen hebben, die kleiner is dan die, waarbij bet oorspronkelijk molecuul ontleed wordt. Het is nu duidelijk, dat het aantal moleculen, dat in een bepaald tijdsdeeltje uiteen valt, afhankelijk is van het aantal niet ontlede moleculen, die in de gasmassa voorhanden zyn, dus voor elk opvolgend tijdsdeeltje geringer moet worden , terwijl omgekeerd het aantal moleculen . die zich hereenigen, wegens het voortdurend aangroeien van do hoeveelheid der ontledingsproducten, met elk opvolgend tijdsdeeltje

moeL toenemen. Zoo moet er eindelijk een toestand ontstaan. waarbij liet aantal van in een bepaald tijdsdeeltje ontlede en weer opgebouwde moleculen aan elkander gelijk wordt, en van dit oogenblrk af zullen de hoeveelheden niet ontlede en ontlede mole-culen in de gasmassa onveranderd blijven, niettegenstaande de afzonderlijke moleculen zich afwisselend in ontleden of niet ontleden toestand bevinden. Dien stationairen toestand noemt men een toestand van mobiel evenwicht.

Verandert men nu de temperatuur, dan wordt dit evenwicht gestoord. Bij verhooging der temperatuur neemt namelijk de hoeveelheid der moleculen, die in de tijdseenheid ontleed worden. toe, terwijl de hoeveelheid der zich hereenigende moleculen dat niet in dezelfde mate doet, daar de kansen der hereeniging niet alleen van het aantal. maar ook van de snelheid der ontledingsproducten afhangen. De gemiddelde snelheid der ontledingsproducten wordt echter door temperatuursverhooging grooter en zoodoende de kans, dat zij zich weder met elkander verbinden, geringer. Zóó zal de nieuwe evenwichtstoestand eerst intreden, wanneer het aantal ontlede moleculen dat van den vroegeren evenwichtstoestand overtreft. Door voortdurende temperatuursverhooging zal eindelijk een toestand ontstaan, waarbij de snelheid van alle in de gasmassa aanwezige moleculen zoo groot geworden is, dat de mogelijkheid van hereeniging der ontledingsproducten uitgesloten is. Alle moleculen van de oorspronkelijke stof zijn en blijven dan ontleed.

Men heeft het verschijnsel van een gedeeltelijke, met de temperatuur toenemende ontleding dissociatie genoemd. Het is door Sx. Claike Deville het eerst nauwkeurig onderzocht. Ook vroeger vermelde veranderingen der dampdichtheid hebben daarin hunne oorzaak. Zoo de in § 17 genoemde bij geelgloeihitte gevonden vermindering der dampdichtheid van het bromium, die op een gedeeltelijke ontleding van uit 2 atomen Br bestaande moleculen in andere , die slechts één atoom bevatten, berust. Zoo begint (§ 24) de dissociatie van J₂ in 2J bij 700 om bij 1500° voltooid te zijn. Ook het kleiner worden van de in § 55 besproken dampdichtheid van de zwavel tusschen het kookpunt en 860\' moet aan een dissociatie van meer samengestelde zwavelmoleculen in moleculen S„ worden toegeschreven. De in § 73 besproken vermindering der dampdichtheid van phosphorus is door de dissociatie van moleculen P, in P., veroorzaakt. Ook de gedeeltelijke ontleding van HOI (§ 15), HBr (§ 21) en HJ (g 28) moet als dissociatie worden opgevat. In het vervolg zullen wij herhaaldelijk gelegenheid hebben op voor-

7!). Verbindingen van |gt;lios|gt;lioi\'ns met bromium ,joiIliiiii cn fliioriiim.

Phosphorus verbindt zich rechtstreeks met bromium tot vloeibaar p h o s p h o r t r i b r o m i c d e PBr_s, dat bij 175° kookt, en vast citroengeel phosphorpentabromiedo PBr.. Welke van die verbindingen ontstaat, hangt af van de verhouding, waarin men die twee elementen bij elkander voegt. De chemische eigenschappen dezer verbindingen zijn analoog met die der overeenkomstige chloorverbindingen.

Door oplossingen van phosphorus en jodium in zwavelkoolstof\' in de door de formules vereischte verhouding bij elkander te brengen, verkrijgt men phosphordijodiede PJ₂ in gele bij 110° smeltende en phosphortrijodiede FJ-j in roode bij 55° smeltende kristallen, die door water volgens de vergelijkingen:

De twee gasvormige verbindingen phosphortrif 1 uoriede PF₃ en phosphorpentafluoriede PF. kunnen rechtstreeks door verbranding van phosphorus in fluorium worden verkregen. Men bereidt haar echter beter door inwerking van arseentrifluoriede op phosphortrichloriede of phosphorpentachloriede volgens de vergelijkingen :

Door water wordt de eerste in in HF en H,PO,, de tweede in HF en IP.PO, ontleed.

SO. Kercidingswij/c eu cigen$cliii|)|)eii. Het element arsenicum komt iti de natuur in vrijen staat, maar meestal in verbindingen voor, zoo o. a. als realgar AsS, opperment ASjS,, arseenkics Fe₂S,As, s p ij s k o ba 11 (CoNiFc)Asj, kopernickel NiAs enz. Buitendien bevatten vele andere delfstoffen , voor namelijk het pyriet, FeSj, arsenicum als bijmengsel. Het in den

handel voorkomende anseniaun is gewoonlijk de delfstof, die men lt;:o ii a 11 u m noemt, en is dan niet zuiver, liet wordt editer ook faliriekinatig bereid, door arsoenkios in aarden buizen in een oven te verhitten, waarbij arsenieum sublimeert volgens de vergelijking:

Terwijl dan het zwavelijzer iu de buis achterblijft, wordt hel arsenicum in een aarden ontvanger verdicht.

Men kan het arsenicum in amorphon en ge kristal 1 iseer-den toestand verkrijgen. Als een zwarte als glas glanzende massa zet het zich in een buis dicht bij de verhitte plaats neer, wanneer men het in een waterstofstroom sublimeert. Verderop in do buis vormt het een grijs poeder. Dit arsenicum is amorph en heeft een soortelijke massa van 4,71 G. Wordt het op gewone wijze, niet in een waterstofstroom, gesublimeerd, dan kristalliseert het in staalgrijze glanzende hexagonale rhomboëders, die een soortelijke massa hebben van 5,71 G.

Arsenicum verdampt bij 180quot; zonder vooraf te smelten : onder sterken druk, in toegesinolten buizen, kan het intusschen worden gesmolten. Do damp is citroengeel en verspreidt een knoflookachtige lucht. De dampdichtheid is bij 860quot; = 150, bij 14 0\'=94,5 en hij 1700\' — 70. Daar het atoomgewicht van arsenicum = 75 is, zoo volgt hieruit dat een molecuul arsenicum alsdan bij 860\' uit I atomen bestaat, dat bij 1440 echter zijne moleculen gedeeltelijk-in moleculen AS; zijn gedissocieerd, terwijl die dissociatie bij 1700° bijna voltooid is.

In droge lucht oxydeert hot bij gewone temperatuur niet, in vochtige lucht zeer langzaam. Dij het verhitten in zuurstof en ook in lucht verbrandt het tot arseentrioxyde, As.O,-,. Met vele elementen verbindt het zich rechtstreeks onder levendige warmteontwikkeling. Het is zeer vergiftig. Gebruikt wordt het tot fabricage van hagel voor geweren, die namelijk uit arsenicumhoudend lood bestaat.

*1. Arseemvalerstof of nrsicnc AsHy. Wordt zinkarseniede, Zn_:iAs₂, dal door verhitting van zink en arsenicum wordt verkregen, met verdund zwavelzuur of zoutzuur samengebracht, dan wordtarsèen-waterslof gevormd volgens de vergelijking:

Het is een kleurloos gas, dat oen walgelijke lucht verspreidt en uiterst vergiftig is. Dc scheikundige Gehi.en verloor (1815) het leven, toen hij van dit gas inademde. Door afkoeling kan het

worden verdi(lit tol een vloeistof, die bij —55quot; kookt, en bij verdere afkoeling stolt tot een vaste massa, waarvan het smeltpunt by — 113,5 \' gelegen is. Arsiene verbrandt, wanneer ineu het aansteekt, met een witte vlam tot arseentrioxyde en water, en wordt bij verhitting gemakkelijk in arsenicum en waterstof ontleed. Om deze eigenschappen aan te toonen, is het niet noodig, Asll^ in zuiveren staat te bereiden. Het gas ontstaat namelijk, gemengd met waterstof, wanneer men oen arseen zuurstofverbinding, b.v. arseentrioxyde, brengt in een toestel, waarin waterstof door middel van zink en zwavelzuur wordt ontwikkeld:

Wordt het uit een kolf (Hg. lt;gt;(5) ontwikkelde gas door een buis geleid, die watten bevat, oin medegevoerde vloeislofdruppel.s tegen te houden, en die verder mot chloorcalcium is gevuld, dan laat

men het door een moeilijk smeltbare en door uitrekking op verschillende plaatsen vernauwde buis ontwijken. Ontsteekt men het ontwijkende gas, dan ontbrandt hot met een blauwachtig witte vlam. Door verhitting van de moeilijk smeltbare buis op een willekeurige plaats, wordt in de vernauwing, voorbij die plaats gelegen, arsenicum in den vorm van oen als metaal glanzenden spiegel afgescheiden. Houdt men gedurende eenige oogonblikken een koude porseleinen schaal in het brandende gas, dan beslaat deze met donkere vlokken van urseni- nm. Zelfs uiterst geringe hoeveel-

heden van arseentrioxyde, b. v. 0,01 rag., Iiij een waterstuf-ont,wikkeling gevoegd, geven bij verliitLing nog een duidelijk zichtbaren arseenspiegel, zoodat racn dit verschijnsel gebruikt, om de aanwezigheid van arsenicum aan te toonen. Daar arsenicum-verbindingen wegens hunnen zeer vergiftigen aard herhaaldelijk gebruikt worden voor misdadige doeleinden, is het bestaan van zulk een gevoelig herkenningsmiddel van grootbelang. Die gevoeligheid eischt echter ook de absolute zekerheid, dat de ton behoeve van dc proef gebruikte materialen volkomen vrij zijn van arsenicum, wat bij het zink en het zwavelzuur zeer dikwijls niet het geval is.

Om de samenstelling van AsH₃ vast te stellen, gaat men op dezelfde wijze te werk als bij PHj (§ 74). Men vindt dan dat êcn volume arsiene 1\' , volumen waterstof oplevert, waaruit volgt dat cén molecuul arsiene 3 atomen waterstof bevat. Daar do damp-dichtheid van arsienem 39 en dus het moleculairguwicht = 78 is, zoo bevat het inoleculairgewicht van arsiene 75 gewichtsdeelen arsenicum. Dit getal moet als het atoomgewicht van arsenicum worden beschouwd, daar geen andere verbinding bekend is, welke in haar inoleculairgewicht een geringere hoeveelheid arsenicum bevat. De formule voor arsiene is dus AsH₃.

Niettegenstaande de overeenkomst in samenstelling met NH₃en PIT, mist AsIIs de eigenschap, zich rechtstreeks met zuren te kunnen vereenigen,

si. Veibiiidingeu van arsenicmu met de halogenen. Arsenicum brandt in droog chloorgas, waarbij arseen trichloriede, AsCl.,, wordt gevormd. Ook verkrijgt men diezelfde verbinding door arseentrioxyde met keukenzout en geconcentreerd zwavelzuur in oen retort te verhitten. Het uit NaCl en H,SO, ontstaande HC1 i\'S 10) werkt dan op arseentrioxyde volgens de vergelijking;

ASjOj -f- 6 HC1 = 2 AsCl, -f- 6 HjO. Het arseontrichloriede distilleert over, terwijl hot tegelijkertijd gevormde water door het in de retort aanwezige zwavelzuur wordt teruggehouden. Het is een uiterst vergiftige, olieachtige, kleur-looze vloeistof, die bij 134³ kookt en bij —20\' vast wordt. Hare dampdichtheid is = 90,68 en haar inoleculairgewicht dus =181,3*\'), overeenkomende met de formule AsC1₃. Met weinig water samengebracht, lost AsCl, aanvankelijk daarin op, na eenigen tijd worden echter kristallen afgescheiden, die de samenstelling AsO, H₂CI hebben en ontstaan volgons:

Men kent ook de verbindingen ars een t ri brom i ed e AsBrs, arseendijodiede, As.J₂, arseentrijodiede, AsJ₃ , arseen-pen ta jo d ie de, AsJ_;, en arseentr i fl n o ried e AsF₃.

83. Itereidingswijze en eigenscliaiipen. In de natuur wordt antimonium voornamelijk in verbinding met zwavel alsgra u w-spies-glanserts SbjSj gevonden. Uit deze verbinding wordt liet ook bereid, en wel door eerst het Sb₃S_:5 van de bijgemengde gesteenten, zooals kwarts en andere, door smelten te bevrijden en liet vervolgens in graphietkroezen met ijzer te verhitten, waarbij de volgende inwerking plaats grijpt:

Het aldus verkregen ruwe antimonium wordt van zijne verontreinigingen: arsenicum, zwavel, lood, ijzer enz. gezuiverd, door liet met een mengsel van natriumnitraat en natriumcarbonaat samen te smelten.

Ook door grauw-spiesglanserts in vlamovens te roosten, d. i. bij toetreding der lucht te verhitten, en het hierbij gevormde antimoniumtrioxyde niet kool te reduceeren . wordt het antimoninm fabriekmatig bereid :

Antimonium is een zilverwitte stof met sterken metaalglans, die in rhomboöders van hot hexagonale stelsel kristalliseert, liet \'s zeer broos, zoodat het zich gemakkelijk tot poeder laat stooten. Het smelt bij ;^;Ï42 en verdampt bij roodgloeihitte. Zijne damp-dichtheid werd bij 1570 151 bij 1040 = I3i gevonden. Daar hot atoomgewicht — 120,29 is, zoo volgt hieruit, dat bij deze temperaturen waarschijnlijk antimoniummoleculen vau de samenstelling Sb₄ met hunne dissociatieproducten Sb₂ gemengd zijn. De soortelijke massa van antimonium bedraagt. (i.Tl tot (5,80 (i.

Bij gewone temperatuur blijft anthnoiiiuni aan de lucht onveranderd, bij verhitting verbrandt het daarin onder vorming van

witte dampen van antimoontrioxyde, SbjOj. Met de elementen der chloor- en zwuvelgroep vereenigt het zich rechtstreeks, eveneens met phosphorus en arsenicum. Met tie meeste metalen vormt het alliages, waarvan o. a. het lettermetaal, meestal uit 15 o,, antimonium en 85 quot;Z,, lood bestaande, en het br i tan niametaal. in hoofdzaak uit tin en antimonium samengesteld, voorbeelden zijn.

si. Antiuioouwaterstof of stilblenc. SbH;;. Onder dezelfde omstan-diglieden, waaronder arsiene ontstaat, wordt ook hetstilbiene verkregen. Door inwerking van verdund zwavelzuur of zoutzuur op Zn^.Sli.,, ot ook door toevoeging van een verbinding van antimonium met zuurstof bij zink en zwavelzuur, ontstaat het als een kleurloos gas van onaangenamen reuk. Door koude wordt het verdicht tot een vloeistof, die bij -18° kookt en bij -91° tot een witte gekristalliseerde massa bevriest. Het verbrandt in dampkringslucht, wanneer men het aansteekt , met een witte vlam tut water en antimoniumoxyde. Door verhitting wordt het in waterstof en antimonium ontleed. In een toestel, zooals in § 81 is beschreven, kan men dus ook een antimoniumspiogel en anti-moniumvlekken verkrijgen. De ontleding van SbH^ begint echter reeds hij ioO , terwijl AsH.. tot een temperatuur van 230° moet wmdcu verhit, om in arsenicum en waterstof te worden gesplitst. De antimoonspiegel en de antimoon vlekken onderscheiden zich verder van den arseonspiegel en de arseonvlekken door donkerder klem, minderen glans, geringere vluchtigheid en onoplosbaarheid iu een oplossing van natriumhypochloriet, NaOCl.

*.). Verbindingen van iintimoninin met de halogenen. Kookt uien antimoontrisulflede met goconcentreerd zoutzuur, dan wordt (55 jG.i HjS ontwikkeld en a nt i m oontrich 1 oriede SbClj ge-\\oimd. \\ ei dampt men de verkregen oplossing tot droog wordens ioe, en distilleert men het vaste overblijfsel, dan verkrijgt men het

■ mtinnoontrichloriede als een kleurlooze, bladerige, kristalachtige massa, dio bij 73\' smelt en by 223 kookt. Diezelfde verbinding kan ook worden bereid, wanneer men chloor op een overmaat van antimonium laat inwerken. Hare dampdichtheid 18=113,32,

■ ■v. rei-iikomendo met hetgeen door de formule SbCI₃ wordt vereischt. /ij m/euit watei opuit de lucht en vervloeit. Door veel water wordt zü ontleed, ..nder vorming van een wit poeder, dat al garotpoeder wordt genoemd en uit een mengsel van antimoonoxychloriede

en aiitimonuoxyde bestaat, wulku beide stollen ontstaan volgens de vergelijkingen :

Zuiver antimoonoxychloriede SbOCl wordt verkregen, wanneer men SbClj met alcohol in toegesmolten buizen tot 140 verhit.

Wordt antimonium met een overmaat van chloor samengebracht, dan verbrandt het onder vorming van an timo ni umpentachlo-riede SbCl., oen vloeistof, die bij — (i bevriest en bij het koken gedissocieerd wordt in SbCI₃ en Cl₂. Diezelfde verbinding kan ook bereid worden door SbCI₃ met chloor te verzadigen. Mot weinig-water samengebracht, vormt het de gekristalliseerde hydraten SbCI; -f- HjO en SbCI₅ 4 H₂U. In een groötere hoeveelheid koud water lost het oxj, terwijl het door heet water wordt ontleed onder vorming van HCl en onoplosbaar meta-antimoniumzuur Il^SbjÜ.:

Behalve deze verbindingen van antimonium met halogenen kent men nog sbBr₃, SbJ.,, Sb.J_s, SbF₃ en SbP_s. Tot nu toe is het niet gelukt SbBr₅ te bereiden.

.S(». Algemeen OTcrzicht van de eigenschappen tier elementen «Ier Hdkstofgroep. stikstof, phosphorus, arsenicum on antimonium hebben veel overeenkomst in hunne eigenschappen, \'zoodat men lion in één groep, de stikstofgroep, vereenigt. Do vorliindingen div.er elementen met waterstof hebben een analoge samenstelling, zooais uit de formules NE.,, PHo, AsH, en SbHj blijkt. Eveneens zijn hunne verbindingen met do halogenen en, zooals wij later zullen zien, ook met andere elementen op overeenkomstige wijze samengesteld. In de chemische eigenschappen dezer verbindingen is echter verstdi 11 op te merken. Terwijl namelijk NH₃ zich met alle zuren verbindt, doet I\'ll., dit slechts met de halogeenwaterstofzuren, en AsH., en Sbll₃ inliet geheel niet. NHj is moeilijker ontleedbaar dan l\'H j, dit weder moeilijker dan AsH₃, SI)H_:l heeft de laagste ontledingstem-peratuur. Hiermede is in overeenstemming, dat devormingswarmte van NH₃ (het moleculair gewicht in grammen^ 12 Caloriën, die van Pil4,3 Caloriën bedraagt, terwijl bij de vorming van Aslh een warmteabsorbtie van 44.1 Caloriën en bij de vorming van SbH₃ een absorbtie van 84,5 Caluriën plaats heeft. In dezelfde

volgorde neemt de bestendigheid der chloorverbindingen toe en evenzoo de vormingswarmte. Terwijl bij de vorming van NC1.. een groote hoeveelheid warmte geabsorbeerd wordt - het bedrag is nog niet met zekerheid bekend—, bedraagt de vormingswarmte voor PCI; 75,ü, voor AsCl, 71,5 en voor Sb Cl ^ 91,4 Calorien. De afwijking van den regel ten opzichte van PCI., en AsC1₃ is \'waarschijnlijk aan een minder juiste bepaling dier getallen toe te schrijven. Ook de atoomgewichten on de physische eigenschappen veranderen vrij gelijkmatig in die volgorde. zooals uit de volgende tabel blykt;

87. Allolropisclin toestanden. De koolstof komt gekristullisoord in do natuur in tweo allotropische toestonden voor, namelijk als diamant on graphiet. Zij is oen bestanddeel van alle uit het dioron- on plantenrijk herkomstige, zoogenaamde organische zelfstandigheden, en wordt in amorphen toestand en onzuiver gevonden als turf, bruinkool, steenkool en anthraciet, stoffen, die door het langzaam vergaan van planten zijn ontstaan. Verbondon met waterstof komt zij in de natuur als petroleum en aardpek voor, terwijl ééno van harezuurstofverbindingon, het koolstofdioxyde, COo, een bestanddeel der lucht is, en koolzure zouten, zooals koolzuur calcium, CaCO, en koolzuur magnesium, MgCO_s, gehoole gebergten vormen.

Het «liamanl kan niet kunstmatig uit andere koolstof worden bereid. Verhit men het in een electrischen vlamboóg onder af-sluiting der lucht, dan verandert het in eon zwarte, amorphe, op coaks gelijkende massa. In zuiveren toestand is het kleurloos, doorzichtig en bezit het een schitterenden glans. Van alle bekende lichamen hoeft het do grootste hardheid en hot sterkste lichtbro-kend vermogen. Men kent ook gele, groene, roodo, blauwe en zwarte diamanten; do laatstgenoemde, wolko onder den naam van carbonados bekend zijn, gebruikt men om, voor het maken van tunnels, gaten in rotsen te boeren. Do andere diamanten worden mot behulp van diamantbord (diamantpoeder) geslepen.

om als versiersel te dienen. Kleine diamantsplinters gebruikt men om glas te snijden of op glas te schrijven. Streken, waar diamant gevonden wordt, zijn Indië, Brazilië en do Kaap.

Diament kristalliseert in het regelmatige stelsel en wel in octaëders, dodecaöders en in combinaties van andere vormen. De kanten van de kristallen zijn gewoonlijk eenigszins gekromd. Het zuivere diamant heeft een soortelijke massa van 3,5 G., carbonados een van 3 G. en minder. Wanneer men het in zuurstofgas sterk verhit, verbrandt het tot koolstofdioxyde. Het is evenals de andere modificaties van de koolstof onsmeltbaar en ook niet in dampvorm te verkrijgen.

Het graphiet wordt in de natuur in Beddingen gevonden en wel voornamelijk bij Passau in Beieren, verder in Bohemen. Moravië, Zuid-Siberië, Californië en op Ceylon. Meestal vindt men het in stengelige of bladerige stukken, zelden in goed gevormde hexagonale prisma\'s. Kunstmatig kan men graphiet bereiden uit amorphe knol, door deze met gesmolten gietijzer samen te brengen, bit lost koolstof op, terwijl deze bij het koud worden in den vorm van graphiet weder wordt afgescheiden. Bij de behandeling van het zoo verkregen grauwe gietijzer met verdunde zuren, blijft het graphiet onopgelost achter. Het is een als metaal glanzende, zwart-grijzi\' stof, diu een soortelijke massa heeft van 2,5 G. Het is vettig op het gevoel en zeer zacht. Daarom wordt het voor het maken van potlooden gebruikt. ïe dien einde wordt graphiet-poeder met fijne klei en water tot een deeg gemengd en dit geperst door een korten ijzeren cylinder, wiens bodem een kleine opening heeft. Zoo verkrijgt men het in den voor het maken van potlooden vereischten draadvorm. Hoe meer klei men met het graphiet mengt, des te harder worden de potlooden.

Het in de natuur voorkomende graphiet is nooit zuiver. Om liet van zijm- bijmengselen te bevrijden, wordt het met kaliumchlo-raat en zwavelzuur verwarmd en vervolgens met water gewasschen, gedroogd en gegloeid. Op deze wijze gezuiverd, wordt het voor het glad maken van buskruitkorrels gebruikt.

Graphiet is een goede geleider voor warmte en electri-ifoii. Het is nog moeilijker te verbranden dan diamant. Het vt.ihiandingsproducf is eveneens koolstofdioxyde. Zijne vuurvast-hi-id is oorzaak, dat men het gebruikt voor smeltkroezen, om !gt;. v. giftshial te smelten. Te dien einde wordt hef met vuurvaste klt-i gemengd en tot kroezen gevormd. l)cze zijn doelmatiger dan andere vuurvaste kroezen omdat zij de warmte beter geleiden,

minder gemakkelijk scheuren en een gladde oppervlakte hebben, zuudat bij liet uitgieten niets van het metaal in don kroes blijft hangen. Verder gebruikt men het graphiet om ijzeren voorwerpen te potlooden, d. i. met een glanzend en tegen roesten beschuttend overtreksel te voorzicii.

Amorplie koolstof komt in zuiveren staat niet in do natuur voor. Du koolsoorten, die in den grond worden gevonden, onderscheidt men in anthraciet, steenkool, bruinkool en turf. Zij hebben hun ontstaan daaraan te danken, dat planten bij afsluiting der lucht, onder water of onder don grond langzaam zijn vergaan. Hierbij worden uit de koolstof, waterstof en zuurstof bevattende houtvezel, water, koolstofdioxyde en koolwatorstofverbin-dingen gevormd, terwijl door dit proces het betrekkelijke koolstofgehalte der planten toeneemt, het waterstof-en zuurstofgehalte vermindert. In de volgende tabel vindt men de samenstelling van eenige in de natuur gevonden koolstofsoorten vergeleken met de .samenstelling van hout. De aschbestanddeelen zijn buiten rekening gelaten.

Het anthraciet wordt in geologisch oudere lagen govoiidon dan de steenkool. De bruinkool is in een betrekkelijk juug geologisrh tijdperk gevormd, terwijl de turfvorming nog tegenwoordig plaats heeft. Hiermede is in overeenstemming, dat anthraciet het grootst e en turf het geringste koolstofgehalte bezit.

Kunstmatig kan aniurphe kool uit de meeste koolstofverbindingen worden afgescheiden , wanneer men deze onder hichtafslnititig slcrk verhit. Suiker b. v., op die wijze behandeld, levert een portMise zwarte massa op, die n.ig een weinig waterstof en zuurstof bevat., waarvan zij door gloeien in een chloorstroom kan worden bevrijd.

Technisch bereidt men verscheiden soorten van kool en wel roet of\' zwartsel door onvolledige verbranding\' van hars, ter-puntijnoliê of raapolie. Dir- wordt als verfstof, drukinkt ot Oost-indische inkt gebruikt. Gaskool vormt zich in do retorten, waarin men steenkolen voor de gasfabricage verhit, /ij heeft metaalglans, is vrij hard, een goede geleider voor de electriciteit en wordt derhalve voor het vervaardigen der koolplaten in Bux-SEN\'sche batterijen en der koolspitsen voor electrisch booglicht gebezigd. Coaks noemt men de onzuivere kool, die verkregen wordt, wanneer men steenkool onder afsluiting der lucht gloeit. Zij wordt als brandstof gebruikt. Houtskool wordt bereid door hout op te hoopen, en den hoop met natten grond of zoden te bedekken. In de bedekking worden openingen uitgespaard en het hout van onderen aangestoken. Men regelt de verbranding zoo, dat zij slechts zeer onvolledig plaats heeft, waardoor het grootste gedeelte van het hout in kool wordt veranderd. Tegenwoordig verhit men ook hout in retorten, waardoor men, al naar de temperatuur, waartoe men verhit, een meer ot\' minder dichte en zwarte houtskool verkrijgt. Houtskool heeft in hooge mate de eigenschap om gassen te absorbeeren. Eén volume houtskool absorbeert 1 * 1 volumen NII3, f58 volumen C0₂ en 4,4 volumen 1I₂. Hieropberust haar vermogen om schadelijke gassen weg te nemen. Zijn deze namelijk , zooals meestal het geval is, voor oxydatie vatbaar, dan worden zij door de gelijktijdig geabsorbeerde zuurstof geoxydeerd, terwijl een gedeelte der verbrandingsproducten in de lucht diffundeert, waardoor de kool liet vermogen herneemt om nieuwe hoeveelheden van het schadelijke gas op te slorpen. Zij wordt ook gebruikt als brandstof en als bestanddeel van het buskruit. Dierlijke kool of\' beenzwart maakt men door beenderen onder afsluiting der lucht te verhitten. Zij is zeer onzuiver en bevat ongeveer 90 calciumphosphaat, waarvan zij door behandeling met zoutzuur bevrijd kan worden. Zij heeft het vermogen, kleurstoffen uit oplossingen op iiare oppervlakte neer te slaan, en vindt toepassing in de suikerfabricage om de bruine suikerstropen te ontkleuren.

Alle soorten van kool hebben bij verhoogde temperatuur een groot vereenigingsstreven tot zuurstof, derhalve dient kool in de industrie on in het laboratorium als een uitstekend reductiemiddel. Ook met waterstof, zwavel, fluorium en eenige metalen verbindt zy zich rechtstreeks, echter niet met de meeste andere elementen.

SS. Methaan, CH4. De koolstof vormt met de overige elementen een Imitougewoou groot aantal verbindingen. Men heeft deze 0rganiselle verbind! ngen genoemd omdat de meeste van haar vroeger uitsluitend uit plantaardige en dierlijke organismen werden verkregen, en men van het denkbeeld uitging, dat zij onder den invloed van andere krachten dan de stoften uit de levenlooze natuur waren ontstaan. Tegenwoordig kan men zeer vele dezer verbindingen uit de elementen bereiden en weet men zeker, dat dezelfde krachten bij de vorming van stollen uit de levenlooze en de levende natuur werkzaam zijn.

De koolstofverbindingen zijn echter zoo talrijk en bezitten zooveel eigenaardigheden. dat het noodzakelijk is zo afzonderlijk in dat gedeelte der scheikunde te behandelen, .hetwelk men van ouds organische schcikuiule noemt. In tegenstelling daarmede noemt men de scheikunde van alle andere stollen anorganische scheikunde. Wij zullen derhalve hier slechts enkele eenvoudige koolstofverbindingen bespreken.

Het methaan, CH₄, wordt in moerassen gevormd uit planten, die ouder water langzaam vergaan. Roert men in een moeras, dan stijgen gasbellen op, die methaan gemengd met andere gassen bevatten. Het wordt daarom ook moerasgas genoemd. Ook in steenkolenmijnen vindt men het in holten tussehen de steenkolen in samengepersten toestand. Worden deze holten door den mijnwerker blootgelegd, dan mengt hot zich met do in de mijnen aanwezige lucht, waardoor een mengsel ontstaat, dat bij het aansteken ontploft en daardoor dikwijls tot groote ongelukken aanleiding geeft. Men vindt het verder in de nabij held van petroleumbronnen, en op sommige plaatsen stroomt het uit spleten van don bodem.

Men kan methaan bereiden door den damp van zwavelkoolstof gemengd mot zwavelwaterstof over gloeiend koper te loidon : CS, -l- 2 HjS 8 Cu — 4 CujS -h CU.,.

Daar CS₂ en H₂S beide rechtstreeks uit de elementen kunnen worden verkregen, is volgens deze methode het methaan indirect eveneens uit do elementen, d. i. synthetisch gemaakt. Practischer is het, een mengsel van azijnzuur natrium en natriumhydroxyde sterk te verhitten, waarbij methaan ontstaat volgens:

Gevormd wordt liet ook. gemengd met vele andere stoffen, wanneer men plantaardige stollen, onder afsluiting der Iul-Iii aan sterke verhitting, aan zoogenaamde droge distillatie, onderwerpt.

Methaan is oen kleurloos gas, dat door druk en koude tot een vloeistof kan worden verdicht, die by — 164 kookt on by nog lagere temperatuur vast wordt. Zijne dampdiuhtheid is — 8. In water is het zeer weinig oplosbaar.

liet brandt in lucht, wanneer men hot aansteekt, met een weinig licht gevende vlam. Mot een voldoende hoeveelheid lucht of zuurstof gemengd en dan ontstoken, ontploft hot. In beide gevallen zijn de vérbrandingsproducten koolstofdioxyde en water:

Poer sterke verhitting wordt het in koolstof en waterstof ontleed. Hiervan kan men gebruik maken voor het vaststellen van de samenstelling van hot methaan. Te dien einde brengt men hot gas in een eudiometer en meet men zijn volume. Vervolgens laat men electrische vonken er door heen slaan, totdat het volume niet meer verandert. De koolstof wordt alsdan in vasten toestand afgescheiden en de verkregen waterstof beslaat het dubbel van hel volume, dat door het methaan was ingenomen. Uit één volume methaan ontstaan dus -2 volumen waterstof, derhalve bevat ook •\'en molecuul methaan 2 moleculen of 4 atomen waterstof. Aangezien verder de dampdichtheid van methaan zr: 8 is bevonden en zijn molecnlairgewicht derhalve =16 is, bevatten 16gewichtseenheden methaan 4 gewichtseenheden waterstof en 12 gewichtseenheden koolstof. Geen bekende koolstofverbinding bevat in haar molecu-lairgewicht minder dan 12 gewichtseenheden koolstof, derhalve is het atoomgewicht van koolstof rzr 12 en bevat een molecuul methaan. l atoom koolstof en 4 atomen waterstof. De formule van dit gas is dus CH_V

S!». Aethjicon, Cjll-t. Het aethyleen is eeu van de gasvormige producten der droge distillatie van hout, steenkool en vele koolstof-verbindingen . en wordt derhalve in het lii.htgas gevonden. Men bereidt het door alcohol met geconcentreerd zwavelzuur te verhitten. en het gas, dat zich ontwikkelt, voordat men het opvangt, i\' zuiveren, door het door een flesch met geconcentreerd zwavelzuur en eene mot natriumhydroxyde te leiden. Het zwavelzuur onttrekt aan den alcohol bij dit proces zuurstof en waterstof.

liet is een kleurloos gas van zwak actherischen reuk, dat door druk en koude verdicht kan worden tot ecu klcurlóözo vloeistof, die bij —103 kookt. Zijne dampdichthoid is 14, zijn moleculair-gewicht derhalve 28, overeenkomende met hetgeen uit de formule C,]!,, volgt. Het is zeer weinig oplosbaar in water, iets meer in alcohol.

Aethyleen verbrandt in de lucht niet een sterk lichtgevende vlam tot koolstofdioxyde cn water. Een mengsel van aethyleen en lucht of zuurstof ontploft, wanneer men het aansteekt. Ozone-houdende zuurstof, in aethyleengas gebracht, brengt bij gewone temperatuur een ontploffing voort. Wordt het zonder toetreden der lucht verhit, dan heeft er ontleding plaats:

Worden gelijke volumen aethyleen en chloorgas samengebracht, dan verbinden zij zich tot een in water niet oplosbare, kleurlooze vloeistof:

het aethyleen die hloriede. Vroeger noemde men deze ver binding olie der Hollandsche scheikundigen, omdat zij in 1795 door de 4 Nederlandsche scheikundigen Deimann, Paets van Troostwijk, Bondt en Lauwere nb urgh, die het aethyleen het eerst goed hebben onderzocht, ontdekt werd. Om deze eigenschap heeft men aan het aethyleen ook den naam van olievormend gas gegeven.

De samenstelling van het aethyleen kan, evenals die van alle andere gasvormige verbindingen van koolstof met waterstof, be paald worden door het gas in een eudiometer met zuurstof te verbranden. Men vindt dan, dat voor de verbranding van 1 volume aethyleen 3 volumen zuurstof noodig zijn en dat hierbij \'3 volumen koolstofdioxyde ontstaan. Is de samenstelling van CO, en 11,0 bekend, dan heeft men alle gegevens om de samonstelling van aethyleen te vinden. Want, daar 1 volume aethyleen 2 volumen CO, oplevert, ontstaan ook uit 1 molecuul aethyleen 2 moleculen 00,, die 2 atomen C bevatten, welke derhalve ook in 1 moleiunl aethyleen moeten aanwezig zijn. Een volume Co₂ bevat, volgens de als bekend veronderstelde formule . één volume zuurstof. Van

de verbruikte 3 volumen zuurstof hebben dus \'2 volumen gediend om de koolstof van liet aethyleen te verbranden, terwijl het derde do waterstof in water veranderde. Een volume zuurstof verbindt zich nu met -J volumen waterstof, derhalve bevat 1 volume aethyleen ook quot;2 volumen waterstof, en 1 molecuul aethyleen 2 moleculen of 4 atomen waterstof. Uit de proef blijkt dus, dat de formule van aethyleen G,H₄ is.

!gt;ü. Hel lichlgeveml vermogen ilcr vlninuien. Van do twee in de voorgaande paragrafen behandelde verbindingen brandde het methaan met een weinig lichtende, hot aethyleen met een sterk lichtgevende vlam. Om te kunnen nagaan, waarop dit verschillend verschijnsel bij die twee stoffen, die beide uit dezelfde elementen bestaan en beide dezelfde verbrandingsproducten geven, berust, zullen wij eerst in het algemeen de oorzaken van het meer of minder licht verspreiden der vlammen bespreken.

Elke vlam verspreidt licht; aard en sterkte van het licht hangen echter van verschillende oorzaken af. Zoo is ten eerste de soort der gloeiende stof daarop van invloed; terwijl b. v. brandende waterstof een uiterst zwak licht geeft, straalt een vlam, voortgebracht door het branden van arsenicum of antimo-monium in chloorgas veel licht uit. Vorder kan een en dezelfde stof een vlam van verschillende lichtsterkte geven, naarmate hare dichtheid onder het verbranden grooter of kleiner is. Het lichtgevend vermogen eener waterstof- of koolstofoxyde-vlam b. v. neemt aanzienlijk toe, wanneer do verbranding onder een hoogen druk plaats heeft. Evenzoo verliezen sterk lichtende vlammen veel van hare lichtsterkte, wanneer zij in een verdunde atmosfeer branden. Ook de temperatuur eti de dikte der gaslaag, die de lichtstralen uitzendt, zijn op de lichtsterkte van invloed. Verder wordt elke vlam lichtgevend, wanneer daarin vaste stoffen tot glooiing worden gebracht. Om die reden schenkt kalk aan de knalgasvlam een schitterend licht (Drummond\'s kalklicht) en kan men ecu waterstofvlam, ook onder gewonen druk, lichtgevend maken, wanneer men Ie waterstof, alvorens haar aan te steken, door vloeibaar chroomoxychloriede, Ci\'jOjClj , leidt. Hot medegenomen vluchtige Ci-jOjCIj wordt in de vlam door de zuurstof der lucht veranderd in het vaste chromioxyde Cr,O,, dat door de waterstof-vlam gloeiend wordt gemaakt.

Op een gelijksoortige oorzaak berust do groote lichtsterkte der vlam van aethyleengas. Die vlam bevat namelijk een

gloeiend vast lichaam en wel koolstof. De tegenwoordigheid van vaste kool in het liohtgovende gedeelte kan men aantoonen, door daarin een koud voorwerp b. v. een porceleinen schaal te brengen, die dan met roet bedekt zal worden. De kool ontstaat uit het aethyleen onder den invloed der hitte, die door do levendige verbranding in liet uitwendige gedeelte der vlam wordt voortgebracht, en die op het in het meer naar binnen gelegen doel der vlam aanwezige aethyleen op dezelfde wijze ontledend werkt als in § 89 is medegedeeld. Het aethyleen wordt namelijk gesplitst in Cl I.,, dat verbrandt, en in koolstof, die wegens gebrek aan zuurstof slechts tot gloeien wórdt gebracht, om dan in do uitwendige omhulling der vlam door de daar overvloedig aanwezige zuurstof in koolstofdioxydo te worden veranderd. Dat CH₄, evenals waterstof en vele andere gassen, bij het branden weinig licht verspreidt, wanneer geen vast lichaam daarin tot glooien wordt gebracht. kan niet nader worden verklaard.

Ook het lichtgevend vermogen eener kaars-, olie- of petroleumvlam heeft dezelfde oorzaak. Brengt men b. v. de pit van een kaars met een vlammend voorwerp in aanraking, dan wordt het kaarsvet gesmolten, door de vezels van de pit opgezogon en in gasvormige koolwaterstofverbindingen veranderd , die, op gelijke wijze als het aethyleen, in do vlam in vaste koolstof en mothaan gesplitst worden.

Het lichtgevend vermogen eener koolwaterstofvlam zal derhalve hoofdzakelijk afhangen van liet aantal gloeiende koolstofdeeltjes, dat zich gelijktijdig in de vlam bevindt en van de temperatuur, waartoe die deeltjes verhit zijn. Aangezien die vaste koolstofdeeltjes nu ontstaan door de ontleding der koolwaterstoffen en verdwijnen door hunne verbranding in do zuurstof der lucht, zullen ook alle omstandigheden, die de snelheid van ontleding bevorderen of de snelheid der verbranding verminderen, tot zekere grenzen do lichtsterkte van de vlam verhoogen; terwijl daarentegen elke vermindering van de snelheid van ontleding of elke vermeerdering van de snelheid der verbranding tot zekere grenzen een afnemen van het lichtgevend vermogen ton gevolge moet hebben. Het maximum van lichtsterkte is overschreden, wanneer de snelheid van ontleding zoodanig is toegenomen, dat het aantal ontstane kool-deeltjes te groot is, om nog alle door de zuurstof te kunnen worden verbrand, als wanneer deze onverbrand ontwijken en do vlam walmt. Is daarentegen de snelheid van verbranding zoo toegenomen, dat de koolstofdeeltjes terstond na hun ontstaan

verbranden, dan moet het overblijvend geringe lichtgevend vermogen uitsluitend aan de gloeiing der gassen worden toegeschreven, en zal dit derhalve, bij verdere aangroeiing der verbrandingssnelheid , waarmede verhooging van temperatuur gepaard gaat. vermeerderd worden.

Op deze wijze worden verschillende verschijnselen verklaard, die wij aan koolwaterstofvlammen kunnen waarnemen;

fiquot;. Aan het brandend lichtgas kan het lichtgevend vermogen bijna geheel ontnomen worden, door lucht ol\' zuurstof in de vlam te brengen. Hierdoor zal de snelheid, waarmede de kooldeeltjes zich met de zuurstof verbinden, sterk toenemen, en ofschoon de daardoor plaats hebbende temperatuurverhooging van de vlam ook een vermeerdering van de snelheid van ontleding bewerkt, zullen bij genoegzamen toevoer van lucht of zuurstof de kooldeeltjes op hetzelfde oogenblik, dat zij afgescheiden worden, verbranden. Alsdan moet de vlam alleen uit een gloeiend gas bestaan, dat slechts weinig licht verspreidt.

Hierop berust du inrichting van don BuNSEN\'schen gasbrander. Deze brander, die in het laboratorium veelvuldig tot verhitten

en gloeien wordt aangewend, is in tig. 67 voorgesteld. De buis c, die afzonderlijk is geteekend, wordt bij het gebruik in het voetstuk geschroefd. Het gas stroomt door de aanvoerbuis langs de nauwe monding a in een ruimte, waar het zich met lucht vermengt. De vaste wand is namelijk voorzien van openingen en van een verschuifbaren mantel h. waarin eveneens openingen zijn aangebracht. Vallen deze openingen mei elkander samen, dan kan de lucht toetreden en zal de verbranding plaats hebben met een niet lichtgevende vlam van hooge temperatuur. Sluit men de zijdelingsche

openingen, door den mantel h te verschuiven, dan brandt het gas met een heldere vlam. De niet lichtende vlam bevat een overmaat van zuurstof en werkt derhalve oxydeerend. Men gebruikt haar, om daarin bij gloeihitte te oxydeeren en noemt haar daarom een o x y d at i e v 1 am. De iK-htgevende vlam daarentegen werkt rodu-i-eerend en wordt reductievlam genoemd, omdat de daarin aanwezige gloeiende koolstof aan vele in de vlam gebrachte stoffen de zuurstof onttrekt.

2quot;. Aan een lichtgevoncle koolwaterstofvlam kan ook, door toevoer van stikstof, koolstofdioxyde, cliloorwaterstof, waterdamp en andere gassen, liet liclitgoveiicl vermogen worden onttrokken. Door do bijmenging van gassen, die\' geen vaste kooldeeltjes leveren, wordt het aantal dezer doeltjes in een bepaald volume der vlam geringer, on worden zjj door de zuurstof der lucht, die dientengevolge in overmaat aanwezig moet zijn, terstond verbrand. Door toevoeging van niet brandbare gassen zal tevens de temperatuur der vlam en daarmede do snelheid van ontleding verminderen: de temperatuur kan daardoor zoo laag worden, dat de ontledings-temperatuur van do koolwaterstoffen niet wordt bereikt en hot derhalve niet tot afscheiding van vaste koolstof komt.

0⁰. Wordt lichtgas, dat niet koolstofdioxyde, stikstof, waterdamp, chloorwaterstof, lucht of zuurstof vermengd is, door een platina-buis geleid, dan zal hot mengsel, zooals wij weten, na het ontsteken met een niet lichtende vlam branden. Verhit men echter de platinabuis sterk, dan wordt, met het stijgen der temperatuur, do vlam meer eu meer lichtgevend. Door de plaats hebbende temperatuurverhooging namelijk, wordt de snelheid van ontleding grooter en tevens het gloeien der afgescheiden kooldeeltjes sterker, waardoor natuurlijk het lichtend vermogen der vlam moet toenemen.

Deze invloed der temperatuur kan ook nog aanschouwelijk worden gemaakt, wanneer men uit een nauwe opening een kleine, hoogstens 1—2 cM. lange gasvlam laat branden en deze schuin tegen een verticaal opgehangen platinaschaal richt. Alsdan breidt zich de vlam uit en wordt zij blauw. Dat dit aan afkoeling dor vlam is toe te schrijven blijkt, wanneer men de platinaschaal aan de tegenovergestelde zijde door een krachtige gasvlam verhit; alsdan zal do kleine gasvlam met het stijgen dor temperatuur weder haar lichtgevend vermogen herkrijgen. Wordt hot verhitten gestaakt, dan vermindert hot lichtgevend vermogen van de vlam, naarmate het metaal wordt afgekoeld.

01. Acetyleen, C\'Hj. Het acetyleen is de eonige verbinding van koolstof met waterstof, die zich rechtstreeks uit do elemonton iaat bereiden. Te dien einde moet men do koolspitsen eoner zoer sterke galvanische batterij in een waterstofatmosfeer tot hevige gloeiing brengen. Bovendien vormt het zich bij de droge distillatie van vele koolstofverbindingen en wordt het derhalve ook gevonden in lichtgas, dat zijn olgenaardigen doordringenden reuk daaraan ontleent. Verder ontstaat het bij de onvolledige verbranding van

tal van stoffen, b. v. ook van lichtgas. Op deze wijze kan het acetyleen het best bereid worden. Te dien einde ontsteekt men het lichtgas bij de opening a (tig. (iT\'i van een BuNsEN\'schon brander, schroeft dan de buis c er op en verschuift den mantel h zoo, dat de openingen gesloten zijn. Bij deze verbranding, die aldus onder beperkten toevoer van lucht plaats heeft, ontstaat veel acetyleen. Vervolgens plaatst men boven do lamp een trechter, brengt dozen in verbinding met ttesschen, welke eene ammoniakale oplossing van cuprochloriede bevatten, en zuigt met behulp van een aspirator de verbrandingsproducten door die vloeistof, liet acetyleen werkt dan op bet cuprochloriede zoodanig, dat een rood bezinksel ontstaat van de samenstelling CUljCujO, volgens do vergelijking:

Dit bezinksel wordt verzameld en mot zoutzuur in een gas-outwikkelingstoestel gebracht, waardoor zuiver acetyleengas verkregen wordt volgens:

Acetyleen is , een kleurloos gas van eigenaardigen reuk. Zijne dampdichtheid is = 13. Door een druk van 85 atmosfeeren wordt het bij gewone temperatuur tot een vloeistof verdicht. Het brandt met een licht- en roetgevende vlam. Het verbindt zich met ■2 en 4 atomen chloor of bromium tot CjiljClj en CjIIjCIj ot CjHjBij en (\'jlIjBr.,. Wordt het over gesmolten kalium geleid, dan ontstaan onder waterstofontwikkeling de verbindingen C,IIK in CjKj waaruit door water weder acetyleen gevormd wordt;

Deze inwerking hoeft zoo hevig plaats, dat het mengsel gewoonlijk ontploft. Ook de bovengenoemde koperverbinding C₂H₂Cu₂0 en do op analoge wijze te verkrijgen zilververbinding C₂H₂Ag₂0 ontploft door slag of stoot. Het acetyleen zelf wordt ook onder ontploffing in kool en waterstof ontleed, wanneer men in een met acetyleen gevuld vat, een weinig slagkwik aansteekt.

ilü. Lichtgas, liet bij de droge distillatie van steenkolen zich ontwikkelende gasmengsel, dat met een sterk lichtgevende vlam verbrandt, is in 1792 het eerst tot verlichting gebruikt door den Hngelschen ingenieur William Murdoch. In 1813 werden de straten van Londen er mede verlicht, in 1820 die van Parijs, waarna het gebruik van gaslicht spoedig algemeen werd. Bij de

droge distillatie van steenkolen worden gassen en dampen ontwikkeld. De dampen moeten tot vloeistof, gasteer en gaswater, worden verdicht, ou do gassen zooveel mogelijk bevrijd worden van die stoffen, die niet brandbaar zijn, of die schadelijke verbrandingsproducten opleveren. Figuur 08 geeft een schets van de inrichting eener gasfabriek.

De gasretorten, die gewoonlijk uit gebakken klei vervaardigd zijn en met steenkolen gevuld worden, liggen ten getale van. 5 of 7 in een oven, waarin zij door een gemeenschappelijken vuurhaard verhit worden. Aan de retorten is een mondstuk van gegoten ijzer bevestigd, hetwelk met een ijzeren deksel gesloten wordt. Aan het bovengedeelte van het mondstuk is een korte buis vastgegoten, waaraan de staande pijp T verbonden wordt, die de distillatieproducten naar den ontvanger B voert. Hier wordt een groot gedeelte verdicht van het gasteer, dat in een op de teekening niet zichtbaar reservoir afvloeit, terwijl hel nog water- en teerdampen bevattende gas door een stelsel van door de omringende lucht afgekoelde ijzeren condensatoren D gaat. Gaswater en teer worden hier vorder verdicht en verzamelen zich in een bak, van waar zij in het reservoir H vloeien. Uit de buisvormige condensatoren komt het gas in den coakscon-densator of scrubber UÜ, die door een tusschenschot in \'2 deelen is verdeeld, zoodat het gas gedwongen is, eerst van boven naar beneden, en dan nog eens van beneden naar boven over de

coaks heen te strijken. Die eoaks worden door naar beneden druppelend water voortdurend vochtig gehouden. De quot;scrubber dient om -aan hot gas de in water oplosbare bestanddeelon, voornamelijk de ammonia, te onttrekken en tevens de afscheiding der teerdeeltjes to voltooien. Het beneden in den scrubber zich verzamelende water vloeit ook in H af. Uit den scrubber komt het gas in de kalkkist M. Hierin bevinden zich, op zeefvormig doorboorde platen, lagen van geblnschte kalk, die door bijmenging van zaagsel, run enz. poreus gehouden worden, zoodat het gas er door heen kan strijken. Die kalk dient om koolstofdioxyde, zwavelwaterstof en cyaan verbindingen te absorbceren, terwijl die zuivering voltooid wordt, door het gas in een tweede dergelijke kist te leiden, die echter geen kalk, maar de zoogenaamde Lamingsche massa bevat, een mengsel van ijzervitriool, kalk en zaagsel, dat beter dan kalk alleen, de zwavelwaterstof en ammonia wegneemt. Van hier wordt het gas in den gashouder S gebracht, waaruit het door oen hoofdbuis in de gasleiding kan worden afgevoerd.

In vele fabrieken plaatst men tusscheu scrubber en zuiveringstoestel een exhaust or, d. i. een soort lucht- en perspomp, die het gas uit de retorten zuigt en door de zuiveringskisten in den gashouder perst. Hierdoor belet men, dat het gas bij het passeeren van de verschillende toestellen onder een te grooten druk komt te staan. Deze druk zou namelijk aanleiding geven tot gasontsnapping uit du poriën en spleten der retorten, en tevens de ontleding van du kooistofrijke koolwaterstoffen in kool (re tort on k oo 1) en methaan in de hand werken, waardoor het lichtgevend vermogen van het gas verminderd zou worden.

Voor de gasfabricage zijn het meest geschikt waterstofrijke en zuurstofarme kolen, zoogenaamde hakkolen. Bijzonder veel worden de Engelsche Cannel- en Bogheadkolen gebruikt. Do samenstelling van het lichtgas is zeer afwisselend. Meestal bestaat het voor de helft uit waterstof, en bevat het omstreeks 40 methaan en koolstofoxyde, terwijl hoogstens 10 ⁰/_a met lichtgevende vlam brandende koolwaterstuffen daarin aanwezig zijn, waaronder hier opgenoemd worden liet aethyleen, het acetyleen en de dampen van benzol (\'(jllr,, welke laatste het méést tot het lichtgevend vermogen bijdragen. Het gasteer en het gas water zijn belang rijke bijproducten, waarvan het eerste ter bereiding van tal van kleurstoffen, van het carbolzuur, enz., en het tweede ter bereiding van ainmunia en ammoniumverbindingen (S 6fj) wordt gebruikt.

!»:{. Verbindingen van koolslof ine) de halogenen. De koolstof verbindt zich niet direct met de halogenen behalve met het fluor!urn. Verbindingen van de koolstof, die halogeen bevatten, kunnen echter worden verkregen, door deze elementen op koolwaterstoffen te laten inwerken. Zoo hebben wij in § 90 en 91 gezien dat aethyleen en acetyleen zich met chloor en bromium vereenigen. Doch niet op alle koolwaterstofverbindingen werken die elementen op deze wijze. Laat men b. v. het zonlicht werken op gelijke volumen chloor en methaan, dan wordt één atoom waterstof van liet methaan door één atoom chloor vervangen, terwijl tegelijkertijd chloorwaterstof ontstaat:

Door verdere inwerking van rliloor op het verkregen methyl-chloriede CHjCl, kan de waterstof atoom voor atoom door chloor-atomen worden vervangen of gesubstitueerd:

OH.,Cl H- Gij — CHjCl., HC1 CHjClj Cl_s = OH Cl₃ HOI CU Cl., —f- CL — CG1,, —f- HOI Men verkrijgt op deze wijze methyleenchloriede OH, Cl,, chloroform CHC1₃ en koolstoftetrachloriede C0I₄, verbindingen, waarvan wij de eigenschappen tegelijk met die der overige halogeen verbindingen van de koolstof in de organische scheikunde zullen behandelen. Alleen willen wij hier vermelden, dat deze chlorieden niet, zooals die van de meeste metalloïden , door water worden ontleed.

!»4. Itereidingswijzen en eigcnsclin|)|tcn. liet silicium is na de zuurstof hot element, dat in de grootste hoeveelheid in de vaste aardkorst gevonden wordt. Met zuurstof verbonden als SiO, vormt het bergkristal, kwarts en zand, met zuurstof en metalen kiezelzure zouten of si 1 ic at e n , waaruit bijna alle rotssoorten zijn samengesteld.

Het element silicium is het eerst door Bekzeuus in 1823 bereid en wel door silieiumfluorkalium met kalium samen in een glazen buis aan verhitting te onderwerpen :

Tegenwoordig verkrijgt men liet gemakkelijker door kwartszand in poedervorm met magnesiumpoeder in de juiste verhouding te mengen en dit mengsel in een glazen buis te verhitten :

De inwerking heeft onder levendige warmteontwikkeling plaats. Na het koud worden verkrijgt men een zwartgrijze massa, die, met zoutzuur behandeld, het silicium in den vorm van een amorph poeder achterlaat. Men kan het silicium ook in gekristal-liseerden toestand verkrijgen, wanneer men het product der inwerking van magnesium op kwartszand met zink samen in een gesloten kroes boven kolenvuur tot dicht bij het kookpunt, van het zink verhit. Na het koud worden wordt de massa met zoutzuur behandeld, waardoor het zink in oplosbaar zinkchloriede wordt veranderd, terwijl het silicium in fraaie staalblauwe kristallen achterblijft. Het silicium had zich namelijk in den kroes in het gesmolten zink opgelost en bij het koud worden weder in kristallen afgescheiden. Terwijl het amorphe silicium bij hot verhitten in do lui-ht gemakkelijk .ontbrandt en tot SiO, wordt geoxydeerd. kan men liet gekristalliseerde zelfs in een zuurstofstroom sterk vorhitten, zonder dat meer dan oppervlakkige oxydatie plaats heeft. Daarentegen verbrandt het, wanneer men het in koolstofdioxyde tot roodgloeihitte verhit, volgens :

Door zuren, behalve door HF, wordt het gekristalliseerde silicium niet aangetast. Hot amorphe silicium wordt daarentegen door droog HC1 in siliciumchloroform, SiHCL, veranderd. Beide modificaties geven bij het koken met een oplossing van kalium- of\' natriumhydroxydo onder waterstofontwikkeling een kiozelzuur zout:

Silicium kan bij hooge temperatuur gesmolten worden , maar is nog niet in dampvorm verkregen. Het gekristalliseerde silicium kenmerkt zich door een zeer groote hardheid, welke die van het diamant nabij komt. Zijne soortelijke massa bedraagt 2,4⁽.t Or.

Silicinimratcrstor, SiH). Dit gas. door Whiii.ek ontdekt, bereidt mun door zoutzuur samen te brengen met ren verbinding van silicium en magnesium:

Het siliciummagnesium verkrijgt men gemakkelijk door tot poeder gemaakt kwartszand met magnesiumpoeder te mengen en te verhitten in een verhouding, die door de volgende vergelijking aangegeven wordt:

Het zoo verkregen SiMgj is echter niet zuiver en gewoonlijk met vrij magnesium gemengd. Hierop werkt het zoutzuur zoodanig, dat Mg Cl, en waterstof gevormd worden. Het ontwijkende siliciumwaterstofgas is daarom met waterstof gemengd en heeft in dien toestand de eigenschap, reeds bij gewone temperatuur in de lucht te ontvlammen. Het verbrandt dan tot silicium-dioxyde en water:

SiH,, is in zuiveren staat verkregen door verhitting der verbinding SiOjC^H,,;, die in de organische scheikunde behandeld wordt. Het brandt in dien toestand alleen dan in de lucht, wanneer men het aansteekt. G-loeit men het, dan wordt het in amorph silicium en waterstof ontleed. Één volume SiH,, levert dan twee volumen waterstof op. Hieruit volgt, dat 1 molecuul SiH,, 2 moleculen of 4 atomen waterstof bevat. Daar de dampdichtheid van SiH,, = 16,03 en dus het moleculairgewicht =82,06 is, zijn dus in het moleculairgewicht 28,06 gewichtseenheden silicium aanwezig. G-een bekende siliciumverbinding bevat minder dan 28,06 gewichtseenheden in het moleculairgewicht, zoodat hierdoor is aangetoond dat de samenstelling van siliciumwaterstof door SiH₄ uitgedrukt moet worden.

!)6. Verbindingen van hol silicium met de lialogenen. Wordt silicium, of het product der inwerking van Mg op Si0₂ {§ 94) in een glazen buis in een stroom van chloorgas verwarmd , dan ontvlamt het. Koelt men de ontwijkende dampen door een koud-makend mengsel af, dan verkrijgt men een klourlooze vloeistof, het si li ci um tet rac h 1 ori e d e, SiCL,, dat een soortelijke massa heeft van 1,52 Gr. en bij 60\' kookt. Het rookt in vochtige lucht en wordt door water in siliciumdioxyde en chloorwaterstof veranderd:

Diezelfde verbinding kan ook bereid worden, door chloor te leiden over oen gloeiend mengsel van siliciumdioxyde en kool :

Noch koolstof, noch chloor afzonderlijk werkt op Si0.₂ In, aangezien het vereenigingsstreven van C tot O en van Cl tot Si niet toereikend is, om liet SiO, te ontleden ; bij gelijktijdige aanwezigheid echter werken die krachten samen, zoodat siliciumchloriede en koolstofoxyde ontstaan.

Door inwerking van bromium en jodium op silicium ontstaan het slliciumtetrabromiede, SiBr, en hot si 1 iciumtetra-jodiede, Si.J., ; door inwerking van HC1 op silicium wordt het silicium chloroform, SiHCL , verkregen.

Opmerkelijk is het groote vereenigingsstreven van silicium tot fluorium. Ook het anders zoo moeilijk verbindingen vormende, gekristalliseerde silicium ontvlamt bij gewone temperatuur in fluorgas en levert hot s i 1 i c i u m fl u o r i e d e, SiF₄, op. Men bereidt het echter gewoonlijk door de inwerking van fluorwaterstof op silicimndioxyde ;

Daar het water, zooals wij aanstonds zullen zien, met SiF,, andere producten vormt, is het beter ter bereiding een mengsel van zand, fluorcalcinm en zwavelzuur te gebruiken:

en van het zwavelzuur veel meer te nemen, dan door de vergelijking wordt vereischt, om zoodoende het water door het zwavelzuur te laten opnemen, voor dat het op SiF, heeft kunnen inwerken.

SiF, is een kleurloos gas, van stekenden reuk. Bij —102° bevriest hét tot een witte massa, die by verhooging van temperatuur verdampt, zonder vooraf te smelten. Het rookt in vochtige lucht en wordt door water ontleed volgens de vergelijking:

Het siliciumdioxyde, Si0₂, wordt als een geleiachtige, waterhoudende massa afgescheiden, terwijl het siliciumflnorwater-stofzuur, HjSiF,;, in water opgelost blijft. Men kent dit zuur slechts in waterige oplossing. Verdampt men die oplossing, dan wordt FLSiF,. ontleed in SiF,, en 2 HF. Wordt de oplossing met metalen samengebracht, dan ontstaan, onder ontwikkeling van waterstof, zouten, die siliciumfluorieden worden genoemd.

!gt;7. Aljremeen overzicht over de ei?eiisclmi)|ieii van de elementen der koolstofgroep. Tot de elementen der koolstofgroep worden behalvi- de koolstof en het silicium ouk het germanium, het tin

en het lood gerekend; deze elementen zullen echter eerst later, bij de metalen worden behandeld. Silicium en koolstof komen daarin met elkander overeen, dat hunne waterstof-en halogeenverbindingen een analoge samenstelling hebben. zooals uit de formules CH_t, SiH.,, CC1₄. SiCl,,, CHClj, 8iHC]₃ enz. blijkt. Hetzelfde is het geval met hunne verbindingen met andere elementen, zooals wij later zullen zien. De waterstofverbindingen van koolstof en silicium zijn indifferente stoffen. CH₄ is moeielijker ontleedbaar dan SiH,,. De vormingswarmte van CH., (het moleculairgewicht in grammen) bedraagt 21,8 Caloriën, die van HiH., is niet met zekerheid bekend. Ook CCl., is bestendiger dan SiCL,; de vormingswarmte van CC1,, bedraagt 21,0 Caloriën, die van SiCL, is evenmin bekend als die van SiH,,. De physische eigenschappen van de elementen veranderen in een andere richting dan bij de vorige groepen. Koolstof, met het atoomgewicht 12, heeft in gekristalliseerden toestand een soortelijke massa van 2,5 tot 3,5 G.; silicium, met het atoomgewicht 28,06. heeft in gekristalliseerden toestand een soortelijke massa van 2,49 O. Koolstof kan niet gesmolten worden, silicium wel; zijn smeltpunt is evenwel niet bepaald. Geen van beide elementen is in dampvorm verkregen.

!)8. Ucreidingsirijzeii en eigenschappen. Het horiiiin komt In de natuur voor in den vorm van boor zuur, HjBO., en van boor-zure zouten, zooals borax, NajB,,O_r-f-10 H₂0, en bo raclet, 2 MgjBjO,.-f-MgCl,. Het element is het eerst bereid door Gay-Ltjssac en Thénard (1808).

Men verkrijgt het, door boortrioxyde mot natrium, bedekt met een laag keukenzout, in een kroes tot een hooge temperatuur te verhitten:

De gesmolten massa wordt, na het koud worden, met zoutzuur-houdend water behandeld, waardoor het natriumboraat wordt opgelost, terwijl het borium als een groenachtig bruin, amorph poeder achterblijft. Onzuiver, maar gemakkelijker verkrijgt men het door borax, in een kroos, met poedervormig magnesium samen te smelten.

Het borium verbrandt bij het verhitten in de lucht met een schitterend licht tot boortrioxyde. Door salpeterzuur en zwavelzuur wordt het tot boorzuur geoxydeerd. Het is een weinig in zuiver water oplosbaar en kleurt dit groenachtig geel. Door toevoeging van zuren of zouten wordt het uit die oplossing weder afgescheiden Het borium lost ook op in gesmolten aluminium. Nadat de massa afgekoeld is, wordt het aluminium door verdund zoutzuur opgelost, en er blijven zwarte, gele en bruine kristallen achter, die bijna zoo hard zijn als diamant, en die men vroeger voor een allotropische modificatie van het borium hield. Het is echter gebleken , dat zij aluminium in wisselende verhoudingen bevatten.

igt;!). Verbindingen van het borium. Boorwaterstof is in zuiveren toestand niet bekend. Vermengd met waterstof verkrijgt men deze verbinding, wanneer men zoutzuur laat inwerken op boormagnesium. Deze laatste verbinding wordt gemengd met vrij borium en boorstikstof bereid, door B₂0.. met magnesium te verhitten volgens :

Door de inwerking van het zoutzuur op onveranderd gebleven Mg ontstaat dan ook vrije waterstof.

Boorwaterstof is een kleurloos gas van hoogst onaangenamen reuk. Het brandt met een groene vlam. Zijne samenstelling kan hoogst waarschijnlijk door de formule BH, worden uitgedrukt. Daar echter boorwaterstof nog niet van de bijgemengde vrije waterstof gescheiden kan worden, was het tot nu toe niet mogelijk, oene nauwkeurige analyse van die verbinding te maken.

Boortrichloriede, BCl, , bereidt men door chloor te laten werken op vrij borium, of door chloor te leiden over een verhit mengsel van boortrioxyde en kool volgens;

Het is een kleurlooze vloeistof, die bij 18\' kookt, en die een soortelijke massa heeft van 1,35 G. Hare dampdichtheid is —58,00, haar moleeulairgewicht dus = 117,3, overeenkomende met de

formule BC!₃. Boortrichloriede rookt in de luuht en levert met water, boorzuur en zoutzuur op:

Men kent ook BBr,, boortribromiedo, daarentegen geen verbinding van boor met jodium.

Het boortrifluoriede, BF^. verkrijgt men door een mengsel van calciumfluoriede en zwavelzuur op boortrioxyde te laten werken :

Het is een kleurloos gas, dat in de lucht sterk rookt. Zijne dampdichtlieid is =34. Het lost in water op; de verdunde oplossing wordt echter langzaam veranderd in boorzuur, dat zich in vasten vorm afscheidt, en in boorfluorwaterstofzuur, datin water opgelost blijft:

ïlet borium wordt met het aluminium, gallium, indium en thallium tot één groep vereenigd. De algemeene eigenschappen dezer groep zullen wij bespreken, wanneer wij deze elementen, die alle tot de metalen gerekend worden, behandelen.

100. Valentie der elcuienten ten opzichte van waterstof. Alle tot nu toe beliiiiiilelde elementen vormen waterstofverbindingen. De waterstofverbindingen van de elementen, die tot oen en dezelfde groep behooren, hebben, zooals wij reeds vroeger opmerkten en zooals ook uit de volgende tabel blijkt, een analoge samenstelling:

Één atoom van een halogeen verbindt ziuh met één atoom waterstof, één atoom van een element der zuurstofgroep met 2 atomen, één atoom van een element der stikstofgroep met 3 atomen en één atoom van een element der koolstofgroep met 4 atomen waterstof tot één molecuul. Het is nu niet mogelijk, andere waterstofverbindingen dezer elementen te bereiden, welke in het molecuul op één atoom van het andere element meer waterstof bevatten. Wij zeggen derhalve dat één atoom van een halogeen verzadigd wordt door één atoom waterstof, en evenzoo dat één atoom van de elementen der zuurstof-, stikstof- en koolstofgroep verzadigd is, wanneer het zidi met 2, 3 of 4 atomen waterstof verbonden heeft.

Wy kunnen ons van de oorzaak van dit verschillend gedrag der tot versdüllende groepen behoorende elementen een voorstelling maken, wanneer wy aannemen, dat van een atoom van een element scheikundige krachten kunnen uitgaan naar één of meer

richtingen. Veronderstellen wij verder, dat de affiniteit van een waterstofatoom slechts langs ééne richting werkt, en dat dé scheikundige krachten van een halogeen atoom en van een atoom der tot de zuurstof-, stikstof- en koolstofgroep hehoorende elementen op waterstofatomen langs één, twee, drie of vier richtingen werken, dan ziet men gemakkelijk in, dat de affiniteit van een halogeenatoom tot waterstof bevredigd is, wanneer zich dit met één waterstofatoom heeft verbonden, dat daarentegen voor de bevrediging der affiniteit van een atoom der elementen van de 3 andere groepen het verbinden met twee, drie of vier atomen waterstof noodzakelijk is. In deze wijze van voorstelling ligt het denkbeeld opgesloten, dat in een molecuul HjO, H,S, H,Se en H,Te de 2 waterstofatomen door de langs 2 richtingen werkende krachten van liet zuurstof-, zwavel-, sele-nium- en tolluriumatoom bij elkander gehouden worden, dat zij door bemiddeling van deze atomen en niet onderling verbonden zijn. Op gelijke wijze zijn de 3 waterstofatomen in H₃N, H₃P, HjAs en PLjSb en de 4 waterstofatomen in HjC en H^Si niet rechtstreeks onderling, maar aan het N,P,As,Sb,C en Si atoom gebonden. Aan deze voorstelling over de wijze van binding der atomen in het molecuul, of zooals men zegt over den bouw of de structuur van het molecuul kan men ook in de formules uitdrukking geven. Te dien einde duidt men het aantal der richtingen, volgens welke de scheikundige krachten, die van een atoom uitgaan, werken, door verbindingsstrepen tusschen de teekens der atomen aan. Die richtingen zelf worden echter door die strepen niet voorgesteld. B. v.:

Onttrekt men aan het water ITO, de ammonia H₃N en het methaan HjC één atoom waterstof, dan verkrijgt men de onverzadigd e atoomgroepen, resten of radicalen:

Worden zulke groepen uit de verzadigde verbindingen door scheikundige reacties afgescheiden, dan werken scheikimdige krachten langs de onbevredigde richtingen tusschen de elementen van dezelfde soort en geven aanleiding tot hot ontstaan van meer

samengestelde verbindingen. Zóó ontstaat door vereeniging van 2 resten hydroxy!, —O—H, liet waterstofdioxyde H-—O—O—H, door vereeniging van 2 resten amiede, —N = H,, het diamiede H, — N—]S^T — Hj en door vereeniging van 2 resten methyl, —C . het dimethyl H_;i™zC—C H.j.

Op deze wijze is het gemakkelijk zich een voorstelling te maken van do structuur van allo tot nu toe behandelde verbindingen, die uit waterstof en slechts één ander element zijn samengesteld.

l\'hosphorwaterstof. Vloeibare piiosplionvaterstci\'. Arseenwaterstof. Autimouiumwaterstoiquot;.

Naar het aantal richtingen, volgens welke de scheikundige krachten van eenig atoom werken, kent men aan dit atoom een bepaalde valentie toe, en zegt men, dat een waterstofatoom en een halogeenatoom de valentie één hebben, of univalent zijn; een atoom van do elementen der zuurstofgroep heeft dan do valentie twee of is bivalent, een atoom van de elementen der stikstofgroep en van het borium heeft de valentie drie, of is trivalent, en een atoom van de elementen der koolstofgroep heeft de valentie vier, of is quadrivalent.

101. Maxi in ii in valentie dor elementen. l)e in de vorige paragraaf ontwikkelde beschouwingen steunden uitsluitend op de samenstelling van de waterstofverbindingen. Neemt men echter aan, dat de van een atoom uitgaande scheikundige krachten volgons één of meer richtingen op een waterstofatoom kunnen werken, dan ligt het voor de hand, om deze wijze van voorstelling ook toe te passen op alle andere verbindingen. Maakt men evenwel te dien einde gebruik van de valentie, die aan de elementen volgens hunne waterstofverbindingen moet worden toegekend, dan stuit men op vele moeilijkheden. Terwijl b. v. de samenstelling van verbindingen als BrCi en JC1 in overeenstemming is met de voorstelling, dat de halogeenatomon univalent zijn, ook ten opzichte van elkander, is de samenstelling van het jodium-

tricliloriede, JClj, hiermede in strijd. Een atoom van het univalente element moet volgens § 100 door verbinding met één atoom van een ander univalent element verzadigd zijn. Daar JC1 echter (§ 29) nog chloor opneemt en op deze wijze JClj gevormd wordt, is dit blijkbaar bij jodium en chloor niet het geval. Men kan nu , om zich van de structuur van JCI3 een voorstelling te vormen, verschillende veronderstellingen maken, b. v. dat van een jodium-atoom scheikundige krachten langs drie, van een chlooratoom

wordt aangeduid; of men kan aannemen, dat van elk chloor-en jodiumatoom scheikundige krachten langs twee richtingen wer-

wijzen van voorstelling zijn mogelijk. Op dergelijke moeilijkheden stuit men eveneens bij de halogeenverbindingen der meeste andere elementen. De samenstelling van SjCl₂ (Cl—S—S—Cl), SC1₂, SeCl₂en TeClj is b. v. in overeenstemming met de bivalentie van S, Se en Te, en de ■ univalentie van chloor ook ten opzichte van elkander. De samenstelling van zwaveltetrachloriede, SCI.,, van SeClj en TeCl₄ en die van de overeenkomstige verbindingen met de andere halogenen is echter daarmede in strijd, en de structuur dezer verbindingen zou b. v. verklaard kunnen worden, wanneer men aannam, dat de elementen S, Se en Te ten opzichte van de halogenen quadrivalent en de halogenen zelf univalent waren. Komt verder de samenstelling van N01,, N.T.J, PCI3, PBr_:!, PJ„ PF,, AsCl,,, AsBr₃, AsJ„ AsP₃, SbClj, SbBr.., SbJj en SbP, overeen met de trivalentie van de elementen der stikstofgroep en de univalentie van de halogenen ook ton opzichte van elkander, zoo is dit daarentegen niet het geval met de samenstelling van PCI-, PBr₅, PJ-. PP., As.l -. SbCl_s, SbJ-en SbF.. De structuur dezer verbindingen zou men zich b. v. kunnen voorstellen , door aan te nemen , dat de elementen P, As en Sb ten opzichte van sommige halogenen de valentie quot;j hadden, of quinquevalent waren, de halogeenatomen echter de valentie één behielden. Alleen \'quot;ij de halogeenverbindingen van de elementen der koolstofgroep en bij die van hiet borium is het niet noodig andere ver-ouderstellingen over de valentie dezer elementen ten opzichte van de halogenen te maken dan die, welke uit de watorstofverbindingen

dezer elementen zijn afgeleid. Dit blijkt uit de samenstelling van COIj, SiCI,, BC1.J enz.

Ook de toepassing van de leer der valentie op de zuurstofver-bindingefi der meeste elementen geeft aanleiding tot dergelijke moeilijkheden, als wij zooeven besproken hebben, wanneer men namelijk voor de valentie die waarde aanneemt, die uit de samenstelling van hunne waterstofverbindingen afgeleid wordt. Om nu de voordeelen niet te verliezen, die de toepassing van de loer dei-valentie oplevert, en die hoofdzakelijk daarin bestaan, dat wij ons een voorstelling kunnen maken van de wijze, hoe de atomen in een molecuul met elkander verbonden zijn, en dat wij hieruit gevolgtrekkingen kunnen afleiden, die experimenteel kunnen worden getoetst , is men overeengekomen, om aan te nemen, dat de waterstofatomen steeds univalent en de zuurstofatomen steeds bivalent zijn, en dat de halogeenatomen ten opzichte van de metalen en van bijna allo andere elementen univalent, daarentegen ten opzichte van elkander en ten opzichte van de zuurstof met een hoogere valentie dan één kunnen fnngeeren. Deze uitbreiding der leer van de valentie sluit dus hot denkbeeld in, dat van de\'atomen van alle behandelde elementen , behalve van de waterstofatomen, scheikundige krachten uitgaan langs meer dan één richting, dat echter die krachten niet altijd langs elke richting in werking komen; of dit al dan niet geschiedt, hangt van verschillende omstandigheden af. In de eerste plaats is de aard van het andere element, waarop de werking geschiedt, hierop van invloed. Terwijl b. v. een jodiumatoom op een waterstofatoom altijd slechts langs één richting aantrekkend werkt,

zooals wij later zullen zien, op zuurstofatomen zelfs langs 7 richtingen werken.

Voor elk element leidt men zoo uit de samenstelling zijner verbindingen het grootste aantal richtingen af, volgens welke scheikundige krachten, van een zijner atomen uitgaande, kunnen werken, of wat hetzelfde zegt, men vindt zoo zijne maximnui-valentie. Uit eene meer volledige kennis van de verbindingen der tot nu too behandelde elementen blijkt dan, dat die maximum-valentie bij de halogenen = 7, bij S, He en Te = 6, bij N, P, As en Sb = 5, bij L\'en Si ^ 4 en bij B — \'i gevonden wordt. Zooals echter het naast elkander bestaan van verbindingen als JC1 en JC1_:., PCI., en PCI-, Nil.; en NIL,Cl enz. bewijst, is het evenwel niet noodig, dat de

affiniteit van een element tot een ander langs alle richtingen, volgens welke zij op elkander kunnen werken , bevredigd is. Langs hoeveel richtingen die bevrediging plaats heeft, hangt af\' van de betrekkelijke hoeveelheden der op elkander werkende stoffen, maar tevens van de uitwendige omstandigheden, waaronder vooral de temperatuur en de druk een belangrijken invloed uitoefenen. Zoo wordt b.v. het herhaaldelijk besproken .JCl3 onder gewonen druk bij -|- 25° in JC1 en CU ontleed. Van de 3 lichtingen , volgens welke het jodium op chloor kan werken , blijft dus boven die temperatuur slechts éöne fungeeren. Bij hoogereu, door chloorgas veroorzaakten druk blyft JC1_:! ook boven 25 bestaan en is dus hot jodium ook boven die temperatuur nog trivalent ten opzichte van chloor. Geheel overeenkomstige verschijnselen worden bij PCL en PCl_ri (§ 77} en bij vele andere stoffen opgemerkt.

De volgende formules doen zien, hoe men zich de structuur van de moleculen der meeste tot nu toe behandelde en niet reeds in § 100 besproken elementen en verbindingen volgens bovenstaande beginselen voorstelt:

Jodiumtrichloriedc. Fluorium. Zuurstof. Ozone. Zwaveltctrachloriede. Zwavelhexajodicde.

Uydroxylammoniumchlorr b. Pliosphorus. Phospiiortrichloriede. Pliosphorpentachloriedquot;

Autiiuoniumoxychlori d- Aethyleen. Aethyleendichloriede. Acetyleen. S\'Uciumchloroform.

Daar, waar in bovenstaande voorbeelden 2 atomen van eenzelfde element door 2 of 3 verbindingsstrepen met elkander verbonden zijn, zooals bij do formules van de zuurstof, hot ozone, den phosphorus, het aethyleen en het acetyleen, stelt men zich werkelijk voor, dat de scheikundige krachten dezer atomen langs evenveel richtingen op elkander werken. Men zou evengoed kunnen aannemen, dat die werking slechts langs ééne richting plaats had en die verbindingen als onverzadigde kunnen beschouwen, zooals _r/^H

echter aan de eerste wijze van voorstelling de voorkeur geeft, kan eerst bij de behandeling der organische scheikunde uiteengezet worden.

102. Eciuivalentgewichteu. Atomen van gelijke valentie noemt men gelijkwaardig of equivalent. In de meeste verbindingen is b. v. één atoom chloor equivalent met één atoom waterstof, en de waterstof kan derhalve ook in vele verbindingen atoom voor atoom door chloor gesubstitueerd worden (§93); daarom zijn dan ook 35,453 gewichtsdeelen chloor equivalent met 1 gewichtsdeel waterstof. Een atoom of 16 gewichtsdeelen zuurstof is equivalent met

2 atomen of 2 gewichtsdeelen waterstof. Verder is één atoom of 14,041 gewichtsdeelen stikstof veelal equivalent met 8 atomen of

3 gewichtsdeelen waterstof. Do hoeveelheden van de elementen, die met 1 gewichtsdeel waterstof gelijkwaardig zijn, worden equivalent ge wicht en genoemd. Zoo zijn de equivalentgewichten van Cl, O, N enz. voor de besproken gevallen 85,453 , 8, 4,68 enz. ilen vindt het equivalentgewicht van een element, door zijn atoomgewicht te deelen door de valentie. Wordt hiervoor de maximumvalentie genomen , dan is het equivalentgewicht van een element een constant getal. Gewoonlijk deelt men echter het atoomgewicht door de waterstofvalentie van het element en beschouwt het zoo verkregen gotal als zijn equivalentgewicht. Dit getal wordt soms nog, ofschoon veel minder dan vroeger, voor berekeningen gebruikt.

103. Oxyznren en anhydrieden. Eon- en meerbasische zuren. Xnre en nentrale zouten. Vele zuurstofverbindingen der inotalloï-den vormen, bij hunne inwerking op water, zuren:

Omgekeerd kunnen oxyden der metalloïden worden verkregen uit vele oxyznren, wanneer men aan deze de elementen van hot water onttrekt, b. v. :

Zulke oxyden, die door hunne vereeniging met water oxyznren opleveren, of die ontstaan uit oxyznren, wanneer men aan deze de elementen van het water onttrekt, noemt men anh yd rieden der zuren, of eenvoudig anhydrieden. Zoo heet b. v. GljO het anhydriede van het onderchlorigzuur, SO., het anhydriede van hot zwavelzuur enz.

Zooals reeds in § 15 is medegedeeld, verkrijgt men zouten, wanneer men in do zuren waterstof door metalen vervangt. Naar gelang van het aantal der waterstofatomen , die in een molecuul van het zuur door metalen kunnen vervangen worden. onderscheidt

men de zuren in oenbasische, tweebasische, driebasi-sche enz. Wordt in een meerbasisch, d. i. een meer dan éónbasisch zuur slechts een gedeelte der waterstof door metalen vervangen, dan noemt men de aldus gevormde zouten zure zouten. Is al de vervangbare waterstof in het zuur door metalen vervangen, dan worden neutrale zouten gevormd. Uit oen eenbasiscb zuur kunnen geene zure zouten ontstaan, uit een tweebasisch zuur met één metaal één neutraal en één zuur zout, uit een driebasisch zuur met één metaal tweeërlei zure en één neutraal zout, enz. B. v.

HCIO H-NaOH =NaC10 H₂0 HjSO»-|-N^TaOH =NaHS0₄ -f-H.O H, SO, -t- 2 NaOH = NajSO,_t -f- 2 H₂0 H.PO., -h NaOH = NaEUPO, 11,0 ILjPOi -f 2 NaOH = Na,HPO, 2 HjO H^PO,, 3 NaOH Na₃P0₁ 3 H,0.

Een atoom van een univalent metaal, b. v. K, Na, Ag vervangt natuurlijk slechts één atoom waterstof, een atoom van een polyvalent metaal vervangt daarentegen zooveel atomen waterstof, als door de valentie wordt aangeduid. Plierdoor komt het, dat voor het ontstaan van neutrale zouten uit éénbasische zuren met polyvalente metalen, zooals b. v. het bivalente calcium, meer dan één molecuul van het zuur moet medewerken ;

2 HCIO GaOjH, = Ca(C10)₂ 2 H₂0 2 H j PO CaOj H, = CaH_t(P0_;i.i₂ 2 H₂ O Hjl\'üj CaOjH, CaH PO,, -f 2 11,0 2 H..POj 3 lt; \'aOjHj = CajlPOj), O 11,0.

104. Oxyverbindingen van chloor. De affiniteit van chloor tot zuurstof is gering. Daarom verbinden zich deze elementen niet rechtstreeks met elkander. Langs indirecten weg kunnen wij echter 2 oxyden en 4 verschillende oxyzuren van chloor bereiden, namelijk:

Deze verbindingen zijn alle zeer onbestendig, echter des te bestendiger, naarmate zij meer zuurstof in het molecuul bevatten. In het chloormonoxyde en het onderchlorigzuur treedt de chloor univalent op, zoodat de structuur dezer verbindingen door Cl—O—Cl en H—O—Cl wordt voorgesteld. Verder neemt men aan, dat in het chlorigzuur de chloor als trivalent element, in het chloorperoxyde als quadrivalent, in het chloorzuur als quinquevalent en in het perchloorzuur met zijne maximum valentie als septivalent element fungeert. In overeenstemming hiermede worden do volgende stme-tuurformules dezer verbindingen opgesteld :

Wij zien hieruit, dat niettegenstaande de affiniteit van chloor tot zuurstof gering is. de chloor eerst dan met zuurstof verzadigd

wordt, wanneer scheikundige krachten langs 7 richtingen op zuurstofatomen werken. Do krachtige affiniteit van chloor tot waterstof is daarentegen reeds volkomen bevredigd , wanneer een chlooratoom zich met één waterstofatoom heeft verbonden, wanneer het dus slechts langs één richting op waterstof heeft gewerkt. Uit dit feit, evenals uit vele andere, blykt, dat er geen eenvoudig verband bestaat tusschen de grootte van het vereenigingsstreven van twee elementen en de grootte van de valentie, waarmede zij in hunne verbindingen optreden.

105. (.\'hloormouoxyde, oiiderchlorigrzunranhydriede, CM*. Wordt droog chloorgas bij gewone temperatuur over droog mercurioxyde geleid, dan ontstaat chloormonoxyde volgens de vergelijking:

Twee atomen chloor vervangen één atoom zuurstof zóó, dat uit 2 moleculen mercurioxyde een molecuul kwikzilveroxychloriedo

toestand van ontstaan, met 2 andere ohlooratomen tot chloormonoxyde verbindt. Met vrije zuurstof vereenigt de chloor zich niet.

Chloormonoxyde is een bruingeel gas van chloorachtigen reuk. Het kan verdicht worden tot een roode vloeistof, die bij —19 kootet. Tracht men die vloeistof uit een vat in een ander over te gieten, dan ontploft zij hevig, terwijl zij in chloor en zuurstof ontleed wordt. Ook het gas ontploft, wanneer men het verwarmt, maar minder hevig. Onder don invloed van het directe zonlicht wordt het bij gewone temperatuur vrij snel, maar zonder ontploffing ontleed; aan het diffuse daglicht blootgesteld, ontleedt het langzamer. Bij die ontleding worden uit 2 volumen chloormonoxyde, 2 volumen chloor en 1 volume zuurstof gevormd. Hieruit volgt do juistheid der formule C1₂0, waarmede ook de gevonden damp-diehtheid overeenkomt. De gemakkelijke ontleedbaarheid dezer verbinding wordt verklaard, wanneer men weet, dat hot scheikundig proces:

2 CU O = 2 CU -f- Oj voor een gewichtshoeveeiheid in grammen, gelijk aan die, welke door do vergelijking wordt uitgedrukt, met een warmteontwikkeling van :gt;5,6 Caloriën gepaard gaat. Do vorming der verbinding uit de elementen zou een warmteabsorbtie van een even groot bedrag vereischen, en dit is de reden

waarom zij niet plaats heeft , daar in het. algemeen scheikundige processen, welke onder sterke warrateabsorbtie zouden moeten verloopen, of volstrekt niet öf slechts onder bijzoiulero omstandigheden tot stand komen.

01,0 is een krachtig oxydatiemiddel: licht brandbare stoffen, zooals phosphorus en zwavel. ontvlammen er in. i)oor chloor-waterstofgas wordt het in chloor en water veranderd:

Één volume water lost bij O ongeveer 200 volumen (,^:l₂0 op. De oplossing bevat echter onderchlorigzuur:

10(gt;. Oiulorclilorigzinir, HC10. Dit zuur is slechts in waterige oplossing bekend. Mon verkrijgt deze, behalve op de in de vorige paragraaf besproken wijze, door chloor te leiden in water, waarin zich versch bereid mercurioxyde bevindt:

Door de verkregen vloeistof te distilleeren verkrijgt men als distillaat een zuivere oplossing van onderchlorigzuur, terwijl het gelijktijdig gevormde mercurichloriede in de retort achterblijft. Ook door chloor te leiden in een oplossing van natrium- of kalium-carbónaat, verkrijgt men HC10 in oplossing:

deze kan eveneens door distilleeren van het NaCl worden gescheiden. De oplossing van FTCIO is zeer gemakkelijk ontleed baar. en wel des te gemakkelijker, naarmate zij meer geconcentreerd is. Daar bij die ontleding zuurstof in toestand van ontstaan vrij komt:

is het begrijplijk, dat zij sterk oxydeerend en bleekend werkt. Ook do zouten van hot onderchlorigzuur. die men h y p o c h 1 o r i e ten noemt, zijn zeer onbestendig. Men bereidt deze, door chloor, bij lage temperatuur, óp sterke basen te laten inwerken:

De zoo verkregen mengsels van hypochlorieten en chlorieden worden in de nijverheid als bleekzouten gebruikt. Door andere zuren, ook door hot zwakke koolzuur, wordt oiideivhlorigzuur

daaruit vrij gemaakt. Door verhitting worden do oplossingen der liypoclilorioten zoodanig ontleed. dat ehloraten en rlilorioden ontstaan: ?. NaCIO — NaCIOj 2 NaCl.

107. C\'liloor|»eroxjde C10-. Brengt men in een kleine retort bij geconcentreerd zwavelzuur poedervormig kaliurachloraat in kleine hoeveelheden , en verwarmt men de retort iu een waterbad zeer zacht, dan ontwijkt het cliloorperoxyde als een bruingeel gas, dat door afkoeling tot een bij 9,9 kokende vloeistof verdicht kan worden. Door de inwerking van kaliumcliloraat op zwavelzuur wordt, eerst chloorznur vrij gemaakt:

Het chloorznur wordt echter onmiddellijk door do waterentlrekkemle werking van het zwavelzuur ontleed in pen-hloorznur eu ihloor-peroxyde ;

Die liereiding is niet zoiider gevaar, daar het CIO, in gasvorm en als vloeistof uiterst gemakkelijk en onder hevige ontplofUng in chloor en zuurstof ontleed wordt, zeer zeker om dezelfde redenen, die in S lori. bij de bespreking der ontplofbaarlieid van (\'l₂0. zijn medegedeeld. Het aantal Caloriën, dat bij ontleding van ClUj vrij komt, is echter nog niet bepaald. Vele brandbare stoffen, zooals phosphorus, suiker, aether enz. ontvlammen, wanneer men ze met lt;\'l()₂ in aanraking brengt. Door de volgende proef kan men dit zonder gevaar aantoonen. In een spits toeloopend kelkglas, dat met water is gevuld, werpt men eenig kalinmchloraat en eenige stukjes gelen phosphorus; vervolgens laat men, door middel van eene tot op den bodem van het kelkglas reikende pipet, druppelsgewijs geconcentreerd zwavelzuur toevloeien. Door de inwerking van het ontwikkelde i hloorperoxyde verbrandt alsdan de phosphorus onder water met een helder licht.

De gevonden dampdichtheid van cliloorperoxyde is in overeen-stomniing met, die, welke door de formule CIO» wordt gecisrht. In water is het oplosbaar. Voegt men kalium-of nat,riumbydroxyde bij die oplossing, dan ontstaat een mengsel van een ihloraat en een chloriet:

Ion. (\'Iihirigxiiiir, IICIO,. Dit zuur is in vrijeii toestand niet bekend: wel echter ontstaan chlorigzure zouten, of chlorieten.

door de zoo evon besproken inwerking van CIO, op basen. Door liet verschil in oplosbaarheid kan men liet chloriet van het gelijktijdig ontstane chloraat scheiden. De chlorieten zij11 zoor onlto-stendige verbindingen. Door inwerking van zuren op chlorieten ontstaat een mengsel van chloorperoxyde en chloor, dat men vroeger verkeerdelijk voor het anhydriede van hot chlorigzuur, Cl,O,. heeft gehouden:

Ba (CIO.,), -f- HjSO, = Ba SO,, 4- 2 IIC10₃. Het bariumsulfaat wordt als eeu wit onoplosbaar poed(U\' neergeslagen en door (iltreeren van de waterige oplossing van het chloor-zunr gescheiden. Deze kan onder do luchtpomp geconcentreerd worden, totdat zij 40 ⁰/\'₀ chloorzuur bevat. Tracht men haar nog meer geconcentreerd tc maken, dan wordt het ihloorzuur in chloor, zuurstof en porchloorzuur ontleed. Do geconcentreerde oplossing van chloorzuur is kleurloos, en kleurt blauw lakmoes rood, zonder het te bleeken. Zij werkt sterk oxydeerend en doet zwavel , phosphorus, alcohol, papier enz. ontvlammen. Door zoutzuur worden chloorzuur en zijne zouten, die chloraten genoemd worden, ontleed onder ontwikkeling van chloor :

De chloraten ontstaan naast chlorieden, zooals in S 106 is medegedeeld, door de oplossingen van hypochlorieten to verhitten. Men kan ze echter ook rechtstreeks bereiden, door chloor te leiden in verwarmde en geconcentreerde oplossingen van basen. b. v.;

3 Clj 6 KOH = KCIO. -f- 5 KC1 -f- 3 HjO. Do vormingswarmte eener waterige oplossing van oen hooveelheid IICIO3 S\'Pl\'Jk aan het moleculairgewicht in grammen of van bet grammol ecuul HClOj, zooals men kortheidshalve zegt, uit de elementen en water, bedraagt 23,9 Calorien. Het anhydriede van liet chloorzuur is niet bekend.

110. i\'ercliloorziinr, HClOt. Om porchloorzmn te bereiden vei\' warmt men kaliumperchloraat mot geconcentreerd zwavelzuur in een retort:

Bij 110 distilleert alsdan het percliloorzuur over ; dit wordt bij afkoeling verdicht tot een kleurlooze of lichtgeel gekleurde vinei-stof. Bij het voortzetten der distillatie verandert de overgaande vloeistof liij het afkoelen in kristallen van het perchloorzmir-hydraat, HClÜ,-t-HjO (zie S ül). Dit heeft zijn ontstaan daaraan te danken, dat het zuur bij het distilleeren gedeeltelijk wordt ontleed, en wel in zuurstof, oxyden van chloor en water. Dit laatste vereenigt zich dan met het zuivere perchloorzuur tot het hydraat.

Het voor de bereiding uoodige kaliumperchloraat verkrijgt men door verhitting van kaliumchloraat. In § 43 hebben wij, wel is waar, vermeld, dat kaliumchloraat bij verhitting in kaliumchloriedc en zuurstof uiteenvalt. Deze ontleding heeft evenwel in twee phases plaats. Aanvankelijk wordt namelijk kaliumperchloraat, zuurstof en kaliumchloriede gevormd :

wil men het kaliumperchloraat vervolgens in kaliumehloriede en zuurstof ontleden, dan moet sterker verhit worden :

Wil men daarentegen kaliumperchloraat bereiden, zoo laat men de massa, nadat \'/3 van de zuurstof, die vrij kan komen, ontwikkeld is, koud worden en lost het kaliumchloriede in koud water op. Het kaliumperchloraat, dat zeer moeilijk oplosbaar is, blijft alsdan gemengd met een weinig kaliumchloraat achter. Van de laatste bijmenging kan het worden bevrijd door behandeling met zoutzuur, dat het kaliumchloraat onder chloorontwikkeling in kaliumchloriede verandert (§ 109), terwijl het kaliumperchloraat onaangetast blijft.

liet zuivere perchloorzuur is een rookende, hygroscopische vloei--tof, die bij het bewaren, ook in het donker, na eenige dagen van zelf ontploft. Druppelt men de vloeistof op papier, hout of houtskool, dan ontploft zij hevig, terwijl die stoffen verbrand worden. Op de huid gebracht veroorzaakt zij pijnlijke wonden. Hel hydraat 1 [(\'10., 11,0 smelt bij 50 en wordt bij het distil . leuren gesplitst in watervrij zuur, dat bij 100 overgaat en in een meer waterhoudend zuur, dat in de retort arhterblijft.

lit; vormiiiKSwarmte eener waterige oplossing van een grammo-lei iiiil peivhlourzuiir uit de elementen en water bedraagt :i8,(j ( \'aloriën.

111. 0\\yverbiiidiiigcn van liroiiilinn. Uxyden van bromium zijn niet bekend. Dt oxyzuren HBrO, onderbromigzu ur, en HBrO,.

bromi u umiur, gelijken ia hunne eigenschappen zeer veel op de oxy-zuren van chloor, welke een analoge samenstelling hebben, ook hunne

chlorigzuur en chloorzuur overeen (§ 104). Zij zijn beide slechts in waterige oplossing bekend. Het IIBrO wordt door inwerking van bromium op in water verdeeld IlgO verkregen en werkt bleekeud : het HBrOj verkrijgt men door chloor in broomwater te leiden :

of beter door bromium op zilverbromaat te laten inwerken. De bromaten zelf worden door Inwerking van bromium op een geconcentreerde en verwarmde oplossing van basen bereid :

Het bromiumzuur is gemakkelijker ontleedbaar dan het chloorzuur. De vormingswarmte eener waterige oplossing van het gram-molecuul uit de elementen en water bedraagt 12,o Caloriën. Een perbromiumzuur is niet bekend.

112. Oxjverbiiidingcii van jodium. Meakent ecu oxyde en twee oxyzuren van hot jodium. Hot jodiuinzuur, HJOj, verkrijgt men door jodium met sterk salpeterzuur te verwarmen :

of door jodium op chloor- of bromiumzuur te laten inwerken. Chloor of bromium worden dan uitgedreven en jodium treedt in hun plaats: 2 HC10;. J, -= 2 HJO_n 4- 01,.

Bij hel verdampen van de waterige oplossing kristalliseert het jodiuinzuur in kleurlooze, rhombische kristallen. Zijne structuur

jodaten van de samenstelling M.JO, (waarin M een univalent metaal beteekent) ook zulke bestaan, die volgens de,formule MH.l,Op zijn samengesteld, en daar ook de niolocalairformule van het jodiuinzuur niet met zekerheid is vastgesteld, bestaat de mogelijkheid, dat aan het jodiuinzuur de formule lli.T.,0,_; en daarmede ook een andere structuur toekomt. Door 11,3, 11.1 en vele andere oxydeerbare stollen wordt jodiunizuur tot jodium gereduceerd:

Verhit niun jodiumzuui tot 200 . dan ontstaat het j o ti i u m-znuran li y dr ioil e of j od iump eutoxy do, J_:0₅, als een wit poeder, dat niet water sainengebracht weder jodiumzuur oplevert. Bij verhitting tot 30(i valt het in jodium en zuurstof uiteen.

Het perj od iumzuur kennen wij slechts als hydraat IIJOj 2 HjO. Het is echter waarschijnlijk, dat deze verbinding als een vijfbasisch zuur moet worden beschouwd , waaraan do structuurformule O—J^(OH)- kan worden toegekend. Althans do samenstelling van sommige perjodaten, zooals Ba-(JO_l;),_; is daarmede in overeenstemming. Van het perjodiurazuur worden ei hter nog andere zouten van meer ingewikkelde samenstelling verkregen, zooals b. v. Ag._tJ0₅. Ag₄Jj0₉ enz. Men verkrijgt het perjodiumzuur door jodium op een oplossing van perchloorzunr te laten inwerken:

Het perjodiumzuur vormt witte kristallen, die in vochtige lucht vervloeien, bij 183 smelten en bij 140 in jodiumpentoxyde, zuurstof en water ontleed worden. Hot anhydriede van het perjodiumzuur is niet bekend.

De vormingswarmte van ecu waterige oplossing van een gram-molecuul IIJOj uit do elementen en water bedraagt 56 Caloriën, enis derhalve belangrijk grooter dan die van het chloor-en het bromium-zuur. Hiermede komt overeen de grootere bestendigheid van het zuur. alsmede de eigenschap van het jodium om chloor en bromium in het chloor- en bromiumzuur te vervangen. Ook de vorming-van .T,0₅ gaat met warmteontwikkeling gepaard. Bij do vorming van het grammolecuul .T₂0, worden 45,3 Caloriën ontwikkeld. Bij de vorming van een grammolecuul in oplossing uit de elemen

ten en water worden 184,3 Caloriën ontwikkeld. Niettegenstaande die groote vormingswarmten zijn. zooals wij gezien hebben, de uxyverbindingen van het jodnim zeer weinig bestendig, ofschoon veel bestendiger dan de oxyverbindingen van chloor en bromium.

Geen verbindingen van de halogenen zijn bekend, waarin deze i\'lcmenten een grootere valentie hebben dan iu hunne zuurstofver-bindingen. De maximumvalentic der halogenen is derhalve 7. Vor-bindingen van het septivalente bromium zijn echter niet bekend, di- maximumvalentie van dit clement is 5. Van het tluorium kennen wij alleen verbindingen, waarin het univalent is.

lUÏ. Oxyvorbliidingen van de zwavel, /.w.ivel cn zuurstof hebben een groot vereenigingsstrevoii en verbinden zilt;-li rei htstreekb met elkander. Men kent 4 oxyden en 8 oxyzuren van de zwavel. Oxyden: Oxyzuren:

ll-l. Zvvavcldioxjdc, S0₂. Wanneer zwavel in de lucht of in zuurstofgas verbrandt, wordt zwaveldioxyde gevormd :

igt;ok door het iu de natuur in belangrijke hoeveelheden voor komenile ijzer kies, FeS,, in de lucht te verhitten, t.e roosten, ontstaat zwaveldioxyde :

Beide methoden, de laatste evenwel het meest, dienen om zwaveldioxyde voor de nijverheid te bereiden. In het laboratorium

ook wel door inwerking van een verdund zuur, b, v. zwarelzuur op een zwaveligzuurzout, b. v. natriumsulfiet:

Om de samenstelling va kan men zich van het in liet bestaat uit een ü-vor-migo buis, waarvan liet eene been uitloopt in een sterken glazen bol, die van een monding mot ingeslepen glazen stop voorzien is. Deze stop laat twee dikke koperdraden door, waarvan do eene doorloopt tot het midden van den bol en aldaar in oen koperen lepeltje eindigt, terwijl de andere een dunnen platinadraad draagt, die tot den bodem van het lepeltje reikt. Na kwikzilver in de buis gebracht te hebben , vult men den bol met zuurstof.

Vervolgens sluit men hem met de stop, na alvorens in het lepeltje een weinig-zwavel gebracht te hebben, zoodat deze met den platinadraad in aanraking is. Men brengt dan het kwik in beide beenen der luiis op gelijke hoogte, leest den stand van hot kwikzilver af on laat uit de kraan zooveel kwikzilver vloeien, dat de druk, waaronder do zuurstof staat, veel verminderd wordt. Nu verbindt men de einden der koperdraden met een galvanische batterij; hierdoor gloeit de platinadraad en verbrandt de zwavel, terwijl do voortge-iii\'arhte temperatuurverhooging door do verdunning der zuurstof zoo gematigd is. dat de bol-niet springen kan. Na bekoeling van het toestel zal kunnen worden waargenomen, dat het gevormde zwaveldioxyde een gelijk volume lueft als dlt;- zuurstof, die zich met de zwavel

liceft verbonden. Hieruit volgt, dat lot de vorming van één molecuul zwaveldioxyde één molecuul zuurstof vereisdit wordt. Daar nu de dampdichtheid van zwaveldioxyde 32,03 un derliaive zyn moleculaü-gewicht 64,06. het moleculairgewicM van zuurstof daarentegen 32 bedraagt, bevatten die 64,06 gewiclitseenheden of één molecuul zwaveldioxyde ook 32,06 gewiclitseenheden of één atoom zwavel, zoodat de formule voor zwaveldioxyde S0₂ wordt.

Zwaveldioxyde komt in de natuur in de gassen voor, die door do vulkanen worden uitgestooten. Het is kleurloos en hoeft den bekenden onaangenamen reuk van brandende zwavel. Hot is vergiftigen brengt bij inademing oen gevoel van verstikking te weeg. Door druk of koude wordt het verdicht tot een kleinioozo vloeistof, dio bij —10° kookt en bij —76 bevriest. Het lost gemakkelijk op in water. Bij 0 neemt 1 volume water 79,8 volumen SO, op. Die oplossing bevat waarschijnlijk zwaveligzuur.

Zwaveldioxyde is niet brandbaar en ook niet in staat de verbranding van de meeste ir. de lucht brandende stoffen te onderhouden. Toch kunnen enkele stoffen do zuurstof aan het SO, onttrokken. Zoo branden b. v. kalium en poedervormig tin, wanneer zij in een atmosfeer van SO, worden verhit. Brengt men zwaveldioxyde en zwavel waterstofgas bij gewone temperatuur bij elkander, dan wordt water gevormd en zwavel afgescheiden, volgens de vergelijking:

Daar beide gassen door vulkanen uitgestooten worden heeft waarschijnlijk de zwavel, die in vulkanische streken wordt gevonden (§ 53), aan die reactie haar ontstaan te danken.

Ofschoon het zwaveldioxyde niet brandt in de lucht, hooft hot een groot vereenigingsstreven tot zuurstof. Wordt het met zuurstof over matig verwarmd platina in fijn verdoolden toestand, h. v. over platina-asbest, geleid, dan ontstaat zwaveltrioxydo :

Ook onttrekt zwaveldioxyde zuurstof aan oxyden. waiineer hel daarmede in gasvorm of in oplossing in aanraking wordt gebracht Zoo wordt do roode oplossing van chroomtrioxyde door zwaveldioxyde in oon groene oplossing van chromisulfaat veranderd , en do roode oplossing van kaliumpermanganaat, onder vorming van kalium- en mangaaitsuIfaat, ontkleurd. Alle dergelijke reacties berusten daarop, dat de zwavel in het SO, als quadrivalent element

fungeert, zooals de structuurfonnule S... aanwijst, dat echter een -/.wavclatooni op zuurstofatomen ianps 6 riclitiugen kan werken,

Zwaveldioxyde heeft ook de eigenschap vele organische kleurstoffen te bleeken, zooals b. v. de kleurstoffen van vele bloemen en vruchten. Het bleekt echter, evenals ehloor, uitsluitend in tegenwoordigheid van water. Ook deze eigenschap berust op hei reduceerend vermogen van S0_B j want het onttrekt aan het water zuurstof en doet waterstof ontstaan, die op het oogenblik, dat zij wordt afgescheiden, met de kleurstoffen ongekleurde verbindingen aangaat;

lu de nijverheid bleekt men voornamelijk wol, zijde en stroo op deze wijze, door genoemde stoffen in natten toestand in een kamer te brengen, waarin men het gas luidt, dat door branden van zwavel wordt voortgebrarht. Chloor kan hiervoor niet gebezigd worden, aangezien zij deze stoffen sterk aantast. Ook de papierfabrikanten gebruiken SO, om de chloor, die in de gebleekte papiermassa is achtergebleven, onschadelijk te maken. Dit berust op ile volgende inwerking:

De vorming van een grammolecuul gasvormig SO, uit: de elementen gaat met de ontwikkeling van b9,3 Caloriën gepaard.

moet als een oplossing van zvvaveligzuur worden beschouwd, daar zij blauw lakmoes rood kleurt, een eigenschap, die droog SO. niet heeft, • n daar zij met basen zouten vormt, welke men sul-rieten noemt. ïn vrijen staat is het zwaveligzuur niet verkregen; wel echter kristalliseert uit de bij O verzadigde oplossing een hydraat van d\' samenstelling HuSO, 14 11,0. Het zwaveligzuur

heeft vele eigenschappen van het zwavoklioxyde, zoo ook liet streven om zich met zuurstof te verbinden en in zwavelzuur over te gaan. Het absorbeert b. v. de zuurstof der lucht en is een sterk leductieiniddel. Het is een tweebasisch zuur en vormt derhalve zure en neutrale sulüeten. Waarschijnlijk moet zijne structuur

zijn auhydriede worden beschouwd. Zeker is dit echter niet, daar men ook redenen heeft om aan te nemen, dat de zwavel in liet zwavelig-zuur en dfc sulüeten als sexivalent element optreedt, wat door de

een waterige oplossing van oen grammolucuul zw;iveligztiur uit zwaveldioxyde en water heeft een warmteoutwikkellng van 7,7 Ca-loriën ten gevolge.

116. Hydrozwaveligzuur ll,SÜ... Worden zink en een waterige oplossing van zwaveligzuur bij elkander gebracht, dat: lost het zink op, zonder dat waterstof vrij komt. De verkregen gele oplossing bezit de eigenschap indigo- en lakmoesoplossing te ontkleuren. Zij bevat hydrozwavoligzuur, dat door do inwerking van de waterstof. die bij de vorming van zinksulliet vrij komt, op een tweede molecuul zwaveligzuur is ontstaan :

Het hydrozwavoligzuur is een éénbasisch zuur. ofschoon het 2 atomen waterstof in het molecuul bevat. Derhalve drukt men

dat de 2 waterstofatomen op verschillende wijze gebonden zijn, en dat zij zich dus ook verschillend tegenover andere stoffen moeten gedragen. Tengevolge van zijne groote aftiniteit tot zuurstof is het hydrozwaveligzuur oen sterk reductiemiddel. Do ontkleuring van indigo en lakmoes berust op die eigenschap. Ook de hydrosulfieten nemen gemakkelijk zuurstof op. Hel natri umhyd rosutfiet Nlt;iHsgt;0,, wordt om tl ie reden in de indigoververij gebruikt.

117. ZwiiveKrioxydc of zwuvclziiur-aiih.vtlriodc, SO;;. Deze verbinding ontstaat (S I 14) door s0.₂ niet zuurstof over geplatineerd asbest te leiden. Men bereidt haar echter gewoonlijk, door rockend zwavelzuur (§ 110) in een retort te verhitten:

lgt;e hierbij ontwijkende dampen van so, worden door afkooling vordii ht tot witte als zijde glanzende kristallen, die bij 14,8 smelten rii bij 46,2 koken. SO, wordt door sterke verhitting in S0₂ on zuurstof ontleed. Zijne dampdichtheid komt overeen niet die, welke uit de formule so, volgt. Het rookt in vochtige lucht en verbindt zich niet water onder hevige warmteontwikkeling tot 11,SO,. De vormingswaruhe van het grammolocuul SO, uit de elementen bedraagt 10:1,3 Caloriën.

Brengt men droge zwavel met SO, samen, dan ontstaat het z wavelsesquioxyde, s,0,, als een blauwe, gekristalliseerde stof, die echter zeer onbestendig is en reeds bij gewone temperatuur volgens de vergelijking:

Laat men op een mengsel van SO, en zuurstof een sterken oloctrischen stroom werken, dan wordt z wa vo Ipero xyd c. s₂O., gevormd, een olieachtige vloeistof, die bij lage temporatuur kristalliseert, en die by liet samenbrengen met water, zwavelzuur en zuurstof oplevert. Bij het bewaren valt die verbinding langzamerhand in SO3 en zuurstof uiteen.

lis. Zwavelzuur, HjSO,. Het zwavelzuur komt in vrijen staat ui eenige Zuid-Amerikaansche rivieren voor; hot water van de Rio Vinagre b. v. bevat 0,1 %. Zwavelzure zouten, zooals het ■ ah iumsulfiuit (gips) en hot natriumsulfaat. worden in groote hoe-vei\'lheden en zeer algemeen in de natuur gevonden. Sedert de I.V* eeuw is het zuur zelf met zekerheid bekend. Basimus Vai.entinus, een scheikundige van dien tijd, beschrijft zijne bereiding uit ijzervitriool, die langen tijd ook in de nijverheid gevolgd werd. De tegenwoordig algemeen gebruikte methode van het zwavelzuur uit zwaveldioxydo mot behulp van water, lucht en salpeterzuur te maken, die wij aanstonds zullen beschrijven, is in het begin der vorige eeuw in Engeland in de nijverheid ■ügevoerd, waarom het zwavelzuur in den liaudel ook nu nog

den naam van Engelsch zwavelzuur draagt. De fabricage van liet zwavelzuur is een van do belangrijkste takken der scheikundige industrie, daar do bereiding van velo andere zuren, van soda, glas, zeep. stearine, van deals superphosphaton bekende meststoffen enz. er mee in een direct of indirect verband staat. In Engeland alleen worden dan ook wekelijks 10 millioen KO. gemaakt.

In § 114 hebben wij gezien, dat SO, zich rechtstreeks met zuurstof verbindt, wanneer men die beide gassen over fijn verdeeld platina leidt. Daar het aidus gevormde S0₃ met water gemakkelijk H.,S0₄ oplevert (§ 117). heeft men getracht die methode in het groot toe te passen, terwijl men dampkringslucht in plaats van zuivere zuurstof gebruikte. Hot is echter gebleken, dat zij daartoe niet geschikt was. Ook de eigenschap van het zwavelig-zuur, om in aanraking met dampkringslucht tot zwavelzuur te worden geoxydeerd, kan in de nijverheid niet worden toegepast, daar dit proces te langzaam verloopt. Men kan het opnemen van zuurstof echter bespoedigen, wanneer men voor de tegenwoordigheid van salpeterzuur of van veel zuurstof bevattende oxyden van do stikstof zorg draagt. Komt namelijk SO, met UNO., samen, dan verbinden deze stoffen zich volgens de vergelijking :

De zoo verkregen verbinding 80,(OH)(ONO), die n it rosy 1-zwavelzuur genoemd wordt en die in zuiveren staat, witte kristallen, de 1 ood kamer kristal 1 en. vormt, heeft de eigen-srhap, met water samengebracht, zwavelzuur en stikstoftrinxyde op te leveren volgens de vergelijking:

l\'it stikstoftrinxyde geeft met zwaveldioxyde. watei en de zuurstof dei dampkringshirht opnieuw nitrosylzwavelznui :

zoodat het proces op deze wijze onafgebroken met de eenmaal ingevoerde hoeveelheid salpeterzuur voort Umii gaan. wanneer men slechts voor voortdureuden toevoer van voldoende hoeveelheden zwaveldioxyde, water en dampkringslucht zorgt. Het stikstoftri-oxyde doet liier dienst als middel, om het opnemen v.m zuurstof

uit do lucht door SO., te bespoedigen; in werkelijkheid gebruikt men derhalve slechts do zuurstof der lucht voor hot oxydeeren van hot Sü₂. Bij hot fabriekmatig bedrijf gaan echter altijd stikstof-zuuïstofverbindingon verloren; daarom is het noodig, ook deze voortdurend toe te voeren, al is het ook iu eone naar verhouding van hot bereide zwavelzuur geringe hoeveelheid.

Eerst in nieuweren tijd (1888) zijn door onderzoekingen van Lünge de hier gegeven grondslagen. waarop de bereiding van zwa-

en dat derhalve hot stikstofoxydo, NO, als bemiddelaar voor hoi opnemen van zuurstof dienst deed.

üe inrichting eener zwavelzuurfabriek is in lig. 70nn 71 schematisch voorgesteld. A stolt do doorsnede voor van een oven, waarin de zwavel verbrandt wordt; daarnaast ia de voorzijde gein-kond van een tweedon

(Jergeli.jken oven. met do schuifdeur a, waardoor men den luchttoevoer regelt, en die verder dient, om er zwavel in te brengen of vaste verbrandingsresten er uit te halen. Door de vlam van de brandende zwavel worden de oigt; de ovens liggende stoomketels gestookt. Het zwavel-dioxyde gaat, gemengd met veel lucht door de buizen BB in de Imis CO\' en van daar in de kleine kamer C....C⁷, die even als alle volgende, geheel van lood is, omdat dit metaal minder dan andere voor dat doel bruikbare materialen door de zuren wordt aangetast.

de vaten f vloeit. Ook hier wordt zwavelzuur gevormd en veel stikstoftrioxyde ontwikkeld, dat met de overige gassen door E* stroomt naar do groote kamer F, die in de figuren slechts voor een gedeeltequot; zichtbaar is. Hierin leidt men door de buizen hh waterdamp, die de goede menging en inwerking der gassen bevordert. Hier verblijven, wegens de grootte der kamer, de gassen den langsten tijd. en wordt dan ook het grootste gedeelte van het zwavoldioxyde in zwavelzuur omgezet. Ook in E\'\' is natuurlijk zwavelzuur gevormd, maar dit is uit den aard der zaak sterk salpeterzuurhoudend, en wordt derhalve, zooals wij boven gezien hebben, naar E\' gebracht, om aan de inwerking der daar veel S0₂en veel waterdamp bevattende gassen te worden blootgesteld. Hot zwavelzuur uit E\' evenals dat uit de kamer 0quot;....C⁷ vloeit daarna in do kamer F, die het laagst van alle gelegen is, en wel door buizen, die op de teekening niet zijn aangeduid. Wat in de kamer F niet verdicht is, komt door ÖG\'in de volgende kleinere kamer H, waar het proces voortgezet wordt. De ook hier niet verdichte gassen gaan door de buis H\'Hquot; in het gesloten reservoir MM, dat van koud water is omgeven en dient, om de gassen zooveel af te koelen, dat de meeste waterdamp zich verdicht; van hier uit gaan de gassen door H\' \' in de laatste kamer H⁴, waaruit de onverdichte gassen nog eens met hetzelfde doel als in MM door een reservoir M\'M\' geleid worden. Hieruit gaan zij. vrij van SO, en water, maar sterk NjOjhoudend door .1 naar den looden cylinder J\', den zoogonaamden Gay-Lussac-toren , die met coaks gevuld is. waarover uit het reservoir n geconcentreerd zwavelzuur druppelt, dat de eigenschap heeft, het stikstoftrioxyde op te lossen, zoodat de nu slechts uit zeer zuurstofarme lucht bestaande gassen door O ontsnappen. Aangezien alleen het geconcentreerde zwavelzuur het -N₂0_:i absorbeert, moest men, om verdunning te voorkomen, de gassen in de reservoirs M en M\' zoo goed mogelijk van waterdamp bevrijden. Het N^O,houdend zwavelzuur vloeit uit J\' in het reservoir J\'quot; en wordt van hier door stoomdruk in den bak geperst, waaruit het in hot reeds besproken vat q vloeit, om van daar, gemengd met verdund zwavelzuur, in de kamer C\'\'....C⁷ te komen. In de meeste fabrieken gebruikt men in plaats van de beschreven kamer Cquot;.. .O⁷ een met coaks gevuldon toren, die Oio vertor en genoemd wordt. Het zwavelzuur uit alle kamers vloeit door, in de teekening niet zichtbare, buizen af in dlt;\' groote ka-mer F, waaruit het van tijd tot tijd wordt afgetapt, om verder verwerkt te worden.

Dit zwavelzuur namelijk, gewoonlijk kamerzuur genoemd , is voor het technisch gebruik veelal nog niet geconcentreerd genoeg. Is het proces goed geleid, dan hoeft hot kamerzuur tot soortelijke massa 1,5 G. of 50³ volgens de schaalverdeeling van den areometer van Beaumé en bevat het 60 ⁰/₀ H.SO., en 4O^o/^,0 H,0. Om het kamerzuur te concentreeren, maakt men gebruik van een inrichting, waarvan

flg. 72 een voorstelling geeft. Het kamerzuur wordt in de looden, door gietijzeren platen gesteunde pan A gebracht, die van onderen verhit wordt. Die pan is van een deksel voorzien. Door de aanvoer-buis a leidt men boven de vloeistof uit den zwaveloven SO», dat zoodanig werkt op de in liet zwavelzuur aanwezige oxyden van de stikstof, dat deze als of ook als NO ontwijken en mot het on

veranderde SO., door de buis a\' geleid worden in de wijde buis DE (fig. 70), waar zij bij x uitstroomen, om zich met de overige lood-kamergassen te mengen. Uit de pan A wordt het nu van oxyden van de stikstof zooveel mogelijk bevrijde zuur in de looden pan B overgeheveld en dan zoolang verdampt, totdat het oen soortelijke massa van 1,lt;2 G. (60quot; Beaumé) verkregen hoeft. Verder mag men met do concentratie in looden pannen niet gaan, omdat dan het kookpunt van het zuur nabij komt aan het smeltpunt van het lood, hot lood door het zuur wordt aangetast, en eindelijk een belangrijke hoeveelheid zuur door verdamping verloren gaat. Door een hevel wordt derhalve het zuur uit B in den platinaketel D overgebracht. De helm van dien ketel heeft een zydelingsche buis, die in do teekening niet zichtbaar is, waardoor do uit verdund zwavelzuur bestaande dampen ontwijken, dio door afkoeling verdicht worden. Zoodra dit distillaat 45\' Beaumé toont, is het zwavelzuur in don ketel geconcentreerd genoog - het heeft dan namelijk een soortelijke massa van 1,84 G. of 66 Beaumé - en wordt het door don

hevel (j h, die in den bak K door water afgekoeld wordt, in groote glazen ballons afgetapt. In vele, vooral in Engelsche, fabrieken gebruikt men in plaats van platinaketels retorten van glas.

Wordt zwavel kies in plaats van zwavel tot voortbrenging van het zwaveldioxyde gebruikt, dan geschiedt de bereiding geheel op dezelfde wijze, doch de ovens hebben dan een andere inrichting. In een goed bestuurde fabriek worden uit 100 KG. zwavel 294 tot 297 KG. zwavelzuur gemaakt. Volgens de theorie moet men •^O.05,9 KG. verkrijgen. Men verbruikt daarbij voor elke 100 KG. zwavel 2,6 tot 6,0 KG. salpeterzuur.

Het r u w E ng e 1 s o h z w a v e 1 z u u r, dat in den handel voorkomt, is een dikke olieachtige vloeistof - het wordt ook wel vitrioololie genoemd — die gewoonlijk nog 8 ⁰j„ water bevat. Buitendien is het verontreinigd door loodsulfaat, Pb SO.,, een weinig nitrosyl-zwavelzuur en arseentrioxyde : door dit laatste echter alleen dan, wanneer het met behulp van arseenhoudonde zwavelkies gemaakt is.

Om zuiver zwavelzuur te maken distilleert men het. Het eerst overgehaalde bevat meer water dan het oorspronkelijke en buitendien de gemakkelijk vluchtige verontreinigingen; wanneer echter ongeveer \'■j is overgehaald en de thermometer 338 aanwijst, dan distilleeit het overgebleven gedeelte als bijna zuiver zwavelzuur. Het bevat evenwel nog 1\',.,⁰ „ water, dat door distilleeren niet verwijderd kan worden. Wordt dit zuur sterk afgekoeld, dan ontstaan kleurlooze kristallen, die, na door herhaalde kristallisatie gezuiverd te zijn, by 4- 10,5° smelten en die uit volkomen watervrij zwavelzuur bestaan. De soortelijke massa van het vloeibaar zuiver zuur is 1,837 G. bij 15°. De vormingswarmte bedraagt voor het gram-molecuul 142,5 Caloriën. Wordt het watervrij zuur verhit, dan ontwijken reeds bij 30 witte dampen van SOj; bij 290 begint het te koken. Het kookpunt is niet constant en stijgt tot 338°, als wanneer weder zwavelzuur van 1,5 ⁰/₀ watergehalte distilleert. Dit eigenaardig verschynsel is daaraan toe te schrijven, dat hot zwavelzuur reeds bij 30 een begin van dissociatie in BO._{ eu H₂0 ondergaat. Dit blijkt ook uit de bepaling van zijne dampdichtheid. Bij 440 is deze namelijk = 25 gevonden. Volgens de samenstelling van het zwavelzuur (HjSOj) zou zijne dampdichtheid — 4lt;gt;,03 moeten zijn. Daar nu 25 ongeveer de helft is van 49,03 en daar bij de dissociatie van H₂KO, in SOj en H_tO uit één molecuul twee moleculen dor ontledingsproducten, dus ook uit één volume twee volumen moeten ontstaan, volgt uit de gevonden dampdichtheid. dat bij 440 de dissociatie van het zwavelzuur bijna voltooid

is. Bij de distillatie vereenigen zich de ontlodingsproducten weder, wanneer zij gezamenlyk in den ontvanger worden verdicht.

Zwavelzuur heeft een groote affiniteit tot water. Mengt men het daarmede, dan hoeft er een sterke warmteontwikkeling en volumevermindering plaats. Wordt 1 grammolecuul H₂SO,, met 1 grammolecuul water gemengd, dan worden 6,27 Caloriën ontwikkeld. Bij verdere verdunning van het zwavelzuur worden voortdurend nieuwe hoeveelheden warmte vrij; echter neemt de warmteontwikkeling des te langzamer toe , naarmate het zwavelzuur meer verdund wordt. De vereeniging van HjSO,, -f- HjO met H₂0 in grammoleculen levert 3,09 Caloriën op, die van HjSO.,, 2H20 met HjO geeft 1,74 Caloriën enz. Bij het samenbrengen van 1 grammolecuul H₂S0₄ met 1600 grammoleculen water, waardoor een zeer verdund zuur ontstaat, komen in het geheel 17,85 Caloriën vi-y. Ook de volumevermindering geschiedt volgens een dergelijke wet.

Wordt het product der vereeniging van een grammolecuul HjSOj met een grammolecuul H,0 afgekoeld, dan verkrijgt men kristallen, die de samenstelling HjSO,, -j- H,0 hebben en bij 7,5° smelten. Zij worden zwavelzuurhydraat genoemd.

Van de groote affiniteit van zwavelzuur tot water hebben wij reeds herhaaldelijk gebruik gemaakt voor het drogen van gassen. Zij is oorzaak, dat het zwavelzuur aan vele, vooral aan organische stoffen waterstof en zuurstof onttrekt en zich met het hieruit gevormde water verbindt. Op deze wijze ontstaat uit alcohol, CjHjO, het aethyleen C₂H₄ (§ 89), zóó worden hout, papier, suiker en andere organische stoffen verkoold, en zóó komt het ook dat zwavelzuur, dat gedurende eenigen tijd met de lucht in aanraking is geweest, door verkoling van daarin gevallen organische stofdeeltjes, bruin gekleurd wordt.

Het zwavelzuur is een tweebasisch zuur en vormt daarom met hetzelfde metaal tweeërlei zouten, zure en neutrale sulfaten. De meeste sulfaten zijn oplosbaar in water, het bariumsulfaat is echter geheel onoplosbaar in water en ook in verdunde zuren Daar nu bij het mengen van een oplosbaar bariumzout, b.v.: BaCl.₂. met zwavelzuur of met een oplosbaar sulfaat altijd het onoplosbaar BaSOj gevormd en als wit bezinksel neergeslagen wordt, gebruikt men die reactie als herkenningsmiddel voor HjSO,, of voor sulfaten.

Daar de twee atomen waterstof in het zwavelznurmolecuul op gelijke wijze door metalen vervangen worden, neemt men ook aan , dat zij op gulijko wijze gebonden zijn. Do structunrforimile

zou echter ook voldaan worden, wanneer men de zwavel in het zwavelzuur als docavalont beschouwde en aannam, dat al de zuurstof en al de waterstof aan één atoom zwavel gebonden waren. Men heeft echter grond om te veronderstellen, dat alle oxyzuren en dus ook het zwavelzuur het radicaal hydroxy!, —O—H, bevatten. O. a. duidt hierop het bestaan van het chloorsulfonzuur

gen, die men van het zwavelzuur kan afleiden door vervanging vau het univalente radicaal OH door een eveneens univalent ehlooratoom.

Do eigenschap dezer verbindingen, om, met water samengebracht, zwavelzuur op te leveren, volgens de vergelijkingen:

Chloorsulfonzuur en sulfurylchloriede behooren tot een klasse van verbindingen, die men ch lor led en der oxyzuren of chlooranhydrieden noemt. Het chloorsulfonzuur is nog een óénbasisch zuur en kan door rechtstreeksche vereeniging van HCI en SO„ worden vorkrogen. Het sulfurylchloriede ontstaat, wanneer men een mengsel van gelijke volumen zwaveldioxyde en chloor aan liet zonlicht blootstelt. Beide zijn kleurlooze, aan de lucht sterk rookende vloeistoffen. Het chloorsulfonzuur kookt bij 152\', het sulfurylchloriede by 70\'.

11!). Rookeiul z wave Izmir. Het rookend zwavelzuur was vroeger bekend dan hei gewone, en wordt nog altijd uit ijzervitriool gewonnen (S U8). Roost men namelijk ijzervitriool, FeSO.,-f-7 H₂0, in di^ lucht, dan verliest het water en neemt het zuurstof op, zoodat basisch ferrisulfaat gevormd wordt volgens de vergelijking:

het ontleed in ferrioxyde, dat in de retort blijft en in zwavelzuur-anhydriede, dat ontwijkt:

Tegelijkertijd ontwijkt ook eonig water, dat bij het roosten in het ijzervitriool is gebleven en in de ontvangers wordt een rookende vloeistof verdicht, die uit een mengsel van HjBO-, en dizwavel-z u n r of py roz wa ve 1 z u u r, H, 8,0;, bestaat. Het rockend zwavelzuur wordt in de nijverheid voornamelijk gebruikt voor het oplossen van indigo en voor de kunstmatige bereiding van de krapkleurstof, liet alizarine.

Wordt het rookend zwavelzuur, dat een soortelijke massa heeft van 1,86 tot 1,89 G., afgekoeld, dan vormen zich witte kristallen van dizwaivelzuur, H._;S₂0₇, die bij SS³ smelten. Het dizwavelzuur, dat altijd ontstaat wanneer men SO^ met H-iSO-, samenbrengt volgens de vergelijking:

kan ook worden verkregen, wanneer aan twee moleculen zwavelzuur een molecuul water wordt onttrokken, zooals door de volgende vergelijking wordt aanschouwelijk gemaakt:

Ook vele andere meerbasische zuren leveren, door condensatie van eenige moleculen tot één, onder gelijktijdige afscheiding van water, stoffen, waaraan men den gemeenschappelijken naam van anhydro-, poly- of pyrozuren geeft, en die, zooals uit de bovenstaande structuurformule van het dizwavelzuur blijkt, half anhydrieden half zuren zijn.

Zouten van het dizwavelzuur kunnen worden verkregen, wanneer men de zure sulfaten verhit; b. v.:

Bij sterke verhitting worden de disulfaten in ÖO3 en neutrale sulfaten ontleed:

120. ThiozwiiTelznur, H^SoOs- Dit zuur, gewoonlijk onder-zwaveligzuur genoemd, is in vrijen toestand niet verkregen , wel echter kent men zijne zouten. Wordt bij een oplossing van een thiosulfaat een ander zuur gebracht, b. v. zoutzuur, dan blijft de oplossing, a! naar den toestand van concentratie der oplossing, kortoren of langeren tijd helder : vervolgens wordt echter zwavel afgescheiden, terwijl de oplossing den reuk van SO., verspreidt. Aanvankelijk wordt namelijk uit het thiosulfaat thiozwavelzuur gevormd , volgens de vergelijking :

dit blijft dan een tijd lang in de vloeistof in opgelosten toestand bestaan, maar wordt later ontleed volgens de vergelijking:

Daar deze reactie geheel analoog is met die, waardoor sulüeten door het opnemen van zuurstof in sulfaten worden veranderd, beschouwt men de thiosulfaten — zooals ook door den naam wordt aangeduid, want thion is een Grieksch woord en beteekent zwavel — als sulfaten, waarin een atoom zuurstof door bivalente zwavel is vervangen, en drukt dit uit door de structuurformule CK, /0—Na.

De bereidingswijzen en eigenschappen van dithionzuur, H„S,O_r,, trithionzuur, H,ö,0,,, tetrathionzuur, H.^0,., en pentathionzuur, HjS₅0_b , zullen wij , als minder belangrijk. niet behandelen.

selenium kennen wij slechts één oxyde, het seleniumdioxyde, SoO. Het ontstaat, wanneer men selenium in zuurstof verbrandt, en vormt witte naaiden, die zonder voorafgaande smelting bij 300 sublimeeren. Wordt het met water samengebracht, dan verbindt het zich daarmede tot selenigzuur, 11,86^0,. dat in kleurlooze prisma\'s kristalliseert en . evenals liet analoog samengestelde zwavelig-zuur, tweebasisch is. Brengt men chloor bij een oplossing van selenigzuur, dan wordt seleniumzuur, lI₂SeÜj, gevormd:

Door uitdamping: -wordt dan een olieachtige vloeistof verkregen, die niet geheel van water kan worden bevrijd. Het is evenals het zwavelzuur, waarmede het veel overeenkomst heeft, een tweebasisch zuur.

Het telluriumdioxyde, TeO,, is een witte vaste stof, die bij hot branden van tellurium in de lucht ontstaat en die zich niet met water verbindt. Het tellurigzuur, H,Te0₃, ontstaat echter bij hot samenbrengen van TeCl^ met water en is een in water moeilijk oplosbaar tweebasisch zuur. Het telluriumzuur, 11..TeO, , wordt door zuren afgescheiden uit het kaliumtelluraat, dat zelf bereid wordt door Te of TeO, mot kaliumnitraat samen te smelten. Het kristalliseert uit water in kleurlooze prisma\'s, welke de samenstelling HjTeO,, -|-2 H₂0 hebben, en die reeds bij zwakke verwarming in H.,Te0₄ en 2 H,0 uiteenvallen. quot;Wordt H₂TeO_(l sterker verwarmd, dan splitst het zich in water en tellurium-trioxyde, TeOj. Ook het telluriumzuur is een tweebasisch zuur.

122. Algemeen overzicht over lt;lc oxyTerbindingen van zwavel, selenium en tellurium. Door het voorafgaande wordt do reeds in § 62 besproken groote overeenkomst in eigenschappen van de elementen zwavel, selenium en tellurium nader bevestigd. Bij de halogenen hebben wij opgemerkt, dat het halogeen met het grootste atoomgewicht, het jodium, de grootste affiniteit, dat met het kleinste atoomgewicht, het fluorium, daarentegen de kleinste affiniteit tot zuurstof had. Van de nu besproken elementen heeft de zwavel, met het kleinste atoomgewicht, een grooter vereeni-gingsstreven tot zuurstof dan het selenium en tellurium. Eene vermindering van de affiniteit, die met het toenemen van het atoomgewicht gelijken tred houdt, schijnt evenwel niet plaats te hebben — voor zoover dit namelijk is af te leiden uit de gegevens betrekkelijk het aantal Caloriën, dat bij de vorming van deze verbindingen wordt ontwikkeld. De vormingswarmte van een grammolecuul H,SO, opgelost in water, uit zwavel, zuurstof en water, bedraagt 78,8 Caloriën, evenzoo is de vormingswarmte van H^SeOj in waterige oplossing 56,2 Caloriën en die van IHTeO, in waterige oplossing 77,3 Caloriën. De vormingswarmte van een grammolecuul H₂SO,, in waterige oplossing uit zwavel, zuurstof en water bedraagt 142,5 Caloriën, die van H₂8eO/, in waterige oplossing 76,8 en die van H/TeO, in waterige oplossing 98,5 Caloriën. Men kont geen verbindingen dezer elementen, waarin zij een grootere valentie hebben dan in hunne oxyverbindingen. Hun maximumvalentie is derhalve = 6.

123. Oxyrerbindingeu van de stikstof\'. Stikstof vereonigt zich moeilijk rechtstreeks met zuurstof, zooals o. a. ook daaruit blijkt, dat stikstof in zuurstof niet brandt (§ 64). Desniettemin kennen wij 6 oxyden en 2 oxyzuren van de stikstof.

De meeste dezer verbindingen zijn niet zeer bestendig. Hunne structuur zullen wij bij elke verbinding afzonderlijk toespreken.

124. Salpeterzuur, HNO,. Laat men electrische vonken door een buis slaan, die een door kwikzilver afgesloten hoeveelheid droge dampkringslucht toevat, dan merkt men spoedig op, dat hot gasmengsel bruingeel gekleurd wordt. Die kleuring wordt veroorzaakt door de vorming van NÜ, gas. Voegt men er water bij, dan verdwijnt de kleur en er ontstaat salpeterzuur, volgens een proces, dat wij bij behandeling van N0₂ zullen bespreken. In de natuur heeft bij onweer hetzelfde plaats; daar echter de lucht altijd NH, bevat, zoo verbindt zich het gevormde HNO, onmiddellijk daarmede tot ammoniumnitraat, N\' 11,,NO3. dat door den regen opgelost wordt, en

zoo op de aarde valt. In de gematigde luchtstreken bedraagt de hoeveelheid salpeterzuur, die in dien vorm jaarlijks op een hectare valt, van 0,33 tot 0,83 KG. In de tropen is wegens de veelvuldige onweders die hoeveelheid veel belangrijker; zij bedraagt daar jaarlijks van 5 tot 7 KG. per hectare. Aangezien de planten de stikstof, die zij voor hunne voeding noodig hebben , meestal in den vorm van salpeterzure zouten opnemen, is deze wijze van ontstaan der nitraten voor het huishouden der natuur van gewicht. Elke akkergrond bevat echter ook nitraten, die op andere wijze gevormd zijn. Zooals wij weten (§ 66) wordt bij de rotting van plantaardige en dierlijke zelfstandigheden in den bodem ammonia ontwikkeld. Verbrandt ammonia, dan ontstaat o. a. salpeterzuur (§ 68). Men kan dit aantoonen, door ammonia met lucht gemengd, over zacht verwarmd geplatineerd asbest te leiden, dat dan vanzelf begint te gloeien, terwijl salpeterzuur ontwijkt, zooals blijkt, wanneer men de gevormde dampen over blauw lakmoespapier leidt, dat hierdoor rood gekleurd wordt. Op deze wijze wordt echter ammonia bq gewone temperatuur in den bodem niet geoxydeerd, en daar men weet, dat daar voortdurend nieuwe hoeveelheden nitraten uit de ammonia of uit ammoniumzouten, welke door de werking van NH, op bestanddeelen van den bodem ontstaan, gevormd worden, moeten andere wegen bestaan, volgens welke de ammonia zuurstof opneemt. Uit de onderzoekingen van Schloessing en Müntz is nu gebleken, dat hierbij de werking van zekere laag ontwikkelde organismen in het spel is, die ammoniumzouten en het altijd in den bodem aanwezige calciumcarbonaat of andere carbonaten als voedsel gebruiken en hieruit door middel van de opgenomen zuurstof nitraten produ-ceeren. Terwijl op deze wijze verklaard wordt hoe het komt, dat de bodem steeds nitraten bevat, niettegenstaande deze door de planten voortdurend daaraan worden onttrokken, blijft nog de vraag, waarom de akkergrond niet eindelijk uitgeput raakt aan stikstofverbindingen, daar lang niet al de stikstof, die door do planten tot eiwit en andere stikstofhoudende verbindingen van ingewikkelde samenstelling wordt verwerkt, weder als ammonia tot den bodem terugkeert. Dit verlies aan stikstof in gebonden toestand is ook belangrijk grooter dan de hoeveelheid, die bij onweders in den vorm \'an ammoniumnitraat op de aarde valt. In den laatsten tijd is nu door Hellribgel gevonden, dat do talrijke familie der leguminosen, waartoe o. a. do klaver, de erwt, de verschillende soorten van boonen enz. behooren, in staat is, stikstof in niet verbonden toestand als voedsel op te nemen, en

dat dit geschiedt met behulp van laag ontwikkelde organismen, die in de wortelknolletjes dezer planten gevonden worden en niet haar samenleven (symbiose).

Terwijl dus overal in den bodem salpeterzure zouten, al is het ook in betrekkelijk geringe hoeveelheid, gevonden worden, komen deze op sommige plaatsen in grootore massa\'s voor. Calciumnitraat, Ca(NO,)„. b. v. vormt het muursalpeter aan muren van veestallen; kaliumnitraat, KNO., wordtin den bodem van dorpen in Britsch-Indië in zulke hoeveelheden gevonden, dat dit zont daaruit gewonnen en als indischosalpeterinden handel gebracht wordt: natriumnitraat, NaNOj, komt in uitgestrekte beddingen voor in de regenlooze streken van Zuid-Peru en van het noordelijk Chili. Dit zoogenaamde Chilisal-peter is met keukenzout en natriumjodiede gemengd, waaruit men besluit, dat die bodem vroeger zeebodem is geweest en dat het salpeter is ontstaan door liet vergaan van zeeplanten en zeedieren.

Chilisalpeter is het materiaal, waaruit men in de nijverheid het salpeterzuur bereidt, want het kaliumnitraat is duurder. Wordt namelijk natriumnitraat met zwavelzuur gemengd en verwarmd. dan ontstaat salpeterzuur volgens de vergelijking:

Ook het tweede atoom waterstof in het zwavelzuur kan door natrium uit het natriumnitraat vervangen worden , wanneer men het mengsel sterker verhit:

Daar echter salpeterzuur bij die hoogere temperatuur gedeeltelijk ontleed wordt volgens de vergelijking:

wordt liet op deze wijze verkregen product sterk met NO, vermengd, dat wel is waar gasvormig is, maar in het salpeterzuur oplost en dit roodbruin kleurt. Dit NO-. houdend salpeterzuur is bekend onder den naam van rood rook end salpeterzuur en wordt in sommige fabrieken opzettelijk bereid, daar het in de nijverheid dikwijls wordt gebruikt.

Fig. 73 geeft een afbeelding van de inrichting eener sal-peterzuurfabriek. De gietijzeren ketel C wordt van alle kanten door de vuurgassen van den oven AB omspoeld. Nadat men het vooraf door oplossen en kristalliseeren gezuiverde chilisalpeter met de berekende hoeveelheid zwavelzuur in den ketel heeft gebracht, wordt deze met het deksel gesloten. Het ontwikkelde salpeterzuur

ontwijkt door den door een aarden buis voor de inwerking van het zuur beschermden hals en het glazen verlengstuk D in de uit aardewerk gemaakte ontvangers E en E\', waarin het verdicht wordt. De vuurgassen van den oven worden eerst door het kanaal M in den schoorsteen geleid, om de ontvangers te verwarmen en daardoor te beletten, dat zij door de aanraking met de heete zuur-dampen springen; later wordt dit kanaal door een schuifdeur afgesloten en gaan de vuurgassen door het kanaal L in den schoorsteen. Meestal wordt de fabricage van het salpeterzuur met die van het zwavelzuur verbonden. daar eensdeels voor die bereiding salpeterzuur vereischt wordt (§ 118) en anderdeels voor het maken van het salpeterzuur veelal het kamerzuur kan worden gebruikt, wanneer men althans geen salpeterzuur van hooge concentratie verlangt.

Het salpeterzuur van den handel is altijd waterhoudend. Bijna watervrij verkrijgt men het, door het met geconcentreerd zwavelzuur te mengen en nog eens te distilleeren. Aangezien op deze wijze echter ook NOj ontstaat, dat in het distillaat oplost, wordt dit zacht verwarmd, terwijl men er een luchtstroom door heen leidt, en men op deze wijze het NO., uitdrijft. Men verkrijgt zoo een kleurlooze rookende vloeistof, die water aantrekt uit de lucht en bij O\'oen soortelijke massa heeft van 1,54 G. Bij - 40\' bevriest salpeterzuur. Reeds bij gewone temperatuur, voornamelijk, wanneer het zonlicht er op werkt, ondergaat het een gedeeltelijke ontleding in water, zuurstof en stikstofdioxyde, N\' gt;, welke laatste verbinding in hot zuur oplost en dit geel kleurt. Bij 86¹ begint het zuivere zuur te koken, waarbij het ook gedeeltelijk ontleed wordt. Het salpeterzuur, dat in den beginne bij de distillatie verdicht wordt, heeft

daarom een gele kleur; het later verdichte zuur bevat ecu weinig water en is kleurloos. Volkomen wordt het salpeterzuur in water, zuurstof en N0₂ ontleed, wanneer zijne dampen door roodgloeiende buizen worden geleid.

Wordt geconcentreerd salpeterzuur met water gemengd, dan heeft warmteontwikkeling en volumevermindering plaats. Wordt eeu verdund zuur gedistilleerd, dan begint het bij normalen druk bij 100° te koken; bij die temperatuur ontwijkt echter by na zuiver water, gaandeweg gaat evenwel ook salpeterzuur over en stijgt het kookpunt tot 121quot;. Bij deze, constant blijvende temperatuur bevat de overgehaalde vloeistof 68 ⁰/₀ HNOj en heeft zij een soortelijke massa van 1,414 G. bij ]5^C. Dit is het gewone in den handel voorkomende geconcentreerde salpeterzuur.

Salpeterzuur behoort evenals de halogeenzuren en het zwavelzuur tot de sterke zuren. Later zullen wij nader verklaren, welke juiste beteekenis aan de uitdrukkingen sterke on zwakke zuren en basen moet gehecht worden. Hier vermelden wij alleen, dat de sterke zuren meestal de zwakkere uit hunne zouten vrij maken. Wordt salpeterzuur met een metaal samengebracht, dan wordt bijna altijd een gemakkelijk oplosbaar nitraat gevormd. Alleen chromium, goud en de metalen der platinagroep worden er niet door aangetast. Bij de inwerking van een metaal op salpeterzuur komt geen waterstof vrij; deze reduceert namelijk in toestand van ontstaan het niet aangetaste salpeterzuur tot lagere oxydatietrappen van de stikstof, b. v. tot NO.,, isr.,0.., NO en NjO, en zelfs tot hydroxylamieno en ammonia. Welke van deze reductieproducten ontstaan, hangt af van de natuur van het metaal, de concentratie van het zuur en ook van de temperatuur. Do volgende vergelijkingen, waarin M een univalent metaal he-teekent, kunnen het verloop van die processen toelichten:

Salpeterzuur is ook een krachtig oxydatiemiddel. In den damp van salpeterzuur branden b. v. gloeiende houtskool, aangestoken zwavel en phosphorus met een bijna even schitterend licht als in

zuurstof. Jodium, zwavel, phosphorus en andere metalloïden worden bij het koken met salpeterzuur in oxyzuren veranderd, organische kleurstoffen, b. v. indigo, er door ontkleurd. Ook hierbij wordt het salpeterzuur tot lagere oxydatietrappen van de stikstof gereduceerd.

Op eigenaardige wijze werkt het salpeterzuur op sommige waterstof houdende koolstofverbindingen. Aan deze wordt namelijk waterstof onttrokken en tot water geoxydeerd, terwijl gelijktijdig het univalente radicaal ]Sr0₂ in de plaats treedt van de waterstof. Zoo ontstaat b. v. uit benzol, CgH,;, het nitrobenzol, CuH-NO;,, volgens de vergelijking:

Ook op zoutzuur werkt het salpeterzuur zoo, dat de waterstof tot water geoxydeerd wordt, terwijl tegelijkertijd vrij chloor en een mengsel van nitry Ichloriede, NOjCl, en nitrosyl-chloriede, NOC1, ontstaat:

Daar deze gassen goud, dat men vroeger den koning der metalen noemde, in gemakkelijk oplosbaar goudchloriede veranderen, wordt een mengsel van salpeterzuur en zoutzuur koningswater genoemd en tot oplossen van goud en platinametalen gebruikt. Gewoonlijk mengt men hiervoor één volume geconcentreerd salpeterzuur met drie volumen geconcentreerd zoutzuur.

Bepaalt men de samenstelling van salpeterzuur langs wogen, die wij hier niet nader kunnen bespreken, dan vindt men dat het de elementen in de verhouding bevat, die door de formule HNO., wordt aangeduid. Daar de gedeeltelijke ontleding van den damp van salpeterzuur het onmogelijk maakt, zijne dampdichtheid en daarmede zyn moleculairgewicht te bepalen, zon de formule ook door HnNnOj,, kunnen worden uitgedrukt, waarin n een geheel getal beteekent. Uit do omstandigheid, dat liet salpeterzuur een éénbasisch zuur is, wat hieruit blijkt, dat het geen zure maar uitsluitend neutrale zouten vormt, die de samenstelling MNO., hebben, volgt, dat liet slechts één atoom waterstof in hot molecuul bevatten kan, en derhalve, dat zijne moleculairformule HNO., is. Hot bestaan van een chlooranhydriedo, NO,01, dat mot water omgezet wordt, volgens de vorgolijking ;

steunt de veronderstelling, dat het salpeterzuur het radicaal hy-dro.vyl, —O—H, bevat. De inwerking van het salpeterzuur op benzol, waarbij een atoom waterstof door het univalenté radicaal NO, vervangen wordt, maakt het waarschijnlijk, dat ook het salpeterzuur dit radicaal bevat, terwijl de structuur van NO, het

eenvoudigst door —^wor(ien uitgedrukt, waarin de stikstof als quinquevalent wordt aangenomen. Zóó verkrijgen wij voor de structuur van het salpeterzuur de formule H—O—

125. Stikstof pen toxy de, N2O5. Door aau het salpeterzuur de elementen van het water te onttrekken, kan men zijn anhydriede, het stikstofpentoxyde, bereiden. Te dien einde brengt men bijlage temperatuur phosphorpentoxyde met salpeterzuur samen:

Stikstofpentoxyde bestaat uit kleurlooze rhombische prisma\'s, die bij 30^;gt; smelten en by 47quot; onder gedeeltelijke ontleding koken. Wordt het plotseling verwarmd, dan ontploft het; somtijds doet het dit ook bij gewone temperatuur, voor zoover bekend, zonder uitwendige oorzaak. Met water vereenigt het zich onder levendige warmteontwikkeling tot salpeterzuur:

Uit het feit, dat N ₂0. door het onttrekken van water uit salpeterzuur ontstaat, on dat het door verbinding met water weder salpeterzuur oplevert, leidt men af, dat het evenals HN0₃ het radicaal —NO, bevat en drukt zijn structuur uit door de formule

12B. Stikstofoxyduul, -N,0. Zooals wij reeds in § 124 gezien hebben, kan door inwerking van een metaal op salpeterzuur de verbinding NjO als reductieproduct van het salpeterzuur worden verkregen. Als metaal kiest men voor dit doel gewoonlijk zink, terwijl men het salpeterzuur in zeer verdunden toestand gebruikt. Geraak kei i,j kor is echter het stikstofoxyduul te bereiden door verhitting van ammoniunmitraat, welk zout daarbij in water en NjO uiteenvalt:

Het stikstofoxyduiil is een kleurloos gas van zwakken reuk. welks dampdichtheid = 22,04 is. Daar hot in koud water vrij gemakkelijk oplost —,1 volume water lost bij 0° 1,305 volumen N,0 op — moet het boven kwikzilver of boven warm water worden opgevangen. Het kan worden verdicht tot een vloeistof, die bij — 88° kookt en bij 0° een soortelijke massa van 0,937 G. heeft. Zijn vriespunt ligt bij —115°.

Bij de vorming van een grammolecuul N_sO worden 21,7 Caloriën gebonden. In overeenstemming hiermede is het onbestendig on door verhooging- van temperatuur gemakkelijk te ontleden. Zoo komt het, dat een glooiende houtspaander daarin ontvlamt, evenals in zuurstof, en aangestoken phosphorus en zwavel daarin met een schitterend licht voortbranden. Een mengsel van waterstof en stikstofoxyduul ontploft, wanneer men het aansteekt. Van deze eigenschap kan men gebruik maken om zijne samenstelling te bepalen. Men brengt hiervoor in een eudiometer een gemeten volume, b. v. 10 cM.³, van het gas en voegt daarbij een eveneens gemeten volume waterstof, b. v. 15 cM.³: vervolgens ontsteekt men het mengsel door middel van een electrische vonk. Men zal dan een volumevermindering van 10 cM.³ waarnemen, die door de vorming van water uit waterstof en de zuurstof van het stikstofoxyduul veroorzaakt wordt. Brengt men nu in den eudiometer een genoegzame hoeveelheid, b. v. 10 cM.³, zuurstofgas en ontsteekt men het mengsel wederom met een electrische vonk, dan wordt opnieuw een volumevermindering en wel van 7,5 cM.³waargenomen. Hieruit volgt, dat in dit laatste gasmengsel nog 2

vorming van water in het eerste gasmengsel 10 cM.³ waterstof waren verbruikt en derhalve 5 cM.³ zuurstof door de oorspronkelijk aanwezige 10 cM.³ stikstofoxyduul moeten geleverd zijn. Verder kan men gemakkelijk uit do bovenstaande gegevens berekenen, dat die 10 oM.³ stikstofoxyduul 10 cM.³ stikstof moeten bevatten. 1 volume stikstofoxyduul levert dus 1 volume stikstof en \'/2 volume zuurstof op, of 1 molecuul stikstofoxyduul bevat l molecuul of 2 atomen stikstof en \'/j molecuul of 1 atoom zuurstof. Ook met het in § 114 beschreven en in flg 69 afgebeelde toestel kan men vindon , dat één volume N₂0 één volume stikstof bevat. Te dien einde brengt men door een galvanischen stroom een ijzerdraad, die tus-schen de koperdraden is gespannen, tot gloeien, terwijl de glazen bol mot N.jO is gevuld. De ijzerdraad verbrandt en het volumen van het gas blijft onveranderd.

Stikstofoxydnul heeft de eigenschap bij het inademen verdoo-vend te werken; men gebruikt het daarom bij tandheelkundige operaties. In kleine hoeveelheden ingeademd .brengt het een soort van dronkenschap teweeg; vandaar dat het lachgas ot vroolij kmakend gas wordt genoemd. Stikstofoxyduul kan worden beschouwd als het anhydriede van het nitrosylzuur, HNO. Dit zuur is in vrijen staat, wel is waar, niet bekend. Wij kennen echter zouten , die daarvan moeten worden afgeleid. Het kallumnitrosiet, KNO, verkrijgt men b. v. door natriumamal-gaam te voegen bij een waterige oplossing van kaliumnitraat. De waterstof, die door de inwerking van het natriumamalgaam op het water vrijgemaakt wordt, werkt dan in toestand van ontstaan reduceerend op het kaliumnitraat volgens de vergelijking:

Wil men door het toevoegen van een ander zuur, b. v. azijnzuur, uit het kaliumnitrosiet het nitrosylzuur afscheiden, dan wordt dit onmiddellijk ontleed in NjO en water:

Aan het kaliumnitrosiet kan men de structuurformule K—O—N toekennen en in overeenstemming daarmede de structuur van NjO door N—O—N uitdrukken. Men neemt dan aan, dat de stikstof\' in deze verbindingen univalent is.

127. Stikstofoxyde, gt;\'0. Wordt koper, kwikzilver, zink met salpeterzuur, dat door verdunning met water een soortelijke massa van 1,2 Gr. verkregen heeft, samengebracht, dan wordt stikstofoxyde ontwikkeld (§ 124). Het op deze wijze verkregen gas is echter niet zuiver, maar bevat stikstof en stikstofoxyduul. Men kan liet zuiveren door het gasmengsel in een oplossing van ferrosulfaat te leiden, waarin het stikstofoxyde oplosbaar is, do bijgemengde gassen echter niet. Verhit men die oplossing, dan wordt het gas uitgedreven.

Hot is kleurloos, maar heeft de merkwaardige eigenschap van in aanraking met lucht onmiddellijk rood te worden. Dit berust op de rechtstreeksche veroeniging van stikstofoxyde met de zuurstof der lucht, waardoor een mengsel van stikstoftrioxyde en stikstofdioxydo gevormd wordt, dat een roodbruine kleur heeft, /lijnt! dampdichtheid bedraagt 15,04. Bij — 1 1 is het door een druk van ln4 atmosfeeren tot een vloeistof verdicht. In water is het slechts weinig oplosbaar.

Bij de vorming van een grammolecuiü stikstofoxydo worden 21,5 Caloriön geabsorbeerd. Hot stikstofoxydo is derhalve gemakkelijk ontleedbaar, ofschoon minder gemakkelijk dan stikstofoxyduul. Zoo branden ontstoken phosphorus, vlammende houtspaanders, gloeiend ijzerdraad in stikstofoxyde voort, terwijl brandende zwavel en gloeiende kool daarin worden uitgebluscht. Giet men in een cylinderglas, dat met stikstofoxyde is gevuld, eenige druppels zwavelkoolstof en steekt men het mengsel aan, dan brandt dit met een rustige, zeer sterk lichtgevende vlam, die veel scheikundig werkende stralen bevat.

De methoden om de samenstelling van stikstofoxyde te bepalen zijn dezelfde, die wij bij het stikstofoxyduul hebben besproken. Men vindt dan, dat 1 volume stikstofoxyde % volume stikstof en \'/j volume zuurstof bevat, waaruit op de bekende wijze wordt afgeleid, dat de formule dezer verbinding door NO moet worden uitgedrukt. In deze verbinding is de stikstof bivalent en hare structuurformule wordt N—O.

12S. Stikstoftrioxyde, N2O3. Wordt stikstofoxyde met zuurstof gemengd, of verwarmt men sommige gemakkelijk oxydeerbare stoffen, zooals zetmeel, suiker of arseentrioxyde met salpeterzuur van de soortelijke massa 1,3 tot 1,35 Pr., dan ontstaat een roodbruin gasmengsel van stikstoftrioxyde en stikstofdioxyde, dat in een, door een koudmakend mengsel omgeven, buis tot een groene vloeistof verdicht kan worden. Verwarmt men die vloeistof zacht, terwijl men er stikstofoxyde door leidt, laat men verder het ontwijkende gasmengsel een verhitte glazen buis passeeren en verdicht men vervolgens het product door sterke afkoeling, dan verkrijgt men N₂0₃ als een indigoblauwe vloeistof, die echter reeds bij —2° begint gedissocieerd te worden in stikstofoxyde en stikstofdioxyde. Die dissociatie is bij 150\' nog niet voltooid. Do vorming en dissociatie van stikstoftrioxyde heeft plaats volgens de vergelijkingen:

12!). Salpeterigzuur, HNO3. Wordt N₅0₃ met ijskoud water samengebracht, dan lost het daarin met een blauwe kleur op. Men veronderstelt, dat die vloeistof salpeterigzuur bevat; toch is het nog niet gelukt, dit zuur in zuiveren staat te bereiden. Wordt die oplossing verwarmd, zoo ontstaat salpeterzuur, terwijl tegelijkertijd stikstofoxyde ontwijkt:

De salpeterigzuro zouten, ni tri eten genoemd, zijn daarentegen veel bestendiger. Kalium- en natriumnitriet b. v. worden uit de nitraten bereid, door deze te verhitten. De nitraten geven het gemakkelijkst zuurstof af, wanneer men er een oxydeerbaar metaal b. v. lood of koper bijvoegt ;

De met rottende organische stoffen doortrokken bodem der steden, en bijgevolg het welwater, bevat dikwijls nitrieten. Ook deze ontstaan door reductie der daarin aanwezige nitraten (§ 124). Die reductie wordt bier bewerkstelligd door het levensproces van sommige soorten van bacteriën, waaronder vele, die in het men-schelijk en dierlijk lichaam ziekte kunnen veroorzaken. Het is daarom, dat de aanwezigheid van nitrieten in drinkwater als waarschuwing beschouwd wordt, dat het gebruik van zulk water nadeelig voor de gezondheid kan zijn. Om er zich van te vergewissen dat het drinkwater nitrieten bevat, brengt men er zwavelzuur bij en vervolgens een stijfseloplossing, die joodkalium bevat. Het zwavelzuur werkt op nitrieten volgens de vergelijking;

Wordt stikstofoxyde met chloor samengebracht, dan vereenigen /.ij zich tot een oranjekleurig gas, NOC1, dat nitrósylchloriede genoemd wordt;

Dit gas moet als het chlooranhydriede van het salpeterigzuur worden beschouwd, daar het, met een verdunde oplossing van kaliinnhydroxyde samengebracht, kaliumnitriet en kaliumchloriede oplevert;

Om die reden geeft men aan kaliumnitriet do structuurformule 0=rN—O—K en daarom ook aan het salpeterigzuur de structuur-formule 0=N—O—H.

By de vorming van een grammolecuul salpeterigzuur in verdunde oplossing uit stikstof, zuurstof en water worden 3,4 Caloriën geabsorbeerd.

130. Stikstoftetroxyde, N..O4 en stikstofdioxydc, NO^. Mengt men 2 volumen stikstofoxyde met op zijn minst 1 volume zuurstof en leidt men het gevormde roodbruine gas door oen koudmak-end mengsel, dan verdicht zich stikstoftetroxyde als een kleurlooze vloeistof of in witte kristallen :

Gemakkelijker wordt die stof verkregen door loodnitraat in een retort te verhitten en het ontwijkende gas door een koud makend mengsel te leiden ;

Hot smeltpunt van vast NjO, ligt bij -9°. Weinige graden boven het smeltpunt is de vloeistof nog kleurloos; dan begint zij echter geel te worden; bij 15° is zij oranjerood. Bij 26,7° kookt zij, de dampen zijn roodgeel en worden bij verhooging van temperatuur steeds donkerder, bij 140° bijna zwart gekleurd. Bepaalt men de dampdichtheid bij 140° of daarboven, dan vindt men deze constant = 23,02; derhalve is het moleculair-gewicht = 46,04, overeenkomende met de formule NO.,. Hoe lager de temperatuur is, waarbij de dampdichtheid bepaald wordt, des te meer nadert deze tot 46,04, zooals door do formule NjO,, wordt vereischt. Men neemt dan ook aan, dat de verbinding N₂0,, bij lage temperatuur bestaat, dat zij echter gedissocieerd wordt in NOj, welke dissociatie bij 140° voltooid is. Hot stikstoftetroxyde, NjO,,, is kleurloos, het stikstofdioxydc, NO,, daarentegen donker-roodbruin; vandaar de met de temperatuur toenemende kleuring van die stof. Het stikstoftetroxyde geeft, met ijskoud water samengebracht, een mengsel -an salpeterzuur en salpeterigzuur;

Het is daarom, dat men de structuur van deze verbinding zoodanig aanneemt, dat zij één stikstofatoom bevat, hetwelk i|uin-quevalent is, zooals de stikstof in liet salpeterzuur, en één, dat

Men beschouwt de stikstof in het stikstofdioxyde als quadrivalent en drukt de structuur van deze verbinding uit door de formule 0=N=0. Bij de vorming van een grammolecuul NOj worden 7,7 Oaloriën gebonden, de verdichting van 2 grammoleculen Is^t0₂ tot één grammolecuul NjO,, gaat daarentegen met de ontwikkeling van 12,8 Caloriön gepaard.

131. Zwavelstlkstof, SS. Laat men droog ammoniakgas op zwa-velmonochlorlede inwerken, dan wordt naast andere producten zwavelstikstof, NS, verkregen, een geel poeder, dat bij verhitting tot 100° ontploft. Door slag of stoot kan het bij gewone temperatuur tot een zeer hevige ontploffing worden gebracht. Met chloor vorconigt het zich tot NSC1.

132. Oxyverbindingen van den i»liosigt;liorns. De phosphorus heeft, zooals reeds in § 73 is besproken, een groote affiniteit tot zuurstof. Wij kennen 3 oxyden en 6 oxyzuren van den phosphorus:

Orthophosphorzuur H, PO,,. Pyrophosphorzuur H,, Pj 0₇. Metaphosphorzuur H P0₃.

Met phosphorsuboxyde en het onderphosphorzuur zijn nog niet nauwkeurig genoeg onderzocht, om hier te kunnen worden be-sproken.

Men bereidt phosphorpentoxyde door phosphorus in droge lucht te verbranden, en gebruikt daarvoor het in fig. 74 afgebeelde toestel. In den glazen ballon A wordt phosphorus verbrand op

een ijzeren schaaltje c, dat aan een glazen met een kurk gesloten buis a is opgehangen. De lucht, die voor de verbranding noodig is, wordt voortdurend door middel van een waterluchtpomp door den ballon gezogen, na vooraf in de U-vormige buis f, dio met puimsteen en zwavelzuur is gevuld, van allo waterdampen bevrijd te zijn. Is de phosphorus verbrand, dan werpt men dooide buis ft nieuwe stukjes phorphorus op hot schaaltje en sluit dadelijk weder do opening met de kurk. Het gevormde phosphor-pentoxyde wordt gedeeltelik in den ballon A, gedeeltelijk in don ontvanger B verzameld. Hot is een wit, amorph poeder, dat gemakkelijk sublimeert en dan in kristallen kan worden verkregen. Het vervloeit in vochtige lucht, daar het zich met water tot metapliosphorzuur verbindt:

Wordt het met koud water samengebracht, dan wordt het eveneens, en wel onder een sissend geluid, veranderd in methaphosphorzuur, dat oplost. Wegens zijne grooto affiniteit tot water, is het meer

dull allo andere hulpmiddelen geschikt om gassen te drogen en aan vele andere stoffen water te onttrekken.

Bij de vorming van één grammolecuul PjOj uit de elementen worden ongeveer 360 Caloriën ontwikkeld. De vereeniging van een grammolecuul P.₂O_rj met water tot opgelost metaphosphorzuur gaat met de ontwikkeling van 85,6 Caloriën gepaard.

i:U. Ortliopliospliorzuur, H jl\'O ,. Wordt roode phosphorus met sterk salpeterzuur verwarmd, dan wordt hij geoxydeerd tot ortho-phosphorzuur, dat oplost, terwijl tegelijkertijd stikstofoxyde ontwijkt;

Men dampt de oplossing uit, om het in overmaat toegevoegde salpeterzuur te verdrijven en verhit vervolgens totdat de thermometer 150^J aanwijst. Men heeft dan het zuivere orthophosphorzuur verkregen als een stroopachtige massa, die langzamerhand vanzelf kristalliseert, maar plotseling in een kristalmassa verandert, wanneer men een enkel kristal van het zuur er bijvoegt. De kristallen behooren tot het rhombische stelsel. Hun smeltpunt ligt bij 41,7 \'.

Ook uit beenderenasch (§ 72) kan men orthophosphorzuur bereiden , wanneer men er zwavelzuur in genoegzame hoeveelheid bg voegt. Het daarin aanwezige tricalcium-orthophosphaat, Ca₃(PO,₁)₂, wordt door het toegevoegde zwavelzuur in onoplosbaar calcium-sulfaat en opgelost orthophosphorzuur veranderd:

Het calciumsulfaat wordt door filtratie afgescheiden, terwijl de oplossing van phosphorzuur kan worden uitgedampt. Plet zóó verkregen phosphorzuur bevat echter altijd uit do beenderenasch mag-nesiumphosphaat, dat zeer moeilijk te verwijderen is.

Orthophosphorzuur is een driebasisch zuur; het vormt derhalve met eenzelfde metaal, één neutraal en tweeërlei zure zouten. Do neutrale zouten kleuren, wanneer zij in water oplosbaar zijn, rood lakmoes blauw. Dit doet bv. Na_uP0₄, het neutrale of trina-trium-orthophosphaat. Hot zure d inatri um-orthophos-phaat. Na.. HrOj, kleurt ook nog rood lakmoes min of meer blauw. Hot zure mononatrium-orthophosphaat, NalljPO,,, daarentegen kleurt blauw lakmoes rood. Uit do omstandigheid, dat allo 3 waterstofatomen in liet orthophosphorzuur door metalen te vervangen zijn, besluit men, dat zij ook op gelijke wijze gebonden

in het zuur moeten voorkomen. Aangezien ook het phosphoroxy-chloriede (§ 77) met water samengebracht orthophosphorzuur oplevert:

en derhalve alb het chlooranhydriede van het phosphorzuur moet worden beschouwd, neemt men aan, dat het orthophosphorzuur driemaal het radicaal —0—II moet bevatten en schrijft men zijn structuurformule :

De vormingswarmte van eeu grammolecuul orthophosphorzuur uit phosphorus, zuurstof en water, bedraagt 200,3 Caloriën.

In §119 hebben wij medegedeeld, dat meerbasische zuren veelal de eigenschap hebben, onder zekere omstandigheden de elementen van het water af te geven en zoodoende in anhydrozuren over te gaan. Op deze wijze ontstaat ook het diphosphorzuur of pyrophosphorzuur uit het orthophosphorzuur, wanneer men dit gedurende eenigen tijd tot 215° verhit:

Wordt het orthophosphorzuur of ook het pyrophosphorzuur tot roodgloed gebracht, dan ontstaat, door verder verlies van de elementen van het water, het metaphosphorzuur:

Het laatstgenoemde zuur wordt volgens § 133 ook verkregen door phosphorzuuranhydriede in water op te lossen. Bij het bewaren gaan de oplossingen van beide anhydrozuren langzamerhand over i» orthophosphorzuur: snel geschiedt dit. wanneer men do oplossing kookt. Het pyrophosphorzuur is een vierbasisch, het metaphosphorzuur een óónbasisch zuur. Do zouten der drie phosphorzuren kunnen van elkander worden onderscheiden door hunne oplossingen

met een oplossing van zilvernitraat samen te brengen. De ortlio-phosphaten geven dan een goel, de pyro* en metaphosphaten een wit zilverzout, die zich als onoplosbare bezinksels uit de vloeistof afscheiden:

Pyro- en metaphosphorzuur kunnen ook van elkander worden onderscheiden, door hunne oplossing met een oplossing van BaCU of met eiwit samen te brengen; het metaphosphorzuur brengt daarin een witten neerslag voort, het pyrophosphorzuur niet.

I:!(\'gt;. Phosphortrioxyde, l\'.Or,. Wordt phosphorus in een glazen buis zeer zacht verwarmd, terwijl men zeer langzaam lucht er over hoen leidt, dan verbrandt hij met een groenachtige vlam. Als verbrandingsproduct ontstaat dan het phosphortrioxyde in den vorm van witte kristallen, die bij 23quot; smelten en bij 173quot; koken. De verbinding is zeer vluchtig en verspreidt een knoflookachtige lucht. Hare dampdichtheid komt overeen met die, welke door do formule PjO,; verèischt wordt. Zij neemt bij gewone temperatuur en gewonen druk langzaam zuurstof uit de lucht op. Onder verminderden druk, en vooral wanneer ozone aanwezig is, heeft die vereeniging plaats met oen lichtverschijnsel, dat geheel overeenkomt met hot lichten van den phosphorus zelf (§ 73). In verwarmde zuurstof brandt P₄0_t; met een helder licht. Plet vereenigingsproduot is altijd PjO-. Door koud water wordt P,0₍; slechts zeer langzaam veranderd; het lost daarin moeielijk op. Vroeger hield men P₄O_r, voor het anhydriede van het phosphorigzuur. Daar hot echter met water een mengsel van phosphorigzuur, onderphosphorigzuur, phosphorzuur en phosphor-suboxyde oplevert, bestaat die eenvoudige betrekking van P₄0₆ tot het phosphorigzuur niet. De structuur van PjO,, is nog niet opgehelderd.

1:57. Phosphorlgznnr, ll l\'O,. Dit zuur ontstaat, tegelijk met phosphorzuur, bij langzame oxydatio van phosphorus in vochtige lucht. Het kan eenvoudiger bereid worden door phosphortrichloriede samen te brengen mot water (§ 76) :

De oplossing wordt verdampt en verder verhit totdat de thermometer ISO\' aanwijst. De verkregen stroopachtige vloeistof kristalliseert, na eenigen tijd onder de luchtpomp gestaan te hebben. De kristallen smelten bij 70° en vervloeien in vochtige lucht. Bij verhitting wordt het phosphorigzuur in phosphorzuur en phosphiene ontleed: 4 HjPOJ — 3 IL, PO-, PH₃.

Plet neemt zuurstof uit do lucht op, waardoor het tot phosphorzuur wordt geoxydeerd, en is over het algemeen een krachtig reductiemiddel, dat uit de oplossingen van sommige zouten de metalen in vrijen staat neerslaat. Niettegenstaande het 8 atomen waterstof in het molecuul bevat, is het slechts een tweebasisch zuur. Om uitdrukking te geven aan dit feit, waaruit blijkt, dat één atoom waterstof anders gebonden moet zijn dan de 2 andere, beschouwt

heid echter, dat PC1₃ met water phosphorigzuur oplevert, waardoor het als chlooranhydriede van dit zuur kan worden beschouwd, en dat er verbindingen bestaan, waarin de drie atomen waterstof door organische radicalen zijn vervangen, spreekt voor de /0—H

dat er 2 verschillende phosphorigzuren bestaan, één, waaraan de eerste en één waaraan de tweede structuur zou moeten toegekend worden. De zouten van het phosphorigzuur worden phosphieten genoemd. Zij zijn bestendiger dan het phosphorigzuur. De vor-mingswarmte van een grammolecuul phosphorigzuur uit phosphorus, zuurstof en water bedraagt 125,2 Caloriën.

138. Onderpliosphorigzuur, H ; l\'O Volgons § 74 wordt onder-phosphorigzuur kalium door verhitten van phosphorus met kalium-hydroxyde verkregen. Neemt men bariumhydroxyde in plaats van kaliumhydroxyde, dan ontstaat op dezelfde wijze onderphosphorig-zuur barium :

Uit dit zout verkrijgt men het zuur, door bij zijne oplossing zoolang verdund zwavelzuur te voegen, totdat al hot barium in den vorm van onoplosbaar bariumsulfaat is neergeslagen : Ba(H,P0²) -f HjSOi = UaöÜ., 2 lljP0₂.

De van het bariumsulfaat door filtreeren bevrijde oplossing wordt uitgedampt, totdat de thermometer 130° aanwijst, en de verkregen stroopachtige vloeistof door een koudmakend mengsel afgekoeld. Het onderphospliorigzuur stolt dan tot kristallen, die bij 17,4° smelten. Onderphosphorigzuur en zijne zouten, de hypophos-phieten, trekken zuurstof uit de lucht aan en veranderen in phosphaten. Uit de oplossingen van zilver-, goud- en kwikzilverzouten wordt door het zuur het metaal neergeslagen. Wordt onderphosphorigzuur sterk verhit, dan wordt, onder ontwikkeling van phosphiene, phosphorzuur gevormd ;

Slechts één van de drie atomen waterstof in hot molecuul kan door metalen worden vervangen. Het is derhalve een éénbasisch zuur. Dientengevolge kan zijne structuur worden uitgedrukt door do formule

139. Verbindingen van lt;leii phosiihorns met zwavel. Men kent drie verbindingen van phosphorus met zwavel, het phosphor-sesquisulfiede, P^Ss, het ph osph 0 rh e x asu If i ed e, P.iS,., en het p hosp horpen tas ulfiedo, P,S₃. De laatstgenoemde verbinding is de belangrijkste. Zij wordt bereid, door zwavel mot r00den phosphorus in de juiste verhouding te verhitten en hot verkregen product in een atmosfeer van koolstofdioxyde to distilleeren. Het is een gele gekristalliseerde massa, die bij 275° smelt en bij 530\' kookt. Hare dampdichtheid komt overeen met die, welke door de formule P^S;; wordt geëischt. Met water samengebracht, levert zy phosphorzuur en zwavelwaterstof op: F₂S, -J- 8 1:1,0 = 2 II3PO, 5 H₂S.

Men gebruikt haar, om de zuurstof van sommige organische stoffen door zwavel te vervangen.

14«. Oxyvcrbindingeii van het arsenicum. Arsenicum verbindt zich rechtstreeks met zuurstof; wij kermen 2 oxyden en 2 oxy-zuron van dit element.

141. Arseenlrioxydc, As.,0,;. Het arseentrioxyde is liet witte arsenicum of het rattenkruit van den handel. Het komt als arseenbloesem in de natuur voor, is het verbrandingsproduct van arsenicum en wordt fabriekmatig bereid door het roosten van arsenicumhoudende ertsen. Het ontwijkt dan als damp, die in ruime kamers wordt geleid, waarin het zich door afkoeling verdicht. Heeft de verdichting plaats bij een temperatuur, die weinig lager is, dan die waarbij arseentrioxyde in dampvorm overgaat, dan wordt het als een glasachtige, amorphe massa verkregen; wordt zijn damp echter plotseling sterk afgekoeld, dan verdicht het zich in octaëders van het regelmatige stelsel, soms echter ook in rhombische prisma\'s, zoodat arseentrioxyde tot de dimorphe, d. i. in tweeërlei kristalstelsels kristalliseerende stoffen behoort.

Glasachtig arseentrioxyde verkrijgt vanzelf mettertijd een porseleinachtig aanzien, tengevolge van het langzaam overgaan in den gekristalliseerden vorm. Bij 218° gaat arseentrioxyde in een klèurloozen damp over, zonder vooraf te smelten. Zijne damp-dichtheid is tusschen 570° en 1560°=: 178 gevonden en komt dus overeen met die, welke door de formule As/j,., wordt vereischt. Arseentrioxyde is in water zeer moeilijk oplosbaar; de oplossing bezit een zoeten, eenigszins metaalachtigen smaak. Zij kleurt blauw lakmoes zwakrood en bevat derhalve waarschijnlijk ars enig-zuur PLjAsOj , dat echter niet in vrijen staat daaruit kan worden afgescheiden; bij het verdampen der oplossing wordt namelijk arseentrioxyde terug verkregen. In zoutzuur lost het gemakkelijk op; bij het koken dier oplossing ontwijkt ecliter AsC1₃ , dat volgens de vergelijking :

gevormd wordt; de chlorieden van metalen ontstaan veelal op deze wijze uit metaaloxyden; de tot nu toe behandelde oxyden dei metalloïden worden echter door H Cl niet op deze wijze veranderd. Uit een heete verzadigde oplossing van As₄0₍; in zoutzuur kristalliseert liet evenwel bij liet koud worden onveranderd. Arseentrioxyde is een zwaar vergift. Hoe men door de inwerking van waterstof daaruit liet gemakkelijk te herkennen arsiene bereidt en hierdoor do aanwezigheid ook van zeer kleine hoeveelheden arsenicum kan aantoonen, is reeds in § 81 vermeld.

Arsenigzure zouten, arsenieton genoemd, hebben een samenstelling, die door de formule M3ASÜ3 kan worden uitgedrukt,

waarin M een atoom van een univalent metaal voorstelt. Hieruit blijkt, dat hot niet bekende arsenigzuur, waarvan zij moeten worden afgeleid, driebasisch is on do samenstelling H3AsO, moet hebben.

De vormingswarmte van een grammolecuul As,, 0₍₁ uit de elo-menton bedraagt 309,4 CaloriSn.

142. Arseenzuur, H;_!.VsÜ4 en arseenpentoxyde, AS0O5. Wordt arseentrioxyde met salpeterzuur of koningswater verwarmd, dan neemt het zuurstof en de elementen van het water op en verandert in arseenzuur:

Wordt de verkregen oplossing uitgedampt, totdat een stroop-aohtige vloeistof is gevormd, dan ontstaan bij hot afkoelen kristallen, die de samenstelling 2 11 ;gt; AsOj H₂0 hebben en die bij verwarming tot 100\' in het watervrije ortho-arseenzuur, H3As0₄, overgaan. Wordt dit tot 180\' verhit, dan ontstaat het pyro- of di-arseenzuur H^ASjOj , dat tot 200° verhit meta-arseenzuur HAsO;, vormt. Worden pyro- en meta-arseenzuur in water opgelost, dan verkrijgt men het ortho-arseenzuur terug. Bij roodgloeihitte levert ook het meta-arseenzuur water op en gaat het over in arseen-pentoxyde of arseenzuuranhydriede, As₂O_s , een witte glasachtige massa, die door water langzaam in ortho-arseenzuur wordt veranderd en die bij zeer hooge temperatuur in arseentrioxyde en zuurstof uiteenvalt. De vormingswarmte van een grammolecuul As,O, uit do elementen bedraagt 219,4, do vormingswarmte van een grammolecuul IT₃AsO,, uit arsenicum, zuurstof en water bedraagt 112,7 Caloriën.

l .\'{. De verbindingen van arsenicum niet zwavel. Wij kennen 3 sulfieden van het arsenicum, het arseen-disulfiede, As₂S₂, hot arseen-trisulfiede, ASjÖ, en het arseen -pen tasu 1-fiede AsjS_s.

As,ö,, ook realgar genoemd, wordt in do natuur in fraaie, robijnroode kristallen gevonden, die in gemalen toestand als schil-dersvorf gebruikt worden. Kunstmatig kau het bereid worden, door zwavel en arsenicum in de door de formule geëischte verhouding samen tu smelten.

ASjS₃ , ook o pp or ment genoemd, komt in do natuur in goudgele kristalion voor. Men bereidt het door zwavelwaterstof

te leiden in een oplossing van arseentrioxyde in zoutzuur; het wordt alsdan als een geel poeder neergeslagen:

Dit neerslag lost op, wanneer men hot niet een oplossing van een zwavelmetaal of van zwavelammonium samenbrengt. Alsdan wordt namelijk door rechtstreeksche vereeniging een nieuwe verbinding gevormd:

ASJS₃ 3 K,S — 2 KjAsSJ die als het zout van liet thioarsenigzuur, H^AsSj , d. i. een arsenigzuur, waarin de zuurstof door zwavel is vervangen, beschouwd wordt. Het thioarsenigzuur kan, evenmin als het arsenigzuur, in vrijen staat worden verkregen. Brengt men b. v. zoutzuur bij de oplossing van thioarsenigzuur kalium, dan wordt H₂S ontwikkeld en arseentrisulfiede weder afgescheiden :

As₂S₅ komt in de natuur niet voor, maar het ontstaat als een geel neerslag, wanneer men zwavelwaterstof leidt door een oplossing van arseenzuur:

Brengt men het met metaalsulfieden of amnioniumsulfiede samen, dan lost het daarin op onder vorming van een th io ar seen zuur-zout:

Uit de thioarsenaten kan evenmin als uit de thioarsenieten het vrije thiozuur door een zuur worden afgescheiden. Onder ontwikkeling van H„S wordt hierdoor hot arseenpentasulfiede weder neergeslagen:

144. Oxyvcrbiiidingeu van hot iintiiiioiiiiini. Antiiuonium verljindt zich rechtstreeks met zuurstof. Wij kennen er 3 uxyden en 3 oxy-zuren van.

14.gt;. Antimoontrioxyde, Sb,Deze verbinding, die in de natuur als delfstof, anti moo nbloese m, voorkomt, ontstaat tegelijk

met antimoontetroxyde bij het verbranden van antimonium in de lucht. Zuiver wordt zij verkregen, wanneer men algarotpoeder (§ 85) zoolang met een verdunde oplossing van natriumcarbonaat kookt, totdat al de chloor verwijderd is:

Antimoontrioxyde is een witte vaste stof, waarvan de bij 1560\' bepaalde dampdichtheid overeenkomt met die, welke door de formule SbjO,. voreischt wordt. Het heeft zoowel de eigenschappen van een basisch oxyde als ook van een zuur-anhydriede. Mot zwavelzuur samengebracht vormt het namelijk antimoniumsulfaat:

en bij het koken met een oplossing van natriumhydroxyde ontstaat antimonigzuur natrium;

Ook het antimonigzuur, H^SbO^ is bekend. Het zooeven genoemde natriumzout moet van een meta-antimonigzuur, HSb0₂ worden afgeleid.

Sb,,O,, is, evenals ASjO,;, dimorph en kan zoowel in kristallen van het regelmatige als ook van het rhombische stelsel worden verkregen. Do vormingswarmte van een grammolecuul Sb,O,, bedraagt 332 Caloriën.

I4C. Antimoontetroxyde, SbjO,. Worden antimonium of Sb,O,; of Sb,,O- zeer sterk in de lucht gegloeid, dan ontstaat het antimoontetroxyde als een wit, niet te smelten en niet te vervluchtigen poeder, dat door samensmelten met kaliumhydroxyde een zout vormt van de formule K₂Sb_:0₅. Het moet derhalve als het anbydriede van een niet bekend zuur, het onderantimoonzuur, IfoSbjOr,, worden beschouwd.

147. Aiitiinoonitentoxytlc en de antimoonznren. Verwarmt men antimonium met geconcentreerd salpeterzuur, dan ontstaat een wit, inwateren salpeterzuur onoplosbaar poeder, het antimoonzuur, HSbO_s. Het is een zwak zuur, waarvan de zouten zich door hunne onoplosbaarheid kenmerken. Het meta-antimoonzuur, H,Sb₂0., dat, wegens zyne overeenkomst in samenstelling met het pyro-phosphorzuur enz., beter pyro-antimoonzuur kon worden genoemd, evenals het antimoonzuur don naam van meta-antimoonzuur zou moeten dragen, wordt als een wit poeder afgescheiden, wanneer

antimoonpentachloriede met veel water wordt samengebracht (§ 85). Door dit met kalium- en natriumhydroxyde samen te smelten, worden de antimoonzure zouten dezer metalen verkregen. Wordende antimoonzuren voorzichtig verhit, dan ontstaat antimoonpent-o x y d e, Sb-jO,, een lichtgeel poeder, dat als het anhydriede van de antimoonzuren moet worden beschouwd.

148. Verbindingen van antimonium met zwavel. Wij kennen 2 sulfieden van het antimonium. Het antimoniumtrisul-1\'iede, SbjSj, wordt als delfstof grauwspiesglanserts ge-genoemd en vormt als zoodanig straalvormig gekristalliseerde massa\'s, die een donkergrijze kleur hebben, metaalglans bezitten en waarvan de soortelijke massa 4,7 G. bedraagt. Kunstmatig kan het bereid worden door zwavelwaterstof te leiden in een zure oplossing van antimoontrioxyde. Men verkrijgt het dan in den vorm van een oranjekleurig waterhoudend bezinksel. Bij verhitting verliest het water, terwijl het btj 200^J in den zwarten gekristalli-seerden vorm overgaat. Sb₂S₃ kan gesmolten worden, en verdampt wanneer men het in een atmosfeer van stikstof verhit. Bij het verhitten in een waterstofstroom wordt hot tot metaal gereduceerd. By het samenbrengen met oplossingen van zwavel metalen of van zwavelammonium vormt liet oplosbare thioantimon igzure zouten:

Door zuren wordt uit deze zoutoplossingen weder Sb₂S₃ neergeslagen, daar het vrije tlnoantimonigzuur niot schijnt te bestaan: 2 iv8bi-)₂ -4- 2 HC1 = 2 KC1 Sb,,», 1 i,S.

Antimoontrisulflede wordt voor de bereiding van antimonium (§ 83), in de vuurwerkerij en voor de fabricage der Zweedscho lucifers gebruikt.

Het antim oonp e ntasu 1 fi ede, Sb₂S₅, ook goudzwavol genoemd, wordt bereid door 1I₂S te leiden in een oplossing van SbClj. Hot is een rood poeder, dat bij sterke vorhitting in SbjS,, en S₂ wordt ontleed. Met oplossingen van zwavelmetalen of zwavelammonium samengebracht, vormt hot oplosbare tbioanti-moonzure zouten:

die door zuren ondor afscheiding van Sb₂W₅ en H₂S ontleed worden: 2 NajSbS,, -f- fi HG1 = 6 NaCI -f SbjS_rgt; 3 H₂S.

l !gt;. Algemeen overzicht over de oxyverbliidingen van de eleineiiteii der stikstofgroep. De samenstel ling en de eigenschappen van de zuurstof- en zwavolverbindingen van de elementen der stikstofgroep bevestigen hunne reeds in § 80 besproken overeenkomst. Hunne maximumvalentie ten opzichte van zuurstof is 5, en er zijn ook geen verbindingen met andere elementen bekend, waarin zij met een hoogere valentie fungeeren. Hunne oxyden en hydroxyden hebben een zuur karakter, zoodra het daarin aanwezige element der stikstofgroep de valentie 3 of hooger lieeft. Alleen het antimonium, het element met het hoogste atoomgewicht , maakt een uitzondering op dien regel, aangezien het antimoontrioxyde zich tegenover sterke basen als een zuur oxyde, tegenover sterke zuren daarentegen als een basisch oxyde gedraagt. Dit komt overeen met den over het algemeen meer metaalachtigen aard van dit element. Wat de affiniteit dezer elementen tot zuurstof aangaat, zoo is die bij de stikstof, het element met het kleinste atoomgewicht hot geringst, bij den phosphorus het grootst, bij het arsenicum geringer en bij het antimonium weder grooter, hoewel kleiner dan bij den phosphorus. Dit volgt althans uit de bij de verbranding dezer elementen ontwikkelde warmtehoeveelheden. Een regelmatig toe- en afnemen dezer affiniteit mot het aangroeien van het atoomgewicht hoeft in deze groep evenmin als in de twee reeds besproken groepen plaats.

vermeld, is het aantal koolstofverbindingen buitengewoon groot en worden zij in de organische scheikunde behandeld. Hior zullen wij derhalve van de vele oxyverbindingen van de koolstof slechts eenige, zeer eenvoudig samengestelde besproken, en wol de 2 gasvormige oxyden: het koolstofdioxyde, C0₂, en het koolstofoxyde, CO, en één oxyzuur, het koolzuur CO.,,

151. KoolstoCdioxydo ol\' koolzunranhydriede, (!0₂. Deze verbinding, gewoonlijk koolzuur genoemd, ontstaat bij het verbranden van koolstof of koolstofverbindingen in zuurstof of lucht. In het groot bereidt men haar of door verbranden van kool of door liet gloeien — het zoogenaamde branden — van kalksteen, het in de natuur voorkomende calciumcarbonaat :

In het scheikundig laboratorium brengt men een carbonaat, gewoonlijk marmer (zeer zuiver in de natuur voorkomend calciumcarbonaat) in een gasontwikkelingstoestel en voegt er verdund zoutzuur by :

Het zoo ontwikkelde gas bevat sporen van calciumchloriede en zoutzuur, die mechanisch, meegevoerd worden. Om het daarvan te zuiveren, laat men het gas eerst door een tlescli gaan, die een

oplossing van zuur natriumcarbonaat bevat en die bet zoutzuur terughoudt, en vervolgens door een buis, die gevuld is met watten, waardoor vaste en vloeibare deeltjes geheel worden weggenomen. Zeer .zuiver CO, wordt bereid door verhitting van zuur natriumcarbonaat, dat in den handel verkrijgbaar is;

Het koolstofdioxyde is een kleurloos gas van zwakken reuk en prikkelenden smaak. Zijne dampdichtheid is 22. Het gas kan in een droge flesch worden opgevangen, daar het door zijn grootere dichtheid de lucht hieruit verdrijft. Om dezelfde reden kan het uit een cylinder in een anderen, die met lucht is gevuld, worden overgegoten. Ook kan men het uit een cylinder in een anderen overhevelen. Bij 0° en 36 atmosfeeren wordt het verdicht tot een vloeistof, die bij diezelfde temperatuur een soortelyke massa heeft van 0,947 G. Haar kookpunt ligt bij een druk van 76 cM. bij — 78,2°. De critische temperatuur, waarbij liet ook onder den storksten druk niet meer vloeibaar wordt, ligt bij 30,92\'. Bij het verdampen van het vloeibaar C0₂ wordt zooveel warmte geabsorbeerd, dat een ander gedeelte bevriest tot een sneeuwwitte massa, die eerst bij —65\', dus bij een temperatuur boven het kookpunt gelegen, smelt. Het vaste C0₂ is een slechte geleider voor do warmte en verdampt veel langzamer dan het vloeibare. Hot kan, niettègenstaando zijn lage temperatuur, in de hand, zelfs in den mond genomen worden, daar liet steeds van een dampkring van gas omgeven is, en derhalve de huid niet onmiddellijk aanraaktj drukt men het echter vast tusschen de vingers, dan veroorzaakt het, evenals lieete voorwerpen, pijnlijke brandwonden.

Vloeibaar koolzuur wordt tegenwoordig in ijzeren flesschen van 8 KG. inhoud in don handel gebracht. Het wordt namelijk gebruikt voor hot maken van spuitwater, voor het oppompen van bleien voor moer andere doeleinden. In fig. 75 hebben wij een teeke-ning van het toestel, dat door Beiks is geconstrueerd en veel gebruikt wordt om zuiver vloeibaar C0₂ te maken. Op het gegoten stuk G is door middel van den ijzeren ring R de ijzeren retort A bevestigd. Deze retort bestaat uit 2 concentrische buizen. De hiordo\'ir gevormde ringvormige ruimte O wordt met zuur natrium-rurbonaat gevuld en vervolgens met een ijzeren deksel gesloten. Nu wordt in do centrale buis de roodgloeiend gemaakte ijzeren bout N gebracht. Hierdoor wordt het NaHCO, zoodanig ontleed, dat COj tegelijk met waterdamp door de buis u ontwijkt. Die damp

wordt in het vat B. dat goed afgekoeld wordt, verdicht en het nu droge C0₂ gaat door de buis h in een cylinder, die van een manometer m en van een waterstandsglas m is voorzien, en die op 0° is afgekoeld. Hier wordt het C0₂ door zijn eigen druk vloeibaar gemaakt. Zoodrti de hoeveelheid gevormd vloeibaar koolzuur een vierde bedraagt van het gewicht van het gebruikte NaHCOj, wordt do kraan c gesloten en de retort opnieuw van NaHCO., voorzien en opnieuw verhit. Dit wordt zoo dikwijls herhaald, totdat de cylinder C de verlangde hoeveelheid C0₂ bevat.

Eén volume water lost bij 15° 1 volume, bij 0° 1,8 volumen CO, op. Ook bij verhoogden druk wordt bij die temperaturen een even groot volume opgelost. Daar echter de gassen evenredig niet den druk samengeperst worden, is de gewichtshoeveelheid van hot gas, die in water kan worden opgelost, evenredig aan dien druk. Is een vloeistof bij hoogen druk met C0₂ verzadigd, dan ontwijkt dit uit de vloeistof onder opbruising, zoodra die druk wordt opgeheven. Hierop berust het mousseeren van spuitwater, bier en champagne. Elk natuurlijk voorkomend water bevat koolstofdioxyde in oplossing; sommige minerale wateren, zooals hot Fachinger-, Appolinaris- en Victoria-water, die diep uit den grond opstijgen, zijn daar onder sterken drak met CO, verzadigd en hebben hunnen verfrisschenden smaak te danken aan de groote hoeveelheid C0₂. die daarin is opgelost.

Het koolstofdioxyde is als product der volkomen verbranding-van koolstof natuurlijk niet brandbaar; evenmin is het in staat het verbranden van de meeste, in de lucht brandbare stoffen te

onderhouden: een brandende kaars b. v. wordt daarin terstond uitgebluscht. Toch onttrekken sommige stoffen daaraan de zuurstof geheel of gedeeltelijk. In § 94 hebben wij b. v. gezien, dat het door gekristalliseerd silicium tot koolstofoxyde wordt gereduceerd ; ook door gloeiende kool wordt het in koolstofoxyde veranderd :

Kalium brandt in koolstofdioxyde met een schitterend licht, wanneer bet in een atmosfeer van dit gas verhit wordt. Hierbij wordt C0₂ zelfs tot koolstof gereduceerd :

Het gevormde kaliumoxyde vereenigt zich echter met een overmaat van koolstofdioxyde tot kaliumcarbonaat:

Koolstofdioxyde is een zeer bestendige stof;bij hooge temperatuur wordt het echter in koolstofoxyde en zuurstof ontleed. Dit geschiedt b. v., wanneer men het door eeno met stukken porselein gevulde en tot 1200 a 1300° verhitte porseleinen buis leidt. Ook kan men die ontleding bewerkstelligen, door in een eudiometer een reeks electrische vonken door het gas te laten heenslaan; men bemerkt dan spoedig een volumevermeerdering, die, zooals men uit de vergelijking :

kan afleiden, een gevolg van die ontleding moet zijn. De ontleding ileeft echter op deze wijze niet volledig plaats; want, is ongeveer \'j₃ van hot C0₂ ontleed, dan hebben do ontledingsproducten een genoegzame dichtheid verkregen om door een volgende vonk plotseling weder tot C0₂ hereenigd te worden, waardoor natuurlijk het oorspronkelijke volume hersteld wordt. Neemt men echter de vrijgeworden zuurstof b. v. door phosphorus weg, dan kan do ontleding door electrische vonken ten einde gebracht worden en houdt men een volume CO over, goiyk aan het volume van het gebruikte C0₂.

De samenstelling van koolstofdioxyde wordt gevonden, wanneer men een gewogen hoeveelheid zuivere koolstof (diamant of graphiet) in zuurstof verbrandt, liet gevormde koolstofdioxyde door een gewogen hoeveelheid kaliumhydroxyde laat absorbeeren, en bepaalt, hoeveel het kaliumhydroxyde aan gewicht heeft toegenomen. Men

vindt dan dat 1 G. koolstof 3²/₃ G. koolstofdioxyde oplevert. Daar het moleculairgewiclit van koolstofdioxyde uit zijne dampdichtheid bekend en ^44 is, zoo zijn in het moleculairgewicht 12gewichts-eenheden koolstof en 32 gewichtseonheden zuurstof aanwezig, of een maal het atoomgewicht van de koolstof en tweemaal dat van de zuurstof. De formule voor de verbinding wordt dus COj. Ook kan men het in tig. 69 afgebeelde toestel gebruiken, om aan te toonen dat één volume zuurstof één volume koolstofdioxyde oplevert, wanneer men koolstof op gelijke wijze daarin verbrandt, als dit in §114 ten opzichte van de zwavel is beschreven. Door een gelijksoortige redeneering, als daar is gevolgd, komt men dan ook tot het besluit, dat do samenstelling van koolstofdioxyde door de formule 002 moet worden uitgedrukt.

De vormingswarmte van een grammolecuul C0₂ bedraagt 97 Calorien. De structuur van C0₂ moot door de formule O^rO^rO worden uitgedrukt.

De waterige oplossing van C0.₂ kleurt blauw lakmoes rood, terwijl het droge gas lakmoespapier onveranderd laat. Men neemt daarom aan, dat in do oplossing van COj koolzuur aanwezig is, ofschoon het tot nu toe niet gelukt is, dit zuur daaruit af te zonderen. Het zuur schijnt namelijk zeer onbestendig te zijn; de zouten van het koolzuur, carbonaten genoemd, zijn daarentegen bestendige en zeer belangrijke verbindingen. Zij ontstaan wanneer men COj met basen samen brengt:

Basen absorbeeren derhalve C0₂; van deze eigenschap hebben wij zooeven gebruik gemaakt , om do samenstelling van CO, te vinden. Loidt men CO., door een oplossing van calcium- of barium-hydroxyde, dan worden carbonaten gevormd volgens de vergelijking ;

Deze carbonaten zijn echter onoplosbaar in water en worden als witte poeders neergeslagen. Het voortbrengen van een dergelijk neerslag door een gas in de oplossingen dezer basen dient als een herkenningsmiddel van het C0₂, evenals de gewichtsvermeerdering dezer vloeistoffen door het samenbrengen met C0₂ kan gebruikt worden, om de gewichtshoeveelheid van dat gas te bepalen. Is al het calcium of barium als carbonaat uit de vloeistof neergeslagen en gaat men voort met het aanvoeren van COj, dan lost het

bezinksel weder op. Dit berust op de vorming van een zuur zout van het koolzuur, dat ontstaat volgens de vergelijking;

en dat in water oplosbaar is. De zure zouten zijn echter onbestendiger dan de neutrale en de verkregen oplossingen worden reeds bij kookhitte weder ontleed in het neutrale zout, dat bezinkt en in water en CO.,, die ontwijken. Van de gemakkelijke ontleed-baarheid van het zure natriumcarbonaat wordt gebruik gemaakt om zuiver COj te bereiden (blz. 210). Het koolzuur is dus een tweebasisch zuur en men neemt aan, dat het tweemaal het radicaal hydroxyl bevat en dat zijne structuur door de formule

Zooals wy reeds in § 65 vermeld hebben, is COj een bestanddeel van onze dampkringslucht. Dagelijks komen groote hoeveelheden C0₂ in den dampkring en wel uit verschillende bronnen. Op sommige plaatsen van de aarde, vooral in vulkanische streken, zooals in het Doodendal op Java, de Hondsgrot bij Napels, bij Pyr-mont, bij Brohl aan don Rijn, in den Eifel, bij Vichy en Hauterive enz., dringen groote massa\'s voortdurend door spleten uit den bodem. Op sommige van die plaatsen gebruikt men dit C0₂ voor de nijverheid, b. v. in Brohl, waar binnen 24 uren omstreeks 300 KG. uit den bodem komen, voor het maken van spuitwater, te Vichy en Hauterive voor de loodwitfabricage. Belangrijker is de hoeveelheid C0₂, die door verbranden van kool en koolstofhoudende brandstoffen en door de langzame oxydatie van plantaardige en dierlijke producten dagelijks ontstaat. Het meeste C0₂ wordt echter in de lucht gebracht door de ademhaling van menschen en dieren. Dat de uitgeademde lucht inderdaad C0₂ bevat, kan op eenvoudige wijze worden aangetoond, wanneer men haar door middel van een glazen buis blaast in een glas, dat een oplossing van calcium-hydroxyde bevat. Onmiddellijk wordt de heldere vloeistof troebel door het ontstaan van CaCOj. Dit C0₂ ontstaat in het dierlijk lichaam door de oxydatie van voedingsstoffen, die door de spijsvertering in bloedbostanddeelen veranderd en door hot bloed naar de organen go-bracht worden. Tegelijkertijd geeft het bloed aan die organen zuurstof af, die inde longen uit de ingeademde lucht is opgenomen. Dit geschiedt door middel van do roode bloedlichaampjes, die oen roode kleurstof, het ha einog 1 o bi n e, bevatten, welke de eigenschap hoeft met zuurstof eene wel is waar zeer onbestendige verbinding, het

oxyhaemoglobine, aan te gaan. Komt het oxyhaemoglobine bevattende bloed in de organen, waar, tengevolge van de oxydatie van koolstoflioudende stoffen, vee! CO., aanwezig is, dan geeft het oxyhaemoglobine zuurstof af, om nu een verbinding van haemo-globine met CO;, te vormen, die met het bloed naar de longen gebracht, en daar weder door de zuurstofrijke ingeademde lucht in oxyhaemoglobine veranderd wordt, terwijl het C0₂ in de lucht diffundeert en door uitademing verwijderd wordt. Bevat de ingeademde dampkringslucht 5 ⁰/₀ CO» , dan wordt liet afgeven van CO., door het bloed in de longen zeer bemoeilijkt en bij nog hooger CO„-geha)te onmogelijk gemaakt. Dan volgt de dood door verstikking. Elke lucht, waarin de uitademingsproducten van vele menschen zijn opgehoopt, is schadelijk , en men gebruikt de bepaling van haar C0₂-gehalte als maatstaf voor die schadelijkheid. Tn dergelijke lucht is echter het CO-, zelf niet het schadelijke bestanddeel , maar andere in de uitgeademde lucht aanwezige vergiftige producten van het menschelijk organisme, welker hoeveelheid met de hoeveelheid CO, evenredig wordt gesteld. Het oxydatieproces in do organen is de bron zoowel van de dierlijke warmte als ook van het arbeidsvermogen van het dierlijk lichaam. Door een volwassen mensch worden dagelijks gemiddeld 900 G. CO, uitgeademd.

Niettegenstaande om al deze redenen de hoeveelheid CO» van de dampkringslucht voortdurend vermeerderd en door de oxydatie-eu ademhalingsprocessen het zuurstofgehalte der lucht verminderd wordt, blijft hare samenstelling constant en bedraagt haar COj-gehalte niet meer dan 0,04 volumepercenten (§ 65). Dit heeft verschillende oorzaken. In de eerste plaats wordt het GOj door het water opgelost. Wij weten immers, dat al het in de natuur voorkomende water GO, bevat. Dit G0₂-gehalte van het water is voor het huishouden der natuur van groot gewicht, aangezien hierdoor vele stoffen, die in zuiver water onoplosbaar zijn, zoodanig worden veranderd, dat zij door het water worden opgenomen. Dit is voornamelijk het geval met de overal in den bodem aanwezige en soms geheele gebergten vormende carbonaten, die, zooals wij reeds weten, door C0₂ in oplosbare zure zouten worden omgezet. Tn don loop des tijds komen door die oplossende werking veranderingen in de gedaante van do aardoppervlakte tot stand. Bijna al het water, dat met den bodem in aanraking is geweest, bevat dan ook zuur calciumcarbonaat in meerdere of mindere hoeveelheid, zooals blijkt, wanneer men zulk water kookt, waardoor een bezinksel ontstaat van CaG0₃. Dit bezinksel vormt zich in groote hoeveelheden

in de stoomketels on geeft daar a;iiileilt;liiig tot het ontstaan van den lastigen ketelsteen. Nog belangrijker is het echter, dat liet koolstofdioxyde wordt opgenomen door de planten, die uit koolstofdioxyde, water, ammoniumzouten , nitraten eu andere bestanddeelen van den bodem al de menigvuldige koolstofverbin-dingen opbouwen, die haar lichaam samenstellen. Zij reduceeren het koolstofdioxyde onder den invloed van het zonlicht en met behulp van de chlorophyl-korreltjes, die in hare groene deelen voorkomen, zoodat het grootste gedeelte van de zuurstof, die het bevat, afgescheiden wordt en in de lucht terugkomt. Het schijnt dat al deze processen elkander in evenwicht houden, zoodat op deze wijze verklaard wordt, waarom geen veranderingen in de samenstelling der dampkringslucht waargenomen worden.

152. Koolstofoxyde, CO. Deze verbinding ontstaat, zooals wij reeds in de vorige § hebben vermeld, wanneer men C0₂ over gloeiende kool leidt. Ook wordt zij gevormd , wanneer kool in een voor volledige verbranding ontoereikende hoeveelheid lucht wordt verhit. Bij het glooien van sommige metaaloxyden, b. v. zinkoxyde, met kool wordt eveneens CO gevormd:

Om het te bereiden, verwarmt men meestal oxaalzuur, H₁C₂O_t, met geconcentreerd zwavelzuur in een kolf. Het zwavelzuur onttrekt dan aan het oxaalzuur waterstof en zuurstof, om zich met het aldus gevormde water te vereenigen, en de rest van het oxaalzuur splitst zich in koolstofdioxyde en koolstofoxyde:

HjC.Oi H-iSO,, -- H..SO1 -f- H,0 -f- CO» -t- CO. Het ontwikkelde gasmengsel wordt geleid door ton waterige oplossing van natriumhydroxyde, die het koolstofdioxyde absorbeert, terwijl het koolstofoxyde boven water kan worden opgevangen.

Koolstofoxyde is een kleurloos en reukeloos gas, dat de damp-dichtheid 14 heeft. Het is zeer weinig oplosbaar in water; gemakkelijk wordt het echter door een ammoniakale oplossing van cuprochloriede opgenomen. Door druk en koude wordt het verdicht tot een kleurlooze vloeistof, die bij —190° en 76 cM. druk kookt en by — 211^:, bevriest.

Koolstofoxyde verbrandt in lucht of zuurstof met een blauwe vlam tot koolstofdioxyde. Volkomen droog CO verbindt zich echter niet met volkomen droge zuurstof. Dit kan men aan toon en, wanneer men goed gedroogd koolstofoxyde uit een glazen buis laat

branden en ilie vlam dompelt, in eon ttesch , die op den bodem een weinig geconcentreerd zwavelzuur bevat, om de in de flescli aanwezige lucht te drogen. Do vlam wordt dan dadelijk uitgeblusclit. Men verklaart dit, door aan te nemen, dat do oxydatio van liet koolstofoxyde in hoofdzaak door het bij do verbranding afwisselend gevormd 011 ontleed waterstofdioxydo bewerkt wordt, zooals blijkt uit de volgende vergelijkingen:

Het feit, dat waterstofdioxydo ontstaat, wanneer men een kool-stofoxydevlam laat branden op do oppervlakte van water, dat zich in een schaaltje bevindt, steunt deze door Tbaube gegeven verklaring.

00 reduceert ook vele motaaloxyden, terwijl het daarbij tot OO-i wordt geoxydeerd. Het speelt om die roden een belangrijke rol bij sommige metallurgische processen.

De samenstelling van koolstofoxyde kan worden gevonden, door in een eudiometer 2 volumen koolstofoxyde met 1 volume zuurstof te mengen en liet mengsel door een electrischo vonk te doen ontploften. Men zal dan waarnemen, dat na de ontploffing 2 volumen zijn overgebleven, dio door kaliumhydroxyde volkomen geabsorbeerd kunnen worden en zoodoende blijken uit 00₂ te bestaan; hieruit volgt, dat 2 volumen of moleculen koolstofoxyde 1 volume of molecuul zuurstof minder bevatten dan 2 volumen of moleculen OOj. Dus moet de formule van koolstofoxyde door 00 worden uitgedrukt. Zijne structuur wordt door 0=0 aangeduid, waaruit blijkt, dat dé koolstof in deze verbinding bivalent is. De vormingswarmte van 00 bedraagt 29 Oaloriön. Aangezien de vor-mingswarmto van 00₂ 97 Caloriön bedraagt, blijkt, dat bij devureeni-ging van koolstof met hot eerste atoom zuurstof een voel geringer warmteontwikkeling plaats hoeft dan by die met het tweede atoom zuurstof. Men schrijft dit toe aan de warmte-absorbtie, die met het overbrengen van vaste koolstof in don gasvormigen staat en met de splitsing van het koolstofmolecuul in koolstofatomen noodzakelijk verbonden is,

Koolstofoxyde verbindt zich ook rechtstreeks met chloor, wanneer beide gassen met elkander gemengd on aan het zonli\'ht blootgesteld worden ;

De verbinding, die Merdoor ontstaat, wordt carbo nychloriede, ook wel phosgeengas genoemd en moot, daar zij mot basen samengebracht carbonaten en chlorieden oplevert, als liet chloor-anhydriede van het koolzuur worden beschouwd.

Koolstofoxyde is een zeer vergiftig gas. Het is van belang hierop to wijzen, daar het door zijn ontstaan bij onvolledige verbranding, b. v. in stoven en in kachels met gesloten klep, on door zijne aanwezigheid in hot lichtgas (§ 92) dikwijls vergiftiging veroorzaakt. Zijne vergiftigheid wordt verklaard door zijn vermogen, zich met het haemoglobino van het bloed te verbinden en de zuurstof en hot CO, uit hunne verbindingen met haemoglobino uit te drijven. Daar omgekeerd deze gassen niet in staat zijn het CO weder uit die verbinding af te scheiden, worden de bloed-lichaampjes door CO onbruikbaar gemaakt voor het uitoefenen hunner functie bij het ademhalingsproces.

153. Verbindingen van de koolstof niet zwavel. Wordt zwaveldamp over gloeiende kool geleid, dan verbinden zich deze elementen tot koo I s to f d i su 1 fi ed e, CS,, gewoonlijk zwavelkoolstof genoemd. Deze verbinding wordt fabriekmatig bereid en wel door middel van het in fig. 76 afgebeelde toestel. Een staande ijzeren retort wordt met coaks of houtskool gevuld en in een oven verhit. Door den trechter a., die van een draaibare klep is voorzien, laat men, zoodra de retort gloeit, zwavel vallen in do horizontale

zijhuis. Deze verdampt spoedig, do damp verbindt zich met de kool en de gevormde zwavelkoolstof ontwijkt dampvormig door do

buis (• en wordt voor een groot gedeelte in don ontvanger d ver-dicht, vanwaar zij in het daaronder geplaatste reservoir vlooit en onder water verzameld wordt. Do nog niet verdichte dampen met het als bijproduct gevormde zwavelwaterstofgas worden door een stelsel van luchtcondensatoren e geleid, waarin de damp verdicht wordt, terwijl de zwavelwaterstof in de kamer /\' door gebluschto kalk wordt geabsorbeerd. Do zoo verkregen zwavelkoolstof bevat altijd zwavel opgelost, waarvan zij door distillatie gezuiverd kan worden. Buitendien is zij met eenige andere zwavel-, koolstof- en waterstofhoudende verbindingen gemengd, die oorzaak zijn, dat zij een uiterst onaangenamen stank verspreidt. Distilleert men haar over zuiver vet of olie, dan blijven die verbindingen in het vet.

Zuivere zwavelkoolstof is een doorzichtige vloeistof met een sterk lichtbrekingsvermogen. Hare soortelijke massa is bij 0° 1,292 G. Zij kookt bij 46°. Hare dampdichtheid is ~ 38,06 en komt overeen met die, welke door de formule Cy₂ wordt geëischt. Zij is uiterst gemakkelijk ontvlambaar. Haar damp werkt vergiftig. Zij is niet oplosbaar in water; met alcohol en aether echter mengt zij zich in elke verhouding. Zij lost caoutchouc, zwavel, vetten en oliën op en wordt derhalve in de caoutchoucnijverheid en tot het uittrekken van olie uit oliezaad, tot het ontvetten van wol enz. gebruikt. Wordt CS₂ samengebracht met een oplossing van kalium-of natriumsulfiede, dan verbindt het zich daarmede tot een tliio-carbonaat:

Voegt men alcohol bij de verkregen oplossing, dan wordt het thio-carbonaat als een olieachtige vloeistof afgescheiden. Wordt hierbij zoutzuur gevoegd, dan wordt het vrije thiocarbonzuur, H,CS₃, afgescheiden als een donkergele olie, die een walgelijke lucht verspreidt en gemakkelijk in CS, en H₂S uiteenvalt.

Bij de vorming van een grammolecuul vloeibaar CS, worden 19,6 Caloriën geabsorbeerd. Opmerkenswaardig is het, dat desniettemin CS, een vrij bestendige verbinding is.

Er bestaat ook oen gasvormige verbinding COS, het carbonyl-sulfiede, die o. a. verkregen kan worden, door koolstofoxyde en zwaveldamp door roodgloeiende buizen te leiden. Zij is in water oplosbaar, maar de oplossing wordt langzamerhand ontleed volgens de vergelijking:

154. CyaaiiTerbindingcn. Van de vole stikstofverbindingen dor koolstof, die in de organische scheikunde behandeld worden , maken wij hier-slechts gewag van de cyaan verbindingen, daar deze ook voor de anorganische scheikunde van belang zijn. Dit zijn verbindingen, dio alle het univalente radicaal cyaan, CN, bevatten. Men neemt aan, dat in doze atoomgroep een trivalent stikstofatoom mot een quadrivalent koolstofatoom verbondon is, zoodat dus dit laatste niet is verzadigd: N=C—; de groep is daarom evenals OH, Nil,, NO, , C1J₃ enz. een univalent radicaal.

Wordt een mengsel van houtskool en kaliumcarbonaat geglooid, terwijl vrije stikstof daarover wordt geleid, dan ontstaat o. a. cyaan kalium of kali nmcy an lede KCN. Diezelfde verbinding wordt vorkregen, wanneer men dierlijke stikstofhoudende stoffen, zooals vleesch, haren, bloed, leder enz. met kaliumcarbonaat gloeit. Worden hierbij nog tjzcr of ijzerverbindingen gevoegd, dan ontstaat Viij liet gloeien ferrocyaankalium, K^CN^Fe. Elke orga-nisclie stikstofverbinding levert cyaankal ium, KCN, op, wanneer zij met hot metaal kalium samen verhit wordt. Deze verbindingen dienen als uitgangspunt voor de bereiding der overige

Mongt men cyaankalium of beter nog ferrocyaankalium mot verdund zwavelzuur, en verhit men dit mengsel zacht in een retort, dan ontwijkt cy aa n water stof, die gevormd wordt volgens de vergelijking;

Van hot water, dat gelijktijdig ontwijkt, wordt het verkregen HCN bevrijd, door het to leiden door U-vormige buizen, diechloor-ralrium bevatten on door oen waterbad tot 30\' verwarmd zijn. Deze nemen alleen water op, aangezien HON bij die temperatuur gasvormig is. Hot droge HCN wordt in een goed afgekoelden ontvanger

Zuivere cyaan waterstof is een kleurlooze vloeistof, die bij 26,a kookt en een reuk heeft naar bittere amandelen. Zij is in elke verhouding oplosbaar in water, alcohol en aether. Hare dampdicht-heid is - 14 en beantwoordt aan de formule HCN. Cyaanwaterstof is oen zuur, dat blauw lakmoes rood kleurt en met basen samengebracht, zouten oplevert, welke cyan i ede n worden genoemd. Cyaanwaterstof en do oplosbare cyanieden zijn zware vergiften. Een hoeveelheid van 3 milligram watervrij HCN is gewoonlijk doo-delijk voor den mensch.

By de vorming van een grammolecuul vloeibaar ITCN uit do elementen worden 21,5 Caloriën geabsorbeerd. Zij is dan ook een vrij onbestendige verbinding; hare oplossing in water wordt langzamerhand vanzelf ontleed. Door toevoeging van zeer geringe hoeveelheden zoutzuur of zwavelzuur kan die ontleding vertraagd worden. Hare structuur wordt door do formule H—C=N voorgesteld. Verhit men mercuricyaniede, Hg{CN)₂, dat o. a. verkregen kan worden door mercurioxyde met cyaanwaterstof samen te brengen:

dan wordt dit in kwikzilver en cyaan gas of dioyaan ontleed, volgens do vergelijking:

Deze verbinding is ontstaan, doordat de 2 radicalen cyaan zich met elkander hebben vereenigd, terwijl namelijk scheikundige krachten in werking zijn getreden langs de onbevredigde richtingen tusschen 2 koolstofatomen, evenals zulks geschiedt tusschen zuurstof- en stikstofatomen bij de vorming van HjOj . NjH,, enz. (§ 100).

Dicyaan is een kleurloos gas, dat verdicht kan worden tot een vloeistof, die bij —20,7° kookt en bij —34° bevriest. Zijne damp-dichtheid is = 26 en beantwoordt aan de formule C₂jS^t2. Het is vrij gemakkelijk oplosbaar in water. Het heeft ook den reuk naar bittere amandelen en is zeer vergiftig. Het verbrandt met een purperroode vlam tot C0₂ en vrije stikstof:

155. üxyverbiiidingeii van het silicium. Men kent slechts één oxyde van het silicium, t. w. hot silicium dioxyde, Si0₂, dat als het anhydriede moet worden beschouwd van een oxyzuur van het silicium, het kiezel zuur, hetwelk, wel is waar, zelf niet bereid kan worden, doch waarvan vele in de natuur voorkomende zouten, silicaten, bekend zijn.

Silicium dioxyde, Si0₂, wordt in de natuur in 3 verschillende vormen gevonden. De eerste is die van het kwarts. Dit vormt kristallen van het hexagonale stelsel, gewoonlijk combinaties van prisma\'s met pyramiden of met rhomboöders. Het heeft een soortelijke massa van 2,6 G. Is het kleurloos on geheel doorzichtig, dan wordt het bergkristal genoemd. Kwarts, dat door oen geringe hoeveelheid van een mangaanverbinding paars gekleurd is, heet amethyst. Rook top aas is door organische stoffen

bruin gekleurd, inelkkwa rts is wit, rosonkwarts door bij-mengselen rose gekleurd kwarts. Kwarts komt ook als rots voor en vormt een hoofdbestanddeel van do rotssoorten graniet, sy-eniet en gneis. Ook zand en zandsteen bestaan uit kwarts; inden zandsteen zyn de kwartskorrels door een bindmiddel aan elkander verbonden.

De tweede gekristalliseerde vorm van het Si0₂, die in de natuur voorkomt, is hot tridymiot. Ook dit kristalliseert inliet hexagonale stelsel, maar de verhouding van de lengte dor hoofdas tot die der andere assen is 1,631 ;1, terwijl zij bij het kwarts is = 1,1:1 (§ 54). Ook hoeft het een andere soortelijke massa n.1. 2,3 G. Het wordt voornamelijk als bestanddeel van sommige rotssoorten, b.v. van trachyt gevonden.

Amorph siliciumdioxyde draagt als delfstof den naam van opaal. Het is dan altyd waterhoudend, soms kleurloos, soms door bijgemengde stoffen verschillend gekleurd. Chalcedoon, agaat, jaspis, carneool, vuursteen enz. zijn mengsels van amorph SiO, met kwarts of tridymiot. Men vindt ook nog hier en daar in de aardkorst lagen van zoogenaamde infuseriën-aarde; dit zijn de \'overgebleven, byna geheel uit amorph Si0₂bestaande pantsers van uitgestorven infusoriën. Waterhoudend amorph SiO, kan kunstmatig worden bereid, wanneer men SiCl,, of Sil\\ met water samenbrengt (§ 96). Wordt de aldus verkregen gelei verhit, dan ontwijkt het water en zuiver amorph Si0₂ blijft achter als een wit poeder, dat een soortelijke massa van 2,2 G. heeft. Wordt amorph SiO! sterk geglooid, dan verandert het in tridymiet met de soortelijke massa van 2,3 G. Dezelfde verandering ondergaat het kwarts bij sterke gloeiing. Wordt siliciumdioxyde in de knalgasvlam verhit, dan smelt het tot een doorzichtig glas.

Gekristalliseerd siliciumdioxyde is onoplosbaar in water en in alle zuren, met uitzondering van fluorwaterstofzuur, waardoor het in gasvormig Siï\\ wordt veranderd (§ 96). Amorph siliciumdioxyde wordt door oplossingen van kalium- of natrlumhydroxyde of van kalium- of natriumcarbonaat in oplosbare silicaten veranderd. Gekristalliseerd SiO, wordt ook door deze oplossingen nauwelijks aangetast.

Voegt men zoutzuur hij een niut te zeer verdunde oplossing van kalium- of natriumsilicaat, dan wordt Si0₂ als een geleiachtige waterhoudende massa afgescheiden, volgens de vergelijking: NajÖiO. 2 IICl = 2 NaGl -4- SiOj -|- Hjü.

Neemt men daarentegen een verdunde oplossing van het silicaat en giet men dit in zoutzuur, dan wordt geon SiO, afgezonderd en de vloeistof blijft helder. Desniettegenstaande hoeft dezelfde inwerking-plaats gehad als boven; alle producten echter, ook het Si0₂, zijn in oplossing gebleven. Uit deze oplossing, die behalve het SIO, ook nog HC1 en NaCl bevat, kan door dialyse een zuivere waterige oplossing van Si0₂ worden verkregen. Te dien einde wordt de oplossing gegoten in oen vat a (fig. 77), dat een bodem (b) beeft van perkamentpapier of van

een dierlijk vlies. Dit vat, den dialysator, laat men drijven op een bak met water. Dan heeft een werking plaats, die diffusie of osmose wordt genoemd. De twee door

het perkamentpapier gescheiden vloeistoffen vermengen zich namelijk. De water-, natriumchloriede-, zoutzuur- en siliciumdioxyde-mole-culen dringen door het perkamentpapier naar buiten in het water, daarentegen gaan ook omgekeerd waterdeeltjes uit het buitenste vat in den dialysator. De snelheid van diffusie is echter verschillend bij verschillende stoffen, vooral wanneer men kristalliseerbare stoffen, waartoe hot water, NaCl en HC1, evenals de meeste zouten en zuren behooren, in dit opzicht vergelijkt met zulke stoffen, die, evenals het Si0₂, lijm, gom, gelatine, eiwit, enz. een gelei kunnen vormen. De eerstgenoemde, die men kristalloïden noemt, diffun-deeren zeer veel sneller dan de laatstgenoemde, welke colloïden genoemd worden (hot Latijnsche woord co 11a beteokent lijm). Hierdoor komt het, dat de oplossing in den dialysator voortdurend armer wordt aan NaCl- en HCl-moleculen, terwijl bot aantal Si0₂-moleculen daarin niet veel vermindert. Daar de diffusie van alle diffundeerbare stoffen slechts zoolang plaats heeft, totdat liet gehalte aan die stoffen aan weerskanten van het perkamentpapier even groot is, moet men hot water in het uitwendige vat van tijd tot tijd vernieuwen. Zoo verkrijgt men ten slotte eene, wel is waar, verdunde, maar zuivere waterige oplossing van Si0₂.

Deze oplossing beeft, evenals alle oplossingen van colloïden, eenige merkwaardige eigenschappen. Door haar in eene flescii te koken, kan zij geconcentreerd worden, totdat zij t-1 ⁰/₀ Si0₂ be-■^at. Laat men een dergelijke oplossing echter eenigen tijd staan,

dan stolt of coaguloert zij tot een doorschijnende gelei. Ook verdunde oplossingen van lSi0₂ kunnen tot stollen worden gebracht, wanneer men sommige stoffen, zooals b. v. carbonaten van kalium, natrium., of zure carbonaten van calcium , barium en strontium, al is het ook in zeer geringe hoeveelheden, daarbij voegt. Ook kleine hoeveelheden CO.,, door de vloeistof geleid, brengen deze tot coaguleeren. Een kleine hoeveelheid zoutzuur of kalium- en natriumhydroxyde verhoogt daarentegen de bestendigheid van de oplossing. Wordt geleiachtig Siü^ in een gesloten vat gedurende eenigen tijd verhit, dan vormt zich weder een heldere oplossing van SiO_t. Door toevoeging van een zeer kleine hoeveelheid NaOH wordt de oplosbaarheid van dit Si0₂ in water zeer veel grooter. Laat men een oplossing van Si0₂ verdampen, dan blijft waterhoudend Si0₂ achter, dat onoplosbaar is in water, een opaalachtig voorkomen heeft en slechts door gloeiing van water bevrijd kan worden. Wordt geleiachtig Si0₂ bij 100^J of onder de luchtpomp boven zwavelzuur gedroogd, dan bevat het nog altijd water, ofschoon het op het gevoel geheel droog is. Zulk SiOj trekt zeer sterk water aan en verandert, wanneer men het in water werpt, na eenigen tijd weder in een gelei. Ook met andere vloeistoffen dan water kan Si0₂, evenals andere colloïden, een gelei vormen. Brengt men waterhoudende SiOj-gelei b. v. met alcohol, aether, benzol, zwavelkoolstof of glycerine samen, dan kan het water daarin geheel of gedeeltelijk door deze vloeistoffen worden vervangen, zonder dat het volume van de gelei hierdoor eenige noemenswaardige verandering ondergaat.

Zeer belangrijk is de eigenschap van de Si0₂-gelei en andere geleiachtige colloïden, om uit oplossingen van vele zouten, zuren en basen deze stoffen te absorbeeren en op hare oppervlakte zoodanig vast te houden , dat zij slechts door herhaaldelijk uitwasschen met veel water of door dialyse daarvan kunnen worden gescheiden. Deze eigenschap is namelijk de hoofdoorzaak van het absorbtie-vermogen van den akkergrond, dat voor do voeding van onze cultuurplanten van het grootste gewicht is. Vele voedingstoffen der planten bestaan namelijk uit oplosbare zouten, die door den regen zeker spoedig zouden worden weggevoerd, ware het niet, dat de akkergrond SiOj en andere stoffen in colloïdalen toestand bevatte, die door haar absorbeerend vermogen deze zouten zoodanig vasthouden, dat zij als plantenvoedsel beschikbaar blijven, om als zoodanig door de plantenwortels to worden opgenomen.

Do vormingswarmte van siliciumdioxyde is niet inet zekerheid bepaald. Zijne structuur wordt uitgedrukt door de formule

O Si O, in overeenstemming met de ook uit de andere sili-ciumverbindingen blykende quadrivalentie van het silicium.

De silicaten moeten volgens hunne samenstelling van verschillende kiezelzuren worden afgeleid, waarvan echter geen in vrijen toestand bekend is. Zóó beschouwt men het olivien, Mg_ISi0₄ en het zirkoon ZrSiOj als derivaten van een ortho-k i e z e 1 z u u r Si=(OH)₄, daar Mg een bivalent en Zr een quadrivalent metaal is. Wollastoniet, CaSiO₃ en leuciet AlKlSiOs),

Al een trivalent, Ca een bivalent en K een univalent metaal is. Het serpentien, MgjSijO. is een derivaat van het zesbasisch dikiezelzuur, (HO),=Si—O—Si ;=(OH)₃, hetpetaliet, NaLiSi₂0. van het tweebasisch dikiezelzuur, (HO)—Si—Oj—^Si—(OH).

wordt het kali veld spaat of orthoclas, AlKSi₃0_s afgeleid. Ei-bestaan buitendien nog talryke andere silicaten, die als zouten van de genoemde of van andere polykiezelzuren moeten worden beschouwd. Alle polykiezelzuren kunnen uit orthokiezelzimr afgeleid worden volgens de algemeene formule:

De silicaten van de metalen kalium en natrium zijn oplosbaar in water, de meeste andere silicaten zijn dit niet. Van do onoplosbare silicaten zijn eenige gemakkelijk door zoutzuur of zwavelzuur zoodanig te ontleden, dat geleiachtig SiOj wordt afgescheiden. Dergelyke in de natuur voorkomende silicaten zijn in de dolfstof-kunde onder den naam van zeolithon bekend. De niet door zuren ontleedbare silicaten kunnen ontleedbaar gemaakt worden, wanneer men ze met sterke basen b. v. kalium- of natriumhydroxydo, of ook met kalium- of natriumcarbonaat samensmelt.

Men kent ook een siliciumdisulfiede, SiSj, dat bereid wordt, door amorph silicium met zwavel te verhitten of ook door zwaveldampen over een verhit mengsel van siliciumdloxydo en koolstof te leiden. Hot sublimeert in witte naalden, die als zijde glanzen.

Door gekristalliseerd silicium in een atmosfeer van stikstof zeer sterk te gloeien verkrygt men siliciumstikstof, SijNs, als een wit, amorph poeder.

107. Algemeen overzicht over de oxyverbintlingen van de elementen der koolstofgroep. Do samenstelling van de zuurstof- en zwavol-verbindingen van koolstof on silicium bevestigen hunne reeds in | 97 besproken overeenkomst. Hunne maximumvalentie ook ten opzichte van zuurstof en zwavel is 4. en er zijn ook geen \\eibin-dingen met andere elomenton bekend, waarin zij met een hoogere valentie fungeeren. Hunne oxyden en hydroxyden hebben een zwak zuur karakter. Ten opzichte van hunne affiniteit tot zuurstof is het moeilijk ze op juiste wijze met elkander te vergelijken, daar hiervoor de noodige gegevens bij het silicium ontbreken.

driede moet worden beschouwd van verschillende boor zuren, namelijk het orthoboorzuur, H3BO3, het metaboorzuur, IIBOj, en het tetrab 00 rzu ur, ILB₄0_;.

Hot orthoboorzuur, H3BO3, komt in de natuur in vrijen toestand voor als delfstof, die sassolien genoemd wordt. In sommige vulkanische streken, op het eiland \\ulcano en voornamelijk in dc Maremmen van Toscana, ontsnappen uit den aardbodem kokend heete waterdampen, fu ma rol en of suffioni genaamd, die geringe hoeveelheden boorzuur bevatten. Men heeft nu boven dc natuurlijke of kunstmatig geboorde uitstroomings-mondingen dor suffioni bassins gemetseld (fig. 78) en wel zoodanig, dat deze terrasvormig boven elkander gelegen zijn. Do hoog gelegen bassins worden met water uit een beek of bion gevoed, waarin zich de waterdamp en de medegevoerde stoffen, waaronder het boorzuur, verdichten. Na 24 uren wordt do waim geworden vloeistof in oen lager gelegen bassin afgetapt en het hoogere weder met versch water gevuld, en worden opnieuw suffioni daarin geleid. Heeft do vloeistof in de laagste bassins A een genoegzame concentratie verkregen, dan wordt zij afgetapt in de reservoirs B,C,C, waarin de onopgeloste zwevende deeltjes bezinken. Van daar wordt de vloeistof gebracht in de looden pannen D, die

door daaronder geleide suffloni verwarmd worden, zoodat de oplossing uitgedampt en daardoor meer geconcentreerd wordt, terwijl moeilijk-oplosbare stoffen, zooals voornamelijk gips, zich op den bodem van de pannen aanzetten. Heeft de vloeistof op deze wijze een zoodanige concentratie bereikt , dat de areometer van Beaumé 10 tot li³aanwijst, dan wordt zij afgetapt in de houten , met lood bekleede kris-tallisatievaten E,waarin bij het koud worden het onzuivere boorzuurzich in kristallen afscheidt. Door omkristalliseeren wordt het gezuiverd.

Het orthoboorzuur kristalliseert in schub-vormige kristallen van het monoklinische stelsel. Het heeft by O¹een soortelijke massa van 1,546 G. Het is in heet water zeer veel gemakkelijker oplosbaar dan in koud water. Eén liter water lost bij 0\' 19,47 Gr. by 12\' 24,20 f!. en bij 102^c■ 201,16 G. boorzuur op. Wordt de oplossing gekookt, dan ontwijkt met de waterdampen een gedeelte van hot

boorzuur, niettegenstaande liet boorzuur zelf by die temperatuur en ook bij een veel hoogere niet vluchtig is. Zoo komt het ook, dat de suffloni boorzuur kunnen bevatten. Of het boorzuur als zoodanig onder den vulkanischen bodem gevonden wordt, is niet bekend. Men veronderstelt, dat het daar door de inwerking van water op boorstikstof of zwavelboor ontstaat.

Het boorzuur is een zeer zwak zuur en wordt bij gewone temperatuur door de meeste andere zuren uit zijne zouten verdreven. Bij hooge temperatuur daarentegen, b. v. wanneer het met zouten van andere zuren wordt samengesmolten, verdryft het deze daaruit. De oplossing van boorzuur kleurt blauw lakmoes zwak rood. Tevens heeft zy de eigenschap kurkumapapier roodbruin te kleuren, vooral wanneer dit, na met boorzuuroplossing bevochtigd te zyn, bij 100° gedroogd wordt. Ook de oplossingen van basen kleuren kurkumapapier roodbruin; deze kleuring verdwijnt echter, wanneer men een zuur daarby voegt, wat by het boorzuur echter niet het geval is. Men gebruikt derhalve deze eigenschap om de aanwezigheid van boorzuur aan te toonen. Wordt boorzuur in een niet lichtgevende gasvlam gebracht, dan wordt deze groen gekleurd; evenzoo verbrandt een alcoholische oplossing van boorzuur met een groene vlam, wanneer men ze aansteekt. Ook deze eigenschap dient als herkenningsmiddel van boorzuur. Boorzuur wordt in de nijverheid en in de huishouding als bederfwerend middel gebruikt en vindt om die reden ook toepassing in de geneeskunde.

Het orthoboorzuur is een driebasisch zuur. Zijne structuur wordt derhalve door de formule B=(OH)3 uitgedrukt. Wordt het tot 100° verhit, dan gaat het onder verlies van water over in een wit poeder, het metaboorzUur:

Wordt metaboorzuur gedurende eenigen tijd tot 140° verhit, dan wordt wederom water afgegeven, terwijl het tetra boor zuur, HjB,0₇, als een glasachtige massa achter blijft:

Het tetraboorzuur is een tweebasisch zuur; zijne structuur kan door do formule HO—By^/B—O—B^/B—OH worden uitgedrukt. I)o meest bekende zouten van het boorzuur, b. v. het natri umbo raat of borax zyn afkomstig van hot tetraboorzuur.

Wordt boorzuur geglooid, dan ontstaat het boortrioxydo of boorzuuranhydricde, lijO^, een glasachtige massa, die een

soortelijke massa van 1,8 Gr. heeft en slechts bij zeer groote gloeihitte een weinig vluchtig is. Het lost in water op, terwijl op deze wijze weder boorzuur ontstaat. De vormingswarmte van een grammolecuul B,0₃ uit de elementen bedraagt 317 Caloriën. Do vorming van een grammolecuul H₃B0₃ uit boor, zuurstof en water gaat met de ontwikkeling van 164,5 Caloriën gepaard.

Boorsti kstof, BN, ontstaat door amorph borium met stikstof te verhitten, verder door borium in een atmosfeer van ammonia, of een mengsel van boortrioxyde en kool in stikstofgas of lucht te gloeien. Het is een wit, amorph poeder, dat bij verhitting in een vlam een sterk groen licht verspreidt. Wordt het met waterdamp op 200° verhit, dan worden boorzuur en ammonia gevormd:

Ook met zwavel verbindt zich borium rechtstreeks tot boor-sulfiede, dat waarschijnlijk de formule B₂S₃ heeft. Het is een wit poeder, dat met water reeds bij gewone temperatuur, boorzuur en zwavelwaterstof oplevert.

159. Soortelijke warmte 011 atooiiige«icht. Niet altijd zija wij ia staat voor de bepaling van do atoomgewichten der elementen de methode toe te passen, dio in § 39 hiervoor is aangegeven. Van sommige elementen namelijk zijn slechts zeer weinige, van andere in het geheel geen verbindingen bekend, dio gasvormig zijn, of die bij zulke temperaturen gasvormig worden, dat men hare damp-dichtheden bepalen kan. Terwijl het tiu geen moeilijkheden oplevert van zulk een element do hoeveelheden te vinden, die zich b. v. met 3-quot;).4-quot;)3 gewichtsdoeleu chloor, of met lü gewiehtsdeelon zuurstof. of met een gewiehtshoeveelheid van eenig ander element, gelijk aan het atoomgowicht van dit element, verbinden, en men zoodoende in staat is zijn equivalentgewicht (§ 102) vast testellen, ontbreken door gemis der juiste kennis van do molecnlairgewichten dezer verbindingen do gegevens tot het bepalen van het getal, dat de valentie aanduidt, waarmede het equivalentgewicht moet worden vermenigvuldigd om het atoomgewicht te verkrijgen. In zulke gevallen maken wij gebruik van verschillende andere hulpmiddelen, die wel is waar elk up zichzelf geen absolute resultaten opleveren, maar in verband met elkander toch aan onze gevolgtrekkingen een hoogen graad van waarschijnlijkheid geven.

In de eerste plaats noemen vvy als zulk een hulpmiddel de soortelijke warmte der elementen in vasten toestand. Di\'i.\'i.v\'. en bepaalden namelijk (1818) de soortelijke warmte

omgekeerd evenredig waren mot de atoomgewiditen dezer elementen. Om deze betrekking tusschen die twee grootheden te doen uitkomen, moesten zij echter voor do atoomgowichten van eenige der onderzochte elementen de helft of het dubbele van de toen geldende waarden aannemen, hetgeen door de scheikundigen niet zoo voetstoots werd toegestemd. Later echter bleek, dat ook andere redenen dezelfde verandering dezer atoomgewichten eischten. eii daar vooral uit de onderzoekingen van Eegnault (1840—1862) en Korp (1864—1865) volgde, dat bij verreweg de meeste elementen die betrekking meer of minder nauwkeurig plaats had, neemt men nu bij benadering als juist aan, dat de getalwaarden voor de soortelijke warmte der elementen in vasten toestand omgekeerd evenredig zijn met de atoomgewichtsgetallen. Men kan die betrekking ook zóó uitdrukken; Het product van de soortelijke warmte en liet atoom-gewicht is bij de verschillende elementeii nagenoeg constant. Daar do soortelijke warmte het aantal warmte-eenheden aangeeft, die noodig zijn, om do gewichtseenheid eener stof één graad temperatuurs-verhooging te geven, zoo stelt dit product de warmtehoeveelheid voor, die vereischt wordt om een gewichtshoeveelheid der elementen, gelijk aan haar atoomgewicht, één graad ternperatuursverhooging te geven. Men noemt dit product derhalve de a toom warmte en beschouwt als een bij benadering geldende wet: De atoom-warmte van alle elementen in vasten toestand is nagenoeg constant. Hierbij valt op te merken, dat do soortelijke warmte met de temperatuur veranderingen ondergaat, dio echter bij de meeste elementen slechts in de nabijheid van hun smeltpunt van beteekenis is. Als grondslag voor de berekening van de atoomwarmte wordt derhalve de soortelijke warmte der

elementen bepaald bij temperaturen, die ver genoeg van het smeltpunt verwijderd zijn. Bij enkele elementen , en wel bij liet beryllium, borium, silicium en de koolstof, waarvan de atoomwarmten, wanneer zy by gewone temperatuur worden bepaald, groote afwijkingen toonen van de wet van Du long en Petit, ondergaat de soortelijke warmte, zooals uit de onderzoekingen van H, F. Weber gebleken is, met het stijgen der temporatuur, zeer groote veranderingen. Door dezelfde onderzoekingen is het echter zeer waarschijnlijk geworden, dat ook voor deze elementen een temperatuur bestaat, boven welke de veranderlijkheid van de soortelijke warmte met stijgende temperatuur niet meer van beteekenis is, en dat, wanneer men juist deze soortelijke warmte als grondslag gebruikt voor de berekening van de atoomwarmte, de afwijkingen van het constante getal

minder groot zijn. Opmerking verdient het nog, dat die elementen, waarvan de atoom warmte de grootste afwijkingen toont van de gemiddelde, die 6,3 bedraagt, meestal een klein atoomgewicht hebben.

De volgende tabel geeft in kolom E de elementen, in kolom c de soortelijke warmte, in kolom t de temperatuur, waarbij dezo bepaald is, in kolom A het atoomgewicht en in kolom A.c de atoomwarmte.

Hoe nu de soortelijke warmte van een element als hulpmiddel kan gebruikt worden voor do bepaling van liet atoomgewicht, zullen wy door een voorbeeld toelichten. Door de analyse van indiumchloriede heeft men vastgesteld, dat in deze verbinding op 35,453 gewichtsdeelen chloor 37,9 gewichtsdeelen indium worden gevonden, waaruit volgt dat 37,9 het equivalentgewicht van indium is. Van indiumchloriede is de dampdichtheid niet kunnen bepaald worden, evenmin als van eenige andere indiumverbinding; men weet derhalve niet of het atoomgewicht van het indium gelijk één- of twee- of drie- of meermalen het equivalentgewicht moet zijn. Nu heeft men de soortelijke warmte van het indium gelijk aan 0,057 gevonden. In de veronderstelling dat de gemiddelde atoomwarmte = 6,3 is, vindt men uit de vergelijking:

waarde van het equivalentgewicht van het indium 8 X 37,9 = 113,7, dat hot indium een trivalent metaal moet zijn, en dat derhalve zijn atoomgewicht =113,7 is. Het spreekt vanzelf, dat de met behulp van de soortelijke warmte gevonden waarde 110,5 niet de juiste is, omdat de atoomwarmte der elementen slechts bij benadering constant en gelyk 6,3 is.

160. Isoinorphismc en atoomgewicht. Door Mitscheblich (1819) werd gevonden, dat sommige scheikundige verbindingen, welke

een analoge samenstelling hebben, in hetzelfde kristalstelsel en in dezelfde vormen daarvan kristalliseeron, on verder, dat uit gemengde oplossingen dezer verbindingen kristallen kunnen worden verkregen, die men mengkristallen noemt. Zulk oen meng-kristal bevat die verbindingen zoo met elkander gemengd, dat in elk gedeelte er van de twee bestanddeelen gelijkmatig verdeeld voorkomen. De gewichtsverhouding der bestanddeelen van zulk een kristal hangt soms op eenvoudige, soms op meer ingewikkelde wijze af van de gewichtsverhouding, waarin de oplossing deze bestanddeelen heeft bevat. Men noemt zulke verbindingen isoinorph (van gelijken vorm) en het verschijnsel isouiorphisnie.

Bekende voorbeelden zijn de mot den gemeenschappelijken naam van aluinen genoemde zouten: A1K (S0₄)₂ 12 H₂0, Fe K (SOJ, - - 12 11,0, CrK (SO,.^ 12 H₂0en Al RbiSOJ, 12 11,0 , Al Tl (SOjK -f- 12 11,0; verder de zouten ilg SO.j -f- 7 ILO en Zn SO,., -t--1- 7 11₂0; Ba Cl, -f- 2 n₂0 en Sr Cl₂ -f- 2 H₂0 enz. Men houde hierbij echter wel in het oog, dat volgens de onderzoekingen van Retgehs (1888—1890) slechts dan van isomorphisme sprake kan zijn, wanneer men in staat is van do verbindingen een reeks van mengkristallen te bereiden, die do bestanddeelen in verschillende verhoudingen bevatten, en wanneer de physische constanten der zoo verkregen mengkristallen, zooals b. v. de soortelijke massa, de lichtbrekingsindex enz., met de scheikundige samenstelling op zulke wyze veranderen, dat zij de algebraïsche gemiddelden zijn van de overeenkomstige constanten der mengdeelen. Een voorbeeld zal dit nader toelichten. Een mengkristal van Al K (SO^j 12 H,0, aluminium-kalium-aluin en van Al Tl (S0₄)₂ 12 H₂0, aluminium-thallium-aluin bevatte volgens de scheikundige analyse 30,98 ge-wichtspercenten aluminium-kalium-aluin en 69,02 gewichtspercenten aluminium-thallium-aluin. Daar nu de soortelijke massa van aluminium-kalium-aluin 1,752 G. en die van aluminium-thallium-aluin 2,318 G. bedraagt, hebben 30,98 Gr. aluminium-kalium-aluin een volume van 17,681 cM³. en 69,02 Gr. aluminium-thallium-aluin een volume van 29,775 cM³. Heeft de menging plaats gehad zonder volumeverandering, zooals volgens bovengenoemde voorwaarde bij isomorphe stoffen wordt vereischt, dan moeten 100 G. van het mengkristal een volume hebben van 47,456 cM³. of, wat hetzelfde is, moet do soortelijke massa van het mengsel zijn 2,107 Cr. Voor de soortelijke massa van het kristal werd gevonden 2,109 (}. Het verschil tusschen die twee waarden ligt binnen de grenzen van de waarnemingsfouten.

In § 55 hebben wij gezien, dat de zwavel in tweeërlei stelsels kristalliseert, dus dimorph is. Verdere voorbeelden van dimor-phisme waren bet selenium (§ 60), do koolstof (§87), hot arseen-trioxyde (§ 141), hot antimoontrioxyde (§ 145) en het siliciuin-dioxyde (§ 155). Van de twee vormen, waarin do zwavel kristalliseert, is de rhombische stabiel bij temperaturen beneden 95,6\', de mono-klinische by temperaturen boven 95,6\' (§55). Graphiet en diamant daarentegen hebben beide bij gewone temperatuur gelijke stabiliteit. Uit de onderzoekingen van Eetgebs en anderen blijkt nu, dat het di- of polymorph isme, dat is het verschijnsel, dateenon dezelfde verbinding in twee of meer kristalstelsels of in hetzelfde stelsel met verschillende verhouding der assen kristalliseert, veel meer voorkomt , dan men tot nu toe heeft waargenomen. En hiermede stemt overeen, dat men isomorphisme heeft opgemerkt by verbindingen, welke een analoge samenstelling hebben, die echter elk onder gewone omstandigheden in verschillende stelsels of in hetzelfde stelsel met verschillende verhouding der assen kristalli-seeren. Men kan dan gewoonlijk tweeërlei soorten van mong-kristallen bereiden, waarvan de eene soort den kristalvorm van de eene, de andere soort den kristalvorm van de andero verbinding heeft, Ferrosulfaat, Fe SO,,-f-7 H₂0, b. v. kristalliseert in het monoklinische en magnesiumsulfaat, MgS0,.₍ 7H₂0 in het rhombische stelsel. Mengt men nu geconcentreerde oplossingen van beide zouten in verschillende verhoudingen met elkander, dan kristalliseeren \\üt de oplossingen, welke betrekkelijk voel ferrosulfaat bevatten, monoklinische kristallen, die tot 54,1 ⁰/_n magno-siumsulfaat inhouden, terwijl uit de oplossingen met veel magnesiumsulfaat rhombische kristallen worden verkregen, die echter hoogstens tot 18,8 ⁰/₀ ferrosulfaat bevatten. Men neemt nu aan dat Fe SO., -f- 7 HjO en Mg SO, 7 H₂0 beide dimorph zijn, en dat het monoklinische Ee SO,, -f- 7 H₂0 en het rhombische Mg SO,, -}-7H₂0 de stabiele, het rhombische Fe SOj-t-7 13^0 en het monoklinische Mg SO,-4-7 HjO de labiele vorm dezer verbindingen zijn, onverder dat deze twee verbindingen isodimorph zijn.

Het verschijnsel van isomorphisme en isodimorphismo kan nu als hulpmiddel voor de bepaling van het atoomgewicht dienst doen. Uit het isomorphisme van zinksulfaat en magnesiumsulfaat b. v. maakt men de gevolgtrekking, dat deze twee verbindingen een analoge samenstelling hebben. Het eenige verschil in samenstelling van deze verbindingen bestaat nu daarin, dat de laatstgenoemde magnesium in plaats van zink bevat. Daar nu

een volkomen analogie slechts dan plaats heeft, wanneer het molecuul van magnesiumsulfaat evenveel atomen magnesium bevat, als in het molecuul van zinksulfaat zinkatomen aanwezig zijn, kan men het atoomgewicht van magnesium uit de volgende gegevens afleiden. Door de analyse van zinksulfaat vindt men, dat deze verbinding op 32,063 G. zwavel (het atoomgewicht van de zwavel), 65,38 G. zink (het atoomgewicht van het zink) bevat. In het magnesiumsulfaat komen op 32,063 G. zwavel 24,38 G. magnesium voor. Dus moet men 24,38 als het atoomgewicht van het magnesium beschouwen. Men kan derhalve dit hulpmiddel gebruiken om de atoomgewichten van elementen te bepalen, wanneer men isomorphisme of isodimorphisme waarneemt van hunne verbindingen met verbindingen, waarin hunne atomen vervangen zijn door atomen van andere elementen met bekend atoomgewicht. De moeilijkheid van de toepassing ligt vooral daarin, dat het niet altijd even gemakkelijk is werkelijk isomorphisme of isodimorphisme te onderscheiden van sommige verschijnselen, die daarop gelijken, maar zich daarvan onderscheiden doordat de physische constanten der mengkristallen niet de algebraïsche gemiddelden zijn van de overeenkomstigo constanten der mengdeelen.

Voor isomorphe mengsels gebruikt men bijzondere formules. Men plaatst namelijk do elementen, die elkander in een isomorph mengkristal vervangen, naast elkander tusschen twee haakjes. Zóó drukt men b. v. door do formule (Mg Zn) SOj 7 IIjO uit, dat men een isomorph mengkristal van magnesium- en zinksulfaat bedoelt.

161. Chcmische metUoden Ier bepaling van de molcculairformnle der sclieikundige verbindingen. Wanneer het onmogelijk is de damp-dichtheid eener scheikundige verbinding te bepalen, staan den scheikundige nog andere hulpmiddelen ten dienste om haro mole-culairformule to vinden. In § 124 is dit bij hot salpeterzuur reeds aangetoond. Diezelfde redeneering kan nu ook bij alle zuren in toepassing worden gebracht, en de waarschijnlijkheid van de juistheid der verkregen uitkomst hangt af van do zekerheid, waarmede wij proefondervindelijk kunnen uitmaken, of het zuur één-, twee- of moerbasisch is. Dit kan geschieden door de methoden toe te passen, welke voor do bereiding van zure zouten dienen, die wij later zullen bespreken; beter is het echter, de zuren te veranderen in esters, d. i. in verbindingen, die in de organische ..scheikunde nader zullen worden behandeld, en die van de zuren

kunnen worden afgeleid, door de door metalen vervangbare waterstof te vervangen door zoogenaamde alcoholradicalen , zooals methyl, CH3, aethyl CjH₅ enz. Zulke esters zijn meestal wel in dampvorm te brengen, zoodat men hun moleculairgewicht kan bepalen. Uit de gevonden moleculairformule dezer esters besluit men dan tot de moleculairformule der zuren, waarvan zy zijn afgeleid. Zoo kan men b. v. uit boortrioxyde en aethylalcohol boorzuuraethylestor maken volgons de vergelijking:

Dat aan den booi-zuuraethylester inderdaad do formule (C₂H₅)j BOj toekomt, kan door analyse en dampdichtheid met zekerheid worden vastgesteld. Hieruit maakt men dan de gevolgtrekking, dat de samenstelling van een molecuul boorzuur door H3BO3 moet worden uitgedrukt.

Is de moleculairformule van een zuur bekend, dan wordt voorde moleculairformule van zouten van dit zuur de eenvoudigste aangenomen, die volgens de samenstelling van het zout in verband met het atoomgewicht van het metaal mogelijk is. Zoo wordt b. v. een molecuul keukenzout door Na Cl, een molecuul calciumchloriede door Ca Cl, voorgesteld, ofschoon de dampdichtheid dezer verhingen niet bepaald is. Daar echter de moleculairformule van zoutzuur zeker door H Cl wordt uitgedrukt, en omdat men door de analyse weet, dat keukenzout op 3-5,453 gewichtseenheden chloor 23,058 gewichtseenheden natrium, en dat calciumchloriede op 35,453 gewichtseenheden chloor 20,0 gewichtseenheden calcium bevat, terwijl het atoomgewicht van natrium = 23,058 en dat van calcium = 40,0 dus = 2 X 20,0 gevonden is, zijn de eenvoudigste formules voor die verbindingen Na Cl en Ca Cl₂. Het is echter niet zeker, dat do formules, welke op deze wijze afgeleid worden, altyd do juiste uitdrukking zijn van do samenstelling van het molecuul dezer zouten. Zoo vindt men b. v. aldus voor het cuprochloriode de formule Ou Cl, terwijl do bepaling der dampdichtheid tot de minder eenvoudige formule OUj Clj leidde. Waarschijnlijk is het, dat do moleculen van do meeste stoffen in vasten agregaats-toestand minder eenvoudig zijn samengesteld dan in den gasvorm, omdat men veronderstelt, dat bij het verdichten van een gas tot een vast lichaam tevens een vereeniging van meerdere moleculen tot oen molecuulagregaat of kristalmolocuul plaats heeft.

De moleculairformule van een base kan in vele gevallen op overeenkomstige wijze worden gevonden, als die van een zuur,

zooals bij do bespreking van do eigenschappen der basische oxyden en hydroxyden zal blijken. Soms echter moet men zich tevreden stellen met het aannemen van de eenvoudigste formule, die in verband met de quantitatieve samenstelling en de bekende atoom-gewichten der betrokken elementen mogelijk is.

Yoor het vaststellen der moleculairformule eener scheikundige verbinding, die niet tot de zuren, zouten of basen behoort, kan men dikwijls gebruik maken van de resultaten harer inwerking op andere stoffen. Wanneer men b.v. door de analyse van benzol, eene verbinding, die uit koolstof en waterstof bestaat, gevonden heeft, dat deze op één gewichtseenheid waterstof 12 gewichts-eenheden koolstof inhoudt, dan komt men tot het besluit dat zij op één atoom waterstof één atoom koolstof bevat. De formule wordt derhalve C„ Hn. Door inwerking van chloor op benzol verkrijgt men nu gemakkelijk twee nieuwe verbindingen het monochloor-benzol en chloorwaterstof. Door de analyse van monochloorbenzol vindt men, dat deze verbinding op 35,453 gewichtseenheden chloor 5 gewichtseenheden waterstof en 72 gewichtseenheden koolstof bevat, waaruit volgt dat hare eenvoudigste formule C₆ H- Cl is. Daar men nu bij andere koolwaterstofverbindingen heeft opgemerkt, dat chloor zoodanig op deze inwerkt, dat de waterstof atoom voor atoom kan worden vervangen (§93), en daar het blijkt, dat door verdere inwerking van chloor op monochloorbenzol verbindingen kunnen worden verkregen, die op dezelfde hoeveelheid koolstof 2, 3, 4, 5 en 0 X 35,453 gewichtseenheden chloor bevatten, maakt men de gevolgtrekking, dat ook in het benzol de waterstof atoom voor atoom door chloor kan vervangen worden , waaruit men dan verder besluit, dat benzol 6 atomen waterstof en dus evenveel atomen koolstof bevat. De formule .C,.!!,; kan in dit geval door de bekende dampdichtheid gecontroleerd worden. Waar dit geschieden kan, worden de zoo gevonden formules bijna altijd bevestigd, waaruit men het recht afleidt, de aldus vastgestelde moleculairformules ook dan voor juist te houden, wanneer die controle niet mogelijk is.

102. Metalen eu inctalloïden. In § 4 cn § 6 hebben wij over de verdeeling der elementen in metalen en metalloïden gesproken en by die gelegenheid reeds aangestipt, dat er geen scherpe grens tusschen die 2 groepen van elementen te trekken is. Aanleiding tot het afzonderen der metalen van de overige elementen gaf oorspronkelijk het verschil in physische eigenschappen; de metalen namelyk hebben metaalglans, zijn ondoorzichtig en zijn verder goede geleiders voor de warmte en de electriciteit. Wij weten reeds, dat ook sommige nietmetalen enkele van deze eigenschappen bezitten; zoo hebben b. v. jodium, arsenicum en antimonium metaalglans en is koolstof als retortenkool een goede geleider voor de electriciteit. A^ran een chemisch standpunt kan men de metalen beschouwen als elementen, die de waterstof in de zuren zoodanig kunnen vervangen, dat hierdoor zouten ontstaan, of ook als elementen, die basische oxyden en hydroxyden vormen, terwijl die elementen, waarvan do oxyden anhydrieden der zuren en de hydroxyden zuren zijn, tot de metalloïden behooren. Echter ook doze definities zijn niet geschikt om op allo metalen en nietmetalen toegepast te worden. Zoo is b. v. het hydroxylamiene, NH._tO, een basisch hydroxyde, (§ 69) en hoeft antimoontrioxyde, Sb,0_(i, zoowel de eigen schappen van een basisch oxyde als van een anhydriede van een zuur (§145), terwijl vele algemeen tot de metalen gerekende elementen, zooalsmanganium, ijzer, tin, chromium enz, naast basische oxyden ook zulke opleveren, die als anhydrieden van zuren moeten worden beschouwd. Het berust derhalve voor een groot deel op conventie, welke elementen men onder do metalen en welke men

onder de metalloïden rangschikt; onder de scheikundigen bestaat hieromtrent ook geen volstrekte eenstemmigheid; de verdeeling, in dit boek aangenomen, is de moest algemeene.

163, Glans en kleur der metalen. Samenhangende massa\'s van metalen bezitten een eigenaardigen glans, dien men metaalglans noemt; in poedervorm daarentegen hebben zij dien glans niet, maar zij herkrijgen hem, wanneer men het poeder met een bruineer-staal wrijft. De meeste metalen hebben een witachtig gryze kleur, alleen enkele, zooals koper en goud, maken daarop een uitzondering; in poedervorm zijn zij alle grijs of zwart.

IG-t. Kristalvorm der metalen. Vele metalen kunnen in kristallen verkregen worden en de meeste kristalliseeren in het regelmatige, enkele, zooals zink en bismuth, in het hexagonale, en eenige andere, zooals tin en kalium, in hel tetragonale stelsel. Om metalen te doen kristalliseeren, kan men verschillende methoden toepassen. Zyn zij gemakkelijk smeltbaar, zooals b.v. bismuth, lood, zink, tin, kalium en natrium, dan laat men de gesmolten metalen langzaam afkoelen, totdat zich een vaste korst gevormd heeft. Deze wordt doorgestoken en de nog vloeibaar gebleven massa uitgegoten. Men vindt dan de wanden van het vat met kristallen bezet. Gemakkelijk in dampvorm te verkrygen metalen, zooals b, v. zink, cadmium on kalium, kristalliseeren bij het verdichten van den damp. Andere, zooals b.v. zilver, thallium en lood, worden door electrolyse hunner zoutoplossingen kristalvormig neergeslagen; het lood kan ook door zink uit de oplossingen van lood-zouten in kristallen worden afgescheiden.

1C5, Soortelijke massa en atoomvolume der metalen. De soortelijke massa van de metalen is zeer verschillend, zooals blijkt uit do volgende tabel.

De in de tabel opgenomen waarden voor de soortelijke massa zijn bepaald by een temperatuur van omstreeks 15°. Op de grootte van de soortelijke massa oefent echter ook de physische toestand en de wijze van bewerking van het metaal invloed uit. El octroi ytisch afgescheiden koper heeft b. v. een soortelijke massa van 8,352 G. en eerst door hameren verkrijgt men de in de tabel opgegeven waarde van 8,952 G. Gegoten zink heeft slechts de soortelijke massa van 0,9 G., terwijl geplet zink-blik de soortelijke massa van 7,15 G. heeft.

In plaats van de soortelijke massa gebruikt men bij de elementen dikwijls een andere grootheid, om eveneens eene betrekking uit te drukken tusschen volume en massa, namelijk het atoomvolume. Hierdoor verstaat men het aantal cM³., die door een aantal grammen van een element, gelijk aan zijn atoomgewicht, worden ingenomen. Men vindt het atoomvolume van een element door het getal, dat zyn atoomgewicht uitdrukt, te deelen door het getal, dat zijne soortelijke massa aangeeft. Zoo is b. v. hot atoom-

ijzer een ruimte beslaan van 7,2 cM³. Wy zullen later zien , dat door het invoeren van het atoomvolume de door ons reeds vroeger (§§ 34, 62, 86 en 97) opgemerkte samenhang, die bestaat tussohon de grootte der atoomgewichten en de soortelijke massa der elementen, duidelijker wordt.

Metalen, die een kleinere soortelijke massa hebben dan 5 G., worden lichte, de andere worden zware metalen genoemd. Du lichte metalen onderscheiden zich van do zware ook door een grooter vereenIgingHstreven tot andere elementen, voornamelijk tot zuurstof.

ICO. Pletbaarheid der inetaleii. Do meeste metalen kan men pletten on tot draden trekken; goud, zilver en platina staan in dit opzicht bovenaan; slechts enkele metalen, die ook in andere eigenschappen de metalloïden nabij komen, zooals bismuth, chromium, manganium, molybdaenium enz., zijn broos en vallen onder den hamer in stukken.

167. Smeltbaarlieid en vluchtigheid der inetaleii. Alle metalen, met uitzondering van het kwikzilver, zijn bij gewone temperatuur vast: de meeste kunnen echter gesmolten worden, ofschoon hun smeltpunt zeer uiteenloopt, zooals uit de volgende tabel blijkt.

Van de nietgenöemde metalen zü\'n enkele, zooals calcium, strontium, zirconium, lanthanium, cerium, didymium, wolframium en uranium, wel smeltbaar, maar heeft men het smeltpunt nog niet bepaald; andere daarentegen, zooals het titanium, vanadium, niobium, molybdaenium en tantalium, heeft men bij de bereikbare temperaturen niet tot smelten kunnen brengen.

Slechts het kwikzilver verdampt bij gewone temperatuur. Zijn kookpunt ligt bij 357. Enkele metalen, zooals kalium, natrinm, magnesium, zink en cadmium kunnen bij roodgloeihitte gedistilleerd worden; en van de moeilijk smeltbare metalen is het ijzer in den Bessemeroven, en het zilver bij de hitte der knalgas-vlam in dampvorm verkregen.

168. Al^cmccne metliodeii voor de afscheiding der metalen uit hunne Terbindingen. Metallurgie. Slechts weinige metalen, zooals zilver, goud, platina, koper en kwikzilver, komen in onverbonden toestand, als gedegen metalen, in de natuur voor. Ook dan nog zijn zij gewoonlijk vermengd met andere stoffen. Om hen in zuiveren staat te winnen, kan men in dit geval meestal met mechanische en physische hulpmiddelen volstaan. De meeste metalen daarentegen worden als scheikundige verbindingen in de natuur aangetroffen, en voor hunne afscheiding moet men zich van scheikundige reacties bedienen. De delfstoffen, welke zware metalen bevatten, worden ertsen genoemd, en de methoden, die men in de industrie gebruikt, om uit die ertsen metalen te winnen, maken het onderwerp uit van de wetenschap der metallurgie.

De meeste ertsen zyn oxyden b.v. magneetijzersteen Fe₃ 0₄, roodyzersteen, Fe₂ O3, tinsteen, Sn 0₂, of hydroxyden b.v. bruinijzersteen , Fej 0₃ H,., carbonaten b. v. spaatyzersteen, Fe COj, kalamijnsteen, Zn C0₃, en zwavel-, arseen- en antimonium ver bin din gen b.v. koperkies, CuFeSj, loodglans PbS, zinkblende, ZnS, roodnikkelkies, Ni As, roodguldigerts Ag₃ Sb S3 of Ag₃AsS₃. In den regel zijn de ertsen, zooals zij door de mijnwerkers uit de aarde worden gehaald, vermengd met het gesteente, waarin het erts gelegen is. Om dit ga 11 ggeste en te grootendeels te verwijderen, moeten de ertsen in kleinere stukken worden verdeeld en de ertsstukken worden uitgezocht, hetgeen men de toebereiding noemt. Gewoonlijk worden de ertsen in hoopen van verschillend metaalgehalte gesorteerd, doch zelden wordt een ertssoort in onvermengden toestand verder verwerkt; in den regel worden ryke en arme ertsen van dezelfde soort door-eongemengd om de ertsen tot een zeker gemiddeld gehalte te brengen. Dit mengen noemt men paren. Men wil hierdoor tevens de verschillende ganggesteenten, die do ertsen begeleiden, op zulk een wijze met elkander vermengen, dat zij bij de versmelting medewerken tot het vormen van een slak, d. w. z. van een ge-makkelyk smeltbare massa, die, doordat zij zich niet met het gewonnen metaal mengt, de afscheiding daarvan in de hand werkt. Wanneer dit doel door het paren alleen niet bereikt kan worden, voegt men aan de ertsen zekere stoffen toe, die men toeslagen of smeltmiddelen noemt. Voordat men echter tot de versmelting overgaat, is het noodig de ertsen een voorbereiding te doen ondergaan, welke bestaat of in het aan do lucht blootstellen, waardoor zij verweeren, of in liet

cal cine eren, of in liet roosten. Het verweeren heeft soms ten doel de mechanische afscheiding van klei en aarde van de ertsstukken gemakkelijker te maken, soms ook een langzame oxydatte van bijmengselen te bevorderen, waardoor deze in oplosbare en derhalve door water weg te wasschen stoften worden veranderd. Het calcineeren of branden bestaat in een verhitting zonder toetreden van de lucht en dient om de ertsen door het uitdrijven van water, koolstofdioxyde en bitumi-neuse stoffen losser te maken. Het roosten is oen verhitting van de ertsen tot een temperatuur, die beneden hun smeltpunt ligt, in aanraking met lucht; het heeft ten doel een oxydatie te bewerkstelligen, die soms, b. v. bij de carbonaten, zwavel- en arseenmetalen, met een vervluchtiging van een bestanddeel gepaard gaat:

Na die voorbereiding gaat men over tot het versmelten der ertsen, dat meestal tegelijkertijd met de chemische en mechanische afscheiding der metalen plaats heeft. De uit oxyden bestaande of wel door het roosten in oxyden veranderde ertsen worden dan door oen reductiemiddel, waartoe gewoonlijk de kool gebruikt wordt, tot metalen herleid, terwijl men de temperatuur zoo hoog opvoert, dat het metaal en de slak smelten en do vloeistoffen door liaar verschil in dichtheid van elkander gescheiden worden :

Soms wordt ook een metaal uit zijn sulflede of chloriedo gewonnen, door bij hooge temperatuur een ander metaal daarop te laten inwerken; zoo wordt b. v. het lood uit loodsulficdo door samensmelten met ijzer verkregen:

In andere gevallen volgt men den zoogenaamden natten weg, om de motalen te winnen. Hiervoor worden do ertsen in verbindingen omgezet, die in water oplosbaar zijn; zoo verandert men b. v. Milfiiwlr¹1 iu clilorii\'den, door /,lt;quot; met keukenzout to roosten t

Men maakt dan een oplossing, waaruit men het metaal gewoonlijk door het toevoegen van ijzer neerslaat:

Tegenwoordig worden ook vele metalen door electrolyse uit hunne verbindingen afgescheiden, waartoe men door do verbindingen in gesmolten of in opgelosten toestand een gal van ischen stroom leidt.

1«!). Metaaloxyden en iiietaalhfdroxyden. Bij de metalloïden liebben wij groote verschillen opgemerkt in de gemakkelijkheid, waarmede zij met de zuurstof verbindingen vormen. Terwijl b. v. de phosphorus reeds bij gewone temperatuur in aanraking met dampkringslucht geoxydeerd wordt, moet waterstof worden aangestoken en kunnen zuurstofverbindingen van de chloor niet rechtstreeks, maar slechts langs omwegen worden verkregen. Dergelijke verschillen bestaan ook bij de metalen. Natrium en kalium b. v. worden bij gewone temperatuur aan de lucht geoxydeerd, magnesium, zink en ijzer, moeten verhit worden en wel tot verschillend hooge temperaturen , voordat zij zich rechtstreeks met zuurstof verbinden; sommige metalen echter, zooals goud, zilver, platina, kunnen bij geen bekende temperatuur direct door zuurstof geoxydeerd worden; om do oxyden van deze zoogenaamde edele metalen te bereiden, moet men zich van omwegen bedienen. Do oxyden der edele metalen zijn daarentegen door verhitting gemakkelijk in het metaal en zuurstof te ontleden.

Als meer of minder algemeen toepasselijke bereidingsmethoden der oxyden noemen wij

1°. de rechtstreeksche vereeniging dor metalen met zuurstof b. v.: 2 Zn O_s — 2 ZnO.

\'2°. de ontleding der hydroxyden bij verwarming b. v.: 2 AlOjlIj = A 1,03 -4- 3 H₂0.

Van de meeste metalen kent men verscheiden oxyden, waaronder z ou t v o r m e n d 0 en i n d i f f 0 r 0 n t c. De zont vormende oxyden zijn

voornamelijk anhydrieden van basen, soms ook anhyd rieden van zuren, en hunne structuur wordt verklaard door aan to nemen, dat elk zuurstofatoom langs twee richtingen met do metaalatomen verbonden is, dat dus geen onderlinge binding dei-zuurstofatomen daarin voorkomt. Levert derhalve één metaal verscheiden zout vormende oxyden op, dan veronderstelt men, even als dit bij de metalloïden geschiedt, dat het metaal in die verschillende verbindingen met verschillende valentie fungeert. Zoo kennen wij b. v. van het manganium de zout vormende oxyden MnO, MiijOj , JInOj en Mn₂0₇, waarvan de structuur door de volgende formules wordt voorgesteld:

Met het toenemen van het zuurstofgehalte, dus met het toenemen van do valentie van het metaal, vermindert het basisch karakter der oxyden; zóó is MnO een sterker basisch oxydo dan MiijO;, , MnOj is het anhydriede van een zwak en ]\\ln₂0₇ dat van een sterk zuur.

Bij de indifferente oxyden onderscheidt men twee soorten, namelijk suboxyden en peroxyden. Suboxyden bevatten minder zuurstof dan het zoutvormend oxyde met het kleinste zuurstofgehalte, en peroxyden bevatten meer zuurstof dan het zoutvormend oxyde met het grootste zuurstofgehalte. Om hunne structuur te verklaren neemt men aan, dat de metaalatomen in die verbindingen met dezelfde valentie fungeeren als in de zout-vormende oxyden en dat of metaalatomen öf zuurstofatomen onderling verbonden zijn. Zoo wordt b. v. do structuur van loodsuboxyde door

de structuur uit van het bariumperoxyde. Men zou ook kunnen veronderstellen, dat het lood in het loodsuboxyde univalent en het barium in het bariumperoxyde quadrivalent fungeerde; men doet

dit echter niet, omdat by de behandeling dezer oxyden niet zuren geen zouten verkregen worden, waarin liet lood univalent en het barium quadrivalent optreedt. Wordt namelijk loodsuboxyde met een verdund zuur behandeld, dan wordt, onder afscheiding van lood in vrijen staat, een zout van liet bivalente lood gevormd:

en behandelt men bariumperoxyde met een verdund zuur, dan verkrijgt men waterstofdioxyde en tegelijkertijd een bariumzout, waarin barium als bivalent metaal fungeert:

Do metaalhydroxyden, die alle öf basen óf zuren zijn, kunnen al naar den aard van het metaal langs verschillende wegen worden bereid.

1°. Verscheidene lichte metalen werken reeds bij gewone temperatuur zóó op water, dat waterstof wordt ontwikkeld en oen hydroxyde ontstaat:

•2°. De basische oxyden der meeste lichte metalen vormen hy-droxyden bij het samenbrengen met water:

3°. De hydroxyden der zware metalen, die alle in water zeer moeilijk of volstrekt niet oplosbaar zijn, worden als neerslag verkregen, door bij de oplossing van een zout, dat van het hydroxyde wordt afgeleid, de oplossing van een base of van een zuur te voegen, al naarmate het gewenschte hydroxyde zelf een base of een zuur is:

De in water oplosbare hydroxyden der metalen kalium, natrium, lithium, rubidium, caesium, barium, strontium en calcium zijn in vrijen toestand veel bestendiger dan de in water onoplosbare hydroxyden der andere metalen. Terwijl de eerstgenoemde hydroxyden zelfs sterke verhitting kunnen verdragen, zonder ontleed te worden, ondergaan de laatstgenoemde gemakkelijk door tem-peratuursverhooging een splitsing in het anhydriede en water. Verwarmt men b. v. het cuprihydroxyde tot 100\', dan wordt volgens de vergelijking:

cuprioxydü gevornid en water afgescheiden, zelfs wanneer het in een waterige vloeistof wordt verhit. Wat het basisch karakter der hydro.xyden aangaat, maken wij do algemeene opmerking, dat dit des te sterker op den voorgrond treedt, naarmate liet metaal met

AIOjHj, terwijl SnOjH-, , Mo0₄H, en MnO^H een in die volgorde sterker wordend zuur karakter toonen. Bestaan van een en hetzelfde metaal verscheiden hydroxyden, dan neemt het basisch karakter

wijl MnOjH,, zich als een zwak, Mn0₄H₂ als een sterker en MnOjH als een zeer sterk zuur gedraagt.

Op analoge wijze als bij de zuren van één- en meerbasische zuren sprake was (§ 103), onderscheiden wij bij de basische hydroxyden een zurige, twee zurige en meerzurige basen. Om hunne structuur te verklaren, neemt men namelijk aan, dat zij allo het radicaal hydroxyl bevatten, en zóó kan men de zouten evengoed van de basen afleiden, als wij dit vroeger van de zuren hebben gedaan (§ 15 en 103), en wel door de zouten te beschouwen als basische hydroxyden, waarvan de hy-droxylwaterstof vervangen is door radicalen van zuren. Vroeger hebben wij b. v. het zout kaliumnitraat afgeleid van hot salpeterzuur door aan te nemen, dat de waterstof in het hydroxyl van het salpeterzuur, XO,—-Oil, vervangen is door een atoom kalium. quot;Wij kunnen echter ook aannemen dat kaliumnitraat ontstaan is uit kaliumhydroxyde, K—OH, door de waterstof van zijn hydroxyl te vervangen door het radicaal NO, van het salpeterzuur. In beide gevallen verkrijgt men voor kaliumnitraat dezelfde structuur, namelijk die, welke door de formule K —O —N0₂ wordt uitgedrukt. Hebben wij een zout, dat geen zuurstof bevat, zooals 1). v. KOI, dan kan men ook dit van een basisch hydroxyde b. v. K—OH afleiden en wol door aan te nemen, dat het hydroxyl vervangen is door hof bestanddeel van hot zuur, hetwelk in het zuur met waterstof verbonden was, dus hier door Cl. Bevat oen basisch hydroxyde het radicaal OH meermalen, dan is het duidelijk, dat men ook meermalen H of OH door zure radicalen

nen dus een neutraal zout definieeren als een zout, dat ontstaan is door het vervangen van al de vervangbare waterstof of al het hydroxyl van de base door radicalen van zuren. Een zout, dat ontstaan is uit een base doordat niet al de vervangbare waterstof of al hot hydroxyl door zure radicalen vervangen is, noemt men een basisch zout. Voorbeelden zijn:

linsiscli bismuth-mononitraut. Basisch bismuth-dinitraat. Neutraal bismutii-nitraat.

Een verdere analogie van meerzurige basen met meerbasische zuren bestaat daarin, dat beide door waterverlies in poly- of anhy dr overbind ingen kunnen overgaan (§ 119). Zoo kan b.v. uit

ontstaan, en van deze verbindingen kunnen door vervanging van de waterstof of het hydroxyl weder zouten worden verkregen, b. v. Cl—Pb—O—Pb Cl, die men ook wel basische zouten noemt, daar zij, evenals de ware basische zouten op dezelfde hoeveelheid van het zure radicaal meer metaal bevatten dan de neutrale, die van het gewone hydroxyd afgeleid worden. Houdt men vast aan hare afleiding van het polyhydroxyde, dan zouden zij als neutrale zouten van deze polyhydroxyden moeten worden aangemerkt.

170. Bereiding van zonten. Wij noemen de volgende meer of minder algemeen toepasselijke methoden tor bereiding van zouten:

Met allo metalen leveren evenwel door de inwerking van zuren zouten op. Goud en platina b. v. worden door geen enkel zuur aangetast. Ook worden vele metalen door sommige zuren wel, door andere niet in zouten veranderd. Zoo wordt door de inwerking van zilver op salpeterzuur zilvernitraat govonnd :

terwijl zoutzuur op zilver niet inwerkt. Dikwijls heeft eeue reactie slechts dan plaats, wanneer het zuur in meer of minder verdunden toestand wordt gebruikt.

3^D. De inwerking van een basisch hydroxyde of ecu basisch oxyde op een zuuranhydriede:

Deze methode wordt toegepast voor de bereiding van sulfleten, carbonaten, silicaten en in het algemeen van zouten, die afgeleid worden van zulke zuren, waarvan wel de anhydrieden, maar niet de zuren in vrijen staat bekend zijn.

a. Wanneer men een zout ter beschikking heeft, dat van een vluchtig zuur, of van een zuur, dat gemakkelijk uiteenvalt in water en een gasvormig anhydriede, is afgeleid en men van hetzelfde metaal een zout bereiden wil, dat van oen ouder dezelfde omstandigheden niet of minder vluchtig zuur is afgeleid, b.v.:

b. Wanneer men een zout en een zuur, die in water oplosbaar zijn, ter beschikking heeft en wanneer het zout, dat men bereiden ivil in water onoplosbaar is. Men vereenigt dan de oplossingen van het zoui en het zuur, waardoor het gewenschte zout als neerslag verkregen wordt, b. v.;

\'. Wanneer men een zout ter beschikking heeft, dat van een onoplosbaar zuur of van een zuur is afgeleid, dat gemakkelijk in een onoplosbaar zuuranhydriede en water uiteenvalt, terwijl het gewenschte zout in water oplosbaar is. Op deze wijze bereidt men b. v. uit do silicaten andere zouten :

5°. Door de inwerking van een base of een basisch oxyde op eon zout. Dezo methode kan worden toegepast:

a. üjii oen zout to bereiden uit ocu base of basisch oxyde van het gowenschte metaal en een ammoniumzout van het gewenschto zuur. By die inwerking ontwijkt dan ammonia:

h. Wanneer men een base en een zout ter beschikking heeft, die beide oplosbaar zijn in water, terwijl het gewenschto zout daarin niet oplosbaar is. Men vereenigt dan de oplossing van de base en het zout en verkrijgt het gewenschto zout als neerslag:

c. Wanneer men ter beschikking heeft een in water oplosbare base en een oplosbaar zout, dat echter afgeleid wordt van een in water onoplosbare base. Men verkrijgt dan bij het samenbrengen dei-oplossingen een base als neerslag, terwijl het gewenschte zout in oplossing blyft en daaruit door verdamping kan worden verkregen: CuSOj 2 KOH = KjSO., - - CuOjHj.

6°. Door de inwerking van een zout op oen ander zout. Deze methode kan worden toegepast, wanneer do twee zouten inwater oplosbaar zijn en door omzetting twee nieuwe zouten ontstaan, waarvan het ééne onoplosbaar is, hetzy, dat het de bedoeling is, dit onoplosbare of het tegelijkertijd ontstane oplosbare zout te bereiden ; b. v.:

Dikwijls heeft ook een dergelijke omzetting plaats, wanneer een onoplosbaar zout met een opgelost zout wordt verwarmd en dooide inwerking een ander onoplosbaar en oplosbaar zout onstaan kan; b. v.:

In dit geval is het echter noodig, om de reactie in de gewenschte richting ten einde te brengen, het gevormde opgeloste zout door afgieten der oplossing van tijd tot tijd te verwijderen en door een nieuwe oplossing van het inwerkende zout te vervangen. Daar namelijk de omgekeerde reactie ook plaats heeft, ontstaat anders een evenwichtstoestand, waarbij de oplossing de beide oplosbare zouten in een bepaalde verhouding bevat.

Voor de bereiding van zure zouten wordt als algemeene methode toegepast het samenbrengen der oplossing van het neutrale zout met een hoeveelheid van hot zuur gelijk aan die, welke door de formule wordt verlangd. Bij verdamping der oplossing kristalliseert dan het zure zout;

Ook kan eeu zuur zout dikwijls worden verkregen, door een der bovengenoemde algemeeno bereidingsmethoden toe te passen 011 daarbij de hoeveelheden der op elkander werkende stoffen zoodanig te wijzigen, als voor het ontstaan van het zure zout noodig is:

Voor de bereiding van basische zouten behandelt men dikwijls de oplossing van het neutrale zout met een hoeveelheid van do base, gelijk aan die, welke door do formule wordt verlangd , b. v.:

Vele basische zouten ontstaan ook door inwerking van water op do neutrale zouten:

en bij de inwerking van oplossingen van basen op de oplossingen van neutrale zouten, wanneer de hoeveelheden dor op elkander werkende stoffen zoo genomen worden, als de formule eischt, en voornamelijk dan, wanneer het basisch zout onoplosbaar is en als neerslag afgescheiden wordt:

Somtijds worden ook basische zouten als neerslag verkregen, wanneer men de oplossingen van twee neutrale zouten vereenigt, b. v.:

■2 CuSOj -f- 2 Xa_JC0₃ HjO = = (OH) Cu—O—CO O—Cu(OH) -f- 2 NajSO, C0₂.

171. Halogeenverbindingen der metalen. Zooals wij reeds in ;? o-l hebben gezegd, moeten de halogeenverbindingen der metalen als zouten van de halogeenwaterstofzuren worden beschouwd en zijn derhalve de in § 170 genoemde algemeeno methoden ook dienstig voor hunne bereiding. Zij ontstaan echter ook door diivte verooniging der motalen met de halogenen ; deze methode wordt dikwijls toegepast, waar de andere om bijzondere redenen minder gemakkelijk of volstrekt niet toe te passen zijn; b. v. om de Irnl■ icreenverbindingon der edele metalen te bereiden:

Evenals men voor de bereiding van siliciumchloriede (§ 96) en boorchloriede (§99) gelijktijdig kuol en chloor op de oxyden laat inwerken, kan men verder een gelijksoortige methode voor de bereiding van sommige metaalchlorieden, b. v. aluminiumchloriede, toepassen:

Tn tegenstelling met de halogeenverbindingen der meeste niet-metalen worden de halogeenverbindingen der metalen door water niet in oxyden of hydroxyden on halogeenwaterstof veranderd. De meeste zijn in water oplosbaar, by sommige echter, zooals b. v. het aluminiumchloriede, het magnesiumchloriede, het zinkchloriede enz. is het niet mogelijk, door verdamping van het water, het zout in onveranderden toestand terug te bekomen, daar bij verhoogde temporatuur door de inwerking van het water óf een basisch zont of het oxyde wordt gevormd:

Onoplosbaar in water zijn de chlorieden, bromieden en jodieden van zilver en het kwikzilver, wanneer dit laatste als univalent metaal fungeert; zeer moeielijk oplosbaar zijn dezelfde halogeenverbindingen van het lood, en van het koper en thallium, wanneer deze als univalente metalen optreden. Vele andere metalen, zooals b. v. calcium, barium, aluminium enz. leveren echter onoplosbare fluorieden op. Van de onoplosbaarheid der zilverzouten maakt men in do analytische scheikunde gebruik, om aan te toonen, dat een tot onderzoek gegeven zout, een chloriede, bromiede of jodiede is. Door de toevoeging van een oplosbaar zilverzout, gewoonlijk zilvernitraat, bij de oplossing van het gegeven zout ontstaat namelijk oen onoplosbare neerslag van zilverchloriede, zilverbromiede of zilverjodiede, welke stoffen door kenmerkende eigenschappen zoowel onderling als van andere onoplosbare zilverzouten gemakkelijk te onderscheiden zijn,

Men noemt dan zilvernitraat een reagens op de halogeenverbindingen. Om do fluorieden te herkennen vermengt men deze mot geconcentreerd zwavelzuur, waarbij gasvormig fluorwatorstof ontwikkeld wordt:

Dit gasvormig IIF is dan gemakkelijk to herkennen aan zijn vermogen om glas te etsen (8 33).

De halogeenverbindingen van vele metalen vormen met de halogeenverbindingen van kalium, natrium en ammonium zoogenaamde dubbelzouten. Zoo kent men b. v. de verbindingen PtCl₄ -f- 2 KC1, Al F, 3 NaF, SnCl.. 2 NH^Cl, PbJ, 2 KJ, enz. Men kan de formules dezer verbindingen ook samenvoegen, zooals KjPtCl,;. Na₃AlF_c, (NH₄)jSnCl₆, KjPbJ, en zo beschouwen als zouten van de zuren H₂PtC\'l₆, H₃A1F₆, HjSnCl_s, HjPbJ,,, waarvan de samenstelling correspondeert met die der hydroxyden HjPtOj, HjAIOj, HjSn0₃ , ^PbOo, wanneer men aanneemt, dat in deze hydroxyden elk zuurstofatoom door 2 atomen van liet halogeen is vervangen. Om de structuur dezer verbindingen te begrijpen, moet men dan verder veronderstellen, dat telkens 2 halogeenatomen onderling tot een bivalente groep verbonden zyn, wat geschieden kan, wanneer deze bi- of trivalent optreden b.v.—Cl—Cl of F- P—.

Op deze wijze kan b. v. de structuur van aluminium-natrium-fluoriede worden uitgedrukt door de formule:

172. Nitraten. De nitraten van alle metalen zijn oplosbaar in water. Door verhitting worden zij ontleed, en wel de nitraten der lichte metalen zoodanig, dat zij een gedeelte van de zuurstof afgeven en in nitrieten worden veranderd :

de nitraten der zware metalen zóó, dat een metaaloxyde ontstaat, terwijl zuurstof en oxyden van de stikstof ontwikkeld worden :

Als reagens op nitraten maakt men gebruik van het feit, dat zij door geconcentreerd zwavelzuur onder afscheiding van salpeterzuur in sulfaten worden veranderd :

Men voert dit uit, door bij de oplossing van het nitraat in oen reageerbuis geconcentreerd zwavelzuur te voegen en constateert de vorming van salpeterzuur, door op die vloeistof een oplossing van K-rrosulfaat zóó te gieten, dat deze daarop drijft. Do aanwezigheid van salpeterzuur herkent men dan daaraan, dat op het si heidingsvlak een zwartbruine ring ontstaat. Ferrosulfaat werkt

namelijk bij aamvezighekl van zwavelzuur zóó, dat ferrisulfaat en NO gevormd worden ;

2 HNOj 6 FeSOj 3 ILSO, = 2 NO 3 Fe^SO^ 4 H₂0, terwyl het stikstofoxyde met bruinzwarte kleur oplost in dat gedeelte van de oplossing van ferrosulfaat, dat onveranderd is gebleven, omdat liet niet met de salpeterzuurhoudende vloeistof in aanraking was.

173. Cliloralcii en liypochloricten. Over do bereidingswijzen der chloraten en hypochlorieten door inwerking van chloor op de oplossingen van basen is roeds in §100 en in § 106 gesproken. Eveneens is daar vermeld, dat beide soorten van zouten door verwarming gemakkelijk ontleed worden. Ter verdere kenschetsing dezer verbindingen zij hier nog vermeld, dat de hypochlorieten met allo zuren en de chloraten bij het samenbrengen met HC1 chloor ontwikkelen, die door de groene kleur, haar eigenaardigen reuk en door haar bleekend vermogen van andere gassen kan worden onderscheiden. Chloraten en hypochlorieten zyn in water oplosbaar.

174. Sulfaten en sullielen. Do sulfaten van alle metalen zijn oplosbaar in water, behalve hot barium-, strontium-enloodsulfaat. Moeilijk oplosbaar zijn het calcium- en mercurosulfaat. Als reagens op sulfaten bedient men zich gewoonlijk van een oplossing van barinmchloriede of bariumnitraat, die in oplossingen van sulfaten een witten neerslag van bariumsulfaat teweegbrengen, dat van andere onoplosbare bariumzouten zich daardoor onderscheidt , dat het ook onoplosbaar is in zuren;

Een ander herkenningsmiddel, dat echter onbeslist laat of men met sulfaten, sulfieten of andere zouten van de oxyzuren van de zwavel te doen heeft, bestaat daarin, dat men de zouten met kool aan sterke verhitting blootstelt, waardoor zij tot sulfleden worden gereduceerd:

Deze sulfleden hebben de eigenschap, wanneer zij oplosbaar zyn in water, een zilverstuk, waarmede zij in aanraking worden gebracht, zwart te kleuren. Om oplosbaar natriumsulfiede te bekomen, voegt men aan hot zout, dat onderzocht moet worden, natrium-

carbonaat toe. Door omzetten van het natriumearbonaat met het sulfaat of sulfiet ontstaat dan eerst natriumsulfaat of natrium-snlfiet, die verder tot sulfleden worden gereduceerd.

De quot;sulfieten herkent men daaraan, dat zij bij hot samenbrengen niet zuren zwaveldioxyde ontwikkelen :

Dit gas kan van andere door den reuk en door de eigenschap, om plantenkleurstoffen te bleeken. worden onderscheiden.

17.», Snlfloden. Reeds in § 57 hebben wij vermeld, dat de sulfieden als zouten van HjS kunnen worden beschouwd. Behalve door do toepassing van de algemeene bereidingswijzen der zouten — met name de inwerking van HjS op basen en op zouten van zulke motalen, waarvan de sulfieden in water onoplosbaar zijn, en ook de inwerking van oplosbare sulfieden, b. v. ammoniumsulfiede op oplossingen van zouten— kan men sulfieden verkrijgen door rerht-streeksche vereeniging van metalen met zwavel:

en door reductie van zouten der oxyzuren van de zwavel door kool (§174). Ook zure zouten van zwavelwaterstof zijn bekend, echter uitsluitend van de metalen dor kalium- en calciumgroep; zij worden verkregen door inwerking van een aan do vergelijking;

Sulfieden en hydrosulfieden hebben een analoge samenstelling met de oxyden en hydroxyden van dezelfde metalen. Zij komen ook daarin met deze verbindingen overeen, dat zij zich ten opzichte van elkander verhouden als basen en zuren of als basische en zure sulfieden. Reeds bij bespreking der zwavelverbindingen van het arsenicum (§143), van het antimonium (§148) en van do koolstof (§153), hebben wij er op gewezen, dat deze bij het samenbrengen met oplossingen van zwavelmetalen aanleiding gaven tot het ontstaan van thiozouten. Alleen de zwavelverbindingen van die metalen, welke hydrosulfieden vormen — en dit zyn Iegelijk die, welke oplosbaar zyn in water — treden ten opzichte van zure zwavelverbindingen als basen op. Onder de onoplosbare sulfieden der overige metalen zijn de meeste als indifferent to beschouwen;

enkele echter, b. v. die van liet tin, het goud en het platina, vernien met basische sulfieden en hydrosulfleden in water oplosbare thio-zouten; b. v.;

Men zegt dan wel, dat deze sulfieden oplosbaar zijn in de oplossingen der basische zwavelmetalen.

Terwijl nu de inwerking van HjS op metaalzouten en de hierdoor veroorzaakte vorming van onoplosbare, verschillend gekleurde zwavelmetalen als middel gebruikt wordt om de aanwezigheid van een bepaald metaal in een zout aan te toonen (!$ 57), dient het vermogen van sommige dier sulfieden, om wel, van andere, om niet door een oplossing van kalium-, natrium- of ammoniumsulfiede in een oplosbaar thiozout veranderd te worden, tot verdere onderscheiding der metalen.

Sommige in water niet oplosbare sulfieden, b. v. FeS, MnS, ZnS, enz., worden door verdunde zuren onder ontwikkeling van H₂S in oplosbare zouten omgezet, andere, b. v. PbS, AgjS, CuS, Bi₂S₃, SnS, enz. daarentegen niet. Ook van deze eigenschap maakt men in de analytische scheikunde gebruik, daar de laatstgenoemde sulfieden ontstaan door de inwerking van H,S op de oplossingen van metaalzouten, ook wanneer deze een vrij zuur bevatten;

en de eerstgenoemde door inwerking van H₂S op de oplossingen der metaalzouten niet neergeslagen worden, al bevatten deze ook geen vrij zuur, en wel omdat door de vorming van een sulfiede altijd een vrij zuur zou moeten ontstaan. Wel echter verkrijgt men ze door inwerking van zwavel-natrium of zwavel-ammonium, daar hierdoor geen vrij zuur, maar een oplosbaar natrium-of ammonium-zout wordt gevormd:

By verhitting der sulfieden in de dampkringslucht worden zij in sulfaten of oxyden veranderd. In §168 hebben wij vermeld, hoe van deze eigenschap bij het roosten dor zwavelhoudende ertsen gebruik wordt gemaakt.

Sommige sulfieden, b. v. K₂S, (NH^.S, enz., verbinden zich rechtstreeks mot zwavel tot po 1 y su Ifi ed on, wanneer men hunne oplossingen met zwavel kookt, of wanneer men ze mot zwavel samensmelt:

Als herkenningsmiddel voor suliieden maakt ineu gebruik van do eigenschap van sommige, om. bij de inwerking van zuren, do door haren reuk gemakkelijk kenbare zwavelwaterstof te ontwikkelen; bü andere bedient men zich van oxydatiemiddelen, waardoor zij in sulfaten worden veranderd, die door het vroeger besproken reagens kunnen worden aangetoond.

ITG. riiosphalcn. Alle phosphaten , behalve die der zoogenoemde alkalimetalen, zijn niet oplosbaar in water. Hoe men de ortho-, pyro-en metaphosphaten van elkander onderscheidt, is reeds in 135 vermeld. Als reagens op de in water oplosbare phosphaten bedient men zich van een mengsel van magnesiumsulfaat, chloorammonium en ammonia, waarmede zij een wit bezinksel van ammonium-mag-nesiumphosphaat opleveren;

Dit bezinksel is daarom zoo kenmerkend voor phosphaten. omdat alle andere in water onoplosbare magnesiuinzouten door chloorammonium in oplossing worden gebracht.

De in water onoplosbare phosphaten worden door zuren opgelost. Alleen t-.-u ingewikkeld samengestelde verbinding, het phosphor-molybdaenzuurammonium, is ook onoplosbaar in zuren. Men gebruikt derhalve het molybdaenzuurammonium als reagens op phosphaten in zure oplossing. Bij toevoeging van deze stol ontstaat namelijk een zeer kennelijk geel neerslag van phosphor-molybdaenzuurammonium.

177. Carbonaten. Alle neutrale carbonaten, behalve die dei alkalimetalen, zijn onoplosbaar in water. Door de meeste zuren worden zy onder ontwikkeling van C\'0₂ in zouten dezer zuren veranderd. Door CO, en water op hen te laten inwerken ontstaan oplosbare zure carbonaten :

Door verhitting worden de carbonaten, met uitzondering van die der alkalimetalen, in het oxyde en CO.. ontleed.

Als reagens op de carbonaten dient de ontwikkeling van COj bij het toevoegen van een zuur:

Dat het ontwikkelde gas CO, is, wordt aangetoond door het in kalk water te leiden , hetwelk tengevolge van de vorming van onoplosbaar CaCOj troebel wordt gemaakt.

Sommige metalen, b.v. aluminium, chroom, tin, vormen geen carbonaten ; voegt men derhalve bij do oplosbare zouten dezer metalen een oplossing van een carbonaat, clan ontstaat onder ontwikkeling van CO, eon oxyde of hydroxydo :

178. Silicaten. Alle silicaten, met uitzondering van die der alkalimetalen, zijn onoplosbaar in water. Do oplosbare silicaten worden door allo zuren, ook door koolzuur, onder afscheiding van geleiachtig SiO* (§ 155) in zouten dezer zuren veranderd. Vele van de onoplosbare silicaten worden door verdunde sterke zuren , zooals HC1, HjSOj , HNOj, enz., in chlorieden , sulfaten, nitraten enz. omgezet, terwijl geleiachtig 8102 wordt afgescheiden. Andere worden door die zuren niet veranderd. Wil men deze analyseeren, dan moeten zij of met de hydroxyden of carbonaten van kalium, natrium of barium worden samengesmolten , waardoor oplosbare of door zoutzuur ontleedbare silicaten dezer metalen ontstaan, óf zij moeten met HF worden behandeld, waardoor SiF₄ gevormd wordt, dat gasvormig ontwijkt, terwijl tegelijkertijd metaal-fluorieden ontstaan, die men door water of door zuren in oplossing kan brengen.

Ter herkenning der silicaten bedient men zich of van de boven medegedeelde afscheiding van Si0₂ of van de ontwikkeling van SiF., , dat door zijne inwerking op water (§96) nader wordt gekarakteriseerd. Het Si0₂ is nog kenbaar door de eigenschap om, bij het samensmelten met Na_aNH₄P0i , een doorzichtig glas te vormen, waaruit bij het koud worden ondoorzichtig SiO, wordt afgescheiden (kiezelskelet).

170. Verschillende soorten van oplossingen. Roods vroeger hebben wy over de oplosbaarheid gesproken (§50) en dikwijls, vooral m het vorige hoofdstuk , van die eigenschap gebruik gemaakt, om scheikundige inwerkingen der sloften te doen plaats hebben , die tusschen dezelfde stoffen in onopgelosten toestand zouden achterwege blijven. Het is hier de plaats, om over die eigenschap nader

Oplossingen noemt men vloeibare, gelijkslachtige mengsels. Men onderscheidt oplossingen 1° van gassen in vloeistoffen,

In de oplossing bevindt zich elk bestanddeel in den vloeibaren agregaatstoestand, onafhankelijk van den agrogaatstoestand waarin zich de stof onder dezelfde omstandigheden in ongomengden staat bevindt.

ISO, Oplossingen van gassen in vloeisloflen. Bij oplossingen van gassen in vloeistoffen noemt men de vloeistof het oplossingsmiddel en het gas do opgeloste stof. De hoeveelheid van een gas die door een bepaalde hoeveelheid der vloeistof wordt opgenomen, is altijd beperkt en hangt af van de natuur van het gas en de vloeistof en van temperatuur en drukking. Het volume van een gas, dat in de eenheid van volume der vloeistof bij oen bepaalde temperatuur en bij een bepaalde drukking oplost, noemt monde oplosbaarheid of de oplosbaarheidsconstante van het gas voor die vloeistof bij die temperatuur en drukking.

inwerken, is do gewiclitshoeveellieid van iiet gas, die in de volume-eenheid der vloeistof oplost, evenredig met do drukking (Henry, 1803). Daar volgens do wet van Boyle de gewiclitslioeveelheid van een gas, dio in de volume-eenheid van het gas aanwezig is, eveneens evenredig is met de drukking,kan men ook zeggen, dat voor deze gassen de oplosbaarheid onafhankelijk is van de drukking. Noemt men de gewiclitslioeveelheid van het gas, die in do volume-eenheid (zoowel van het gas volume als van het volume der oplossing) aanwezig is, de concentratie van het gas, dan kan men deze wet ook aldus uitdrukken: Ook bij afwisselende drukking staat de concentratie in de gasruimto tot de concentratie in de vloeistofruimte in een constante verhouding. Deze verhouding is dan de oplosbaarheid.

In sommige gevallen, b.v. bij de oplossing van HCl, S0₂ , NIL, in water, heeft echter scheikundige inwerking van de opgeloste stof op hot oplossingsmiddel plaats, en degewichtshoeveel-hoden dezer gassen nemen hij vermeerdering van de drukking in veel geringere mate toe dan aan de wet van I-Ieney zou beantwoorden. Dikwijls echter houdt die scheikundige inwerking bij verhooging van temperatuur op, zoodat de oplosbaarheid van SO, in water h. v. reeds bij 40° en die van bij 100° van de drukking onafhankelijk is.

Komt een gasmengsel met een vloeistof in aanraking, dan wordt elk gas opgelost volgens zijn eigen oplosbaarheid, wanneer men in aanmerking neemt, dat het aandeel, dat elk gas aan de gelieele drukking heeft, dio door het gasmengsel wordt uitgeoefend. gelijk is aan die drukking, welke het zoude uitoefenen, wanneer het in dezelfde hoeveelheid geheel alleen do ruimte van het gasmengsel zou beslaan (Dalton, 1807). Dit aandeel van elk bestanddeel in de drukking van een gasmengsel noemt men de partiëele drukking van dat gas. Hieruit volgt, dat de samenstelling van het in de vloeistof opgeloste gasmengsel een andere worden moet, dan die van hot onopgelost blijvend gedeelte, tenzij het oorspronkelijke gasmengsel de bestanddeelen in die verhouding heeft bevat, welke aan hunne oplosbaarheid beantwoordt. Als voorbeeld wijzen wij op het verschil in samenstelling van do lucht in den dampkring, en de lucht, die in water is opgelost (§65).

Bij de oplossing van gassen in vloeistoffen wordt w a r m t e ontwikkeld, en wol hot meest bij do oplossing van die gassen , welke scheikundig op het oplossingsmiddel werken.

Bij verhooging van temperatuur neemt de oplosbaarheid van gassen af; in welke mate dit geschiedt hangt af van de natuur van het gas on van do vloeistof.

Van de wijze, hoe een vloeistof met een gas verzadigd wordt, kan men zieh de volgende voorstelling maken. Wanneer een gas met een vloeistof in aanraking is, stooten de gasmo-leculen op de vloeistofoppervlakte en worden de gasmoleculen door de vloeistofmoleculen vastgehouden, wanneer zy althans eenige aantrekking op elkander uitoefenen. De hoeveelheid der gasmoleculen , die in de eenheid van tijd op deze wijze in oplossing worden gebracht, zal afhangen van de grootte dier aantrekking , dus van de natuur van vloeistof en gas, en van het aantal moleculen , die in dien tijd op de vloeistof stooten. Worden voortdurend nieuwe hoeveelheden van het gas toegevoerd, dan blijft de hoeveelheid moleculen, die opgelost worden, voor elk tijdstip constant. Hieruit zou volgen dat de oplosbaarheid van elk gas in elke vloeistof oneindig groot moest zijn, ware het niet, dat sommige van de in de vloeistof opgeloste gasmoleculen, daar zij zich in de vloeistof bewegen, weder de oppervlakte bereikten met een snelheid, die toereikend is, de aantrekking der vloeistofmoleculen te overwinnen, zoodat zij in de gasruimte terugkeeren. Het aantal dezer zich in do eenheid van tijd aan de oplossing onttrekkende gasmoleculen hangt af van de hoeveelheid der opgeloste moleculen , en neemt derhalve met elk opvolgend tijdsdeeltje toe. Evenwicht ontstaat, zoodra het aantal moleculen, dat in de tijdseenheid opgelost wordt, gelijk is aan het aantal moleculen, dat zich in denzelfden tijd uit do oplossing verwijdert; dan is de vloeistof verzadigd.

Daar het aantal der moleculen, die in de tijdseenheid op de vloeistofoppervlakte stooten, evenredig is met de drukking, welke het gas uitoefent, is het duidelijk, dat het aantal moleculen, die voor de verzadiging vereischt worden, eveneens evenredig is met die drukking. Heeft echter scheikundige inwerking plaats tusschen gas en vloeistof, dan wordt hierdoor de natuur van de vloeistof veranderd , zoodat men niet verwachten kan, dat voor dit geval de wet van Heney doorgaat.

Wat den invloed van de temperatuur op de oplosbaarheid der gassen aangaat, zoo wordt hierdoor hot aantal van in denzelfden tijd in en uit de vloeistof tredende gasmoleculen op gelijke wijze veranderd, zoodat hieruit geen verandering van de oplosbaarheid zou kunnen worden afgeleid. Gelijktijdig verandert echter ook de

grootle der kracht, waarmedo vloeistof- en gasiuoleculeu elkander aantrekken , en wel neemt deze af met het stijgen der temperatuur. Hierdoor wordt het verminderen dor oplosbaarheid van gassen bij temperatuursverhooging verklaard.

181. Oplossingen van vloeistoffen in vloeistoffen. Worden twee vloeistoffen, die niet scheikundig op elkander werken, met elkander in aanraking gebracht, dan kunnen zich drie gevallen voordoen: 1° de vloeistoffen mengen zich niet merkbaar met elkander, b.v. CS» en H.0, Hg en HoO; a⁰ de vloeistoffen mengen zich in elke verhouding met elkander, de oplosbaarheid heeft dus geen grens, b.v. HoSOj en HoO, HXO_:! en H₂0, C,H₍.0 en H,0, CHG1.. en CSo, enz.; 3° de vloeistoffen lossen in elkander op, maar niet in elke verhouding, b. v. aether (GjHjoO) en H₂0, CSj en C₂H_bO; enz.

Mengen twee vloeistoffen zich in elke verhouding, dan heeft die oplossing soms onder warmte-ontwikkeling, soms onder warmteabsorptie plaats. Verder is het volume der oplossing soms kleiner en soms grooter dan de som van de volumen der twee vloeistoffen, en over het algemeen zijn de physische constanten der oplossing, zooals soortelijke warmte , capillariteit, samendrukbaarheid , enz., niet de gemiddelden, die men berekenen kan, wanneer men aanneemt , dat elke vloeistof in de oplossing hare eigenschappen onveranderd heeft behouden.

Wanneer twee vloeistoffen in elkander oplossen, maar niet in elke verhouding, dan noemt men het maximum van de gewichts-hoeveellieid van de eene stof, die in 100 gewichtsdeelen van de andere stof oplost, hare oplosbaarheid. Voegt men dan meer van de eene vloeistof by 100 gewichtsdeelen van de andere, dan aan hare oplosbaarheid beantwoordt, dan blijft deze hoeveelheid ongemengd, maar neemt op hare beurt zooveel van de andere vloeistof in zich op, als volgens de oplosbaarheid van de andere in de eene geschieden kan. Zóó is de oplosbaarheid van aether in water bij 20° r= 7,5 ; mengt men derhalve bij 20^ 100 gr. water, met meer dan 7,5 gr. aether, dan drijft die meerdere hoeveelheid aether op het water; zij heeft echter 2,6 ⁰/_n van haar gewicht aan water opgenomen, daar de oplosbaarheid van water in aether bij 20° =2,7 is. Er zijn derhalve slechts oplossingen mogelijk, dio van O tot 7 quot;Z,, of van 97,4 tot 100 % aether bevatten. Een oplossing, die bij 20\' hoeveelheden aether bevat tusschen 7 en 97,4 ⁰/₀, bestaat niet. Ook bij deze oplossingen zijn de physische eigenschappen

niet de gemiddelden van die der samenstellende vloeistoiren. De oplossingen hebben soms met warmte-ontwikkeling, soms met warmte-absorptie plaats.

Do oplosbaarheid neemt toe met het stijgen der temperatuur, wanneer de verdere oplossing van oplosbare stof in de bijna verzadigde oplossing met warmte-absorptio gepaard gaat; heeft deze daarentegen warmte-ontwikkeling ten gevolge, dan neemt de oplosbaarheid met het stijgen der temperatuur af. Zoo wordt b. v. eene bij gewone temperatuur verzadigde oplossing van aether In water bij verwarming troebel, doordat aetherdruppeltjes worden afgescheiden. By aniline en water daarentegen stijgt de oplosbaarheid van elke vloeistof in de andere bij het toenemen van de temperatuur en wel zóó, dat bij 114° de beide vloeistoffen zich in elke verhouding met elkander mengen.

Men kan zich van hetgeen plaats heeft bij het oplossen van vloeistoffen in elkander de volgende voorstelling maken: Komen twee vloeistolïen A en B met elkander in aanraking, en is de kracht, waarmede de moleculen van A de moleculen van B aantrekken , groot genoeg om de aantrekking der moleculen A onderling en der moleculen B onderling te overwinnen, dan mengen die twee vloeistoffen zich in elke verhouding. Is echter de kracht, waarmede de moleculen van A de moleculen van B aantrekken, hiertoe niet toereikend , dan kan het gebeuren , dat een molecuul van A in het aanrakingsvlak der twee vloeistoffen zich beweegt in de richting naar B, en dat de aantrekking van de moleculen B opliet molecuul A, gepaard met het arbeidsvermogen van beweging, dat het molecuul A bezit, wel in staat is , de aantrekking van de overige moleculen A te overwinnen. Het molecuul gaat dan naar B en beweegt zich tusschen de moleculen B. De hoeveelheid der vloei-stofmoleculon A, die op deze wijze in de eenheid van tijd door B in oplossing worden gebracht, zal afhangen van de natuur der vloeistoffen A en B en van het aantal moleculen op de oppervlakte van A, die in dien tijd met een voldoend arbeidsvermogen van beweging zich naar B toe bewegen. Hieruit zou volgen, dat de vloeistof B zoolang van de vloeistof A op moest nemen , als de aanraking dier vloeistoffen duurt, ware het niet, dat enkele van de opgeloste vloeistofmoleculen A gedurende hunne bewoging in de vloeistof B het aanrakingsvlak tusschen A en 15 bereikten met een bewegingsrichting naar A toe, en zoo weder in A terugkeerden. Dit zal te meer gebeuren, naarmate er meer moleculen A in B zijn, dus naarmate de concentratie van A in de vloeistof B toeneemt. Evenwicht

ontstaat nu, wanneer in denzelfden tijd evenveel moleculen A van A naar B gaan, als van B naar A terugkeeren. De oplossing \\an moleculen B in A heeft op gelijke wijze plaats.

182. Oplossing van vasfe slolfen in vloeistoffen. Lost een vaste Stol op in eon vloeistof, dan bestaat er voor een bepaalde temperatuur altijd een grens, boven welke niets meer van de vaste stof c oor de oplossing wordt opgenomen. Do oplosbaarheid van een vaste stof in een vloeistof wordt nu gewoonlijk uitgedrukt, door op to geven , hoeveel gewichtsdeelen van de vaste stof door 100 gewichtsdeelen van cle vloeistof worden opgenomen, totdat de grens

bereikt is, waarbij niets meer van de vaste stof in oplossing gaat. Deze grens is afhankelijk van de temperatuur, en wel neemt inde meeste gevallen de oplosbaarheid toe met het stijgen der temperatuur; in enkele gevallen, b. v. bij de oplossing van calciumhydroxyde, calciumsulfaat, enz. in water, wordt de oplosbaarheid door tempe-ratuursverhooging verminderd. Dit is, evenals by de vloeistoffen, daarvan afhankelijk , of de verdere oplossing van de vaste stof in de bijna verzadigde oplossing met warmte-absorptie of warmte-ont-wikkeling gepaard gaat. De veranderingen , die de oplosbaarheid met de temperatuur ondergaat, stelt men gewoonlijk graphisch \\ooi door een lijn, zoodat de abscis van elk punt de temperatuur en de ordinaat de oplosbaarheid bij die temperatuur aanduidt. De figuren .9, 80 en 81 geven zoo een beeld van de oplosbaarheid in water van nitraten, sulfaten en ehlorieden van verschillende metalen.

Het verloop van do meeste krommen toont aan , dat de oplosbaarheid niet evenredig met de temperatuur toeneemt. Meestal is het verloop zoodanig, dat, naarmate de temperatuur hooger wordt, het toenemen der oplosbaarheid voor eiken temperatuursgraad aangroeit. In sommige gevallen, zooals b.v. bij 8r(N0₃)„ (flg. 79) bij Na-SO,, MnSOj, FeSO., (flg. 80) en by SrCI₂ (fig.\'si), heeft de kromme eén of meer buigpunten. In zulke gevallen hebben wij, volgens de onderzoekingen van H. W. Bakhuis Eoozeboom (1883 - 90),\' te doen met twee of meer krommen, die elkander in de buigpunten

snijden en die de oplosbaarheid van twee of meer verschillende zouten voorstellen. Een voorbeeld zal dit nader toelichten. Natrium-sulfaat wordt gewoonlijk uit zijne oplossingen in kristallen afgescheiden , die de samenstelling NajSO., -J-IOH^O hebben (§51). Lost men dit zout in quot;water op, dan wordt, zooals uit fig. 80 blijkt, met het stijgen der temperatuur voortdurend meer van het zout door het water opgenomen, totdat de thermometer 33° aanwijst; boven die temperatuur daalt de oplosbaarheid tot 100° toe. Daar het nu proefondervindelijk gebleken is, dat Na₂SO,i 1011,0 bij 33\' uiteenvalt in water en watervrij NajSOj, is het duidelijk, dat van 83° af de alsdan verzadigde oplossing , wanneer men nieuwe hoeveelheden Na₂SOi-f-10 H«0 er bijvoegt, niet meer in aanraking is met het zout NanSO.j-f-10 H₂0 , maar met het zout Na^SOj. De oplosbaarheid bij Zi \' b. v. is dus de gewichtshoeveelheid watervrij Na₂S0 j, die hoogstens door 100 gewichtsdeelen water in aanraking

met watervrij NajSCK bij die temperatuur kan worden opgelost; de oplosbaarheid by 32° daarentegen is de gewichtshoeveelheid JvijSO,,, die hoogstens door 100 gewichtsdeelen water van 32³, die in aanraking zijn met Na^SO,, -f- 10 !1₂0, kan worden opgenomen. De beide krommen hebben derhalve betrekking op twee verschillende vaste stollen , en terwijl do oplosbaarheid van Na-jSOj-f-10 HjO met het stijgen der temperatuur, zoolang als dit

zout bestaat, blijft toenemen, neemt de oplosbaarheid van watervrij NaoSO-, af met het stijgen der temperatuur. Hieruit zou volgen, dat watervrij Xa^SOj bij temperaturen beneden 33\' een grootere oplosbaarheid zou moeten toonen , dan NajSO.,-f-10 H₂0. Men heeft dit ook werkelijk kunnen aantoonen. Brengt men namelijk eene b. v. by 30\' verzadigde oplossing van NaoSO-,-f-10 H»0 met watervrij NaiSO,, samen, dan neemt zij nog belangrijke hoeveelheden van dit zout op, zoodat do kromme, wanneer zij beneden 33\'wordt voortgezet, inderdaad een opstijgende richting volgt, zooals men volgens het bovenstaande verwachten moet.

Van de wijze, hoe de oplossing eener vaste stof in een vloeistof plaats heeft, kan men zich de volgende voorstelling maken. Zooals bekend is, veronderstelt men, dat de moleculen van vaste stoffen zich in gesloten banen van zeer kleine afmetingen bewegen. Is derhalve een vaste stof A in aanraking met de vloeistof B, dan zal een molecuul A , dat zich aan de oppervlakte van A bevindt, niet vanzelf in de vloeistof B kunnen komen; wel echter, wanneer zijn beweging naar B toe is gericht en de aantrekking der moleculen B op het molecuul A krachtig genoeg is, om, in verband met het arbeidsvermogen van beweging van het molecuul A, de losscheuring van dit molecuul van de overige moleculen A te bewerkstelligen. Op geheel overeenkomstige wijze redeneerende als in § 181 bij de oplossing van vloeistoffen in vloeistoffen is geschied , komt men dan tot het resultaat, dat die oplossing verzadigd zal zijn, wanneer zij in de volume-eenheid zooveel moleculen van de vaste stof bevat, of wanneer hare concentratie zóó groot is geworden , dat in denzelfden tijd evenveel moleculen tot de vaste stof terugkeeren, als haar verlaten.

Is een oplossing van een vaste stof bij een bepaalde temperatuur T verzadigd, en brengt men haar op een andere temperatuur T die zoodanig gekozen is , dat de oplossing nu meer vaste stof bevat dan een verzadigde oplossing van de temperatuur T¹, dan noemt men zulk eene oplossing oververzadigd. Wordt in die oververzadigde oplossing een deeltje van die vaste stof gebracht, welke tot bereiding van die oplossing gediend heeft, dan heeft wederom werking plaats tusschen de oppervlakte van die vaste stof en de vloeistof, maar nu zoodanig, dat in donzelfden tyd meer moleculen tot de vaste stof terugkeeren dan haar verlaten. Er wordt derhalve vaste stof afgescheiden , en wel natuurlijk zoolang. totdat de vloeistof voor de temperatuur T\' verzadigd is. Wordt een oververzadigde oplossing niet met dio vaste stof in

aanraking gebracht, dan kan het toch gebeuren, dat deze daaruit wordt afgescheiden, en wel gewoonlijk in den vorm van kristallen. Bij de beweging der opgeloste moleculen in de oplossing kan het namelijk voorkomen, dat sommige hunner elkander zoodanig ontmoeten , dat zij een bijzonder regelmatigen en stabielen stand, overeenkomende met dien der moleculen in een kristal, innemen. Is nu de oplossing oververzadigd, dan vormt dit agregaat van moleculen de kern , waaraan zich volgens de zooeven gegeven beschouwing zóólang moleculen vaste stof hechten, totdat de oplossing verzadigd is. In een niet verzadigde oplossing kan het natuurlijk ook gebeuren, dat zich zulk een kristalmolecuul vormt; het kan echter niet aangroeien, maar moet integendeel weder spoedig worden opgelost.

Ook eene niet verzadigde oplossing kan door verdamping van het oplossingsmiddel zoodanig geconcentreerd worden, dat zij verzadigd en oververzadigd wordt en zoo aanleiding geeft tot het afzonderen van de opgeloste stof in kristallen. Bevat de oplossing meer dan één vaste stof, dan kan het verzadigingspunt voor de eene reeds bereikt of overschreden zijn , terwijl zij voor de andere nog ver van verzadigd is. Vanzelf, of beter nog door toevoeging van een kristal der stof, waarmede de oplossing verzadigd of oververzadigd is, kristalliseert dan die ééne stof alleen, wanneer althans do andere opgeloste stoffen niet isomorph met de eerste zijn. Dit is een middel om stoffen van bijmengingen en verontreinigingen te zuiveren, dat dikwijls in het laboratorium en in de chemische industrie wordt toegepast.

Het gebeui-t herhaaldelijk , dat uit een oplossing een andere vaste stof wordt afgescheiden, dan die, welke men daarin had opgelost, en wel clan, wanneer de opgeloste stof met het oplossingsmiddel verbindingen aangaat, die alleen in vasten en ge-kristalliseerden toestand bestaan. Zulke verbindingen noemt men niolecnnlverbindingen. Dat het water met vele stoffen, vooral met zouten, zulke molecuulverbindingen, hydraten genoemd , oplevert, hebben wij reeds in § BI besproken. Maar ook andere vloeistoffen , b. v. alcohol, benzol, enz. , leveren met opgeloste stoffen gekristalliseerde molecuulverbindingen op, en men noemt het water, den alcohol en het benzol, die zich met de vaste stoffen verbonden hebben, kristalwater, kristal alcohol, kristalbenzol. Uit een en dezelfde oplossing kunnen nu dikwijls molecuulverbindingen van verschillende samenstelling worden verkregen. Zoo bestaan b. v.van het calciumchloriedo de hydraten: Ca Cl ₂ -I- 0 H_tO, CaClj 4 11*0 , CaCl_t 2 11,0 en CaClj -f- H.O

Elk van deze liydraten is slechts bestendig binnen bepaalde temper: tuurgrenzen, en het. hangt van het gehalte der oplossing van CaCU c van II«O en van de temperatuur af, welk hydraat door kristallisatie u de oplossing kan worden verkregen. Dikwijls is het ook mogelijl uit een en dezelfde oplossing bij dezelfde temperatuur naar willekei verschillende hydraten te doen kristal!iseeren, door een kristal van ( gewenschte samenstelling daarin te brengen, wanneer slechts d oplossing ten opzichte van die verschillende hydraten oververzadk is, en wanneer die verschillende hydraten bij de heerschende ter peratuurenin aanraking met de oplossing bestendig zijn (Bakiiu Eoozebooji).

1S3. Osmotisclie drnkking. Giet men op de oplossing van ( een of andere stof voorzichtig eene laag van het oplossingsmidde zoodat die twee vloeistoffen zich niet met elkander mengen , da blijft deze toestand niet voortduren, daar de deeltjes der opgelos stof zich zoolang naar de bovenste laag toe bewegen, totdat over in de vloeistof een gelijke concentratie heerscht. Dit verschijns noemt men diffusie; het heeft ook dan plaats, wanneer ( twee vloeistoffen van elkander gescheiden zyn door een dierlij vlies of door perkamentpapier (§155), omdat deze zelfstandighede zoowel het oplossingsmiddel als de opgeloste stof doorlater wanneer deze althans tot de kristalloïden behoort. Belet won echter die beweging, wanneer de twee vloeistoffen geschelde worden door een vlies, dat wel het oplossingsmiddel, maar ni de opgeloste stof doorlaat. Zulk een scheidingsvlak, dat me halfdoorlatend noemt, kan men langs verschillende wege verkrijgen. Is water hot oplossingsmiddel, dan gebruikt men hie voor b. v. een poreuzen pot, dien men eerst vult met een oplossir van kopersulfaat en dan eenigen tijd in een dergelijke oplossir plaatst, zoodat de poreuze wand geheel van die oplossing doo drongen wordt. Vervolgens verwijdert men de oplossing van kope sulfaat, spoelt den pot van binnen met water, vult hem met ee oplossing van forrocyaankalium, en plaatst hem weder in een oplossir van kopersulfaat. Die twee zouten diffundeeren in den poreuze wand en werken in oplossing op elkander volgens de vergelijking

Het ferrocyaankoper, dat onoplosbaar is in water, zet zich in de poreuzen wand af als een samenhangend vlies, waardoor men zuivi water kan filtreeren. Brengt men echter een waterige oplossing

b. v. van lv,SO., , KN0₃, of suiker, in dien pot, zoo laat het vlies alleen zuiver water door, terwijl een meer geconcentreerde oplossing in den pot achterblijft. Vult men een dergolijken pot met de een of andere waterige oplossing, sluit men hem zoodanig, dat zijn inhoud met een manometer in verbinding staat, en plaatst men hem vervolgens in zuiver water, dan kan men met behulp van don manometer waarnemen , dat de drukking in dien pot toeneemt en na eenigen tijd een maximumwaarde bereikt. Deze drukking noemt men de osmolisehe drukking.

Figuur 82 geeft een teekening van den toestel, die door Pfeffek (1877) gebruikt is, om die drukking te meten. In den porenzen pot s is het glazen verbindingsstuk v en daarin het glazen sluitstuk t met behulp van lak luchtdicht ingelaten. De wijze, hoe de manometer m met den inhoud van den toestel in verbinding staat, is uit de figuur gemakkelijk te zien.

Men vult door de buis rj, die aan weerskanten open is, den toestel geheel met de op hare osmotische drukking te onderzoeken vloeistof, sluit door afsmelting en de toestel is voor het gebruik gereed.

Met suikeroplossingen van verschillende concentratie werden bij constante temperatuur door Pfeffeb de volgende uitkomsten verkregen:

De getallen onder c geven het procentisch suikergehalte, die onder p de osmotische drukking in centimeters kwikzilver, en het quotiënt

De osmotische drukking van verschillende oplossingen van suiker is bij constante temporatuur evenredig met de concentratie.

Uitgaande van deze onderzoekingen is door J. H. van \'t Hoff (1885) een theorie ontwikkeld, die over deze verschijnselen, evenals over andere daarmede in verband staande, die wij aanstonds zullen bespreken, en over de natuur der oplossingen in het algemeen, een geheel nieuw licht heeft verspreid. De samenhang tusschen do grootte van de osmotische drukking en de concentratie eener oplossing is volgens het bovenstaande van denzelfden aard als de samenhang tusschen do spanning en het volume der gassen volgens de wot van Boyle. Maar de analogie gaat, zooals door Van \'t Hoff is opgemerkt, nog verder, namelyk: de osmotische drukking eener suikeroplossing, gemeten bij een bepaalde temperatuur, is even groot als de spanning van dezelfde hoeveelheid suiker, wanneer deze in gasvorm bij dezelfde temperatuur een ruimte zou beslaan, gelijk aan het volume der oplossing. Dit volgt uit de volgende berekening. Volgens de stelling van Avogadro bevatten gelijke volumen ook van verschillende gassen, gemeten bij dezelfde temperatuur en dezelfde spanning, een gelijk aantal moleculen. Een grammolecuul waterstof beslaat nu by 0\' en 76 cM. spanning een ruimte van 23,3272 L. (§ 8). Daar het moleculairgewicht van suiker, C, jILjO,, = 342 is, zoo beslaat een grammolecuul suiker in eenéénpercents-suiker-oplossing een volume van 34.2 L. Bij een temperatuur van 13,8° werd de osmotische drukking dezer oplossing = 52,2 cM. gevonden. Om de spanning te berekenen van een grammolecuul waterstof en dus ook van een grammolecuul gasvormige suiker bij 13,8°, wanneer liet de ruimte beslaat van 34,2 L., moeten wij gebruik maken van de wetten van Boyle en Gay-Lcssac, waaruit volgt dat deze span-

welk getal met het gevondene zoo nauwkeurig overeenstemt als men bij de onvermijdelijke waarnemingsfouten slechts verwachten kan. Bij 0,8 was do osmotische drukking van dezelfde oplossing = 50,4 rM., by 36 \' —56,7 cM. gevonden, terwijl volgens de berekening die drukkingen 50,5 on 56,2 cM. hadden moeten bedragen. Hieruit volgt, dat de osmotische drukking eener suikeroplossing

volgens dezelfde wet afhangt van de temperatuur, als de spanning van een gas , of dat ook de wet van Gay-Lussac op zulk een oplossing van toepassing is, wanneer men voor de gasspanning de osmotische drukking in de plaats stelt.

De vraag, of ook bij oplossingen van andere stoffen dan suiker dezelfde overeenkomst tusschen osmotische drukking en gasspanning opgemerkt is, kan over het algemeen bevestigend worden beantwoord. Wel is waar zijn nog slechts weinig rechtstreeksche bepalingen met andere oplossingen gemaakt, maar toch is op indirecten weg door H. dr Vetes (1884) aangetoond, dat equimoleculaire oplossingen, d. z. oplossingen, welke in de volume-eenheid een gelijk aantal grammoleculen van verschillende stoffen bevatten, dezelfde osmotische drukking uitoefenen. Hij gebruikte te dien einde plantencellen met gekleurden inhoud. Het celvocht is omgeven van een vliesje, dat in hooge mate de eigenschap heeft wel water maar geen opgeloste stoften door te laten. Brengt men zulk een cel in een oplossing, waarvan de osmotische drukking grooter is dan de osmotische drukking van het celvocht, dan wordt het vliesje met zijn gekleurden inhoud samengeperst en wel zóó, dat het zich van den celwand losscheurt en naar binnen samentrekt. Is de osmotische drukking der oplossing gelijk aan of kleiner dan de osmotische drukking van den inhoud der cel, dan blyft het zijnen vorm behouden. Het is nu mogelijk door verdunning eener geconcentreerde oplossing het punt te vinden, waarbij osmotische drukking buiten en binnen de cel elkander in evenwicht houden. Op deze wijze gelukte het de Veies aan te toonen, dat dit het geval was, wanneer hij equlmoleculaire oplossingen van verschillende stoffen gebruikte. Zulke oplossingen noemde hij isotonisch. Door Donders en Hambuegee werd vervolgens aan bloedcellen op analoge wijze aangetoond, dat oplossingen, die bij Cr isotoniscli waren, dit ook bij ?Aⁿ bleven.

Uit deze feiten is nu door van \'t Hgpf de stelling afgeleid : Gelijke volumen vnn oplossingen van verschillende sloffen bevatten \'tij gelijke temperatuur en gelijke osmotische drukking een gelijk aantal moleculen van de opgeloste stof en wel een even groot aantal als bij een spanning, gelijk aan de osmotische drukkingen bij dezelfde temperatuur, in een even groot volume van gas aanwezig is.

Deze stelling, die overeenkomt mot de stelling van Avogadro (§38), wanneer men de gasspanning door de osmotische drukking vervangt, kan men op de volgende wijze verklaren. In zeer verdunde oplossingen zijn de moleculen der opgeloste stof gemiddeld

zóó ver van elkander verwijderd, dat zij, evenmin als in gasvor-migen toestand, een werking op elkander uitoefenen. Daar nude moleculen van het oplossingsmiddel naar alle richtingen op gelijke wijze op elk molecuul der opgeloste stof inwerken, zoo kunnen deze laatstgenoemde zich bewegen, als waren zij aan geen inwerking onderworpen. Wordt derhalve zulk een oplossing door middel van een half doorlatenden wand van het oplossingsmiddel gescheiden, dan kunnen do moleculen van het oplossingsmiddel door dien wand zich vrij heen en weer bewegen, terwijl de moleculen der opgeloste stof tegen den wand botsen. Daar nu hun arbeidsvermogen van beweging slechts afhankelijk is van hunne temperatuur on het aantal botsingen in de eenheid van tijd afhangt van het aantal moleculen, dat in de eenheid van volume aanwezig is, zoo zijn zij oorzaak van een even sterke drukking tegen den halfdoorlatenden wand, als door gasmoleculen zou worden uitgeoefend tegen den wand van een vat, waarin men hen in gelijke concentratie en bij gelijke temperatuur had opgesloten.

Hieruit volgt verder, dat de wetten van de osmotische drukking slechts dan streng kunnen gelden, wanneer men met zeer verdunde oplossingen te doen heeft, even als de stelling van Avogadro slechts doorgaat bij gassen, zoolang de wetten van Boyle en Gay-Lussac nog gelden.

Een verdere gevolgtrekking is , dat men de bepaling van de osmotische drukking gebruiken kan om de moleculairgewichten van opgeloste stoffen te vinden, daar volgens hot bovenstaande een oplossing, die bij 0\' een osmotische drukking van 76 cM. kwik voortbrengt, in 22,3272 L. een grammolecuul der opgeloste stof bevatten moet. Kent men derhalve de concentratie eener oplossing en dus ook het aantal grammen y, in 22,3272 L. opgelost, en bepaalt men do osmotische drukking p by 0% dan vindt men het moleculairgewicht m der opgeloste stof volgons do evenredigheid:

Daar de bepaling van de osmotische drukking tot nu toe nog met groote moeilijkheden gepaard gaat, en wij, zooals in de volgende paragrafen zal worden aangetoond , andere hulpmiddelen bezitten, om de moleculairgewichten van opgeloste stoffen te vinden, heeft deze methode geen practiache waarde.

Wij moeten echter nog opmerken, dat geheele klassen van verbindingen, namelijk zouten, zuren en basen, wanneer zij iu water upgelost zijn , een grootere osmotische drukking veroorzaken

dan volgens hun aangenomen moleculairgewicht liet geval zijn moest. Al deze stoffen zijn electrolyten en wij zullen zien, dat men deze afwijking van de wetten der osmotische drukking verklaren kan door aan te nemen, dat de moleculen der electrolyten in oplossing geheel of gedeeltelijk gedissocieerd zijn, dat derhalve de grootere osmotische drukking een gevolg is van de splitsing van een gedeelte der moleculen of van alle moleculen in twee of meer doelen, die elk afzonderlijk hunnen invloed op de osmotische drukking doen gelden.

Opgemerkt moet nog worden, dat ook het verschijnsel dei-diffusie verklaard kan worden door de noodzakelijkheid , dat in een oplossing geen evenwicht kan bestaan, tenzij de osmotische drukking overal gelijk is, en dit is slechts dan het geval, wanneer do concentratie der vloeistof overal dezelfde is. Er moet derhalve een beweging van de opgeloste stof van het meer naar het minder geconcentreerde gedeelte plaats hebben, evenzoo als de moleculen van een gas in een luchtledige of in een luchtverdunde ruimte stroomen, totdat de dichtheid overal dezelfde is.

184. Dampspanning van oplossingen. Reeds sedert lang weet men dat de dampspanning eener oplossing kleiner is dan de darap-spanning van het oplossingsmiddel bij dezelfde temperatuur. Door AVullnee is (1856) door proeven de juistheid der volgende wet aangetoond :

Het bedrag van de vermindering der dampspanning is bij oplossingen van d eze 1 f d e vast e stof ev en red i g met hare concentratie en bij een en dezelfde oplossing is de verhouding tusschen de vermindering der dampspanning en de dampspanning van hot oplossingsmiddel voor elke temperatuur dezelfde.

Noemt mon derhalve p do dampspanning van hot oplossingsmiddel en p\' de dampspanning eener oplossing, die g percent opgeloste stof bevat, dan is

voorstelt. Men noemt deze constante de betrokkei ü k e verin i n d e r i n g van d a ni p s p a n n i n g.

F. M. Raoui.t (188G—88) maakte uit zijne talrijke bepalingen van dampspanningen van oplossingen , die zoowel door de opgeloste

stoifen als door de oplossingsmiddelen van elkandei\' verschilden, nog de volgende gevolgtrekkingen :

Worden g e 1 ij k e hoeveelheden van verschillende stoffen in dezelfde hoeveelheid van één vloeistof opgelost, dan verhouden zich de betrekkelijke verminderingen van dampspanning omgekeerd als de mole-culairgewichten dier stoffen. Noemen wij dus de betrekkelijke vermindering van dampspanning der stoffen A en B, die

vermindering van dampspanning en men kan derhalve de bovengenoemde wet ook uitdrukken als volgt:

quot;Worden verschillende stoffen in dezelfde vloeistof opgelost, dan is hunne moleculaire vermindering van dampspanning dezelfde.

Door vax \'t Hoff werd nu aangetoond, dat deze wet ten nauwste samenhangt met do in de vorige paragraaf behandelde wet van de osmotische drukking en dat zij beschouwd kan worden als een logische gevolgtrekking daaruit. Vult men namelijk een vat (fig. 83), dat den vorm van een omgekeorden trechter heeft en dat van onderen gesloten is door een halfdoorlatenden wand, met do oplossing L, en plaatst men dit in het vat F, dat het zuivere oplossingsmiddel bevat, terwijl liet geheel bedekt is met een klok, die luchtledig is gemaakt, dan zal er evenwicht zijn , wanneer de drukking, die de vloeistof kolom M1 uitoefent, gelijk is aan do osmotische drukking. Nu verdampt, zoowel de vloeistof bij G als de oplossing bij h. De dampspanning der oplossing bij h moet dan gelijk zijn aan de drukking, die do damp van de vloeistof op dezelfde plaats uitoefent. Want was die dampspanning grootêr, dan ——- zou bij h vloeistof verdampen, en bij (! worden Fis. sa. neergeslagen; was de dampspanning kleiner, dan zou bij /lt; vloeistof worden neergeslagen en derhalve bij a vloei-

stof moeten verdampen. Tegelijkertijd zou de vloeistofkolom ItG kleiner of grooter worden en door den halfdoorlatenden wand zou vloeistof moeten opstygen of nederdalen, om het evenwicht met de osmotische drukking te herstellen. Dit zou steeds zoo door moeten gaan, en daar de verdamping met temperatuursverlaging, de verdichting van den damp met temperatuursverhooging gepaard gaat, zou men van die voortdurend opnieuw ontstaande temperatuursverschillen gebruik kunnen maken, om b. v. een thermo-electrischen stroom voort te brengen, door welken men voortdurend arbeid zou kunnen verrichten. Op deze wijze had men een perpetuum mobile, wat onmogelijk is. De dampspanning bij h moet dus gelijk zijn aan de drukking van den damp op diezelfde plaats. De dampspanning der oplossing bij h is derhalve gelijk aan de dampspanning van het oplossingsmiddel bij G, verminderd met de drukking van een kolom damp, die de hoogte GA heeft. Daar nu die hoogte van Gft op gelijke wijze vermeerdert of vermindert als de osmotische drukking toe- of afneemt, zoo is het duidelijk, dat oplossingen, die een gelijke osmotische drukking hebben, ook een gelyke vermindering van dampspanning moeten voortbrengen. Daar wij nu in de vorige paragraaf aangetoond hebben, dat equimoleculaire oplossingen van verschillende stoffen gelijke osmotische drukking hebben, zoo volgt hieruit, dat bij deze ook de vermindering van dampspanning even groot zijn moet.

Hieruit volgt verder, dat die wet, evenals die over de osmotische drukking, slechts streng kan gelden voor zeer verdunde oplossingen, en buitendien, dat men door bepaling van de vermindering van dampspanning, die een stof door hare oplossing in het oplossingsmiddel teweegbrengt, het moleculairgewicht van dio stof kan vinden. ïe dien einde heeft men slechts een gewogen hoeveelheid van een stof van bekend moleculairgewicht in een bepaalde gewichts-hoeveelheid van een vloeistof op te lossen en door vergelijking van de dampspanning der zuivere vloeistof mot die der oplossing de betrekkelijke vermindering van dampspanning te bepalen. Is deze b. v. — agevonden en is het moleculairgewicht dier stof;= II, dan is de moleculaire vermindering van dampspanning dier stof 11«. Lost men nu een andere stof van onbekend moleculair gewicht in dezelfde vloeistof op, er; bepaalt men weder de betrekkelijke vermindering van dampspanning = h, dan is, wanneer x het onbekende moleculairgewicht voorstelt:

Een voorbeeld zal dit nader toelichten. De darnpspanning p van alcohol bij 40° werd = 13,37 cM. kwik gevonden, do darnpspanning p\' eener oplossing van nitrobenzol (§ 124) in alcohol, die 2,67 ⁰I₀ nitrobenzol bevatte, bedroeg bij diezelfde temperatuur 13,24 cM. kwik, waaruit volgt dat wanneer wij de waarden voor , p\'

■_v -_o— 0.00364. Daar het inoleculairgowicht van nitrobenzol, 13,3 i ^ 2 jG /

door de bepaling der dampdichtheid, in overeenstemming met de formule C₆H₅N0₂ —123 gevonden is, zoo is de moleculaire vermindering van dampspanning van een oplossing van nitrobenzol in alcohol = 123 X 0,00364 = 0,44772. Op gelijke wijze bepaalde men bij 40° de darnpspanning eener oplossing van calciumnitraat in alcohol, die 5 ⁰/₀ calciumnitraat bevatte, en vond haar = 13,18 cM. kwik. Hieruit volgt, dat de betrekkelijke vermindering van dampspanning 0 19

deringen van dampspanning van verschillende stoffen aan elkander gelijk moeten zijn, zoo is, wanneer wij hot onbekende moleculair-gewicht van calciumnitraat x noemen :

waaruit a;=158 volgt. Heeft calciumnitraat eene samenstelling, die door de formule Ca^O^j uitgedrukt wordt, dan moet hot molo-culairgewicht = 164,08 zijn. Het gevonden getal komt zoo nabij aan hetgeen door de formule geëischt wordt, als noodig is om met zekerheid te beslissen of aan het calciumnitraat de eenvoudigste formule, welke mogelijk is, of een veelvoud daarvan toekomt, en dit is de eenigo vraag, die door bepalingen van het moleculairge-wicht beantwoord moet worden.

Past men deze methode toe op oplossingen van zuren, basen en zouten in water, dus op oplossingen, die den galvanischen stroom electrolytisch geleiden, dan merkt men hetzelfde ver-schijnsel op, als by de osmotische drukking; de vermindering van dampspanning wordt namelijk grooter gevonden dan overeenkomt met het moleculairge wicht, zooals dit uit andere gegevens kan worden afgeleid. De verklaring voor dit verschijnsel is dezelfde, die in de vorige paragraaf is gegeven, dat namelijk deze verbindingen als electrolyten geheel of gedeeltelijk gedissocieerd zijn, en zü wordt gesteund door het feit, dat diezelfde stoffen de door de theorie

geëisclite waarden voor de vermindering van dampspanning opleveren, wanneer hare oplossingen den galvanisclien stroom niet electrolytiscli geleiden, zooals dit b. v. met de alcoholisclie oplossing van calciumnitraat liet geval is.

Ofschoon nu do methoden ter bepaling van de vermindering der dampspanning beter geschikt zijn voor de toepassing in het scheikundig laboratorium dan die ter bepaling van de osmotische drukking, doen zij toch in dit opzicht onder voor een derde methode om het moleculairgewicht van opgeloste stoffen te vinden, die wij in de volgende paragraaf zullen bespreken.

185. Vriespunt van oplossingen. Oplossingen bevriezen bij lager temperatuur dan het oplossingsmiddel, en reeds door Blagden (178S) werd bij oplossingen in water de wet gevonden: Het bedrag van de verlaging van het vriespunt bij oplossingen van een en dezelfde stof is evenredig met de concentratie. Door nieuwe ondei\'zoekingen van Rüdoeff (1861) en de Coppet (1871) werd die wet bevestigd en door Raoult (1882) werd hare juistheid ook voor andere dan waterige oplossingen aangetoond en als een tweede wet opgesteld: Eq ui mol ecu la ire oplossingen van verschillende stoffen in hetzelfde oplossingsmiddel brengen een gelijke verlaging van hot vriespunt voort.

Door van \'t Hofp werd nu aangetoond, dat deze wet een eenvoudige logische gevolgtrekking is uit de overeenkomstige wet betreffende de vermindering van dampspanning en derhalve ook uit de wet over de osmotische drukking.

Zooals bekend is, heeft een en dezelfde stof in vasten en vloeibaren toestand, b. v. als ijs en water, bij de temperatuur van het vriespunt dezelfde dampspanning. Elke stof kan echter als vloeistof in den toestand van overs melting bestaan bij temporaturen beneden haar vriespunt, maar niet, wanneer iets van dezelfde stof in vasten toestand tegenwoordig is. Brengt men b. v. ijs bij water, dat een temperatuur heeft beneden 0°, dan bevriest dit onmiddellijk. Us en water kunnen naast elkander slechts bestaan bij die temperatuur, waarbij zij gelijke dampspanning hebben. Men heeft nu de dampspanning van water bepaald bij temperaturen beneden 0^J en gevonden, dat deze grooter is dan de dampspanning van ijs van dezelfde temperatuur. In fig. 81 stelt Ot do as voor van do temperaturen met O als nulpunt en Op do as voor do dampspanningen, tvw is dan de kromme voor de damp-

spanningen van liet water, en ij is de kromme voor de dmnpspanning van het ys. Deze beide krommen snijden elkander bij een temperatuur van O\'. Hebben wij nu een oplossing van een stof in water, , dan weten wij uit § 184

geringer is dan die van het water en dat de verhouding van hare dampspanning tot die van het water onafhankelijk is van de temperatuur. In do figuur wordt die dampspanning dus voorge-steld door de kromme

00. Deze kromme moet, daar zij altijd beneden wtr gelegen is, de lijn ij snijden in het linkergedeelte der figuur. Trekt men een loodlijn van hot snijpunt op de as der abscissen, dan vindt men de temperatuur, waarbij ijs en oplossing dezelfde dampspanning hebben. Dat deze temperatuur ook de temperatuur van het vriespunt der oplossing zijn moot, kan op de volgende wijze worden aangetoond.

quot;Wij denken ons een ringvormig vat (fig. 85), dat gedeeltelijk met de oplossing is gevuld. Aan den eenen kant bij «, zij die oplossing geheel bedekt met een laag ijs, terwijl de ruimte c met damp gevuld is. Wil er evenwicht zijn, dan moet het geheel do temperatuur van het vriespunt der oplossing hebben, daar slechts by die

temperatuur ys en oplossing naast elkander kunnen bestaan. Nu kan men gemakkelijk aantoonen, dat het ijs dezelfde dampspanning moet hebben als de oplossing. quot;Ware b.v. de dampspanning van het ijs bij a grooter dan die van de oplossing by /gt;, dan zou ijs verdampen en die damp bij b moeten worden verdicht. Hierdoor zou de oplossing verdund worden, hetgeen, daar alsdan liet vriespunt stijgt, tot afscheiding van ijs aanleiding geeft, totdat do vroegere concentratie weder is bereikt. Dit zou voortdurend zoo door moeten gaan, en daar de verdamping van het ijs met temperatuursverlaging en do condensatie van deu damp met

temperatuursverhoogiug gepaard gaat, zouden er voortdurend opnieuw temperatuursverschillen ontstaan, welke men tot verrichten van arbeid zou kunnen gebruiken. Men had alsdan een perpetuum mobile, hetgeen onmogelijk is. Ware de dampsparming bij « kleiner dan bij h, dan zou door verdamping bij h en conden-seeren van den damp bij a do oplossing geconcentreerd en haar vriespunt derhalve verlaagd worden. Hierdoor zou ijs moeten smelten, totdat de vroegere concentratie is bereikt, en dit zou oveneens zoo door moeten gaan, wat tot dezelfde gevolgtrekkingen aanleiding geeft. De dampspanning van ijs en oplossing moeten derhalve gelijk zijn, en hieruit volgt, dat equimoleculaire oplossingen gelijke verlaging van het vriespunt moeten v oortbrengen, daar bij haar de vermindering van dampspanning en de osmotische drukking gelijk zijn.

Hieruit volgt, dat men de verlaging van het vriespunt eener oplossing gebruiken kan, om het moleculairgewicht dor opgeloste stof te bepalen. ïe dien einde bereidt men een oplossing van een stof A van bekend moleculairgewicht M in een vloeistof, waarvan het vriespunt nauwkeurig is bepaald. De oplossing bevatte op 100 G. oplossingsmiddel y G. opgeloste stof. Het vriespunt dei-oplossing worde cV lager gevonden dan dat van het oplossingsmiddel; dan is de vriespuntsverlaging eenor oplossing, die slechts

het moleculair gewicht onbekend is, op in 100 G. van dezelfde vloeistof, en bepalen wij do verlaging van hot vriespunt —d\', dan is volgens het bovenstaande

Een voorbeeld zal dit nader toelichten: De vriespuntsverlaging, voortgebracht door de oplossing van 1 G. CbL in 100 G. benzol (vriespunt 6°), is =0,654° gevonden. Daar door de bepaling van de dampdichtheid van zwavelkoolstof gevonden is, dat hare formule door OSj moet worden uitgedrukt, en dus haar moleculairgewicht = iti.l\'^O is, is de moleculaire verlaging van liet vriespunt

= 7(gt;,126 X 0,654, dus =: 4⁽.),S. Lossen wij nu 1 G. phosphor-peiita,-chlariede op in 100 G. benzol, dan vinden wij een verlaging van liet vriespunt = 0,241°. Het moleculairgewicht van phosphor-penta-49,8 0,241^:

volgt, dat het moleculairgewicht = 208,296 moet zijn. Beide getallen stemmen genoegzaam overeen om met zekerheid te kunnen beslissen, dat aan phosphor-pentachloriede de formule PCI. en geen veelvoud daarvan toekomt.

Het uitvoeren van bepalingen van het vriespunt is vrij gemakkelijk. Men gebruikt hiervoor gewoonlijk een toestel, zooals in fig. 86 is afgebeeld. De glazon buis A bevat een thermometer D, in honderdste graden verdeeld, en verder een inrichting om te roeren, bestaande uit een gebogen platinadraad. In die buis brengt men een gewogen hoeveelheid van het oplossingsmiddel en plaatst haar in een wijdere buis B, die als luchtmantel dienst doet. Het geheel wordt vastgezet in het deksel van het vat C, dat water of een koud-makend mengsel bevat, waarvan de temperatuur 2° tot 5° beneden het vriespunt van het oplossingsmiddel gelegen is. Terwijl men voortdurend roert, neemt men den thermometer waar, die beneden het vriespunt daalt, zoolang de vloeistof in den toestand van oversmelting verkeert, om plotseling, zoodra zij begint te bevriezen , tot het vriespunt te stijgen. Heeft men zoo het vriespunt van het oplossingsmiddel gevonden, dan brengt men dooide zijdelingsche buis een gewogen hoeveelheid van de op te lossen stof in de vloeistof, bevordert de oplossing doorroeren en maakt opnieuw een bepaling van het vriespunt.

Ook de wetten betreffende de verlaging van het vriespunt gelden slechts dan streng, wanneer wij met zeer verdunde oplossingen te doen hebben.

AVaterigo oplossingen van zuren, basen en zouten, eu over liet algemeen electrolytiseh geleidende oplossingen geven afwijkingen van denzelfden aard en in dezelfde mate als bij de osmotische drukking en bfl de vermindering van dampspanning is opgemerkt. Is M het moleculairgewicht dezer stoffen, zooals het langs andere methoden is gevonden, en liet moleculairgewicht, dat uit de osmotische drukking, de vermindering van dampspanning of de verlaging van het vriespunt der waterige oplossingen berekend wordt, dan kan men de vergelijking opstellen:

waarin i een getal voorstelt, dat altijd grooter dan 1 is en soms de waarde 4 of 5 bereiken kan.

verklaring voor het verschijnsel, dat bij waterige oplossingen van zouten, zuren en basen de osmotische drukking, de vermindering van dampspanning en de verlaging van het vriespunt abnormaal zijn, hebben wij in de vorige paragrafen de hypothese uitgesproken, dat deze verbindingen in die oplossingen gedissocieerd zouden zijn, dat dus het aantal moleculen in de volume-eenheid grooter zou moeten worden gevonden dan uit hunne, van andere gegevens afgeleide, moleculairformule volgt. Deze hypothese vindt Steun in het feit, dat al deze oplossingen electrolyten zijn. Electrolyten geleiden namelijk den galvanischen stroom zoodanig, dat de metalen en metaalachtige radicalen van zouten en basen en de waterstof van de zuren positieve electriciteit van de positieve electrode, de anode, brengen naar de negatieve electrode of kathode, waar zij hare lading afgeven, terwijl zij zelf worden afgescheiden; de halogeenatomen en zure radicalen daarentegen van zouten en zuren, evenals het radicaal hydroxyl van de basen brengen tegelijkertijd negatieve electriciteit van de kathode naaide anode, waar zij eveneens hunne lading afgeven en afgescheiden worden. Men zegt daarom gewoonlijk, dat de electrolyten door den galvanischen stroom in deze bestanddeelen, ionen genoemd, worden gesplitst. Zulk een splitsing der moleculen in hunne ionen zou echter door de electriciteit niet anders kunnen plaats hebben, dan wanneer door haar de hiervoor noodige arbeid werd verricht. Daar nu volgens de ondervinding de electriciteit zich in electro-lytische geleiders even vrij beweegt, als in metaalgeleiders, en do galvanische stroom derhalve bij den doorgang door electrolyteji

dezwi arbeid niet verricht, is door Claüsiüs (1857) de hypothese geopperd, dat in de electrolyten enkele moleculen door hunne botsing mot andere reeds in hunne ionen gesplitst zijn, en dat deze ionen voor het vervoeren der electriciteit gebruikt worden. Cuu.-sius meende voor het verklaren der electrolyse te kunnen volstaan met aan te nomen, dat slechts een zeer gering aantal moleculen in de electrolyten gedissocieerd waren , daar altijd door nieuwe botsingen weder nieuwe splitsingen konden plaatshebben, wanneer zich de ionen aan de electroden hadden afgescheiden. Door 8. Ahriienius (1887) echter werd die hypothese uitgebreid en wel in dit opzicht, dat hij aannam, dat in electrolytisch geleidende oplossingen de moleculen der opgeloste zouten, zuren en basen in zóó grooten getale in ionen gesplitst zijn, als door de resultaten der bepalingen van het moleculairgewicht met behulp der osmotische drukking ót der vermindering der dampspanning óf der verlaging van het vriespunt werd aangeduid. De factor i in de vergelijking M = (M,„ (§185) stelt namelijk de verhouding voor van het in do electrolytische oplossing aanwezige tot het door de moleeulairformule M geëischte aantal moleculen. Hebben wij derhalve een eloctrolyt, waarvan elk molecuul in n ionen gesplitst kan worden, en noemen wij x het gedeelte der moleculen , dat werkelijk gesplitst is , terwijl oorspronkelijk N ongesplitste moleculen voor het maken der oplossing waren gebruikt, dan zal de oplossing x N ontlede en (1—x) N niet ontlede moleculen bevatten. Elk ontleed molecuul wordt volgens de veronderstelling in n ionen gesplitst, zoodat het geheele aantal moleculen nu «xN-j-(1 x)N bedraagt en de verhouding van werkelijk in de oplossing voorhanden tot do oorspronkelijk aanwezige moleculen is:

IV grootte van liet getal » hangt af van de structuur van den eloctrolyt. Bestaat deze uit een univalent metaal of uit waterstof, verbonden met een univalent radicaal, zooals dit bij HGl, KNO;, NaOH plaats heeft, dan is n = 2, omdat deze stoffen in de ionen H en Cl, K en NO,, Na en ÜH worden gesplitst. Is een bivalent metaal of radicaal mot twee univalente verbonden, zooals in iljSo., en Ba(OH)j, dan is n — \'ó. Zijn twee bivalente atomen of atoomgroepen met elkander verbonden , zooals in ZnSÜj, dan is n weder — 2. In Fe(C^,N)_(;K₁, dat in Fo(ON)_(; en in 4K wordt

gesplitst, is n — 5; in PoClj, dat in Fe en 3 01 uiteenvalt, is /i — 4, in FeClj daarentegen — 3, enz. Is dus x — 1, d. i. is de stof geheel gedissocieerd, dan is i — n; wordt i echter kleiner dan n gevonden, zoo kan men gemakkelijk uit bovenstaande vergelijking de waarde van x berekenen en zoo vaststellen. hoeveel percent van de stof in de oplossing in gedissocieerden toestand aanwezig is. Zoo werd b. v. door bepaling der verlaging van het vriespunt eener oplossing, die een grainmolecuul HOI In 2 liters water bevatte, f—1,98 gevonden, waaruit, daar n — 2 is, volgt, dat x =z 0,98 zij n moet, of dat 98 quot;/₀ HC1 in die oplossing in hare ionen gesplitst zijn. Over het algemeen merkt men op, dat volgens de verkregen waarden van i do oplossingen van sterke zuren en basen en van vele neutrale zouten de stof geheel of bijna geheel in gedissocieerden toestand bevatten, terwijl zwakke zuren en basen, evenals sommige andere zonten in waterige oplossingen in mindere en soms in zeer onbeduidende mate in ionen gesplitst zijn. Zoo wordt b. v. voor Ca(OH)₂ i — 2,59 gevonden, waaruit men , daar n=z?, is, a:=:79,5 ⁰/₀ berekent; voor Na,CO; vond men i — 2,18 waaruit, daar n = 3 is, x — 59 quot;jg volgt: voor H₂SO_s werd 7 slechts = 1.03 gevonden, en daar hier weder = 3 is, volgt a:—1,5 ⁰/_o.

Aanvaardt, men de hypothese, volgens welke electrolytisch geleidende oplossingen vrije ionen bevatten, dan wordt door de tiieorie nog een andere weg aangewezen om de grootte van x voor elke oplossing te bepalen. Daar namelijk volgons de wet van Faraday (1833) een zekere hoeveelheid van elk ion in een electrolyt een even groote hoeveelheid electriciteit transporteert, als een daarmede equivalente hoeveelheid waterstof, zoo moot de hoeveelheid electriciteit, die door electrolytische vloeistoffen geleid wordt, wanneer alle andere omstandigheden dezelfde zijn, evenredig worden gesteld met het product van liet aantal in de vloeistof aanwezige ionen met hunne valentie. Men bepaalt nu bet geleidingsvermogen eener vloeistof volgens methoden, die in de natuurkunde behandeld worden, en noemt moleculair geleidingsvermogen het geleidingsvermogen eener vloeistof, die een grammolecuul van den electrolyt opgelost bevat, en die zich bevindt in een vat, dat uit twee evenwijdige, éón centimeter van elkander verwijderde electroden en do noodigo niet geleidende wanden bestaat. Do bepalingen van het moleculair geleidingsver-mogon hebben o. a. tot uitkomst gehad, dat het bij eenzelfden electrolyt grooter wordt, naarmate de oplossing meer verdund is, en wel neemt liet in sterke mate toe bij slechte geleiders, in

mindere mate bij goede geleiders, en nadert het bij toenemende verdunning een grenswaarde, die bij goede geleiders in depractijk bereikt kan worden, terwijl dat bij slechte geleiders niet het geval is, daar dit eerst geschiedt by zoo groote verdunning, dat vertrouwbare metingen niet meer mogelijk zijn.

Verder heeft men gevonden, dat deze grenswaarden voor de verschillende goed geleidende electrolyten verschillend zijn. Dit kan nu daaraan worden toegeschreven , dat het geleidingsvermogen niet alleen afhankelijk is van het product van het aantal ionen met hunne valentie, maar ook van de snelheid, waarmede de ionen zich door de vloeistof bewegen. Deze snelheid behoeft ook bij één electrolyt voor hot anion en kation niet dezelfde te zijn. is dit niet het geval, dan moet het verlies, dat de oplossing door afscheiding dor ionen aan beide electroden lijdt, verschillend zijn. Want, donken wij ons midden tusschen de electroden een vlak, dat in fig. 87 door een zwarte lijn is aangeduid. De zwarte en witte cirkels stellen ionen voor. Bij de electrolyse gaan de zwarte naar links, de witte naar rechts, en wij nemen aan, dat de zwarte zich mot 2-maal zoo groote snelheid naar links bewegen als de witte naar rechts. De bovenste rij geeft den toestand vóór do

ele\' t.rolyse aan. Aan eiken kant van het scheidingsvlak zijn dfiar 7 zwarte on 7 witte ionen Do laatste rij stelt den eindtoestand vour. waarbij nu liiikgt;; 5 volledige en rechts :• volledige moleculen

zijn, terwijl hot aantal zwarte ionen links met 4, het aantal witte ionen rechts echter slechts met 2 vermeerderd is. Die vermeerderingen verhouden zich als de snelheden der ionen. Door bepaling van hot verschil in concentratie der oplossing aan heide eiectroden, nadat de electrolyse eenigen tijd heeft geduurd, is liet dus mogelijk de verhouding te vindon tusschen de snelheid der beide ionen. Door Hitïorp (1853), die het verschijnsel het eerst grondig heeft onderzocht en de bovenstaande gevolgtrekkingen heeft gemaakt, werd op deze wyze gevonden, dat bij KC1 de concentratie aan beide eiectroden gelijk bleef, dat dus de snelheid, waarmede het kation K zich naar de kathode beweegt, gelijk is aan de snelheid, waarmede het anion Cl zich naar de anode beweegt. Daar nu het bij IS³ bepaalde moleculaire geleidingsvermogen eener oplossing van een grammolecuul KC1 in 1000 L. water — eene verdunning, waarbij de grenswaarde bijna bereikt is — in zekere eenheden 119,4 bedraagt, is het aandeel, dat aan elk ion voor het totstandkomen van dit geleidingsvermogen toekomt, gelijk aan de helft, dus gelijk 59,7 van diezelfde eenheden. Dewijl nu de snelheid der ionen natuurlijk dezelfde is, uit welke verbinding zij ook worden afgescheiden, en daar ook de hoeveelheid electriciteit, die zij transporteeren kunnen, dezelfde blijft, kan men, door bepaling dei-grenswaarden van het moleculair geleidingsvermogen van andere kaliumverbindingen, de snelheden van andere anionen dan Cl, en, door bepaling der grenswaarden van het moleculair geleidingsver-van andere chloorverbindingen , de snelheden van andere kationen dan K vinden. Het moleculair geleidingsvermogen van NaGl b. v. is bij 18° en bij een verdunning van 1000 L. 100,8 gevonden : het aandeel, dat aan Na toekomt, is dus = 100,8 —59,7 = 41,1 : voor KOH is het moleculair geleidingsvermogen onder dezelfde omstandigheden = 214, dus van OH is het = 274 — 59,7 = 154,3, enz.

Daar nu de zouten, ontstaan uit sterke zuren en sterke basen, en eveneens de zouten uit sterke zuren en zwakke basen, en ook die uit zwakke zuren en sterke basen de eigenschap hebben, om bij practisch bereikbare verdunningen (het grammolecuul in 1000 liter) bijna volkomen in hunne ionen uiteen te vallen, zoodat wij de grenswaarden voor hun moleculair geleidingsvermogen bepalen kunnen , is het mogelijk die grenswaarden te berekenen voor de zwakke zuren zelf, evenals voor de zwakke basen en do zouten uit zwakke zuren on basen.

Noemen wij namelijk het aandeel, dat aan oen bepaald kation toekomt, van de grenswaarde van hot moleculair geleidingsvenuogon

eener verbinding van dit katiou u, en eon dergelijk aandeel van een bepaald anion v , en noemen wij de grenswaarde van liet moleculair geleidingsvermogen eoner verbinding van dit anion en kation ^, dan is

Hebben wij een oplossing dezer verbinding, die niet volledig gedissocieerd is, die namelijk slechts x moleculen in ionen gesplitst en 1—x moleculen ongesplitst bevat, en bepalen wij hun moleculair geleidingsvermogen ,«, dan is

De graad van electrolytische dissociatie bij een bepaalde verdunning is dus g e 1 ij k aan de verhouding tusschen haar moleculair gelei dingsvermogen bij die verdunning en de grens w a a r d e van h a ar mole c, u 1 a i r geleidingsvermogen.

De op deze wijze bepaalde waarden voor x stemmen nu zóó goed overeen met die, welke uit de waarden van den factor i voor dezelfde oplossingen worden berekend, dat hierin inderdaad een bevestiging moet worden gezien van de hypothese, dat de electro-lytisch geleidende oplossingen den electrolyt geheel of gedeeltelijk in ionen gedissocieerd moeten bevatten.

187. Gevolgtrekkingen uit de veronderstelling, dat de electroly-tisch geleidende oplossingen in hunne ionen gedissocieerd zijn. Do

veronderstelling, dat zouten, zuren en basen, wanneer zij in water opgelost zijn, niet of slechts gedeeltelijk als zoodanig in de vloeistof voorkomen, en dat deze daarentegen vrije ionen zon bevatten, stuit op het bezwaar, dat wij alsdan moeten aannemen, dat b. v. een oplossing van keukenzout vrij natrium en vrij chloor zou moeten inhouden. weten echter, dat vrij natrium niet in

water oplosbaar is, en dat het op die stof onder vorming van na-trlumhy Iroxyde en ontwikkeling van waterstof hevig inwerkt, en dat vrij chloor een geelgroen gas is, dat wel is waar in water oplost , maar alsdan aan die oplossing oen eigenaardigen reuk , het, vermogen om kleurstoffen te bleeken. enz. mededeelt, eigenschappen. waarvan wij bij een keukenzoutoplossing niets kunnen

waarnemen. Dit bezwaar wordt echter opgeheven, doordat de ionen natrium en chloor niet met die elementen in vrijen staat mogen worden verward. In de oplossing zijn die ionen als atomen aanwezig, die niet identisch zijn met do moleculen der elementen, welke meestal uit meer dan één atoom bestaan, en buitendien is men om redenen , die uit do theorie der electrolyse volgen, verplicht aan te nemen, dat die ionen van zeer groote electrische ladingen zijn voorzien, waardoor hunne eigenschappen geheel afwijken van die, welke zij in niet-electrischen toestand zouden hebben. Komen de ionen, b. v. natrium en chloor, bij de electrolyse met geleidende electroden samen, waaraan zij hunne ladingen kunnen afgeven, dan worden zij onmiddellijk mot alle bekende eigenschappen uit de vloeistof afgescheiden.

Blijft dit bezwaar echter in zoover bestaan, dat wij nog niet in staat zijn, de redenen aan te geven, waarom ionen, die van sterke electrische ladingen voorzien zijn, zoo afwijkende eigenschappen hebben, daar staat tegenover, dat vele scheikundige en physische eigenschappen van electrolytisch geleidende oplossingen door do hypothese der electrolytische dissociatie een eenvoudige verklaring vinden. Zoo hebben wij in §170 gezien, dat een oplossing van een zuur, een base of een zout, altijd op de oplossing van een zout inwerkt, wanneer door die inwerking een onoplosbare verbinding kan ontstaan. Nemen wij nu aan, dat deze oplossingen niet de zuren, basen of zouten, maar hoofdzakelijk hunne ionen bevatten, dan zullen deze in de vloeistof natuurlijk tegen elkander botsen, en wanneer door de vereeniging van het anion van de eene met het kation van de andere stof een onoplosbare verbinding ontstaan kan, dan zal deze ten gevolge van hare onoplosbaarheid worden afgescheiden , hetgeen zoolang zal duren als nog daarvoor geschikte anionen en kationen in de vloeistof aanwezig zijn. Hierop berusten ook de meeste, in de §§171-—178 besproken, herkenningsmiddelen der chlorieden, bromieden, jodieden, sulfaten, enz. Dat elk chloriede b. v. met zilvernitraat een neerslag van AgCl oplevert, is daaraan toe te schrijven, dat zij alle het ion chloor bevatten. Chloorverbindingen, die in hunne waterige oplossingen het ion chloor niet bevatten, geven met AgMOj derhalve ook geen neerslag van AgCl. Dit is b.v. met chloraten net geval, en wel omdat deze zouten in hunne oplossingen in de ionen ClOj on metaal gesplitst zijn. Later zullen wij zien, dat wü ook voor de meeste metalen in hunne oplosbare zouten reagentiön hebben, die voor een bepaald metaal kenmerkend zijn, Miter ook slechts dan. wanneer die mof-alen als

ionen in de oplossingen hunner zouten voorkomen. Zoo wordt o. a. door toevoeging van KOH bij de oplossingen van ferro-zouten, b. v. FeCl,, een witte neerslag van ferro-hydroxyde verkregen, volgens de vergelijking:

Wordt echter de oplossing van ferro-cyaankalium, FcfOX)₆K.₁, met KOH samengebracht, dan heeft die afscheiding niet plaats, omdat in de oplossing van ferro-cyaankalium niet het ion Fe, maar het ion FeCCN)_c voorkomt.

Een andere reeks van verschijnselen, die wij zoo samenvatten, dat wy aan de verschillende zuren en basen een verschillende sterkte toekennen, verkrijgt eveneens door de theorie der electrolytische dissociatie een eenvoudige verklaring. Men noemt b. v. zoutzuur een sterker zuur dan zwaveligzuur. omdat een oplossing van HC1 gevoegd bij een oplossing van een sulflet, b. v. NajSOj, zwaveligzuur doet ontstaan, wat op een hier niet nader te bespreken wijze ook dan aangetoond kan worden, wanneer geen gasvormig S0₂ ontwijken kan, maar genoeg water aanwezig is om al het zwaveligzuur in oplossing te houden. Do oorzaak is de volgende. Een oplossing van NajSOj bevat dit zout byna geheel in den toestand van zijne vrije ionen 2 Isa en SOj, een oplossing van HC1 bevat slechts de ionen H en Cl. Daar een oplossing van NaCl eveneens in de ionen Na en Cl gesplitst is, zal tusschen natrium van NajSOj en chloor van HOI geen inwerking hoegenaamd plaats hebben. Een oplossing van HjSOj daarentegen is volgens haar eleotrolytisch geleidingsvermogen en de verlaging van het vriespunt zeer weinig gedissocieerd. De ionen H en S0₃ kunnen daarom in waterige oplossing slechts in geringe hoeveelheid onverbonden naast elkander bestaan. Het grootste gedeelte moet zich derhalve tot H₂S0₃ verbinden. Geheel in tegenstelling met do vroegere zienswijze, dat de sterkte van het zoutzuur, in de gewone beteekenis van hot woord, dc oorzaak der reactie is, moet deze gezocht worden in de groote bestendigheid van het zwaveligzuur in waterige oplossing. Op gelijke wijze verklaren wij vorder do vorming van ammonia bij toevoeging van kaliumhydroxydo aan de oplossing van een ammoniumzout, b. v. ammoniumchloriede. Ammoniumchloriede is grootendeels gedissocieerd in de ionen NII,, en Cl, kalium-livdroxyde in de ionen K en Olf: terwijl nu do ionen K en (\'1

niet op elkander werken, verbinden de ionen NH₄ en OH zich met elkander, want zelfs een zeer verdunde oplossing van ammonia is volgens haar geleidingsvermogen en de vriespuntsverlaging weinig gedissocieerd. Het is derhalve ook hier weer niet de sterkte der base KOH, die de afscheiding der ammonia uit de ammonium-zouten bewerkstelligt, maar de bestendigheid eener ammonia-oplossing, die ook beschouwd kan worden als een oplossing van ammohiumhydroxyde NH₄OH. De sterkte der zuren en basen bestaat juist in de onbestendigheid harer waterige oplossingen, het zijn hare vrije ionen, die aanleiding geven tot scheikundige inwerkingen , die door zwakke d. z. ongesplitste zuren en basen niet worden ingeleid.

Een ander voorbeeld voor de opvatting, dat de splitsing in ionen de hoofdoorzaak is van het plaats hebben van scheikundige reacties, biedt de inwerking van zuren op metalen. Zwavelzuur b. v. werkt niet in op zink , wanneer het in geconcentreerden toestand daarmede wordt samengebracht; eerst door toevoeging van water ontstaat zinksulfaat en wordt waterstof ontwikkeld. Het zink heeft dus niet het vermogen , de waterstof uit het molecuul HjSOj te verdrijven. Opdat die reactie plaats hebbe, moeten vrije ionen SO, met zink in aanraking komen, hetgeen het geval is, wanneer men een oplossing van HjSOj in water gebruikt. Evenmin worden metalen door vloeibaar HC1 aangetast, wanneer dit zuur in watervrijen toestand, door koude en drukking verdicht, daarmede in aanraking komt, terwyl terstond een krachtige scheikundige inwerking plaats heeft, zoodra die metalen met een oplossing van HC1 in water worden samengebracht. Om gelijke redenen werken zwakke zuren op vele metalen volstrekt niet of zeer langzaam in, al zijn zij in water opgelost, daar zy slechts weinige in ionen gesplitste moleculen bevatten.

Ook de vorming van zouten uit zuren en basen, wanneer beide in waterige oplossingen by elkander worden gebracht, verschijnt door de theorie der electrolytische dissociatie in een nieuw licht. Worden NaOH en HOI in waterige oplossingen bij elkander gebracht, dan wordt een oplossing van NaCl gevormd. Die oplossing bevat echter bijna geen onontlede moleculen NaCl, daarentegen de ionen Na en Cl, die ook al in de oplossingen van NaOH en 1IC1 als zoodanig aanwezig waren. En toch heeft er een reactie plaats gehad, zooals o. a. blijkt uit de sterke warmte-ontwikkeling , die voor de vorming van een grammolecuul -NaCl uit NaOH en HC1 in verdunde oplossingen 13.7 Galoriën bedraagt. Deze kan door niets anders zijn

ontstaan dan door een verbinding van de ionen H en OH tot water, dat, zooals uit zijn uiterst gering geleidingsvennogen Wijkt, zoo goed als niet gedissocieerd is. Hiermede stemt het feit overeen , dat de warmte-ontwikkeling bij het neutraliseeren van andere zuren en andere basen , zoodra deze en de gevormde zouten in water oplosbaar en grootendeels gedissocieerd zijn, eveneens ongeveer 13,7 Caloriün bedraagt. Dit sedert lang bekende maar onverklaarde verschijnsel moot beschouwd worden als een natuurlijk gevolg van de omstandigheid, dat bij al deze reacties bijna niets anders plaats heeft dan watervorming uit do ionen H en OH. Bij zuren en basen, die tot de zwakke moeten worden gerekend, vindt men afwijkingen. Zóó bedraagt b. v. de neutralisatiewarmte van onderphosphorigzuur met natriumhydroxyde 15,2 Caloriën, die van zoutzuur met ammonia 12,2 Caloriën. Daar de zouten, welke op deze wijze ontstaan, bijna geheel gedissocieerd zijn, het onderphosphorigzuur en de ammonia echter niet, zoo verkrijgt men, door van 15,2 en van 12,2 Caloriën 13,5 Caloriën — liet door berekening verkregen gemiddelde voor de vereeniging van H en OH tot water — af te trekken , de dissociatiewarmte van HjPOj in 11 en HjPOj en van XH₄OH in NH₄ en OH. Deze dissociatie-warmte is niet altijd negatief, zooals men verwachten zou, maar ook soms positief. Over het algemeen is haar bedrag niet groot, en het verschilt soms niet veel van 0.

Ook een ander vraagstuk, dat de scheikundigen reeds sedert het begin van deze eeuw heeft beziggehouden, vindt door do theorie der electrolytische dissociatie een eenvoudige, maar onverwachte oplossing. Mengt men namelijk de oplossingen van twee neutrale zouten, die zoo gekozen zijn, dat er door omzetting geen onoplosbaar zout kan ontstaan, met elkander, b. v. oplossingen van KCI en NaN0₃, dan kan het zijn, dat deze volstrekt niet op elkander werken, of dat er een geheele of gedeeltelijke omzetting plaats heeft volgens de vergelijking:

Dat er in dit geval, of in het omgekeerde, waarbij men oplossingen van NaCl en KNO, met elkander mengt, iets moet gebeuren, meende men daaruit te mogen afleiden, dat beide oplossingen, wanneer equivalente hoeveelheden van de zouten met elkander gemengd worden, chemisch en physisch identisch waren. Neemt min echter aan, dat NaCl, KCI, KNOj en NaNOj in hunne

waterige oplosaingen gelioel in hunne ioiiun gesplitst zijn, dun is het duidelijk;, dat by het mengen van die oplossingen geen reactie hoegenaamd plaats heeft, en dat desniettemin oplossingen van KC1 en NaNOj en van NaCl en KN0₃ zich in niets van elkander moeten onderscheiden. Hiermede is weder in overeenstemming de door Hess (1840) gevonden wet der thermoneutraliteit, volgens welke de inwerking van neutrale zouten op elkander, wanneer zij in waterige oplossing geschiedt, geen ontwikkeling en geen absorptie van warmte tengevolge heeft, hetgeen duidelijk is, wanneer, zooals uit het bovenstaande volgt, geen inwerking plaats heeft. Daar echter de dissociatie ook van neutrale zouten eerst bij oneindige verdunning volkomen is, spreekt het vanzelf, dat het niet gedissocieerde gedeelte der zouten wel op elkander kan werken, hetgeen ook geschiedt, zooals men o. a. daaruit kan afleiden, dat de wet van Hess niet streng geldt. Men is zelfs in staat, uit het bedrag der warmte-ontwikkeling of absorptie te berekenen, in welke richting en in welken omvang die werking heeft plaats gehad, en men is tot het resultaat gekomen, dat in de meeste gevallen het niet gedissocieerde gedeelte der neutrale zouten zoodanig op elkander inwerkt, dat alle vier mogelijke zouten, al is het dan ook in geringe hoeveelheid, in de oplossing aanwezig zijn.

Ook de volume-veranderingen, die bij de neutralisatie van oplossingen van zuren door oplossingen van basen plaats hebben, zijn, zooals uit de onderzoekingen van Ostwald (1878) blijkt, een steun voor do opvatting, dat zoutoplossingen niot de onontledo moleculen, maar hunne ionen bevatten. Wordt namelijk één L. eener waterige oplossing van eon eenzurige baso, b. v. KOH, NaOH en XHj, die een grammolecuul van do base bevat, gemengd met één L. van een waterige oplossing van do equivalente hoeveelheid van een zuur, dan hooft bij KOH en NaOH vermeerdering, bij NHj vermindering van volume plaats. Do volgende tabel bovat de gevonden waarden in cM³ voor de voltnne-vermeerdering of vermindering, verkregen bij de neutralisatie van die basen met verschillende zuren. De verschillen, achter KOH, N\'aOH en M 13 geplaatst, zijn de waarden KOH -NaOH, NaOH NH₃ en KOH- Nil,: de tusschen haakjes geplaatste getallen geven de verschillen tus-schen de volume-verandering, voortgebracht door de neufcralisatio van dezelfde base met het zuur, waarboven die getallen geplaatst zijn, en met salpeterzuur.

af te leiden, dat de volume-veranderingen afhankelijk zijn van den aard van het zuur en van den aard van de base, dat echter zoowel bet verschil der volume-veranderingen by de neutralisatie van de verschillende basen door een en hetzelfde zuur, alsook het verschil der volume-veranderingen bij de neutralisatie der verschillende zuren door een en dezelfde base nagenoeg constant is. Men kan dit ook aldus uitdrukken: De vol u me-veranderingen by de neutralisatie van basen door zuren in waterige oplossingen zijn de som van twee con stanten, waarvan de eene aan de base, de andero aan het zuur, of waarvan de eene aan het anion, do andere aan het kation toebehoort.

Ook ten opzichte van andere physische constanten dan die van het volume der zoutoplossingen, zooals b. v. het lichtbrekings-vermogen, de samendrukbaarheid, de soortelijke warmte, enz. heeft men kunnen opmerken, dat zij additief zijn, d. w. z. dat zij als de som kunnen worden beschouwd van constanten, die aan hunne ionen toekomen. Deze feiten steunen de theorie der electrolytische dissociatie daarom byzonder, omdat men heeft opgemerkt, dat, wanneer wij de constanten van niet gedissocieerde moleculen met die hunner bestanddeelen vergelijken, deze niet meer additief maar constitutief zijn, dat wil zeggen, dat zij afhan-kelyk zijn van den aard, de structuur of do constitutie der niet gedissocieerde verbinding.

Ook de kleur der zoutoplossingen hangt blijkbaar van do kleur der ionen af. De waterige oplossingen van de meeste cobaltzouten b. v. hebben een roodo, die van de meeste nikkelzouten een groene , van de meeste cupri-zouten een blauwe, van de chromaten een gele,

van de diehromaten een roodgele kleur, enz. Wijken zoutoplossingen van den algemeen en regel af, dan is meestal de oorzaak, dat zij niet meer dezelfde ionen bevatten. Terwijl b. v. de oplossingen van CoSO_t, CoC]₂, Co(N0₃)j enz. rood gekleurd zijn, is dit nie.t het geval met een oplossing van cobaltid-cyaankalium Co(CN)₆K._;, waarvan men weet dat zij niet het ion Co, maar de ionen Co(CN)₆ en 3 K bevat, welke blijkbaar kleurloos zijn. Van de cupri-zouten maakt CuClj een uitzondering; geconcentreerde oplossingen van dit zout hebben een groene kleur, die echter bij sterke verdunning in blauw overgaat. Daar cupri-chloriede zelf een geelbruine kleur heeft, en geconcentreerde oplossingen van CuCl₂ zeer veel niet gedissocieerd zout bevatten, zoo moeten deze groen zijn, daar door mengen van blauw en geelbruin groen ontstaat. Met toeneraondo verdunning neemt de dissociatie toe, en in verband hiermede verkrygt de blauwe kleur van het ion Cu de overhand. Dat de oplossingen van chromaten geel, die van diehromaten roodgeel gekleurd zyn, wordt veroorzaakt door de gele kleur van het ion CrO_t , dat in de chro-maten, en door de roodgele kleur van het ion Cr₂0. dat in de diehromaten aanwezig is. Aan een gelijksoortige oorzaak moet het worden toegeschreven, dat do lakmoeskleurstof en verscheidene andere kleurstoffen, die men met den gemeenschappelijken naam van indicatoren bestempelt, gebruikt kan worden om te zien, of een vloeistof een vry zuur of een vrije base bevat. De uit zekere korstmossen, voornamelijk Roccella tinctoria, getrokken lakmoeskleurstof bevat namelijk verscheidene organische zuren, die rood gekleurd zijn. Worden bij do waterige oplossingen van die zuren, die als zeer zwakke zuren nauwelijks gedissocieerd zijn, oplossingen van basen gevoegd, dan heeft, zooals altijd, watervorming plaats, terwijl de ionen van zuur en base als zoodanig in de vloeistof aanwezig zijn. Do ionen van die zuren hebben een blauwe kleur. Hebben wij derhalve lakmoes toegevoegd aan de oplossing van een zuur, dat sterker is dan de zuren van de lakmoeskleurstof, dan wordt die oplossing rood gekleurd. Mengen wij hiermede de oplossing van een base, dan ontstaat eerst H,0 door vereeniging van de ionen H en OH uit het sterke zuur en do base. Is hiervan zooveel gevormd als ontstaan kan, dan eerst worden uit de zwakke zuren van de lakmoeskleurstof do blauwe ionen afgescheiden , en geeft dit verschijnsel te kennen, dat de vloeistof geen vrij zuur meer bevat, en dat zij, zooals men zegt, alkalisch reageert. Ook de andere indicatoren, die wij later zullen leeren kennen, behooren tot de zwakke zuren of de zwakke basen, zoodat het gebruik,

Ten slotte dient echter nog te worden opgemerkt, dat deredenen, waarom juist door water en niet door andere oplossings-middelen de electrolytische dissociatie tot stand komt, niet bekend zijn. Evenmin is bekend, waardoor die splitsing bewerkstelligd wordt.

18S. Vaste oiilossingeii. Allinges. Sommige verschijnselen, bij vaste stoffen waargenomen, kunnen, zooals door van\'t Hokk (181)0) is aangetoond, samengevat worden onder het begrip vaste oplossingen. In de eerste plaats behooren hiertoe de isomorphe mengkristallen (§160). Het feit, dat zulke kristallen geheel gelijkslachtig zijn, komt overeen met de gelijkslachtigheid van vloeibare oplossingen. Lossen verder sommige vloeistoffen, zooals b.v. salpeterzuur on water, in elke verhouding in elkander op, zoo is dit ook het geval met sommige isomorphe vaste stoffen, b.v. aluminium-kalium-aluin en aluminium-thallium-aluin. Ook bestaat er een analogie tusschen de wederzijdsche beperkte oplosbaarheid b. v. van aether en water en de wederzijdsche beperkte oplosbaarheid van vast FeSOj VHjO en MgSO,, -|- TH,O. Maar ook bij niet isomorphe stoffen zijn ver-sHiijnselen bekend, die het bestaan van vaste oplossingen aanduiden. Zoo is liet volgons do onderzoekingen van Spring (1883) mogelijk door het samenpersen bij hooge drukking (6000—10,000 atmosfeeren) van een equimoleculair mengsel van BaS0₄ enNajCOj die twee stoffen zoodanig op elkander te laten werken, dat 20 ⁰ ₀en BaC0₃ gevormd worden, terwijl omgekeerd equimole-culaire mengsels van Na₂S0₄ en BaC0₃, op gelijke wijze behandeld, 80 °j„ BaSOj en NajCOj doen ontstaan. Laat men de drukking ophouden, voordat die evenwichtstoestand bereikt is, dan zet zich die werking toch voort, en wordt na verloop van tijd dezelfde verhouding der samenstellende deelen van het mengsel gevonden. Lit kan slechts dan gebeuren, wanneer de verschillende moleculen zich naar elkander toe bewegen, zooals bij vloeistoffen liet geval is. dus wanneer er diffusie plaats heeft. Ook andere feiten spreken er voor, dat vaste stoffen in elkander diffundeeren. Wordt b.v. zink verkoperd, dan verdwijnt na verloop van tijd de roode koperkleur, om voor de grijswitte van het zink plaats te maken. Door do scheikundige analyse is in dit geval aangetoond, dat koper naar binnen toe in het zink is gedrongen en omgekeerd, dat zink in het knperlaagjo is gediffundeerd. Daar do diffusie bij vloeistoffen waarsrhijnlijk door de osmotische drukking wordt veroorzaakt (§ 183), is het mogelijk, dat onk bij vaste oplossingen osmotische drukking

aanwezig is. liet is nu wel niet doenlijk deze drukking rechtstreeks aan te tobnen, wel echter de hiermede verband houdende vermindering van dampspanning en de verlaging van het vriespunt. Men heeft namelijk o. a. gevonden, dat dithionzuur lood, PbSjO,. 4 HjO, welk zout bij gewone temperatuur een groote dampspanning heeft en derhalve gemakkelijk verweert, een veel mindere dampspanning verkrijgt, dus bestendiger wordt, wanneer het kleine hoeveelheden van liet isomorphe calcium- of strontium-zout bevat. En verder is het een algemeen verschijnsel, dat het vries- of smeltpunt van een vaste stof verlaagd wordt, wanneer zij met andere stoffen gemengd is. Dit is in sterke mate het geval bij die homogene mengsels van metalen, die men alliages of legeeringen noemt.

De alliages worden gewoonlijk verkregen door verschillende metalen samen te smelten. Aan Spkixg (1882) is het echter gelukt metalen in poedervormigen toestand, door een drukking van 7500 atmosfeeren tot alliages samen te persen. Meestal zijn de metalen in vloeibaren toestand in elke verhouding in elkander oplosbaar en wordt ook bij het vastworden een volkomen gelijkslachtige massa verkregen, die als vaste oplossing kan worden beschouwd. Dat zulke metaalalliages dikwijls een lager smeltpunt hebben dan do metalen zelf, is reeds sedert lang bekend. Zoo wisten do Eomei-non, dat een alliage van één deel tin met twee deelen lood wegens haar laag smeltpunt tot het soldeeren van lood kan worden gebruikt. Du naar haren ontdekker genoemde alliage van Rose (1771) smelt bij 95°—98³, terwijl zij bestaat uit één deel tin met het smeltpunt 230°, één deel lood met het smeltpunt 320quot; en twee deelen bismuth met het smeltpunt 267quot;. Eene alliage, die 47.4 ⁰/₀ bismuth , 19,3 ^#/₀ lood, 13,3 ⁰/₀ cadmium en 20,0\'\'^,l) tin bevat, smelt reeds bij 71\', en een alliage, die uit 10 deelen natrium met het smeltpunt 96° en 16 deelen kalium met hot smeltpunt i;2⁰ bestaat, is bij gewone temperatuur vloeibaar en wordt eerst vast beneden S .

Ook de overige physische en tevens de chemische eigenschappen dor metalen ondergaan wijzigingen, wanneer zij alliages vormen. De eigenschappen veranderen echter geleidelijk met do gewirhts-verhouding der samenstellende motalen. Maar soms zijn de wijzigingen van dien aard, dat men reden heeft om aan te nomen, dat de alliages bestaan .lit vaste oplossingen, niet van het eene metaal in het andere, maar van het eene metaal in scheikundige verbindingen der metalen. Zoo wordt b. v. platina niet door salpeterzuur in nitraat veranderd, wel echter zilver. Wordt nu een

alliage van platina en zilver met salpeterzuur gekookt, (Jan ontstaan nitraten van beide metalen. Een alliage van zilver met goud wordt daarentegen niet door salpeterzuur aangetast, tenzy het zilvergehalte minstens het dubbele van het goudgehalte bedraagt. Maar in dit geval wordt uitsluitend zilvernitraat gevormd, terwijl het goud, waarop salpeterzuur anders ook zonder inwerking is, onveranderd blijft.

18!gt;. Bereiding eu eigcnschaiiven. Het kalium komt in do natuur niet in vrijen staat voor, maar het vormt een bestanddeel van vele algemeen verspreide delfstoffen. Kalium-veldspaat, AlKöijOj, en kalium-glimmer vindt men in vele rotssoorten, vooral in het graniet. Door verweering van deze mineralen komen kaliumverbindingen in den akkergrond, waaruit zü door de planten, voor welke zij een onontbeerlijk voedingsmiddel zijn, worden opgenomen. In de planten komen zij hoofdzakelijk als zouten van organische zuren voor, die bij het verbranden in kal iumcarbo naat, KjCOj , worden veranderd, welk zout een voornaam bestanddeel der asch van landplanten uitmaakt. Vele steenzoutbeddingen bevatten sy 1 vien , KC1, en car na 1 liet, MgClj, KCl-f-GHjO; ook uit het zeewater kunnen KC1 en K,8ü₄worden afgescheiden.

Het kalium is het eerst bereid door Davy (1807) en wel door ontleding van gesmolten kaliumhydroxyde door een sterken gal-vanischen stroom. Tegenwoordig bereidt men het meestal door een innig mengsel van kaliumcarbonaat en kool aan sterke gloeihitte bloot te stellen :

Een zoodanig mengsel verkrijgt men het best door zuur wijnsteen-zuurkalium, KHC₁H.₁O_c, den in druivensap voorkomenden wijnstoen, in een gesloten kroes to verhitten, waardoor hot verkoolt. Men mengt dan do kaliumcarbonaat bevattende kool met grof

poeder van houtskool en verhit het mengsel in een uit smeedijzer vervaardigde retort tot witgloeihitte. Do ontwijkende kaliumdampen worden in platte ijzeren ontvangers verdicht. Wanneer het proces geëindigd is, worden de ontvangers in petroleum gedompeld, om het afgescheiden kalium voor de inwerking der lucht to he-schutten; het kalium wordt er vervolgens afgekrabd en door distillatie in een waterstof-atmosfeer gezuiverd. Bij deze bereidingswijze ontstaat dikwijls door inwerking van CO op K de verbinding KgCjOg, die soms aanleiding geeft tot ontploffingen.

In kleine hoeveelheden kan het zeer zuiver worden verkregen door electrolyse van een gesmolten mengsel van 2 moleculen KC1 met 1 molecuul CaCl₂. De toevoeging van CaClj dient ,■ om het smeltpunt van KC1 te verlagen.

Hot kalium is zilverwit en heeft een sterken metaalglans. Zijne soortelijke massa is bij IS³ = 0,865 G. Het smelt bij 62,5° en kookt bij 720\'\'. Kaliumdamp heeft een groene kleur. Zijne damp-dichtheid heeft men niet kunnen bepalen, daar de damp glas, porselein en metalen, die voor het vervaardigen van vaatwerk gebruikt kunnen worden, aantast. Uit de vermindering van dampspanning van kwikzilver, waarin kalium oplost, heeft men een moleculairgewicht afgeleid , dat hot meest nabij komt aan zijn atoomgowicht, zoodat waarschijnlijk een molecuul kalium uit één atoom bestaat. Het kristalliseert in oetaeders van het quadratische stelsel. Bij O³ is het broos, maar bij 15° wordt hot zoo zacht als was, en laat het zich gemakkelijk snijden.

In aanraking mot lucht wordt het reeds bij gewone temperatuur geoxydeerd en verliest hierdoor zijnen metaalglans. Het moet derhalve voor de inwerking der lucht worden beschut; gewoonlijk bewaart men het onder petroleum, een vloeistof, waarop het niet inwerkt. Het werkt hevig op water, waardoor KOH en waterstof ontstaat. Door do krachtige warm te-ontwikkeling, die bij dit proces plaats heeft, ontvlamt do waterstof gelijktijdig met kaliumdamp. Die vlam is paars gekleurd. Met de halogenen en met zwavel en phosphorus verbindt het zich onder ontvlamming, en de meeste zuurstof-, halogeen- en zwavelverbindingen van andere metalen worden door kalium gereduceerd. In zijn verbindingen fungeert kalium als univalent element.

T!)(). Oxydcn en Iiyilroxyde van het knlinni. Van het kalium kent men twee oxyden, het kalium.monoxyde, K,.0,enhet kalinni-tetroxyde, K,O,. Kaliurn-monoxyde verkrijgt men door over gesmolten

kalium do juist toereikende hoevoelhuid lucht te leidon. Het is een grijs poeder, dat door waterstof tot kaliumhydroxyde en kalium wordt geduceerd :

Wordt liet met water samengebracht, dan verbindt het zich daarmede tot kalium-hydroxyde, terwijl bij dit proces zooveel warmte vrijkomt, dat het gloeiend wordt:

Kalium-tetroxyde is het eindproduct der verbranding van kalium in zuurstof. Het is een donker geel poeder, dat bij witgloeihitte in kaliumoxyde en zuurstof ontleed wordt. Aangezien het, wanneer liet met water samengebracht wordt, kaliumhydroxyde, waterstof-dioxyde en zuurstof oplevert, volgens de vergelijking:

behoort het tot de klasse der peroxyden (§ 1G9) en moet zijne structuur door de formule K—O—O—O—O—K uitgedrukt worden.

Kaliumhydroxyde, KOH, ook kalihydraat, bijtende kali, bijtende potasch genoemd, wordt in de industrie bereid door calciumhydroxyde (gebluschte kalk) te koken met een oplossing van kaliumcarbonaat. Ca{OH)₃ en K₂CO, kunnen in een Waterige oplossing niet naast elkander blijven bestaan, daar de ionen Ca en C0₃ zich met elkander tot onoplosbaar CaC0₃ moeten verbinden, volgens de vergelijking:

dientengevolge wordt een oplossing van KOH gevormd, die van het CaCOs afgegoten, en in ijzeren pannen uitgedampt wordt. De verkregen vaste rest wordt in gietijzeren ketels gesmolten. Het op deze wijze bereide product is onzuiver, omdat de materialen, waaruit het gemaakt wordt, onzuiver zijn. Het wordt gebruikt voor de fabricage van zeep. Voor het gebruik in het scheikundig laboratorium moet KOH worden gezuiverd, hetgeen geschieden kan, door liet in alcohol op te lossen, waarbij bijna alle verontreinigingen onopgelost achterblijven. De oplossing moet in schalen van zilver uitgedampt en de verdampingsrest in vaten van hetzelfde materiaal gesmolten worden; uit een andere stof vervaardigde schalen worden namelijk door gesmolten KOH aangetast.

Het kaliumhydroxyde is een witte, vrij gemakkelijk smeltende stof, die liij sterke rood gloeihitte verdampt,. zonder ontleed te wnrden. Aan

de lucht blootgesteld, trekt liet daaruit H_;0 en CO, aan en vervloeit. Het behoort tot de sterkste basen, die wij kennen ; hiermede komt overeen, dat zoowel uit de verlaging van het vriespunt zyner waterige oplossing, als uit het moleculair geleidingsverraogen van deze blijkt, dat KOH reeds bij een matige verdunning bijna geheel in zjjne ionen gesplitst is. De waterige oplossing, kaliloog genoemd, werkt vernielend op do huid en andere organische weefsels. Zij tast ouk papier aan en kan derhalve daardoor niet gefiltreerd worden. Uit de geconcentreerde oplossing kristalliseert bij lage temperatuur het hydraat KOH-f-2 PI,O.

11)1. Sullieden en lijdrosulflede van liet kalium. Evenals door inwerking van K op HjO het KOH ontstaat, wordt kaliunihydro-sulliede gevormd door inwerking van K op HjS:

De oplossing van dit zout wordt gewoonlijk bereid door een oplossing van KOH met H₂S te verzadigen :

Kaliumhydrosulflede is een sterke thiobase (§176). Door de zuurstof der lucht wordt zijne oplossing bij gewone temperatuur zoodanig geoxydeerd, dat kaliumdisulflede wordt gevormd :

Kaliumsulilcde, K₂S, ontstaat door kaliumsulfaat met waterstof of kool te gloeien (§174). Het is smeltbaar en stolt tot een roode kristalachtige massa. Door water wordt het in KSH en KOH veranderd :

zoodat zijne oplossing in water uit een mengsel, eener oplossing van KSH en KOH bestaat. Wordt by die oplossing of ook bij de oplossing van KSH zwavel gevoegd, dan ontstaan de geel gekleurde polysulfieden, KjS,, K,S₃, KjS₄ en K,S5 :

Een kaliumsulflede, dat meer S bevat dan KjS;, kan echter niet worden verkregen. Door zuren, ook door het zwakke koolzuur,

worden de polysulfleden, onder ontwikkeling van en onder afscheiding van zwavel, in zouten van die zuren veranderd :

Door de zuurstof der lucht worden hunne oplossingen met of zonder afscheiding van zwavel tot thiosulfaat geoxydeerd:

192. Zontcn van het kalium. Van de zouten van liet kalium zullen wij, evenals in het vervolg van de zouten der andere metalen, slechts de meest quot;belangrijke bespreken.

Kaliuinchloriede, KC1, ook chloorkalium genoemd, komt in lagen, welke de steenzoutbeddingen te Stassfurt en Kalusz bedekken, in geringe hoeveelheid in zuiveren staat als sylvien voor; degrootehoeveelheden carnalliet, MgClj, KC1 6 H₂0, die in die beddingen worden gevonden, vormen de hoofdbron voor de bereiding van KC1. Te dien einde wordt het carnalliet met een heete oplossing van MgClj, die ongeveer 20 ⁰,\'o van dit zout bevat, uitgeloogd. Hierin lost het op, maar bij het koudworden kristalliseert bijna uitsluitend het KC1 uit; dit wordt door wasschen met koud water, waarin MgCl₂ gemakkelijk, KC1 daarentegen moeilijk oplosbaar is, van het aanhangende MgClj bevrijd. KC1 wordt veel als meststof gebruikt, voornamelijk voor het verbouwen van tabak, suikerbieten en katoen, welke planten veel kaliumzouten uit den bodem opnemen; buitendien dient het tot fabricage van andere kaliumzouten. Kaliumbromiede, KBr, en kaliumjodiede, KJ, worden in de nijverheid bereid, door bromium of jodium met ijzervijlsel en water samen te brengen, waardoor een oplossing ontstaat, die ferro- en ferri-bromiede en jodiede bevat. Voegt men by die oplossingen kalium-carbonaat, dan worden hydroxyden van ijzer neergeslagen en koolzuur ontwikkeld, terwijl KBr en KJ in oplossing blyven en daaruit in kristallen kunnen worden verkregen.

2 FeBfj -f- 3 K₂C03 -f- 3 H₂0 = 2 Fe(OH)₃ -f- 3 CO, - - G KBr , Fe.!, -f- KjCOj 4- H₂0 Fe(OH)₁ C0₂ 2 KJ.

Beide zouten worden als geneesmiddelen en bij het photographeeron gebruikt. KaUaiiicyaniede, KCN, gewoonlijk cyaankalium genoemd, wordt bereid door ferro-cyaankalium in ijzeren kroezen onder afsluiting der lucht te verhitten. Op deze wijze worden koolstofijzer, stikstof en cyaankalium gevormd :

Dan wordt do massa met alcohol behandeld, waarin KON oplost, de alcohol afgedistilleerd en het KCN gesmolton. Het is een witte stof, die, aan de lucht blootgestold, vervloeit. Zijne oplossing wordt door zurenquot;, ook door liet koolzuur dor lucht, onder afscheiding van HCN ontleed, zoodat zij naar blauwzuur riekt. Het is zeer vergiftig. In de industrie gebruikt men liet voor de galvanische verzilvering en vergulding. Ook bij het photograiiheeren wordt het toegepast. In het scheikundig laboratorium dient het ter bereiding van andere cyaanverbindingen en als krachtig reductiemiddel, daar vele metaaloxyden tot metalen worden herleid, wanneer zij met KCN worden samengesmolten.

Kaliiimcliloraat, Kt\'10.., of chl oorzuur kalium bereidt men in fabrieken, door chloor te leiden in warme kalkmelk, waardoor volgens do vergelijking;

een oplossing van calciumchloraat en calciumchloriede ontstaat. Hierbij voegt men KC1, waarna men het mengsel laat afkoelen. Daar de oplosbaarheid van Ca(C10₃)₂ en CaCl₂ in water zeer groot, die van KClOj daarentegen zeer klein is, kristalliseert uit die oplossing KCIO,, dat gevormd is volgens de vergelijking:

Het kaliumchloraat dient in de industrie ter bereiding van Zweedsche lucifers, waarvan de koppen veelal uit KClOj of andere chloraten en zwavelantimoon bestaan, terwyl het strijkvlak roeden phosphorus bevat. Verder wordt het gebruikt als oxydatiemiddel, ter bereiding van zuurstof (§43), en in het laboratorium ter ontwikkeling van kleine hoeveelheden chloor (§ 109). Ook in de geneeskunde en als desinfectiemiddel vindt het toepassing.

Kulianisulfnat, K^SO,. Tn de lagen, welke de steenzoutbeddin-gen te Stassfurt bedekken , komt in groote hoeveelheid een delfstof voor, die men kainit noemt, en die de samenstelling: KjSO.,, MgSO,, ilgClj, G HjO heeft. Stelt men dit mineraal aan de inwerking van vochtige lucht bloot, dan trekt het water aan, waardoor MgClj vervloeit, terwyl een dubbelzout van KjSO^, MgS0₄onopgelost achterblijft. Dit dubbelzout wordt nu in water opgelost, di- oplossing verhit en Klt;1 er bij gevoegd. Dit zout lost op, terwijl bij het afkoelen zuiver K\'jSO., uitkristalliseert, tengevolge van de inwerking:

Déze inwerking heeft plaats, omdat KjSO., bij gewone temperatuur moeilijker oplost dan KC1. Daar namelijk de oplossing dientengevolge ten opzichte van KjSÜj het eerst verzadigd is , wordt dit zout ook het eerst uit de vloeistof afgescheiden, hetgeen volgens § 187 de verdere omzetting in die richting veroorzaakt, wanneer de temperatuur daalt.

Ook door inwerking van IIjSOj op KC1 wordt KjöOj in fabrieken bereid. Die bereiding heeft in dezelfde toestellen plaats, die in § 13 zijn beschreven en afgebeeld.

Het kaliumsulfaat wordt als meststof en voor de bereiding van kaliumcarbonaat gebruikt.

Kallumiiilraut, KK0_:i, ook kalisalpeter genoemd, ontstaat in Britsch-Indië in den bodem in zóó groote hoeveelheden, dat men dien bodem met water uitloogt en door kristallisatie daaruit salpeter wint (§124). In Egypte, Hongarije en Zweden bereidt men het in de zoogenaamde salpeterplantages. Aldaar wordt namelijk dierlijke mest en ander dierlijk afval met houtasch en kalk gemengd, verder op een leemlaag, die geen water doorlaat, tot lioopon opgestapeld en gedurende eenige jaren aan de lucht blootgesteld, terwijl de oppervlakte door omspitten dikwyls vernieuwd wordt. Om redenen, in §124 vermeld, heeft dan de vorming van nitraten plaats. Men loogt vervolgens de hoopen met water uit en voegt kaliumcarbonaat bij de verkregen oplossing. Hierdoor worden calcium- en magnesiumnitraat in kaliumnitraat omgezet volgens de vergelijking:

welke inwerking, ook wanneer Mg(N0₃)₂ aanwezig is, geheel in die richting plaats heeft, daar CaCOj en MgC0₃ in water onoplosbaar zijn. Het bezinksel wordt door flltreeren verwijderd en de oplossing- uitgedampt. Het hierdoor verkregen KNO, wordt door omkristalliseeren gezuiverd.

Tegenwoordig wordt het meeste kalisalpeter uit chilesalpeter, NaNOj, bereid, door dit met de equivalente hoeveelheid KC1 te mengen en het mengsel met een voldoende hoeveelheid water te koken. Daar bij de kooktemperatuur NaCl het minst oplosbaar is van de 4 zouten , die door de inwerking der ionen op elkander kunnen ontstaan, en daar de noeveelheid water, welke men gebruikt, zóó gekozen wordt, dat de oplossing bij die temperatuur voor XaCl wel, voor KXOj niet oververzadigd is, heeft do inwerking plaats volgens de vergelijking ;

De verkregen oplossing wordt van het afgescheiden NaCl door fil-treeren verwijderd; bü het koudworden kristalliseert KNO3, met zeer weinig NaCl gemengd, omdat het verschil in oploshaarheid van KNO3 in water by kook- en gewone temperatuur zeer groot, van NaCl daarentegen zeer gering is (fig. 79 en 81). Door om-kristalliseeren uit heet water wordt het salpeter gezuiverd.

Daar KNO; in gesmolten toestand zuurstof afgeeft, wordt het als oxydatiemlddel gebruikt. Metalen, welker zuurstofrijkste oxyden anhydrieden van zuren zijn, worden door samensmelten met KN0₃tot kaliumzouten dier zuren geoxydeerd. Het meeste kalisalpeter wordt voor de fabricage van buskruit en andere ontploffingsmiddelen gebruikt.

Kaliaiucarbouaat, KXO^, gewoonlijk potasch genoemd, maakt een hoofdbestanddeel uit van de asch van landplanten (§ 189). In landen, waar veel bosschen zün en onvoldoende middelen van vervoer, zooals in Canada, Rusland en Hongarije, gebruikt men veel hout als brandstof of verbrandt men ook wol het hout opzettelijk, om de houtasch te winnen. Die asch wordt met heet water uitgeloogd, de oplossing gefiltreerd, het water verdampt en de rest gegloeid. De aldus verkregen ruwe potasch bevat, behalve kaliumcarbonaat, nogKCl, KjS0₄ , Na.COj en andere zouten. Om haar te zuiveren wordt zij met weinig water behandeld, waardoor het gemakkelijk oplosbare kaliumcarbonaat wordt opgelost on de bijmengselen grootendeels achterblijven. Door de oplossing uit te dampen verkrijgt men zoo de gezuiverde potasch. Deze bereidingswijze neemt voortdurend in beteekenis af. Daarentegen wordt veel potasch verkregen door verkolen van de van haar suikergehalte beroofde melasse der beetwortelsuikerfabrieken en verder uit de wol der schapen. Deze bevat namelijk ongeveer 00 ⁰/₀ van haar gewicht aan producten van het zweet en andere bijmengselen, die door wasschen met water daaruit verwijderd worden. Dit waschwater wordt uitgedampt, de verdampingsrest wordt gegloeid en levert dan ruwe potasch op.

De meeste potasch wordt echter tegenwoordig bereid uit kaliumsulfaat volgens oen methode, die overeenkomt met de LEBLANc\'sche methode der sodafabricage (§ 197).

Kaliumcarbonaat is een wit poeder, dat in vochtige lucht vervloeit. Uit geconcentreerde oplossingen kan het in kristallen van de samenstelling 2 KjCO^ -f- 3 HjO worden verkregen. Zijne oplossing reageert op lakmoes alkalisch. De meeste potasch wordt gebruikt ter fabricage van kalizeep en kaliglas.

Zuur kiiliiimcarboiiaat, KHCO3, ook dubbel koolzuur kalium genoemd, wordt In kristallen afgescheiden, wanneer C0₂geleid wordt in een geconcentreerde oplossing van het neutrale zout:

De kristallen zijn watervrij en moeilijker oplosbaar in water dan KjCC^; de oplossing reageert op lakmoes neutraal. Het zout wordt in vasten en opgelosten toestand reeds bij 80° in K₂C0₃, COj en HjO ontleed.

Kulinmsilicaat, ook kali-watorglas genoemd, wordt gewoonlijk door het samensmelten van kwarts of amorph Si0₂ met kalium-carbonaat bereid. Het ontstaat ook door SiOj in kaliloog op te lossen. Het is een doorzichtige, glasachtige stof, die in water oplosbaar is en daaruit door alcohol neergeslagen wordt als een gelei, welke na uitpersen en drogen de samenstelling K₂Si,₍0₉heeft. Zijne geconcentreerde oplossing droogt in de lucht uit tot een eerst glasachtige, later ondoorzichtig wordende massa. Het kali- en ook het natron-waterglas vinden tegenwoordig een uitgebreide toepassing, voornamelijk als kalk- en steen-kit. Kalk, magnesia en zinkoxyde worden namelijk, wanneer zij met een oplossing van waterglas gemengd worden, vast en hard; kalk- en cementpleisters worden derhalve met waterglasoplossing in plaats van water gemengd, waardoor zij gemakkelijk hard worden en een glanzender uitzien verkrijgen. Om dezelfde redenen wordt het bij de fabricage van kunststeenen gebruikt. Verder dient het tot flxeeren van verfstoffen in de nieuwere fresco-schilderkunst of stereochromie, en als vernis om brandbare voorwerpen tegen brandgevaar te beveiligen , ofschoon tegenwoordig voor dit doel wolframzure zouten beter dienst kunnen doen. Zeepfabrikanten vervalschen zeep met waterglas.

193. Keagcutiën o|i kalininvcrbiiulingen. Bijna alle kaliumvor-bindingen zijn in water gemakkelijk oplosbaar, slechts eenige maken daarop eene uitzondering, en het ontstaan van deze, bij toevoeging van zekere reagentiOn tot de oplossingen der kaliumverbindingen, wordt ter herkenning en afscheiding van het kalium gebruikt. Hierbij moet echter worden opgemerkt, dat het plaats hebben dezer reacties slechts dan ais bewijs voor de aanwezigheid van kaliumverbindingen kan gelden, wanneer men zeker is, dat verbindingen van andere metalen, die gelijksoortige reacties met dezelfde reagen-tiën opleveren, in die oplossing niet aanwezig of langs andere wegen daaruit verwijderd zijn. Wijnsteenzuur, C_tH₆O_e, geeft in

géconcentreerde oplossingen van kaliumverbindingeri een afscheiding van kristallen van zuur wijnsteenzuurkalium :

Platina-tetrachloriede, PtCl,, geeft in de oplossingen van kalium-verbindingen na toevoeging van zoutzuur een neerslag van gele kristallen van kalium-platinachloriede, KjPtCl₆, dat niet geheel onoplosbaar is in water, maar wel in alcohol, al is die door water verdund. Door toevoeging van alcohol by de vloeistof wordt derhalve die afscheiding bevorderd en volledig gemaakt:

Brengt men kaliumverbindingen in een nietlichtende gasvlam , dan wordt deze paars gekleurd. Zijn echter natriumverbindingen gelijktijdig aanwezig, dan kleuren deze de vlam zoo sterk geel, dat de paarse kleuring slechts dan zichtbaar wordt, wanneer men de vlam beziet door een blauw kobaltglas, dat de gele natrium-licht-stralen niet doorlaat.

1!gt;4. Rnbidium on caesium. Beide metalen zijn door Buksen en Kirchhoff (1800) met behulp van do spectraalanalyse (§ 205) ontdekt. Zij zijn vrij algemeen in de natuur verspreid, worden echter slechts in zeer geringe hoeveelheden, gewoonlijk als begeleiders van de kaliumverbindingen gevonden. Een soort glimmer, 1 e p i d ol i th genoemd, bevat 0,5⁰/₀ rubidium, het zeer zelden voorkomende mineraal pollux, een silicaat van aluminium en caesium, bevat 34° ₀ caesium.

Beide metalen kunnen door electrolyse van hunne chlorieden of cyan loden worden afgescheiden. Zij zijn zilverwit en hebben een sterken metaalglans. Rb smelt bij 38,ö³, Cs bij 26,5°. Rb heeft een soor-telyko massa van 1,52 G., Cs van 1,88 G.. Beide verbinden zich bij gewone temperatuur met de zuurstof der lucht, het Cs ontvlamt vanzelf daarin. Op water geworpen, vormen zij hydroxyden, terwyl de vrijkomer.de waterstof ontvlamt, ilunne eigenschappen en de eigenschappen hunner verbindingen hebben zeergroote overeenkomst niet de eigenschappen van het kalium en zyne verbindingen. De hydroxyden zijn sterke basen, de meeste caesium-en rubidiumzouten

zijn onderling en met die van het kalium isomorph. De verschillende oplosbaarheid van sommige hunner zouten is het middel om caesium, rubidium- en kaliumverbindingen van elkander te scheiden. Evenals het kalium zijn caesium en rubidium univalent.

195. Bereidingswijzen en eigenschappen. Het natrium komt in groote hoeveelheden in de natuur voor als keukenzout; buitendien maakt het als silicaat een bestanddeel uit van vele mineralen, zooals nep hellen, sodalith, albiet, labrador iet, enz.; natriumnitraat wordt in Chile en kryolith, Na₃AlF₆, in Groenland in groote hoeveelheden gevonden. Plantenasch bevat ook natriumzouten, die van zeeplanten echter veel meer dan die van landplanten.

Het metaal natrium is het eerst door Davy, korten tijd nadat hij het kalium ontdekt had , door electrolyse van gesmolten natrium-hydroxyde bereid. Tot voor korten tijd werd het op analoge wijze als het kalium, fabriekmatig door gloeien van natriumcarbonaat met kool verkregen en daarbij dezelfde soort van toestellen gebruikt, als in § 189 zijn beschreven. De fabricage is gemakkelijker dan die van liet kalium , daar de reductie bij lager temperatuur plaats heeft en het natrium geen ontplofbare verbinding met koolstof-oxyde vormt. Door Castnee is (1887) een methode ingevoerd , volgens welke de bereiding goedkooper kan geschieden. Het bij de distillatie van steenkolenteer achterblijvende pek wordt niet tijn verdeeld ijzer gemengd en gegloeid. Hierdoor ontstaat ijzer-carbiede, FeC₂. Dit carbiede wordt met NaOH gemengd en in stalen kroezen samengesmolten; vervolgens worden die kroezen in een soort retort geplaatst en sterk verhit, waarbij een reactie plaats heeft volgens de vergelijking:

GNaÜH —1~ PeC, \'JNa —f^- ^Na^CO^ —1~ 311 ^ —f-1\' e. Het natrium distilleert dan met de waterstof over en wordt, voor de inwerking der lucht beschut, door afkoeling verdicht.

In 1889 is het Grabau gelukt de moeielijkheden te overwinnen, welke een fabriekmatige electrolytische afscheiding van hot natrium in den weg stonden. Deze zijn van verschillenden aard. In de eerste plaats heeft het natrium, dat bij de electrolyse van gesmolten Nai\'l afgescheiden wordt, de eigenschap van op te lossen in het niet ontlede

NaCl — misschien ook wel daarmede een subchloriede NaxCl lo vormen. Een gevolg hiervan is, dat het niet aan de kathode blijft, maar quot;zich over de heele massa verdeelt, en dat het voor een groot gedeelte aan do anode door het daar afgescheiden chloor weder in NaCl wordt veranderd. Dit bezwaar wordt opgeheven, doordat men voor de electrolyse geen zuiver NaCl, maar een mengsel uit 1,5 maal het moleculairgewicht van NaCl, 1,5 maal het moleculairgewicht van KC1 en 1 maal hot moleculairgewicht van SrClj gebruikt. Dit mengsel smelt bij zooveel lagere temperatuur dan NaCl, dat nu geen natrium in do gesmolten massa oplost. Het afgescheiden natrium bevat wel is waar kalium, doch niet meer dan 3 % , hetgeen voor vele toepassingen niet schadelijk is. Strontium bevat het niet. Een tweede bezwaar bestaat daarin, dat het materiaal, waaruit de smelt-vaten en do poolcellen gemaakt zijn, door de gesmolten massa aangetast en spoedig vernield wordt. Dit is verholpen door het vat, waarin gesmolten wordt, niet van buiten te verhitten, maar de verhitting door den electrischen stroom zelf te doen geschieden. Hierdoor wordt alleen de massa tusschen do electroden verhit en do binnenwanden van het vat zijn bedekt met een vaste korst van het zoutmengsel. Opdat ook de wanden der poolcel voor den invloed dor gesmolten zoutmassa beschut worden, heeft deze een eigonaardigen vorm vorkregen. Zij bestaat namelijk uit een vat met dubbele wanden; hierdoor wordt het mogelijk deze door lucht of op andere wijze af te koelen en op deze wijze tobewevk-stolligen, dat zij ook met een vaste zoutkorst bedekt worden. Figuur 88 geeft een doorsnede van de door Gkabau gebruikte inrichting. Het smeltvat lt;j is door een mantel M omgeven, die

slechts iu den beginne door het vuur van een oven F verhit wordt. Do kathode K bestaat uit een ijzeren schijf, die door een ijzeren draad verbonden is met het ijzeren verlengstuk B van de poolcel F. Deze poolcel heeft de twee wanden en en steekt boven het niveau van de gesmolten massa NN uit. Het bij K afgescheiden metaal drijft op het gesmolten zout en vloeit door G in het vat t, dat met een indifferent gas is gevuld en van daar in het met petroleum gevulde vat li. Rondom de poolcel F bevinden zich 4 anoden A. Het aan de anoden ontwikkelde chloorgas ontwijkt uit de buis ]I. Het smeltvat is met een deksel E luchtdicht gesloten, terwijl door de opening O zout in het vat kan gebracht worden. De boor D dient om verstoppingen van de buis G te verhinderen of op te heffen.

Het natrium is zilverwit en heeft sterken metaalglans. Zijne soortelyke massa is bij 13\'= 0,9735 G. Het smelt bij 95_;0^o en zyn kookpunt ligt ongeveer by 900¹. Zijn damp is in dunne lagen kleurloos, in dikke lagen heeft hij een purperkleur. De dampdichtheid kin niet worden bepaald, en wel om dezelfde redenen, die bij het kalium zijn opgegeven. Uit de vermindering van dampspanning van kwikzilver, waarin natrium oplost, heeft men afgeleid, dat een molecuul natrium waarschijnlijk uit cón atoom bestaat. Het kristalliseert in pyramiden van het quadratische stelsel. Het is zeer zacht, maar wordt bij —20\' hard en broos. Het oxydeert by gewone temperatuur spoedig in aanraking met vochtige lucht en wordt derhalve onder petroleum of bedekt met paraffine bewaard. By verhoogde temperatuur brandt het met gele vlam. Hoe natrium op water werkt, is reeds in § 7 medegedeeld. Met halogenen, met zwavel en phosphorus verbindt het zich onder ontvlamming, en het is een krachtig reductiemiddel van zuurstof-, halogeen- en zwavelverbindingen, dat meer toegepast wordt dan het kalium, omdat het goedkooper is. Het natrium fungeert in zijne verbindingen als univalent element.

1!Mgt;. Oxydeu en hydroxyde van liet natrinm. Men kent twee oxyden van het natrium. Terwijl het natrium-moiioxyde, Na.,0, in samenstelling, bereidingswijze en eigenschappen, groote overeenkomst heeft met KjO, bezit het natriuni-dioxyde, het hoogste oxydatieproduct van hot natrium, de vau KjOj afwijkende samenstelling NajOj. Het natrium-monoxyde behoort tot do basische oxyden natrium-dioxyde is een peroxyde, weshalve men daaraan de structuur gt;\'a -O O -Na toekent.

Xatriiunhjdroxjde, NaOH, ook bijtende natron, natron-li yd raat, by tendo soda genoemd, wordt op analoge wyze bereid als het kaliumhydroxyde (§ 190). De grootste hoeveelheden dezer verbinding worden tegenwoordig echter bij de sodafabricage verkregen uit de moederloog, waaruit de soda is gekristalliseerd (§ 197). Het natriumhydroxyde is een witte, bij roodgloeiliitte smeltende stof, die in hare eigenschappen zeer veel overeenkomt met KOH. Aanvankelijk wordt het vochtig in aanraking met lucht, daar het water aantrekt; door opslorping van C0₂ uit de lucht wordt hot echter later bedekt met een witte droge laag van natriumcarbonaat, dat zelf niet vervloeit. Hierdoor onderscheidt het zich van KOH. De waterige oplossing van natriumhydroxyde, natronloog genoemd, komt in de meeste eigenschappen met kaliloog overeen. Uit de geconcentreerde oplossing scheiden zich by 0° kristallen af van de samenstelling NaOH THjO.

liet hydrosulfi ede en de sulfieden van liet natrium komen . wat bereidingswijzen en eigenschappen aangaat, zeer veel overeen met de analoge kaliumverbindingen.

het uitgangspunt voor de bereiding der meeste andere natrium-zouten. Het wordt bijna overal in den bodem en in het water gevonden. Het zeewater bevat 2,7-3,2% daarvan. Als steen-of klipzout vormt het in vele landen uitgebreide lagen, bv. in Stassfurt bij Maagdenburg, in Wieliczka en Kalusz in Gallicië, en in Cheshire in Engeland. In warme landen, aan de kasten van de Middellandsche Zee, in onze (quot;Jost-Indische bezittingen, op Curasao enz. verkrijgt men het keukenzout uit zeewater, door dit gedurende liet droge jaargetyde onder den invloed van de warmte in vlakke bassins, zouttuinen, te laten verdampen. Na genoegzame concentratie kristalliseert eerst bijna zuiver NaC\'1, dat verzameld wordt. Do moederloog bevat de overige zouten ; men wint soms nog kalium-zouten hieruit. In koude landen, zooals in Noorwegen en aan de Witte Zee, gebruikt men de koude van den winter om het zout uit het zeewater te verkrijgen, ilen laat namelijk het zeewater bevriezen, waardoor het meeste water als ijs wordt afgescheiden; de aldus verkregen geconcentreerde zoutoplossing wordt dan verdampt. Het steenzont wordt meestal door mijnarbeid gewonnen. Wanneer echter de lagen niet dik genoeg of met andere gesteenten gemengd zijn, maakt men boorgaten in den grond en laat daarin water vloeien. Is liet water met zout verzadigd, dan brengt men het door

pompen weer boven en verdampt de oplossing. Op vele plaatsen, b. v. bij Werl en Salzkotten in Westfalen, bij Reichenhall in Beieren, bij Liine-burg in Plannover enz., ontstroomen den bodem meer of minder verzadigde zoute bronnen. De concentratie van de niet verzadigde oplossingen geschiedt aanvankelijk in de zoogenaamde gradeerwerken. ZU worden te dien einde opgepompt in een goot, die van ttjne gaten is voorzien, waaruit de oplossing druppelt op een hoop opeengestapelde takkebossen, die zoo geplaatst zijn , dat zij loodrecht staan op de heerschende windrichting. De oplossing verspreidt zich daarop en verkrijgt zoodoende een groote verdampings oppervlakte. Op de takken zet zich een korst neer, die doornsteen genoemd wordt en uit calciumsulfaat, calcium- en magnesiumcarbonaat en een weinig natriumsulfaat bestaat, terwijl de geconcentreerd geworden oplossing in onder de takken gelegen bassins opgevangen wordt. Door verwarming in ondiepe ijzeren pannen wordt de concentratie voortgezet, waarbij zich eerst de in hoofdzaak uit een mengsel van calciumsulfaat en natriumchloriede bestaande pans te en afzet , terwijl later de kristallisatie van het keukenzout begint. In de Noderlandsche z o u t z i e d e r ij e n of z o u t k e t e n wordt Engelsch klipzout van de daarin voorkomende vreemde hestanddeelen bevrijd, geraffineerd. Het ruwe zout wordt daartoe in zeewater opgelost en de verzadigde oplossing gekookt, waardoor het geraffineerde zout in kristallen wordt afgescheiden.

Het keukenzout is onontbeerlijk voor het leven van menschen en vele dieren. Welke rol het in het dierlijk organisme speelt, is echter nog niet voldoende opgehelderd. Buitendien is het niet alleen als uitgangspunt voor de bereiding van de overige natrium-zouten, maar ook voor de fabricage van chloorwaterstof en chloor van groote beteekenis.

Het keukenzout in den handel bevat altijd veel natriumsulfaat, calciumsulfaat en magnesiumchloriede. Het laatstgenoemde zout is oorzaak, dat keukenzout aan de lucht vochtig wordt. Volkomen zuiver NaCl, dat men verkrijgt door in een verzadigde keukenzoutoplossing gasvormig HC1 te leiden , waardoor zuiver NaCl in kleine kristallen wordt afgescheiden, is niet hygros-kopisch. Bij het verhitten ver knetteren de kristallen, daar zij moederloog ingesloten bevatten, en het water daarvan dampvormig ontsnapt.

Natriumchloriede kristalliseert uit water in doorzichtige teerlingen, die zich, bij langzame afscheiding, tot holle, vierzijdige pyramiden van elkander leggen. Uit een verzadigde oplossing

worden beneden —lO³ monoklinisclie kristallen van het hydraat NaCl 2H₁0 afgescheiden. Dit hydraat is echter boven —10\' niet bestendig en vervloeit bij O\' tot een verzadigde oplossing van NaCl, terwijl tegelijkertijd kleine teerlingen van NaCl worden gevormd. NaCl smelt bij 77\'2³ en verdampt ook reeds bij die torn-peratuur. De oplosbaarheid in water bij verschillende temperaturen blijkt uit fig. 81.

Xatriumsulfaat, 5a„SOj, is het eerst door Glauber (1658) bereid en wordt daarom nu nog glauberzout genoemd. Uit zijne oplossing kristalliseert het bij gewone temperatuur als hydraat van de samenstelling NajS0₄ 10H_tO. Over de oplosbaarheid van dit en het watervrije zout is in § 182 uitvoerig gehandeld. Hoe natriumsulfaat uit keukenzout en zwavelzuur in fabrieken wordt gemaakt, is in §13 beschreven. Buitendien worden in Stassfurt vrij groote hoeveelheden glauberzout gewonnen door oen mengsel van keukenzout en magnesiumsulfaat in water op te lossen en die oplossing dos winters bij lage temperatuur te laten kristal-liseeren. Volgens de vergelijking

MgöOj - ■ 2 NaCl = NajSOi MgClj heeft dan een omzetting plaats, daar bij lage temperatuur glauberzout als het minst oplosbare van de vier zouten, die uit de ionen kunnen ontstaan, uitkristalliseert. Watervrij natriumsulfaat komt in de natuur voor en wel in Spanje en in de natriumsalpeter-beddingen in Chile. Opgelost komt het in sommige minerale bronnen voor, b. v. in het Friedrichshaller bitterwater. Het dient als geneesmiddel, maar hoofdzakelijk wordt het in de industrie gebruikt voor de fabricage van soda en van glas.

Xah-ium-thiosulfuat, XajS^ 5 HjO, gewoonlijk onderzwa-veligzuur natrium genoemd, wordt bereid, zooals in § 120 is vermeld. Het wordt tevens door inwerking van calcium-thiosulfaat, dat bij de sodafabricago als bijproduct wordt verkregen, op natriumsulfaat bereid. Die inwerking heeft plaats volgens de vergelijking:

daar Caö0₄ zeer moeielijk oplosbaar is in water en derhalve als neerslag wordt afgezonderd.

Natrium-thiosulfaat wordt door de photographen gebruikt ter oplossing van do halogeenverbindingen van het zilver. Door do inwerking van deze op het thiosulfaat wordt namelijk volgens de Vergelijking:

een in water oplosbaar dubbelzout van natrium- en zilver-thiosul-faal gevormd. Buitendien vindt het zout toepassing in liet scheikundig laboratorium als hulpmiddol bij de quantitatiove analyse. Deze toepassing berust op de inwerking van dit zout op vrij jodium:

dat in natriumjodiede wordt veranderd, terwijl tegelijkertijd tetra-thionzuur natrium wordt gevormd. Daar namelijk het vrije jodium de eigenschap heeft, stijfsel blauw te kleuren, kan zijne hoeveelheid worden gevonden in een vloeistof, waaraan men eenige druppels stijfsel heeft toegevoegd, door bepaling van do hoeveelheid natrium-thiosulfaat, die noodig is om haar te ontkleuren. Men bedient zich hiervoor van een oplossing van !Na,!-5₂03 van bekond gehalte. Daar echter natrium-thiosulfaat do eigenschap heeft te verweeren , en derhalve do kristallen niet altijd een constante samenstelling hebben, kan men zulk een oplossing niet maken, door een bepaald gewicht van dit zout af te wegen en in een gemeten hoeveelheid water op te lossen. Men weegt derhalve voor dit dool eon hoeveelheid jodium, dat wel zuiver te verkrijgen is, af, en lost het op in een oplossing van NaJ in water; vervolgens kleurt mende vloeistof door stijfsel blauw. Een oplossing van Na^Oj iu water laat men dan uit eon glazen buis, die van een maatverdeeling eu een kraan is voorzien, en dio buret wordt genoemd, druppelen in die oplossing van jodium, totdat deze ontkleurd is. Het volume van de gebruikte oplossing van Na₂S.0₃ wordt dan afgelezen eu met behulp van bovenstaande vergelijking haar gehalte aan NajSjC^ per liter berekend. Deze oplossing kan dan dienst doen, om andere hoeveelheden jodium te bepalen. Daar nu chloor, bromium en sommige zuurstofvorbindingen, zooals N₂0₃, XO, enz., uit NaJ volgens bekende processen jodium vrij maken, is deze maatanalytischo methode voor uitgebreider toepassing vatbaar dan men aanvankelijk zou denken. Het voordeel van maatanalytischo methoden, waarvan wij nog andere zullen leeron kennen, bestaat daarin, dat zij voor hunne uitvoering minder tijd vereischen dan de gewichts-analytische methoden.

Natriumnitraat, KaX\'ü^, ook natronsalpoter en Chile-salpeter genoemd, komt in Chile in de provincie Tarapaca en do woestijn Atacama in groote beddingen voor. Het ruwe mineraal bevat 30-80 % NaNO,,, 10-20 ⁰/₀ NaCl, 0,5 ⁰/₀ NaJ en vele andere bijmengselen. Het wordt door omkristalliseeren gezuiverd en naar Europa uitgevoerd, waar het ter bereiding van salpeterzuur

(§ 124) eu van kaliumsalpeter (§ 192) gebruikt wordt. Ook dient het ter bemesting , om de planten van de uoodige stikstofvoeding te voorzien. Voor de fabricage van buskruit kan het niet gebruikt worden, daar liet liygroscopisch is.

Natriumcarbonaat, Na_sC0₃, gewoonlijk soda genoemd, is voor de ny veriieid liet belangrijkste natriumzout, daar het in groote hoeveelheden, vooral voor de zeep- en glasindustrie, verbruikt wordt. In sommige landen, zooals in Egypte en Hongarije, komt natriumcarbonaat aan de oppervlakte van de aarde voor; ook wordt het in opgelosten toestand gevonden in liet water van de zoogenaamde soda-meren in Californië, Centraal-Amerika, Egypte enz. ïer bereiding van de soda gebruikte men vroeger de asch van verscheidene zee- en strandplanten. Voor uitstekend werd de Spaan-sche barilla-soda gehouden, ofschoon deze slechts 25—30 ⁰/₀NajCO., bevat. Zij wordt ook nu nog uit de asch van de aan het strand gekweekte barilla-plant gewonnen. De asch der wieren, in Normandiö va ree, in Schotland kelp genoemd, werd vroeger op soda verwerkt, terwijl men haar tegenwoordig slechts gebruikt om het jodium daaruit te winnen. Bijna al de soda , die nu verbruikt wordt, maakt men uit keukenzout en wel volgens twee verschillende methoden.

De oudste methode, die tot 1866 uitsluitend gevolgd werd, is door Leblaxc in 1791 ontdekt. Zij bestaat daarin, dat NaCl door zwavelzuur, op de wyze in §13 beschreven, in natriumsulfaat wordt veranderd. Dit natriumsulfaat wordt met steenkool en calciumcarbonaat samengesmolten; het sulfaat wordt door de kool tot natriumsulflede gereduceerd:

terwijl het natriumsulflede door het caliumcarbonaat in natriumcarbonaat wordt veranderd :

Dit samensmelten geschiedt tegenwoordig in de groote fabrieken in een draaibaren cylinder vorm, den zoogenaamdeu revolver. Zulk een revolver (lig. 89) bestaat uit een liggenden « vlinder van plaatijzer, die van binnen met vuurvaste steenen is gevoerd. Eene of twee openingen C dienen om den cylinder to vullen en te ledigen. Verhit wordt do cylinder van binnen door een vlam, die uit den oven D door een opening aan den voorwand van den cylinder daarin treedt, en bij E den cylinder verlaat. De vlam wordt van daar op een wijze, die op de teekening niet zichtbaar is, onder pannen geleid, waarin de oplossing van ruwe soda wordt

uitgedampt. Be cylinder draait op twee ringvormige banden van gietstaal A en B, die op de wrijvingsschijven loepen en wordt door middel van het tandrad Cr door de stoommachine II in beweging gebracht.

Deze inrichting heeft tengevolge, dat de massa innig gemengd wordt, waardoor het proces snel en regelmatig verloopt, terwijl buitendien groote hoeveelheden op eens kunnen worden versmolten. De in wagens geladen ruwe soda bevat in hoofdzaak Na.₂C0₃ en CaS, maar buitendien nog CaO, dat door inwerking van de kool op CaCOj is ontstaan :

Zij moet met water worden uitgeloogd, om do oplosbare soda van het onoplosbare CaS en CaO te scheiden. De aanwezigheid van CaO bevordert het uitloogen in hooge mate, daar die kalk , door aanraking met water in CaOjHj overgaande, in volume toeneemt en de harde, anders weinig voor water toegankelijke groote brokken ruwe soda uit elkander drijft. Het uitloogen geschiedt in 4 naast elkander geplaatste ijzeren bakken A, IJ, C en

1), (fig. 90) waarvan elk met een toevoerbuis voor water en voor stoom in verbinding staat, terwijl elk nog de aftapkraan (j en de overloopbuizen e en /quot;-bevat. Do buis e dient om de loog van den eenen bak in^-den anderen en de buis f om de verzadigde loog door f\' in de goot i te te brengen. Er zijn altijd tegelijkertijd 3 bakken in werking , terwijl de vierde geledigd en met versche ruwe soda gevuld wordt. Water vloeit uit de leiding .fiT, b. v. in den bak A, waarin zich een zwakke loog met bijna uitgeloogde ruwe soda bevindt. Het versche water verdringt de zwaardore loog, dlo door e van A naar D overloopt; deze verdringt de in B aanwezige sterkere loog door

e naar C, waar zich versclie ruwe soda met verzadigde loog bevindt, welke, daar nu e gesloten wordt, door f en f\' naar t afloopt. In-tussclien is de bak igt; opnieuw gevuld, het versche water wordt nu in B gebracht en de verzadigde loog vloeit uit B af. De zwakke loog in A vloeit door de kraan rj in een goot en vau daar in een reservoir. Van hier wordt zij naar de buis K gepompt, om daar met het versche water gemengd te worden en tot uitloogen te dienen. De bak A wordt leeg gemaakt en opnieuw gevuld enz. D is met A door de buis e\' verbonden. Stoom wordt ingelaten , wanneer het blusschen van de kalk niet genoeg warmte ontwikkelt om het geheel tot 60° te verwarmen , de temperatuur, die niet overschreden mag worden, omdat anders door inwerking van Na2003 op CaS weder Na₂S en CaC0₃ gevormd worden. De verkregen loog wordt nu eerst gecarboniseerd. Daar namelijk het in de ruwe soda aanwezige Ca0₂H₂ altijd op ]S^Ta₂C03 zoodanig werkt, dat NaOH wordt gevormd, bevat de ruwe loog natrium-hydroxyde. Om dit in Na₂C0₃ te veranderen, wordt de loog in een bak gebracht, die van een zeefvormigen bodem is voorzien. Hieruit vloeit ze in een hoogen, ijzeren cylinder naar beneden, terwijl van beneden C0₂ en lucht in den cylinder wordt geblazen. Hierdoor wordt NaüH weder in Na₂C0₃ omgezet: terzelfder tijd echter worden ook door de lucht de nog aanwezige zwavelverbindingen geoxydeerd. De loog wordt vervolgens gebracht in ijzeren uit-damppannen, die door de vuurgassen van den revolveroven verhit worden. Uit de kokende oplossing kristalliseert Na₂CO.,-f-H₂O, dat door verhitten van zijn hydraatwater wordt bevrijd , en als gecalcineerde soda in den handel wordt gebracht.

Wil men bijtende soda, NaOH, bereiden, dan wordt de ruwe soda niet gecarboniseerd, maar met gebrande kalk gekookt, om het Na₂C03 zooveel mogelijk in NaOH te veranderen, de loog afgegoten, eerst in smeedyzeren, vervolgens in gietyzeren pannen uitgedampt en na toevoeging van NaN0₃, dat ter oxydatio van verontreinigingen dient, gesmolten.

De onoplosbare resten, die terugblijven bij het oplossingsproces, waaraan de ruwe soda wordt onderworpen, en die hoofdzakelijk uit calciumsulflede bestaan, zijn voor de fabrikanten eon grooto last. Hare opeenstapeling veroorzaakt veel ongerief, ton eerste door de plaats , die zij beslaan , en ten tweede door de verontreiniging van den dampkring, den bodem en het water, die een gevolg is van de inwerking van water on van de zuurstof en het CO, der lucht op het calciumsulflede. In sommige fabrieken laat men

de resten door liggen aan de lucht zoolang oxydeeren, totdat veel CaS₂0.₁ is ontstaan, dat met behulp van NajSO, in natrium-thio-sulfaat wordt veranderd. Tot voor korten tijd werd ook volgens de methode van Mond zwavel als zoodanig met behulp van HC1 uit die resten teruggewonnen. Bij de teg-emvoordige lage prijzen van de zwavel en de hooge pryzen van het zoutzuur kan dit niet meer met voordeel geschieden.

Eenvoudiger dan volgens de methode Leblanc wordt de soda bereid volgens het ammoniak proces. Dit berust daarop, dat NaCl met zuur ammoniumcarbonaat, NH₄HC0₃, in waterige oplossing zuur natriumcarbonaat, NaHCOj, en KHjCl oplevert, daar NaHCOj zeer moeilijk oplosbaar is in water en derhalve neergeslagen wordt;

Dit scheikundig proces werd reeds in 1838 door Dvar en Hemming bekend gemaakt als geschikt voor het fabriceeren van soda; na vele vergeefsche pogingen van fabrikanten, om deze

methode practisch bruikbaar te maken, gelukte het Solvay(1866) toestellen te construeeren , die zoodanig waren ingericht, dat de ammoniakmethode , die ook wel Sol va v-methode wordt genoemd , met de LEBLANC-methode niet alleen kan eoncurreeren, maar dat zij haar by na verdrongen heeft. De hoofdvoorwaarde voor het slagen is daarin gelegen, dat uit het N1[₄C1 weder XI-L.UCOj wordt teruggewonnen , zonder dat er groot verlies van Nil3 plaats heeft. De uitvoering van liet proces heeft op do volgende wijze plaats.

Een oplossing van keukenzout wordt in een toestel, zooals in üg. 91 is afgebeeld, mot ammonia verzadigd. De vatenR en 11 bevatten een oplossing van keukenzout; zij staan door de kranen ^ip\' en rr\' in verbinding met het vat A , waarin de absorptie van NH₃ plaats heeft. De ammonia, die uit NfL/Jl met kalk wordt ontwikkeld, komt door T in A, terwijl één van do vaten li of li\' daarmede in verbinding staat. Door een roerinrichting W wordt do vloeistof in R en R\' in beweging gehouden. Door de koelslang S, waardoor voortdurend koud water loopt, wordt er voor gezorgd,

ontwikkelde warmte wordt weggevoerd, zoodat de verzadiging met NH.j bij lage temperatuur plaats heeft. Door de buis T\'

Deze wordt naar absorptie-toe-stellen geleid, om haar van JSTI3 te bevrijden. Is de keukenzoutoplossing genoeg met NH_:!

dan wordt zy afgetapt en naar een 11 tot 16 M. hoogon absorp-tietoren A (fig. 92) geperst,

waarin zij uit hot reservoir ƒ door de buis c en de zich naar binnen openende klop ;/ treedt.

door gloeien van 0a00₃ wordt ontwikkeld, onder oen druk van l\' j tot 2 atmosfoeren in de vloeistof geperst, terwijl do in den

toren geplaatste doorboorde tusschenschotten b c een mengen vart de benedenste bijna verzadigde vloeistof met de bovenste minder verzadigde lagen beletten, het CO_s echter doorlaten. Door de inwerking van CO, op NH₃ en water onstaat NH₄HC0₃ volgens de vergelijking;

terwijl dit de afscheiding van KaHCO, bewerkstelligt, zooals op bdz 320 is uiteengezet. Van t«d tot tijd wordt de vloeistof van het NaHCO gescheiden, üit de verkregen oplossing van NH.Ci wordt door verhitting met CaO,H₂ weder NH₃ teruggewonnen. Het NaHCO₃moet nu nog door verhitting in Ha^Oj worden veranderd. Het bevat buitendien nog XH.HCOa, waarvan het moet worden bevnjd. Dit geschiedt tegelijkertijd in een cylindervormigen oven A (fig. 93), die uit plaatijzer gemaakt en van binnen met steenen gevoerd is. Die oven maakt met behulp van een tandrad E langzame omwentelingen waardoor belet wordt, dat de massa aanbakt. Door T worden de kolen op den vuurhaard F gebracht; de zich hier ontwikkelende vuurgassen verhitten den oven. Door B wordt NaHCO, in den oven gebracht, dat, na gegloeid te zijn, in de kamer C gestort wordt, terwyl men door O de gecalcineerde soda verwijdert. Door een luchtpomp wordt het ontwikkelde CO, uit den oven weggezogen en, na door wasschen met water van NH bevrijd te zijn. in den absorptietoren (fig. 92) gebracht.

Het verlies van NH₃ bedraagt tegenwoordig ongeveer i^B!₀. De verkregen soda is bijzonder zuiver, en de bercidingskosten zu\'n zoo gering, dat de LEBLAKc-methode zich alleen nog kan staande houden, doordat het als bijproduct gewonnen zoutzuur voor de

industrie onontbeerlijk is. Pogingen, oin het uit CaOjH, eh NHjCl verkregen CaCI, met voordeel op HC1 te verwerken, zijn tot nu toe mislukt. Mogelijk is het echter, dat de in § 13 besproken methode van Weldon en Péchiney ook in dit opzicht de methode van Leblani; ontbeerlyk maakt.

Natriumcarbonaat kristalliseert uit water van gewone temperatuur als NajCü., ]0 lijO. Bij 32,5° smelt dit zout, terwijl het in water en NajCOj11,0 wordt ontleed. Buitendien kent men nog een hydraat Na.X\'Ü^ 7H,0. liet bestaan van deze verschillende hydraten is oorzaak, dat de kromme, welke de oplosbaarheid van Na^CO-j bij verschillende temperaturen voorstelt, even zulke buigpunten heeft als de oplosbaarheids-kromme van Na₂SO,₁ (§ 182). Door verhitting boven 100\' verliest het natriumcarbonaat al zijn kristalwater en is dan een wit poeder, dat bij gloeihitte een weinig C0₂ verliest. De oplossing van NajGOj reageert alkalisch.

Zuur nat r i u mrarbou aal, NalICOj, gewoonlijk dubbel koolzure soda of natron bicarbonicu m genoemd, ontstaat dooide inwerking van C0₂ op een hydraat van Na₂C0₃:

Het kristalliseert zonder kristalwater en zijne oplosbaarheid is veel geringer dan die van NajCO^. Zijne oplossing reageert zwak alkalisch. Door koken gaat zij onder afscheiding van C0₂ over in een oplossing van NajCOj.

NaHCOj wordt gebruikt als geneesmiddel en ter bereiding van zuiver CO,, (§ 151) en van COj houdende mousèeerende dranken. Hiervoor kan het zout, dat bij het ammoniakproces verkregen wordt, niet gebruikt worden, daar dit altijd ammoniumcarbonaat bevat.

Xatrinmboraat, Ma₂B_tO_;, ook borax genoemd, wordt niet van het normale boorzuur Hj-BO,, maar van het tetraboorzuu r HjBjO, (§ 158) afgeleid. Hot komt in eenige meren van Tibet en Ceylon, verder in het Clear Lake in Nevada en in het Ourmiahmeer in Porziö voor, en kristalliseert daaruit als een hydraat van de samenstelling NajB₄0₇ 10 HjO. Door omkristalliseeren wordt liet ruwe zout gezuiverd. Tegenwoordig wordt het meeste borax gemaakt door boorzuur in de berekende hoeveelheid met een oplossing van soda te verwarmen. Het gevormde borax kristalliseert dan bij afkoeling uit de vloeistof. Wordt borax verhit, dan zwelt het op, terwijl zijn kristalwater ontwijkt. Bij roodgl oei hitte smelt watervry borax tot een doorzichtige, kleurlooze massa.

Brengt men borax ia gesmolten toestand mot metaaloxyden samen, dan worden dubbelzouten gevormd, en daar vele dezer een voor het gebezigde motaaloxydo kenmerkende kleur hebben, gebruikt men borax in het laboratorium, om le onderzoeken, of die metalen in verbindingen al dan niet aanwezig zyn. Ook de metaal-zouten geven bij het samensmelten met borax dezelfde dubbelzouten als de oxyden. Die eigenschap van gesmolten borax, om de metaaloxyden in zich op te nemen, is ook oorzaak, dat men dit zout by het soldeeren gebruikt. Het maakt namelijk de oppervlakte van het metaal vry van oxyde, wat noodig is om het soldeersel te doen houden. Ook in de porceleinfabricage en bij het glasschilderen wordt borax gebruikt. Verder dient het, daar het bederfwerend is, voor het conserveeren van vleesch en andere voedingsmiddelen.

198. Eeagentiën oigt; natrinuiverbindingen. Bijna alle natriumzouten zyn oplosbaar in water. Scheikundige reacties, waarbij onoplosbare natriumverbindingen de aanwezigheid van natrium-ionen aantoonen, zijn derhalve niet bekend. Zeer kenmerkend voor natriumverbindingen is echter de geelkleuring, die deze in kleurlooze vlammen veroorzaken. De buitengewone gevoeligheid van deze reactie is echter oorzaak, dat men by stoffen, die met de lucht van een laboratorium in aanraking zijn geweest, op deze wyze altijd natrium vindt, daar het stof van zulke lucht natriumverbindingen bevat. Bij den gang van de analyse, dien men gewoonlijk volgt, houdt men na afscheiding van de overige metalen kalium- en natriumzouten over. Het kalium wordt dan met behulp van PtCl^, HC1 en alcohol als PtCluKj, afgescheiden, de oplossing wordt uitgedampt en gegloeid, om het te veel toegevoegde PtCl j in onoplosbaar Pt te veranderen. De by het gloeien verkregen rest wordt vervolgens met water uitgetrokken, en de waterige oplossing uitgedampt. Alsdan blijft het gemakkelijk te herkennen NaCl in vasten toestand achter.

190. Lithiniii en zijne Terbindingen. Het lithium komt in do natuur slechts in geringe hoeveelheden, maar vry algemeen verspreid voor. Het maakt een bestanddeel uit van verschillende in de natuur gevonden silicaten, zooals 1 e p i d ol i th, 1 i thi um gl i mm er.

spodumen eu petaliet; verder worden lithiumverbindingen in sommige minerale bronnen en in de asch van vele planten gevonden, voornamelijk in die van den tabak en den beetwortel. Litliimn-verbiudingen zijn (1817) ontdekt door Akfvedson , maar eerst in 1855 gelukte het Bunsen eu Maïthiessex liet metaal door electrolyse van gesmolten LiCl te bereiden. Hot is zilverwit en bezit een sterken metaalglans. Het is harder dan natrium. Zijne soortelijke massa is 0,5936 G.; het is derhalve de lichtste van alle vaste stoffen. Het smelt bij 180 \'. Brengt men het met water samen, dan vormt het LiOH, terwijl waterstof wordt ontwikkeld. Het verbrandt aan de lucht, wanneer het boven zijn smeltpunt verhit wordt, tot LijO, dat zich met water tot oplosbaar LiOH verbindt. Lithiumhy droxyde, LiOH, is een sterke base. Van de lithium-zoutcn is op te merken, dat het lithium ca rbonaat, Li ₂ CO 3, en het lithiumphosphaat zich van de carbonaten en phospha-ten der overige alkalimetalen door hunne moeielijke oplosbaarheid onderscheiden, zoodat deze zouten als neerslag worden verkregen, wanneer men by de geconcentreerde oplossingen van andere lithium-zouten een oplossing van natriumcarbonaat en natriumphosphaat voegt. Lithiumverbindingen kleuren de vlam karmijnrood. Lithium-carbonaat wordt in de geneeskunde gebruikt.

\'200, Ammonium en ammouiumhydroxjdc. In § 68 heblien wij er op gewezen, dat de verbindingen, welke ontstaan, wanneer men ammonia samenbrengt met zuren, in hare eigenschappen groote overeenkomst hebben met metaalzouten, en dat deze overeenkomst ook in de formules uitgedrukt wordt, wanneer men aanneemt, dat in deze zouten het radicaal ammonium, XIL,, dat volgens § 101 univalent moet zijn, de rol vervult van het atoom van een univalent metaal. Van alle metaalzouten komen nu die der alkalimetalen hot meest overeen met de ammoniumzouten, en het is daarom, dat wij deze verbindingen hier nader zullen bespreken. Ook de oplossing van ammonia in water kan worden beschouwd als een oplossing van de niet in vrijen staat bekende verbinding ammoniumh ydroxyde, NH₄OH, waardoor dereacties tusschen een ammoniaoplossing en oplossingen van zuren meer in overeenstemming worden gebracht met de gelijksoortige

readies tussclien oplossingen van KOli, NaOH enz. en oplossingen van zuren. De omstamligheid, dat er organische verbindingen werkelijk bestaan , welke van NiljOU moeten worden afgeleid door liet vervangen van li in liet radicaal NH,, door organische radicalen, zooals tetramethyl-ammoniumhydroxyde, N(CH₃),₎OH enz., steunt deze beschouwingswijze. Laatstgenoemde verbindingen gelijken nog moer op kalium- en natriumhydroxyde dan een oplossing van ammonia.

De afscheiding van het radicaal ammonium is tot nu toe niet gelukt; wel echter verkrijgt men een soort alliage van ammonium met kwikzilver, die men ammonium-amalgama noemt, . wanneer men een stuk vast, maar vochtig gemaakt ammonium chloriede plaatst op een platinablik, eu in een uitholling van het aminoniumchloriede een druppel kwikzilver brengt. Men plaatst dan verder in het kwikzilver de negatieve electrode eener galvanische batterij, terwijl de positieve pool met het platinablik in verbinding wordt gebracht. Daar het vochtige jSIH₄C1 een electrolyt is, wordt positieve electriciteit met het ion NHj naar de negatieve electrode overgebracht en verbindt zich Nil., daar met het kwikzilver tot ammonium-amalgama, eene als metaal glanzende, volu-mineuse massa, die uiterlijk veel overeenkomst heeft met kalium-of natriuin-amalgama; zij valt echter spoedig uiteen in Hg, Nil, en H.

201. Auimoiiiuiiizouteii. De annuoniumzouteu onderscheiden zich van de zouten der metalen daardoor, dat zij meestal bij betrekkelijk lage temperaturen in damp veranderd worden. Die damp bestaat echter geheel of gedeeltelijk uit ontledingsproducten, die zich bij afkoeling weder tot het zout hereenigen. Zij worden namelijk door temperatuursverhooging gedissocieerd in ammonia en het zuur, waarvan zij zijn afgeleid. Dit blijkt uit de bepaling der dampdichtheden en kan bij NH₄(i b v. door de volgende proef worden aangetoond. De buis A (lig. 94) is door een tusschenschot van asbest in twee ongelyke deelen verdeeld. De grootere helft bevat dicht bij het asbest eenige stukjes Mi., Cl. Men leidt nu door de buizen a en b waterstof of stikstof, die door het chloor-calcium in de buis C vooraf gedroogd zijn : men brengt dan in u rood, in h\' blauw lakmoespapier eu verhit het NH₄C1, zoodat het verdampt. Daar nu NH₃ een geringere dichtheid heeft dan HC1, zoo zal Nil, sneller door het asbest diffundeeren dan HOI, en ten gevolge daarvan zal in u een mengsel van NHjCl met vrij Nil_:i eu

in h\' een mengsel van NII₄C1 met vjij 1IC1 komen, wat men door lieL blamwvorden van het lakmoespapier in «\' en door liet rood-vvordon van het lakmoespapier in h\' zal waarnemen.

Somtijds werken de dissociatie-produeten der zouten bij verhoogde temperatuur op eikander, zoodat nieuwe stoffen ontstaan, welke

zieli bij afkoeling niet weder tot de oorspronkelijke stof hereenigen. Dit is b. v. het geval, wanneer ammoniumnitraat bij verhitting stikstofoxyduul oplevert (§ 126), en wanneer uit annno-niumnitriet stikstof en water ontstaan, volgens de vergelijking;

tallen, door één volume HjS met twee volumen NH, bij—18 samen to brengen. Bij gewone temperatuur gaat deze verbinding onder verlies van KHj over in NH_tH8. Hare oplossing bereidt men gewoonlijk door een oplossing van .\\^TH_:. in twee helften te deelen, en de eene helft met 11₂S te verzadigen, waardoor volgens de vergelijking;

eene oplossing van am m o n i u m • h y d r o s u 1 f i e d e wordt gevormd. Men mengt alsdan die oplossing met de tweede helft der ammonia-oplossing en beschouwt het verkregen product als een oplossing van (NH_i)jS. Deze oplossing is een kleurlooze vloeistof van on-aangenamen reuk, die in aanraking met lucht na eenigen tijd geel wordt gekleurd. Die kleurverandering wordt veroorzaakt door de

inwerking der zuurstof üii ecu gedeelte van liet (Xll._l)₂y volgons de vergelijking:

De gevormde zwavel verbindt zich met het onveranderd gebleven (NH₁)₂S tot (NH^aSj, (NHJoSs, (NHOaSi en (NHi),ö₅. Is zooveel zwavel gevormd, dat alles in (NHJjSj is veranderd, dan wordt de zwavel verder als zoodanig afgesclieiden. De oplossingen der ammonium-polysultieden hebben een gele kleur. Dat liet zwavel ammonium in do analytische scheikunde als belangrijk reagens gebruikt wordt, is reeds in §175 nader uiteengezet.

Aminoiiiumchloricde, NU,,Cl, gewoonlijk salmiak genoemd, •wordt door toevoeging van zoutzuur bij het ammoniakwater van do gasfabrieken gewonnen cn door sublimeeren gezuiverd. Het vindt toepassing in de geneeskunde en bij het soldeeren en vertinnen, daar het bij gloeihitte metaaloxyden of reduceert of in smeltbare uhlorieden verandert, waardoor het metaal een blanke oppervlakte verkrijgt.

Ammouiumsulfaat, (MIJjSO,, wordt in groote hoeveelheden uit hot gaswater dor gasfabrieken gemaakt, door de \'NHj hieruit te leiden in verdund zwavelzuur en hot uit de verkregen oplossing te laten kristalliseeren. Het wordt voornamelijk als meststof gebruikt.

Dit is het ammoniumzout van het carbamienzuur, ls^TH₂—CO—OH, een zuur, dat ontstaat uit koolzuur, OH—CO—OH door vervanging van één hydroxyl door het radicaal amied, XHj. Lost men dit zout in water op, dan verandert het langzamerhand inammonium-carbonaat:

Ook in onopgel \'sten toestand is dit zout weinig bestendig en verandert het aan de lucht bij gewone temperatuur langzaam in Nn₃ ,

umcarbonaat van den handel wordt gewoonlijk door verhitting van een menghel van Mi,lt;\'l of (NHjIjSO, met CaC0₃ bereid. Het

is een mengsel van huL neutrale (NH₄)|P0₃, het zure NH^IICOj en hot earbamienzuro ammonium l\\^TH₄COjNli₂. Het wordt voornamelijk als bakpoeder gobrnikt. Zijne oplossing vindt in het laboratorium toepassing als reagens.

202. licageiitiën op auimouiuuivcrbiudiugen. Wat de oplosbaarheid der ammoniumzouten aangaat, zoo komt deze in hoogo mate overeen met de oplosbaarheid der kalium-, caesium- en rubidiumzouten. Do reagentiën wijnsteenzuur en platinachloriede brongen derhalve ook, op dezelfde wijze als in de oplossingen der kaliumzouten (§ 193), in de oplossingen van ammoniumzouten een neerslag teweeg, waaraan de samenstelling NH.iCiHjO,. 011 (NHi)₂ PtCl_s toekomt. De ammoniumzouten onderscheiden zich echter van de zouten der alkalimetalen door hunne vluchtigheid en door liet gemak, waarmede zij door verwarming met KOH en NaOH ammonia ontwikkelen, dat aangetoond kan worden door don reuk, door het blauwkleuren van rood lakmoespapier en door hot voortbrengen van witte nevels van salmiak, wanneer het met zoutzuur in aanraking wordt gebracht.

203. Aikalimctric en acidiuictrie. Zeer dikwijls moet men bij scheikundige onderzoekingen, hetzij voor een industrieel, hetzij voor een wetenschappelijk doel, in een stof of in een oplossing de daarin aanwezige hoeveelheid vrij alkali of vrij zuur bepalen. Men gebruikt hiervoor bijzondere methoden, die alkalimetrische en acidimetrische methoden worden genoemd, en die gemakkelijk uitvoerbaar en weinig tijdrooveud zijn. Zij berusten daarop, dat men het volume eener zuur- of eener alkalioplossing van bekend gehalte bepaalt, dat noodig is om een afgewogen hoeveelheid van een stof, die vrij alkali of vrij zuur bevat, volkomen te neutraliseeren. Om het juiste punt, waarbij neutralisatie heeft plaats gehad, waar te nomen, bedient men zich van indicatoren (§ 187), waarvan de moest gebruikelijke zijn lakmoestinctuur, die door zuren rood, door basen blauw wordt gekleurd, verder rosolzuur, dat door zuren niet, door basen rozerood en phenolphtaleïne, dat door zuren niet, door basen purperrood wordt gekleurd.

Het is gebruikelijk aan de zuur- en alkali-oplossingen, waarmede men het alkali- en zuurgehalte eener stof bepalen wil, een zoodanige concentratie te geven, dat zy in één liter één grammolecuul van een éénbasisch zuur of één grammolecuul van een éénzurige base, of daarmede equivalente hoeveelheden van meerbasischv

zuren en meerzurige basen bevatten. Meu noemt zulke oplossingen no nnaal op 1 ossiu gen , maar men gebruikt ook Vs normaal of \' normaaloplossingen enz. Om normaalalkali- en norinaalzuur-oplossingen te bereiden, kan men verecliillende methoden volgen. Een van do meest gebruikelgke is de volgende: Door verdunning met water maakt men uit zuiver zwavelzuur of zuiver zoutzuur een oplossing, die een weinig geconcentreerder is dan een normaal-oplossing. Een zwavelzuuroplossing, die ongeveer een soortelijke massa van 1,033 G. heeft, en een zoutzuuroplossing met de soortelijke massa van 1,019 G., beantwoorden aan het doel. De soortelijke massa bepaalt men met behulp van een areometer. Vervolgens weegt men nauwkeurig af een hoeveelheid watervrij scheikundig zuiver natriumcarbonaat, b. v. 1 Gr., lost dit op in water, kleurt de oplossing niet een indicator, —maakt haarb. v. met weinig lakmoes blauw — en verwarmt haar. Vervolgens vult men eeu buret (bdz. 315) met het zwavelzuur of zoutzuur en laat uit die buret zoolang zuur vloeien bij de oplossing, die men kokende houdt, totdat hare kleur duidelijk rood is geworden. Hen leest nu het verbruikte volume zuur af, herhaalt de proef met een nieuwe afgewogen hoe-veelheid natriumcarbonaat, en neemt het gemiddelde volume als grondslag voor de berekening, wanneer do twee proeven binnen de grenzen van de waarnemingsfouten overeenstemmende resultaten hebben gegeven. Het koken dor natriumcarbonaat-oplossing is noodig, om het koolzuur uit te drijven, dat, als zwak zuur, reeds een zwakke roodkleuring in de lakmoes-kleurstof zou veroorzaken, voordat al het natriumcarbonaat in natriumsulfaat of natriumchloriedo omgezet is. Veronderstellen wij b. v., dat 1,055 G. Na₂C0₃ afgewogen was en dat de hoeveelheid verbruikt zwavelzuur 18,8 cM³bedragen heeft, dan vindt men het aantal grammen zwavelzuur, in die 18,8 cM³ aanwezig, uit de evenredigheid:

daar één molecuul Na.COj door één molecuul lljbO,., wordt verzadigd, en het moleculairgewicht van NajCOj = 106,116 en dat van HjSOj = 98,063 is. Zóó vindt men 1,0346 G. Hieruit berekent men gemakkelijk, dat de oplossing van het zwavelzuur per liter 55,032 G. H,SO_t bevat. Daar een normaaloplossing van zwavelzuur echter slechts 49,0315 V,. IljiSO» bevatten moet, is het noodig deze oplossing met water te verdunnen. Hoeveel water men erbij moet voegen, vindt men met, behulp van do evenredigheid:

Daar a:—1122,4 gevonden wordt, volgt hieruit, dat bij eiken liter van dit zwavelzuur 122,4 cM³ water moeten worden gevoegd, om daaruit een normaaloplpssing van zwavelzuur te maken.

Zulk een nonnaaloplossing kan dan voor tal vau analyses dienst doen. Wil men b. v. het gehalte aan NaOH van bijtende natron uit den handel bepalen, dan weegt men daarvan een willekeurige hoeveelheid nauwkeurig af, lost deze op in water, voegt er lakmoes bij, en laat uit een buret zooveel normaalzwavelzuur bij de kokende oplossing vloeien, totdat zij duidelijk rood is gekleurd. Het aantal verbruikte cM^s. zwavelzuuroplossing behoeft dan slechts met het moleculairgewicht van NaOH te worden vermenigvuldigd, om het aantal milligrammen NaOll op te loveren, dat in de afgewogen hoeveelheid van de bijtende natron aanwezig was. liet spreekt vanzelf, dat men op deze wijze de hoeveelheid van elke base, die oplosbaar is in water, en ook de hoeveelheid van alkalisch reageerende en in water oplosbare carbonaten bepalen kan; alleen mogen niet verschillende basen met elkander gemengd zijn, daar dan de berekening niet zou kunnen worden uitgevoerd.

Met behulp van de zóó bereide normaalzuur-oplossing kan men • gt;jü normaalalkali-oplossing maken, en wel door eerst het gehalte van een geconcentreerde oplossing eener base, als welke men XaOH, KOH of Nllj gebruiken kan, nauwkeurig langs den zooeven beschreven weg — men noemt de maatanalytische methoden ook titreermethoden — te titreeren eu nu te berekenen met hoeveel water die oplossing verdund moet worden, om tot een normaalalkali-oplossing te worden. Een cM³ eener normaalzuur-oplossing moot juist één cM³ eener normaalalkali-oplossing neu-i raliseeren. Door middel dezer normaaloplossing kan men dan liet zuurgehalte eener zure vloeistof vinden. De normaaloplossing wordt uit de buret gevoegd bij de afgewogen of gemeten hpeveelheid der te onderzoeken stof, die door lakmoes rood is gekleurd, totdat de blauwkleuring is gevolgd. Door de gebruikte hoeveelheid te meten, kan dan gemakkelijk het zuurgehalte der vloeistof worden berekend.

De metalen lithium, natrium, kalium, rubidium en caesium hebben ni hunne physische en chemische eigenschappen veel overeenkomst met elkander. Zij zijn alle univalent, zij worden bij gewone temporat uur reeds door de zuurstof der lucht geoxydeerd , zij ontwikkelen bij gewone temperatuur met water waterstof, terwijl zij zelf daarbij in gemakkelijk oplosbare hydroxyden veranderd worden.

Deze hydroxyden zijn sterke basen. Ook met de zwakste zuren vormen zij bestendige zouten. Kaliuznliydroxyde en natrium-liydroxyde worden sedert lang alkaliën genoemd. Van deze verbindingen is ook de naam alkalimetaal afgeleid, llunue zouten zijn bijna alle oplosbaar in water. Het verdient opgemerkt te worden, dat dit ook het geval is met de neutrale carbonaten en phosphaten en met de silicaten, daar de overeenkomstige zouteii van alle andere metalen in water onoplosbaar zyn.

Er bestaat meer overeenkomst tussclien kalium, rubidium en caesium onderling dan met liet lithium en natrium. Dit blykt o. a. daaruit, dat de zure wijnsteenzure zouten en de chloroplati-naten van de drie eerstgenoemde metalen onoplosbaar zyn in water, terwijl dit niet het geval is met dezelfde zouten van het lithium en natrium. De carbonaten en phosphaten van kalium, rubidium en caesium vervloeien aan de lucht, dezelfde zouten van het natrium en lithium daarentegen trekken geen water uit de lacht aan, en do genoemde lithiumzouten zyn zelfs moeielykoplosbaar in water. Uit de volgende tabel blijkt verder. dat de physische eigenschappen op regelmatige wijze veranderen met het stijgen van het atoomgewicht.

Alleen de soortelijke massa van het kalium maakt een uitzondering op dezen regel. Opmerking verdient verder, dat het atoom-gewicht van het natrium 23,058 ongeveer gelijk is aan de helft van de som der atoomgewichten van lithium en kalium, want 7,03 -f- 39,136

Men kan de betrekkingen tusschen deze atoomgewichten ook uitdrukken door te zeggen, dat de verschillen der atoomgewichten van Li, Na en K ongeveer gelijk zyn, daar Na — Li = 16,028 en K —Na = 16,078 is. Evenzoo verschilt Cs—K = 46,204 niet veel

van Rb — Csr= 47,46. Buitendien valt op te merken, dat het verschil der atoomgewichten van K, Cs en Rb ongeveer het drievoudige bedrag heeft van de verschillen tusschen de atoomgewichten van Li, Na en K.

De volgende tabel laat zien, dat bij de tot nu toe behandelde groepen van elementen geiyksoortige betrokkingen bestaan tusschen de atoomgewichten der elementen, die tot één groep behooren.

205. Onafgebroken en afgebroken sitectrum. Wordt een vast of vloeibaar lichaam verhit, totdat het begint te gloeien, en wordt hot licht, dat van het zwak gloeiend lichaam uitgaat, door een prisma gebroken, dan verkrijgt men een spectrum, dat slechts uit de roode of de minst breekbare stralen bestaat. Stijgt do temperatuur, dan komen achtereenvolgens de meer breekbare stralen in het spectrum te voorschijn, zoodat een witgloeiend lichaam een onafgebroken of continu spectrum oplevert, waarin stralen van elke breekbaarheid en dus alle kleuren van den regenboog in de volgorde rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo, violet voorkomen. Gloeiende gassen of dampen van geringe dichtheid geven daarentegen een licht, dat niet uitstralen van elke breekbaarheid bestaat, weshalve zy\' geen continu, maar een afgebroken spectrum opleveren, dat uit meer of minder talrijke lijnen of banden bestaat, die door donkere tusschenruim-ten van elkander gescheiden zijn. Een niet lichtende BunsenscIio gasvlam b. v. geeft een zeer zwak continu spectrum. Brengt men daarin eenig natriumzout, dan wordt de vlam geel gekleurd (§198). Laat men dit licht door een prisma gaan, dan blijft het continu spectrum even zwak, maar in dit spectrum ziet men een heldere gele streep, die bij eenige vergrooting blijkt samengesteld te zijn uit twee dicht bij elkander gelegen strepen. Dit gele licht wordt uitgezonden door natriumdamp, die door reductie der natriumverbinding in een gasvlam ontstaat. Het paarse licht der door kaliumverbindingen gekleurde gasvlam geeft een roode en een violette streep, de roode lithiumvlam geeft een roode en een oranje

streep. Elk dezer strepen is veroorzaakt door licht van bepaalde breekbaarheid en beslaat derhalve in het spectrum een bepaalde plaats. Aan de onderzoekingen van Bussen en Kirchofp (1859) is het te danken, dat men deze eigenschap gebruiken kan als een van de gevoeligste reagentiën op de aanwezigheid van vele elementen in hunne verbindingen. Om het spectrum te observeeren maakt men in het laboratorium gebruik van den spectroscoop, die in tig. 95 is afgebeeld. Op een massief voetstuk is een plaat bevestigd, die in het midden het uit flintglas vervaardigde prisma P draagt. Dit prisma heeft een brekenden hoek van 60 graden.

Aan diezelfde plaat is bevestigd de buis A, die aan haar eene einde gesloten is met een plaat, die in fig. \'JQb op grooteren maatstaf is geteekend. Deze bestaat uit twee stukken welke door middel van een schroef van elkander verwijderd en tot elkander gebracht kunnen worden, zoodat men een verticale spleet m n van verschillende breedte kan doen ontstaan. Vlak tegenover de spleet en zijwaarts van de spleet zyn de twee gekleurde vlammen F en ƒ geplaatst. Het licht van F valt door de bovenste helft van de spleet in de buis A, het licht van 7\'wordt door terugkaatsing van de zijden van een klein prisma ah, zooals in figuur96«afzonderlijk is voorgesteld, door de onderste helft van de spleet eveneens geworpen in de buis A, die een verzamel-lens bevat. Het licht, dat uit de verzamel-lens treedt, valt op hot prisma, en de hierdoor gebroken stralen, twee spectra vormend, worden met den astronomischen

is door een doorzichtige , horizontale milimeterschaal. Plaatst men voor die schaal een lichtende vlam, dan wordt die schaal door het voorste prismavlak zoo teruggekaatst, dat men in den kijker gelijktijdig de te onderzoeken spectra en de deelstrepen der schaal ziot. Zoodoende wordt het gemakkelijk de plaats der spectraalstrepen met juistheid vast te stellen en twee spectra met elkander te vergeleken.

De beschreven spectroscoop is de meest gebruikelijke. Voor bepaalde doeleinden, b. v. voor microscopisch onderzoek, voor beschouwing van het spectrum van zon en sterren heeft men echter spectroscopen, die op bijzondere wijze zijn ingericht. Om zeer breede en daardoor gedetailleerde spectra te verkrijgen, laat men het licht door verscheiden (3 — 9) prisma\'s gaan, die bestaan uit holle glazen, welke gevuld zijn met zwavelkoolstof, een vloeistof, die het licht zeer sterk breekt.

Een enkele blik in den spectroscoop is soms voldoende, om do aanwezigheid van een element, dat de eigenschap heeft de vlam te kleuren, met zekerheid vast te stellen. De stofdeeltjes der lucht, die altijd kleine hoeveelheden keukenzout bevatten, laten, wanneer zij door de kleurlooze BuNSENSche vlam gaan, de gele natriumstreep in den spectroscoop duidelyk te voorschijn treden. Bussen vond, ¹300001)0 niG. natrium voldoende was, om de reactie voort te brengen. Voor andere metalen is die reactie minder gevoelig. Toch zijn ⁹/,₀ooooo ^mO- eener lithiumverbinding, ¹l_l00l)(, inO. eener rubidiumverbinding en ¹ _{I 000} mCi. eener kaliumverbinding nog door den spectroscoop aan te toonen. Van bijzondere waarde is hel, dat men in het spectrum eener vlam, waarin verschillende kleurende stuffen gebracht zijn, de stropen, die aan het licht van elke stof toekomen, naast elkander, of ook, voor hot geval, dat or een

Verschil in vluchtigheid bij de verschillende stoffen bestaat, na elkander ziet optreden. Hierdoor toch is het mogelijk, zelfs kleine hoeveelheden van verschillende elementen tegelijkertijd op te sporen. Buitendien is hiermede de weg aangewezen, om nieuwe elementen te ontdokken. Wanneer men namelijk in een spectrum strepen opmerkt, die aan geen der bekende elementen toekomen, is het waarschijnlijk, dat \'i\\\\ moeten worden toegeschreven aan nieuwe elementen. Bunsf.n en Kiechiioff leerden op deze wijze (1SC0) het rubidium en caesium, Ckookes (1861) hot thallium, Reich en Richtek (1863) hot indium, Lecoq de Boisbaudeax (1875) het gallium kennen.

Om de spectra der metalen te kunnen waarnemen is het in vele gevallen, b. v. bij de alkalimetalen, voldoende, hunne vluchtige zouten in een niet lichtende gas- of spiritusvlam te brengen. Hierdoor worden meestal de metalen gereduceerd en verkrijgt men dus de spectra van de vrije metalen zelf. Moeilijk ontleedbare verbindingen, zooals vele barium- en koperzouten , leveren echter op deze wijze dikwijls spectra op, die aan die verbindingen zelf toekomen en die zich van do spectra der vrije metalen onderscheiden. De meeste metalen eischen een hoogere temperatuur dan die van de gasvlam, om in damp te kunnen worden veranderd. Om nu de spectra van deze metalen te kunnen waarnemen, laat men eloctrische vonken overspringen tusschen electroden, die uit deze metalen zijn vervaardigd, waarvan dan kleine hoeveelheden vervluchtigd en gloeiend gemaakt worden. Van die vonken kan men een spectrum verkrijgen, en op deze wijze is het mogelijk , het spectrum te onderzoeken zelfs van metalen, die het moeilijkst te vervluchtigen zijn, zooals ijzer, goud en platina.

Om het spectrum van bij gewone temperatuur gasvormige elementen te verkrijgen, gebruikt men het best de GEissLEiische buizen, die gevuld zijn mot zeer verdunde gassen, welke door eloctrische ontladingen gloeiend worden gemaakt.

Ofschoon do plaats, waarop de voor eén element karakteristieke strepen optreden, geen verandering\' ondergaat, wanneer de temperatuur en de dichtheid van den damp of van het gas veranderd wordt, is dit wel het geval mot de lichtsterkte. Zoo geeft de lithiumvlam in een BuNSExschen brander een spectrum, dat nit een zeer schitterende roodo streep a en een zwakke oranjestroep Q bestaat (fig. 97). Vervluchtigt men echter lithium bij de temperatuur van don electrlschen v lam boog, dan komt nog een blauwe streep y te voorschijn. Evenzoo treden by strontium

by de temperatuur van den electrischon vlamboog behalve de gewone strepen nog de strepen x, k, s en y op. Sommige nietmetalen geven by betrekkelijk lage temperaturen een spec-trum, dat uit breede banden bestaat, In iig. 98 hebben wij een dergelijk bandenspectrum van de zuurstof. By hooger temperatuur gaat dit echter in een lijnenspectrum over. Bij groote

iOC. Absoritliesiicclra. Behalve do zoo even beschreven lichtende spectra kent mon ook donkere absorptiespectra. Leidt men stralen van wit licht, die een samenhangend spectrum opleveren, door verschillende doorzichtige, vaste, vloeibare of gasvormige stoffen, dan worden hierdoor stralen van bepaalde breekbaarheid geabsorbeerd, de overige echter doorgelaten. In den npectroscoop ziet men derhalve het spectrum door donkere strepen en banden afgebroken. Dit is niet alleen bij gekleurde, maar ook bij sommige ongekleurde stoffen het geval, en daar die absorptie-strepen door de plaats, die zjj in hot spectrum innemen, kenmerkend zijn voor de stoffen, die haar veroorzaken, kan

men ook deze spectra gebruiken als een gevoelig en zeker herkenningsmiddel. Zoo geeft b. v. de kleurstof van het bloed, het haemoglobine, wanneer zij door schudden met lucht in o xy ha em oglob i n e is veranderd, twee kenmerkende ab-sorptiestrepen in het geel en het groen van het spectrum, wanneer het licht, voordat het in den spectroscoop valt, een laag van met bloed gekleurde vloeistof moet passeeren (fig. 90, l). Wordt het oxyhaemoglobine door reductiemiddelen, b. v. door zwavelammonium tot haemoglobine herleid, dan verdwijnen die twee strepen, en in de plaats daarvan treedt één streep, tusschen beide gelegen (fig. 99, 2). Bij gerechtelijke onderzoekingen, waar het dikwijls van grootbelang is te weten of een vlek aan B _])_

van bloed afkomstig is, bewijst deze uiterst scherpe en gevoelige methode groote diensten. Het door koolstofoxyde-vergiftiging (§ 112) veranderde haemoglobine geeft ook twee,

koolstofoxyde-haemoglobine echter door zwavelammonium niet tot haemoglobine gereduceerd wordt, brengt toevoeging van zwavelammonium aan dergelijk bloed geen veranderingen in de absorptiestrepen voort, zoodat door middel van den spectroscoop ook kan worden aangetoond, of vergiftiging met CO heeft plaats gehad.

Als voorbeeld van absorptie door kleurlooze stoffen noemen wij de oplossingen der zouten van didymium. die scherpe strepen in hot gekleurde gedeelte van het spectrum veroorzaken. Andere kleurlooze vloeistoffen absorbeeren stralen in het niet zichtbare gedeelte van het spectrum, zooals door photographische hulpmiddelen kan worden aangetoond. Het verdient opmerking, dat, volgens Soret, verdunde oplossingen van salpeterzuur en van alle nitraten dezelfde absorptiestrepen in het ultraviolet geven. Deze absorptie kan men aan de tegenwoordigheid van het ion NO, in do oplossingen dezer verbindingen toeschrijven, wat bevestigd wordt door het feit, dat salpeterzure aethylester. CjH-XOj, die geen elec-trolyt is, die strepen niet oplevert.

Dat. ook gassen bepaalde gedeelten van het spectrum absorbeeren is reeds gezegd. Dit is niet alleen bij gekleurde, maar

Ook bij ongekleurde gassen het geval. Witlicht, dat door oen sterke luchtlaag is heengegaan, levert een spectrum op, dat verschillende donkere-strepen vertoont, die voor vochtige lucht kenmerkend zyn.

Een verreweg grooter absorptievermogen bezitten echter alle gloeiende gassen of dampen. Wordt wit licht, dat een samenhangend spectrum geeft, b. v. electrisch koollicht, door een gele natriumvlam geleid, dan zien wy in het hieruit verkregen spectrum twee donkere strepen, die op dezelfde plaats te voorschijn komen, waar anders de gele natriurastrepen worden verkregen. Fig. 100 geeft in N⁰. 1 een teekening van dit zoogenoemde omgekeerde spectrum van natrium, terwijl in N⁰. 2 ter vergelyking liet uit twee gele strepen bestaande natriumspectrum daarby is gevoegd. ordt

wit licht door eo;i kaliiunvlam geleid, dan verkrijgt men twee donkere strepen op do plaats, waar anders de roode en blauwe streep van het kalimnspectrmn zouden optreden. De oorzaak hiervan en van overeenkomstige bij de andere elementen optredende ver-schynselen is daarin gelegen, dat een gloeiend gas dezelfde stralen absorbeert, of, wat hetzelfde is, voor dezelfde stralen ondoorzichtig is, die hot uitzendt. Wordt dus wit licht door oen gele natriumvlam geleid, dan worden gele stralen geabsorbeerd, alle andere daarentegen bijna onverzwakt doorgelaten. In het spectrum van dit licht zullen dus niet gevonden worden de gele stralen van die breekbaarheid, die door de natriumvlam worden geabsorbeerd; en daar het licht, dat van de natriumvlam zelf uitgaat, betrekkelijk zwak is ten opzichte v.in de bron van wit licht, zal de gele streep, door de natriumvlam voortgebracht, voel donkerder zijn dan het andere spectrum; wij zuil\' ii derhalve in haar plaats een donkere streep waarnemen.

Deze vein hynselcn kunnen dienen om ons in te lichten omtrent den aard van de elementen, die op de zon en andere

hypothese verkrijgt een hoogen graad van waarschijnlijkheid door het feit, dat liet gelukt is, aan to tooneu, dat FRAUENiioFERSche strepen\'samenvallen met de omgekeerde spectra of met gedeelten van de omgekeerde spectra der elementen: Waterstof, kalium, natrium, rubidium, calcium, strontium, barium, magnesium, zink, cadmium, aluminium, caesium, titanium, lood, vanadium, chromium, uranium, manganium, ijzer, cobalt, nikkel, koper cu palladium. Ook do spectra van vaste sterren, nevelvlekken en kometen zijn onderzocht en men heeft op dezelfde gronden kunnen aantoonen, dat vele vaste sterren eene gelijksoortige constitutie hebben als de zon, terwijl de nevelvlekken spectra opleveren, die slechts uit enkele lichtende strepen bestaan, welke veelal overeenkomen met strepen van het waterstof- en stikstofspectrum. Hieruit maakt men do gevolgtrekking, dat deze nevelvlekken uit gloeiende gassen bestaan en dat zij waarschijnlijk waterstof en stikstof bevatten. Dat niet alle lijnen van die elementen in het spectrum worden aangetroffen, kan geen bevreemding wekken, daar wij weten, dat het optreden der verschillende lijnen afhankelijk is van temperatuur en dichtheid. Zeer merkwaardig zijn do spectra der kometen; de staart geett een zwak, continu spectrum, dat, afkomstig schijnt te zijn van teruggekaatst zonlicht, terwijl de kern een lijnenspectrum oplevert, dat overeenstemt met hot spectrum van sommige koolwaterstofverbindingen.

■J07. Bcrcidingsnijzcn en eigenscliapiien. Calcium verbind in gen komen in de natuur algemeen verspreid en in groote hoeveelheden voor. Ongeveer een zestiende van de bekende aardkorst bestaat uit calcium. Als calciumcarbonaat, CaCO™, vormt het de kalken krijtrotsen, is het een bestanddeel van den akkergrond en wordt het in opgelosten toestand in het water van de bronnen, rivieren en van do zee gevonden. Do beenderen van gewervelde dieren, de schalen van eieren, do schelpen van weekdieren bevatten calciumcarbonaat. Een dubhelzout van calcium- en mag-nesiumcarbonaat, het dolomiet, vormt geheelo gebergten. Het gips, CaS0.₁ 2H₂0, en het anhydriet, CaSO, , vormen groote beddingen. Ook phosphoriet Ca.-jCPO.J, en vloeispaat CaPj, komt in uitgestrekte lagen voor. Vele silicaten bevatten calcium als bestanddeel.

Davy bereidde (1808) het eerst het calcium door electrolyse van met kwikzilver gemengd vochtig calcinmoxyde. Het verkregen calciumamalgama werd door verhitting van kwikzilver bevrijd. Gemakkelijker wordt het verkregen door electrolyse van gesmolten calciumchloriede, dat door bijvoeging van strontiumchloriede gemakkelijker smeltbaar is gemaakt. ITet is een geel metaal, smeedbaar en taai, harder dan lood. Zijne soortelijke massa is 1,5778 (i. Door droge lucht wordt het bij gewone temperatuur

niet geoxydeerd, by voodgloeiliillo verbrandt liet echter met een geel licht, door vochtige lucht wordt het spoedig in calciumhy-droxyde veranderd. Op water werkt het bij gewone temperatuur zoodanig, dat waterstof wordt ontwikkeld en calciumhy droxyde wordt gevormd, liet calcium is een bivalent metaal.

■208. Oxydcu en hydroxydeu van liet calcium. Het calcium vormt twee oxyden, het calciumoxyde, CaO, en het cal-cium-dioxyde CaO,. Het calciumoxyde CaO, ook kalk of gebrande kalk genoemd, is een voor de nijverheid hoogst belangrijk product, dat verkregen wordt door calciumcarbonaat aan gloeihitte bloot te stellen. Het scheikundig proces:

CiiiCO^ zzz CaO —i— CO 2 is een dissociatieproces, dat wij later nog uitvoerig zullen bespreken. Hier zij er slechts op gewezen, dat alle dissociatiepro-ressen by een lagere temperatuur dan die, waarbij de dissociatie voltooid is, ten einde kunnen worden gebracht, wanneer men er voor zorgt, dat de dissociatieproducten van elkander worden gescheiden, om op deze wijze hereeniging te beletten (§ 78). Bij do constructie der ovens, waarin men CaCO_s tot CaO brandt, moet er derhalve op gelet worden, dat de oven goed trekt, zoodat het C0₂ zoo snel mogelijk verwijderd wordt. Hier te lande gebruikt men als grondstof voor het kalkbranden veelal schelpen, bie byna geheel uit CaCO, bestaan. Het branden heeft in eenvoudig ingerichte ovens met turf als brandstof plaats. De zoo verkregen kalk wordt schelpkalk genoemd. De meeste kalk wordt echter gewonnen door het branden van de in de natuur in groote massa\'s voorkomende kalksteen; men gebruikt daartoe ovens, die er op berekend zijn, dat het verbruik van brandstof zoo gering mogelijk is, en dat het CO, zoo spoedig mogelijk verwijderd wordt. In tig. 102 is een dergelijke oven in doorsnede geteekend. Hij is zoodanig ingericht, dat het gevormde CO, ook kan worden gewonnen en gebruikt. Dit is b. v. van belang bij de ammoniaksodafabrieken en bij de suikerfabrieken, die

beide kalk en CO, verbruiken. Het is een knievormige schacht-oven. Boven bij / wordt de kalksteen in het loodrechte gedeelte .1 van den oven gebracht, waar zij door de opstijgende vuurgassen wordt verwarmd : van daar zakt zij door het horizontale gedeelte B langzaam in de gloeiruimte C, waar zij door de bij c ingebrachte brandstof gegloeid wordt. Van daar valt de gebrande kalk in de ruimte Lgt;, waar zij afkoelt en daarna bij A\' uit den oven wordt

Chemisch zuiver CaO verkrijgt men door verhitten van zuiver CaCOj b. v. marmer of kalkspaat. liet is een witte, amorphe, onsmeltbare massa, die aan de lucht water en C0₂ aantrekt en daardoor in CaC0₃ wordt veranderd.

Ciilciumhdyroxydc , CaO^Hj, ook gebluschte kalkgenoomd, ontstaat onder levendige warmte-ontwikkeling, wanneer men gebrande kalk met water samenbrengt:

Hierbij noemt hot volume van de kalk aanzienlijk toe. Het calciumhydroxyde is een wit poeder, dat in water moeilijk oplosbaar is; één deel CaOjII, lost op iu TiH) doelen water van gewone temperatuur. Zijne oplosbaarheid neemt af met het stijgen der temperatuur. De oplossing, kalk water genoemd, hooft een sterke alkalische reactie. Door inwerking van COj op die oplossing ontstaat onoplosbaar CaCOj, dat in den vorm van oen wit poeder wordt afgescheiden. Deze reactie dient als herkenningsmiddel

voor COj 151). Ook liet vaste calciumhydroxyde trekt COj uit de luclit aan en verandert hierdoor in CaC0₃. Hierop berust het gebruik van geblusclite kalk tot hut samenstellen van mortel of mortelspecie.

Lnchtmorfel noemt men het uitsluitend aan de lucht verhardend bindmiddel, dat gebruikt wordt tot het verbinden van bouw-steonen. Deze mortel is een mengsel van een vette kalkbrij met zand. quot;Wordt namelijk een natuurlijke kalksteen, die niet te veel magnesiumearbonaat, klei en zand bevat, voor hot branden gebruikt, clan ondergaat do verkregen gebrande kalk bij het toevoegen van water, het blusschen, eeu grooto volume-vermeerdering en is do door mengen van de geblusclite kalk met water verkregen brij op liet gevoel vettig. Met klei, magnesiumearbonaat en zand sterk verontreinigde kalksteen levert echter bij het branden een gebrande kalk op, die zeer langzaam bluscht, daarbij een geringe volume-vermeerdering ondergaat, en bij het mengen met water geen brijachtig product oplevert. Deze kalk wordt magere kalk genoemd. Do luchtmortel wordt bereid door één voluino vette kalkbrij goed te mengen met drie volumen zand. liet mengsel wordt tusschen twee van te voren nat gemaakte steenon gebracht, die met elkander moeten worden verbonden, en verhardt bij het staan aan de lucht. Deze verharding is een gevolg van de inwerking van het CO, der lucht op het Ca(OH)₂. Uit de waterige oplossing van Ca(OH)₂ die in de mortel aanwezig is, wordt het CaCOj in gekristalliseerden toestand afgescheiden. De kristallen hechten zich aan de scherpe kanten der zandkorrels en do uitspringende gedeelten der steenen, en terwijl het.water nieuwe hoeveelheden (.\'a(OH).₁ oplost, die weder in gekristalliseerd Ca(\'0_:i worden veranderd, worden zoo de zandkorrels onder elkander en met de steenen tot een samenhangende massa verbonden. Daarbij verdampt het water van de mortel langzamerhand en werkt het CO_s ook op het vaste Ca(OH)j , dat in am or pli CaC0₃ wordt veranderd en daarom aanvankelijk weinig tot de verharding bijdraagt. In den loop des tijds neemt echter dit amorphe CaCO-j kristalvorm aan, waardoor de samenhang van de mortel on hare verharding niet weinig wordt bevorderd. Zoo komt het dan ook, dat metselwerk, wanneer goede mortel is gebruikt, hoe langer hoe harder en vaster wordt. Oud Romeinsch metselwerk kan daarvan als voorbeeld dienen.

Watormortel noemt men een mortel, die onder water verhardt. Hiervoor is luchtmortel niet te gebruiken, daar Ca(OH)₂ in

water en CaCOj in koolzuurhoudend water oplosbaar is. Men onderscheidt drieërlei soorten van watermortels, namelijk tras-mortels, hydraulische kalkmortels en Portlandcement. Trasmortels zijn mortals verkregen door vette kalk, behalve met zand, ook nog te mengen mot tras, puzzolaanaarde of santorinaarde, tot poeder gemaakte vulkanische gesteenten, die veel door verdunde zuren ontleedbare silicaten (,§ 156) bevatten. Dit mengsel heeft de eigenschap onder water steenhard te worden. Die verharding is waarschijnlijk daaraan toe te schrijven, dat die ontleedbare silicaten scheikundig werken op do toegevoegde kalk en nieuwe silicaten vormen, welke langzaam water opnemen en in hydrosilicaten veranderen. Dit opnemen van water gaat gepaard met eene volume-vermeerdering, welke, daar zij langzaam plaats heeft, een samenbakken der mortel met de steenen tot een harde massa ten gevolge heeft. Die mortel wordt door water niet aangetast en kan derhalve voor het metselen onder water of in vochtigen grond worden gebruikt. De toevoeging van zand bij de mortelmassa is niet noodig, maar geschiedt dik-wyls om de specie minder kostbaar te maken.

Hydraulische kalk wordt verkregen door liet branden van klei-houdende kalksteen. Dit geschiedt bij zulk een temperatuur, dat liet COj volkomen ontwijkt, verder dat de klei, een aluminiumsilicaat, door het calciumoxyde zoodanig wordt veranderd, dat het silicaat door verdunde zuren ontleed wordt, terwijl het product echter geen begin van smelting mag hebben ondergaan. De zoo verkregen gebrande kalk is vanzelf innig gemengd met ontleedbare silicaten. Wordt zij met water samengebracht, dan heeft het blusschen veel langzamer, mot geringere volume-vermeerdering en geringeretem-peratuursverhooging plaats dan bij vette kalk. Het verkregen product geeft met zand een mortel, die onder water verhardt en wel om dezelfde reden als de trasmortel. Bevatte de kalksteen 20 tot 30 *!„ klei — zij wordt dan mergel genoemd — zoo bluscht liet hieruit gebrande product niet meer met water, maar wordt, wanneer men het met water samenroert, binnen weinige minuten vast en, na maanden onder water geweest te zijn, steenhard. Zulke hydraulische kalksoorten worden zonder of met bijvoeging van zand als watermortel gebruikt. Zij worden in den handel ook Romance ment genoemd.

Portlandcement wordt verkregen, door kalksteen en klei, tot poeder fijn gemaakt, in bepaalde verhoudingen innig met elkander te mengen, bij het mengsel een weinig water te voegen, het

door middel van hydrauiischc persen fcofc steenuil te vonnen en deze in een oven, zoouls in lig. 102 is afgebeeld, of ook in HoFJiAXNSche ringovens, welker constructie op een gelijksoortig beginsel berust, zoodanig te verhitten, dat do massa samensintelt. Nadat liet product in molens tot een fijn meel is gemalen, wordt het in den handel gebracht. Het portlandcement wordt, wanneer het met water tot een brij wordt aangeroerd, na weinige uren vast cu na eeuige weken steenhard. Het bestaat in hoofdzaak uit calcium-silicaat on calciumaluminaat, die zich inet water onder geringe volume-vermeerdering en zeer geringe warmte-ontwikkeling tot hydrosilicaat en hydroaluniinaat verbinden, zoodat de ruimte tus-schen de enkele deeltjes, tengevolge van de langzame vermeerdering van volume, wordt aangevuld en die deeltjes tot een steenharde massa samenbakken. Portlandcement is de beste watermortel; het wordt bij het gebruik in den regel met zand vermengd. Ook als liichtmortel wordt het gebruikt. Verder maakt men uit een mengsel van Portlandcement, zand en water kunststeenen cu dient hot ook voor het vervaardigen van beton, een mengsel van Portlandcement met kies of steenstukken, dat voor fundeeringen bij waterbouwwerken enz. wordt gebruikt.

Behalve bij het bereiden van mortel vindt kalk in do in-dustiie toepassing bij het ammoniaksodaproces, bij de bereiding van KOU en NaOH en van chloorkalk , bij de fabricage van Thomas• vloeiyzer, in de suikerindustrie, voor do zuivering van lichtgas, als desinfectiemiddel enz.

Calcium[)eroxj(le, CaO ,, wordt als hydraat, CaÜj-(-811,0, in kristallen verkregen, wanneer men kalkwater voegt bij een oplossing van waterstofdioxyde. Bij 130 verliest het zijn hydraat-water en bij roodgloeihitte geeft het zuurstof af en verandert het in CaO.

•\'O!», /uiihm van het calcium. Calciumchloricdc, CaL\'1,, wordt bij veie technische processen Igt;. v. do bereiding van ammonia, als bijproduct gewonnen. Het vormt verscheidene hydraten (§ 182). Het tuj gewone temperatuur uit de oplossing kristalliseerende i \'aClj-f-6 HjO vormt met ijs en sneeuw een \\iitstekend koud-rnakend mengsel, liet vervloeit in de lucht. Wordt dit hydraat op i\'OO verhit, dan verkrijgt men een witte poreuze massa, die nog i\' H_;0 als hydraatwater bevat. In dien vorm is het bijzonder geschikt, om gassen en vloeistoll\'un van water te bevrijden. Bij hooge temperatuur verliest het zout al het hydraatwater en smelt. Bij

die liooge temperatuur heeft echter voor een klein gedeelte een inwerking plaats volgens do vergelijking:

waardoor het gesmolten Ca CU een weinig CaO bevat, zoodat hot behalve water ook CO* opslorpt, hetgeen van belang is te weten, wanneer, zooals dikwijls in het laboratorium geschieden moet, CO» en ELjO van elkander moeten worden gescheiden. Men gebruikt in dit geval niet het gesmolten, maar het poreuze cliloor-calcium, om het water te absorbeeren.

Calcinmlluoriede, CaF», komt in de natuur in groote massa\'s voor. De delfstof wordt vloeispaat genoemd. Het krisialli-seert in teerlingen. In water is het geheel onoplosbaar. Het dient ter bereiding van andere fluoriumverbindingen (§ 32) en wordt bij metallurgische processen als vloeimiddel gebruikt. Hot smelt namelijk gemakkelijk en lost in gesmolten toestand vele stoffen op, zonder scheikundig daarop in te werken. Op deze wijze worden do daarin opgeloste stoffen met elkander in aanraking gebracht, waardoor scheikundige reacties tussclien haar worden vergemakkelijkt.

Ciiloorkalk of bleekkalk wordt het geelachtig witte poeder genoemd, dat door inwerking van chloor op calciumhydroxyde in de nijverheid in groote hoeveelheden wordt bereid. Te dien einde wordt vrij zuiver CaO met water gebluscht, zoodat de massa een weinig water in overmaat bevat. Do. gebluschte kalk wordt op den uit geasphalteerde steenen bestaanden bodem van nit looden wanden opgebouwde kamers in lagen van 7 tot 10 cM. dikte uitgespreid en in de kamers chloor geleid, totdat geen chloor meer geabsorbeerd wordt. Do temperatuur mag niot boven 25\' stijgen, omdat anders calciumchloraat wordt gevormd. Hoogst waarschijnlijk heeft de inwerking plaats volgens de vergelijking:

en is de chloorkalk een dubbelzout van calcium met ondorchlorig-zuur en cliloorwaterstofzuur. Had de inwerking analoog aan die op NaOII (§ 10G) plaats volgens de vergelijking:

dan zou chloorkalk een mengsel moeten zijn van calriumhypochlo-riet en calcinmchloriede. Daar de laatstgenoemde stof in \\0(^,liti!;L-

lucht vervloeit, zou dit dan ook met chloorkalk het geval moeten zijn, hetgeen echter niet zoo is.

De chloorkalk wordt als bleekmiddel veel gebruikt. Wordt namelijk chloorkalk met zuren behandeld, dan komt chloor vrij volgens de vergelijking:

Ook het koolzuur der lucht werkt op een oplossing van chloorkalk op gelijksoortige wijze. De hoeveelheid chloor, die door zuren uit chloorkalk kan worden vrij gemaakt, wordt de werkzame chloor genoemd. Het technisch product bevat altijd nog calciumhydroxyde en hoogstens 40 ⁰/₀ chloor, terwijl de zuivere verbinding 49 ^o;„ chloor zou moeten bevatten.

Om de hoeveelheid werkzame chloor in chloorkalk te bepalen, weegt men oen klein gedeelte daarvan nauwkeurig af, lost het op in water en voegt bij die oplossing een oplossing van KJ en vervolgens zoutzuur. De door inwerking van het zoutzuur op de chloorkalk vrijgemaakte chloor scheidt uit het KJ vrij jodium al. waarvan de hoeveelheid langs maatanalytischen weg met behulp van natrium-thiosulfaat en stijfsel wordt bepaald (g 197).

Calciumsnlfiiat, CaSCU , vormt watervrij de delfstof anhydriet en als hydraat, CaSO,, 211,0, het gips, dat in goed gevormde kristallen gipsspaat wordt genoemd; het wordt buitendien als vezelig, korrelig en dicht gips in de natuur gevonden. Doorschijnend korrelig gips heet albast. Gips is zeer moeilijk oplosbaar in water; één deel gips eischt bij gewone Temperatuur ongeveer 500 deelen water; derhalve wordt bij toevoeging van verdund zwavelzuur of van oplossingen van sulfaten bij niet te verdunde oplossingen van calciumzouten een neerslag van CaSOj -f 2 HjO gevormd. Do oplosbaarheid neemt af met het stijgen der temperatuur. Gips verliest bij 100^ het grootste gedeelte van zijn kristalwater, het overgebleven water echter eerst bij een temperatuur van ongeveer 200\\ Gebrand gi-ps, dat nog van 3-5 ⁰/₀ water bevat, heeft de eigenschap, wanneer het tot poeder is fijngemaakt en met water tot een brij wordt aangemengd, zich weder onder geringe warmte-ontwikkelini: met water te vereenigen on binnen eenige minuten te verharden. Geheel watervrij gips echter neemt het water voel moeilijker op, en di-s te moeilijker, naarmate het hooger verhit is geweest. Men noemt zulk gips doodgebrand, liet branden geschiedt, in

ovens, die geheel met de gipsmassa worden gevuld, en die zoo geconstrueerd zijn, dat liet gips niet mot de brandstof, maar alleen met de heete vaargassen in aanraking komt. Het gebrande gips wordt tot poeder gemalen en zuo in den handel gebracht. Van zijne eigenschap om met water te verharden maakt men gebruik tot het maken van gipsafgietsels; verder wordt liet gebezigd in de chirurgie voor het gipsverband, door de steenhouwers als verbindingsmiddel voor marmeren steenen en schoorsteenmantels enz. Om het hard worden te vertragen voegt men aan de gipsbrij lijm toe, bovendien verkrijgt dan de harde massa een marmerachtig voorkomen en wordt zij doorschijnend. In ongebranden toestand wordt gips als meststof gebruikt.

Calciumpliospliaat Ca_:!(PO.)₂, of tri-cal ciumphosphaat komt in. geringe hoeveelheden in vele rotssoorten , en door verwering van deze in den akkergrond voor. Het apatiet, 3 Ca₃(P0₁)₂-|-CaF₁(CaCl₂), vormt in Spanje geheele gebergten, ter-wyl het phosphoriet, meer of minder met ijzer- enaluminium-pbosphaat en andere bymengselen vermengd tri-calciumphosphaat, in uitgestrekte beddingen in Duitschland aan do Lahn, in Frankrijk aan de Somme, in Noorwegen, Rusland, Canada, op Curasao en Aruba en op vele andere plaatsen der aarde wordt gevonden. 4 Ook de beenderen der gewervelde dieren bevatten ongeveer 56% GasCPO/Ji. Het tri-calciumphosphaat is onoplosbaar in water; het ontstaat derhalve ook als neerslag, wanneer men een oplosbaar neutraal phosphaat voegt bij de oplossing van een calciumzout. Ook door di-natrium- of di-kaliumphosphaat bij de oplossing van een calciumzout te voegen verkrijgt men een bezinksel van tri-calciumphosphaat, terwijl mono-calciumphosphaat in de oplossing blijft:

Laat men het bezinksel echter eenigen tijd in aanraking met de vloeistof, dan werken tri-calciumphosphaat en mono-calciumphosphaat zoodanig op elkander, dat di-calciumphosphaat, dat eveneens onoplosbaar is, wordt gevormd :

Door inwerking van zuren worden tri- en di-calciumphosphaat in oplosbaar mono-calciumphosphaat veranderd.

Reeds in § 72 is er op gewezen, dat de planten phosphaten als onontbeerlijke voedingstof opnemen en dat deze derhalve als

meststof worden gebruikt. Daar nu het tri-calciumphosphaat onoplosbaar is ia water, wordt het moeilijker door de planten opgenomen dan het in water gemakkelijk oplosbare moiio-calcimnpliosphaat, CalI^POj)». Derhalve worden in fabrieken apatie\'t en phosphoriet in mono-calciumphosphaat veranderd. Dit geschiedt , door de fijn gemalen mineralen met do noodige hoeveelheid zwavelzuur — men gebruikt hiervoor het kamerzuur (§11S) — te mengen, waardoor volgons de vergelijking:

een mengsel van gips en mono-calciumphosphaat ontstaat. Dit mengsel wordt, tengevolge van het opnemen van water door CaSO.,, spoedig hard en wordt dan fijn gemalen als kunstmeststof, superphosphaat genoemd, in den handel gebracht. Tegenwoordig gebruikt men ook, in plaats van het uit oen mengsel van gips en monocalciumphosphaat bestaande superphosphaat, een bijna uitsluitend uit CaH_k (PO,), bestaand product, dat dubbel superphosphaat wordt genoemd. Dit wordt verkregen, door verdund kamerzuur op phosphoriet in zulk een hoeveelheid te laten werken, dat volgens de vergelijking:

gips en een oplossing van phosphorzuur wordt gevormd. Het gips wordt door filtreeren verwijderd, het phosphorzuur uitgedampt en de ontstaande stroopachtige vloeistof met gemalen phosphoriet gemengd. Volgens do vergelijking:

ontstaat een harde massa van mono-calciumphosphaat, die, fijn gemaakt, een uitstekende meststof oplevert.

Bij de staalbereiding volgens ïhomas-Gilcheist worden in den nieuwsten tijd slakken, thomasslakken genoemd, verkregen, die in hoofdzaak uit een basisch calciumphosphaat van de samenstelling Ca₁P_!s0₉ bestaan, en waarvan gebleken is, dat zij een nuttige meststof zijn, daar ook dit phosphaat door do planten wordt op\' genomen. Het moet voor dit doel door molens tot een fijn poeder worden gemaakt.

Calciumcarbonaat, CaCüj, koolzuur calcium, komt algemeen in de natuur voor, en wol in het rhombische stelsel gekristalliseerd met een soort olijke massa van 2,94 0-. als arragoniet, en in het hexagonale stelsel gekristalliseerd met oen soortelijke massa van 2,71 G. als kalkspaat. Het is derhalve dimorph. Het

LTsl andsche spaat, dat voor optische instrumenten wordt ge^ bruikt,is een zeer doorzichtig kalkspaat. De gewone kalksteen, diegeheelebergketens vormt, isamorph of onduidelijk kristalachtig, en gewoonlyk gemengd met klei en zand. Veel klei bevattende kalksteen wordt mergel genoomd. Heeft de kalksteen een korrelig kristalachtigen bouw, dan noemt men haar marmer. Het dolomiet vormt eveneens geheele bergen en is een dubbelzout van calcium-magnesiumcarbonaat, dat gewoonlijk een overmaat van calciumcarbonaat als bijmengsel bevat. Het krijt is vrij zuiver amorph calciumcarbonaat, en bestaat uit de schalen van microscopische zeedieren. Verder maakt het calciumcarbonaat een bestanddeel uit van alle dieren en planten; de eierschalen, de schelpen, de koralen en paarlen bestaan in hoofdzaak uit calciumcarbonaat.

Brengt men een oplosbaar carbonaat bij de waterige oplossing van een calciumzout, dan scheidt zich CaC0₃ af als een wit, amorph poeder, dat echter spoedig kristalachtig wordt. Bij gewone temperatuur neemt het den vorm aan van kalkspaat, bij het koken dien van arragoniet.

In zuiver water is CaCOj nagenoeg onoplosbaar; in koolzuurhoudend water lost het echter een weinig op, waarschijnlijk onder vorming van het zure carbonaat HO —CO—O—Ca—O—CO —OH. Het wordt derhalve in bijna alle in do natuur voorkomende wateren gevonden. Men noemt water, dat veel calciumcarbonaat bevat, hard water, omdat het met zeep onoplosbare vetzure calcium-zouten vormt, welker afscheiding bij het wasschen een hard gevoel op de huid te weeg brengt. Daar echter uit zulk water, wanneer hot aan de lucht wordt blootgesteld, en sneller, wanneer het verwarmd wordt, onder ontwijken van COj, CaCOs neerslaat, wordt de door CaCO, veroorzaakte hardheid als voorbijgaande onderscheiden van de blijvende hardheid van het water, welke opgelost CaSOj om dezelfde oorzaak te weeg brengt. De blijvende hardheid verdwijnt natuurlijk niet bij het koken. Do gemakkelijkheid, waarmede het opgeloste zure calciumcarbonaat in onoplosbaar neutraal calciumcarbonaat wordt veranderd, verklaart ook het ontstaan van kalksintels, stalaktieten, ketelsteen enz.

Over de ontleedbaarheid van CaCO.-, door de hitte is reeds in § 208 gesproken. Wordt CaCO³ onder sterken druk verhit, dan smelt het zonder ontleed te worden , en na het afkoelen vormt het oen marmerachtige massa.

Calciumcarbonaat is het uitgangspunt ter bereiding van vele andere calcium verbindingen. Dat de kalksteen en het marmer in

do architectuur gebruikt worden, en het krijt als schrijf krijt, is algemeen bekend.

Culeianisilicaat maakt een bestanddeel uit van de meeste in de natuur voorkomende silicaat-gesteenten en van de meeste glassoorten.

210. Glas. Glas noemt men een door smelting verkregen amorph mengsel van verschillende silicaten, soms ook boraten, dat aan de oplossende werking van water en zuren zooveel mogelijk weerstand biedt, en dat in den regel doorzichtig is. Men onderscheidt twee hoofdsoorten van glas: k alkglas en lood glas.

K a 1 k g 1 a s is het meest gebruikelijke glas. Het bestaat in hoofdzaak uit een mengsel van calcium- en kalium- of natriurasilicaat. Soms is het calciumsilicaat ook met kalium- en natriumsilicaat gemengd. Naarmate het gehalte van het glas aan SiOj stygt, neemt zijn weerstandsvermogen tegen water en zuren toe; by gelijkblijvend gehalte aan Si0₂ is het des te moeilijker door die agentiën aan te tasten, naarmate het meer calciumsilicaat en minder kalium- en natriumsilicaat bevat; daar echter met het gehalte aan SiOj en aan calciumsilicaat ook het smeltpunt stijgt en meestal de broosheid van het verkregen product toeneemt , bestaat er een grens voor hot Si0₂- en het CaO-gehalte, die niet overschreden kan worden, wanneer men een bruikbare glasmassa wil verkrijgen. Do beste kali- en natron-kalkglas-soorten hebben zulk een samenstelling, dat zij op 6 molcculair-gewichten SiO. ongeveer één moleculairgewicht ISra₂0 of K₂0 en één moleculairgewicht CaO bevatten. Voor bijzondere doeleinden kan die samenstelling echter belangrijke wijzigingen ondergaan. Als voorbeeld noemen wy het zoogenaamde Jenaër normaalglas, dat sedert eenigen tyd voor het vervaardigen van thermometers wordt gebruikt, omdat het zich niet zooals andere glassoorten bij verwarming of afkoeling ongelijkmatig uitzet. Dit glas bevat 67,5 Si0₂, 7% CaO, 7% ZnO, 14 °₍₀ Na₂0, 2,5 »/„ Al_tO, en 2 ⁰/₀ BjOj. Uit dit glas vervaardigde thermometers zijn niet onderhevig aan do hinderlijke depressie van het nulpunt.

Maar niet alleen de scheikundige samenstelling, ook de mechanische behandeling by de bereiding hoeft invloed op do eigenschappen van het glas. Wordt de gesmolten glasmassa te veel afgekoeld, dan wordt het glas broos; by langzame afkoeling wordt hft veerkrachtiger. Wordt gloeiend glas plotseling in heetoolieof gesmolten hars gedompeld, waardoor zijne temperatuur snel daalt,

en laat men het dan verder zeer langzaam afkoelen, dan verkrijgt men liet door de la Bastie (1874) uitgevonden hard glas. Dit glas kan gestooten on geworpen worden zonder te breken. Het verdraagt ook snelle temperatuursveranderingen, maar door een scheurtje of soms ook zonder zichtbare aanleiding valt het met een knal tot fijn poeder uiteen. Dit is daaraan toe te schrijven, dat door hot snelle afkoelen de oppervlakte van het glas vast is geworden, terwijl het binnenste nog gloeiend was. Toen dit eveneens afkoelde, werd door den samenhang van het binnenste met de vaste oppervlakte de samentrekking belet. Hierdoor ontstaat een spanningstoestand der glasdeeltjes, die ton gevolge heeft, dat de deeltjes plotseling overal den samenhang verliezen, wanneer dio op één plaats wordt verbroken. Door deze eigenschap heeft het hardglas niet die algemeene toepassing gevonden, die men aanvankelijk daarvan heeft verwacht. Ook te langzame afkoeling verandert de eigenschappen van het glas. Zij is oorzaak van het zoogenaamde on tg lazen. Wordt namelijk glas gedurende 1 — 2 dagen op de temperatuur van het weekworden gehouden, dan wordt het by het koud worden mat en ondoorzichtig, ten gevolge van de afscheiding van microscopische kristalnaaldjes der silicaten in de glasmassa.

Lood glas is glas, waarin het calcium geheel of gedeeltelik door lood is vervangen. Het heeft minder weerstandsvermogen tegen scheikundigen invloed , maar het bezit sterker lichtbrekingsvermogen dan het kalkglas; buitendien is het gemakkelijker smeltbaar en zachter. Derhalve laat het zich beter verwerken en slijpen en wordt het voor luxevóoiwerpen, kristalglas, en voor optische instrumenten, flintglas, gebruikt.

Als materialen voor de fabricage van het glas gebruikt men het siliciumdioxyde gewoonlijk in den vorm van zand, dat men tracht zoo zuiver mogelijk, vooral vrij van ijzeroxyde, te verkrijgen. Do alkalimetalen worden of als carbonaten of als sulfaten gebruikt. Gebruikt men sulfaten, dan moet houtskool worden toegevoegd, daar hierdoor de vorming van silicaten vergemakkelijkt wordt. Dit proces kan dan b. v. plaats hebben volgens de vergelijking:

Wordt te veel C toegevoegd , dan kan het NajSO, worden gereduceerd tot Na₂S, dat niet door SiO, in silicaat wordt veranderd, en dat het glas gooi tot bruin kleurt. Als ral. inmverbinding

gebruikt men voor fijn glas zuiver marmer, voor gewone glassoorten krijt en kalksteen; soms wordt ook vloeispaat toegevoegd.

Als loodverbinding voor het bereiden van loodglas gebruikt men gewoonlijk de menie, PbjO,,.

Voor het bereiden van glas worden de materialen in de juiste hoeveelheid gemengd en in potten, glaspotten genoemd, in de glasovens gesmolten. Die ovens worden tegenwoordig met gas verhit, dat in een S i emen s\'sch e n gasgenerator,

die in fig. 103 in doorsnede geteekend is, wordt bereid. Door de opening g, die door een ijzeren deksel gesloten kan worden, wordt Tan tijd tot tijd brandstof in den oven gebracht. Deze glijdt langs het hellend vlak hh tot op den rooster cc, waar, tengevolge van de dikke laag der brandstof, slechts een onvolledige verbranding, die koolstofoxyde als verbrandingsproduct oplevert, plaats grijpt, terwijl de hierdoor veroorzaakte hitte tengevolge heeft, dat zich uit het daarboven gelegen brandmateriaal door droge distillatie lichtgas ontwikkelt. Bovendien wordt door de buis n n water gebracht in den ijzoren bak u, die onder den rooster is geplaatst. Het water verdampt daarin en werkt op de gloeiende kool volgens de vergelijking:

Alle in den generator B gevormde gassen gaan door de opening I en worden door de buis D geleid naar de ovens, waar zij verbrand moeten worden.

In lig. 104 is een Siemens\'sche glas cv en in doorsnede geteekend. Hij is voorzien van een regenerator, een inrichting, die dient, om zoo weinig mogelijk warmte door den schoorsteen te laten ontsnappen. Die regeneratoren bestaan in hoofdzaak

uit kamers Z)\' en d , die gevuld zijn raet vuurvaste steenen. waartusscheu vele ruimten overblijven; de gassen, die zich naaiden schoorsteen begeven, gaan eerst in ééne van die kamers, b. v. //, waar zij hunne warmte aan do daarin aanwezige steenon afgeven, om vervolgens door den schoorsteen in do lucht te ontsnappen. Hebben de steenen in Z/ een hooge temperatuur bereikt, dan wordt door middel van een klop de gemeenschap van D\' met de ovengassen afgebroken en deze over d\' geleid. De generatorgassen gaan nu door Cquot; naar D\', waar zü de in de vuurvaste steenen opgehoopte warmte opnemen. Gelijktijdig gaat door een tweede kamer, die in de teekening niet zichtbaar is, en die evenzoo ingericht is cn evenzoo verwarmd wordt als D\', do tot verbranding der generatorgassen vereischte lucht, die daar dus ook op hooge temperatuur wordt gebracht. Lucht en generatorgassen worden eerst met elkander gemengd in de smeltruimte /quot;, waar de glas-potten staan, waarin de materialen door het vuur van het brandende gas tot glas samengesmolten worden. Hebben de steenen in de kamers D\' hunne warmte afgegeven, dan zijn die in de kamers d\' door de ovengassen verhit. Door verplaatsen der klop worden alsdan de ovengassen weder over I/geleid en do generatorgassen en de lucht door c\' in de kamers d\' gebracht, enz. Op deze wijze wordt de door de brandstof voortgebrachte warmte zoo goed mogelijk gebruikt en do temperatuur zeer hoog opgevoerd. De verdere verwerking van het glas tot glazen voorwerpen wordt in de mechanische technologie behandeld.

Als bijzondere soorten van glas noemen wij het strass, een loodglas, dat uit zeer zuivere materialen bereid wordt en wegens zijn groot lichtbrekingsvermogen , dat des te grooter wordt, naarmate zijn gehalte aan lood hooger is, tot het maken van onechte edelgesteenten gebruikt wordt. Verder het meikglas, dat door het laten kristallisceron van aan do glasmassa toegevoegde stoffen zooals calcinmphosphaat, tindioxyde, kryolith, veldspaat enz. uit do amorphe en doorzichtig blijvende grondmassa wordt verkregen. Gekleurd glas verkrijgt men door do oxyden van sommige metalen aan do glasmassa too to voegen , waardoor gekleurde silicaten dezer metalen ontstaan. Do groene kleur van het glas der gewone wynflesschen wordt veroorzaakt door forro-silicaat, dat afkomstig is van de ijzervorbindingen , waarmede de materialen verontreinigd zijn. Hot bruine flessohenglasbevat veel ferri-en mangaan• silicaat, het laatste ten gevolge van do opzettelijke toevoeging van bruinsteen. Toevoegen van chroomoxydo geeft aan glas een fraai

groene kleur, cupri-oxyde een blauwgroene, cobalto-oxyde een blauwe, bruinsteen een paarse kleur. Ook de metalen koper en goud worden als zoodanig tot het kleuren van glas gebruikt. Zij lossen namelijk in do gesmolten glasmassa op, die bij het koud worden eerst kleurloos en doorzichtig blyft. Wordt tit glas echter nogmaals tot zachtwordens toe verhit, dan verkrijgt hut een fraaie roode kleur, en wordt dan als koperrob ij ng las en goudrobijnglas in den handel gebracht. Email noemt men een mengsel van lood-kalium-silicaat en boraat, dat door toevoeging van metaaloxyden gekleurd en dikwijls ondoorzichtig gemaakt wordt.

2U. Rcag\'cnUcn 011 calciumverbimliiigcii. Als herkenningsmiddelen voor calciumverbindingen gebruikt men de inwerking van annnoniumcarbonaat, natriumphosphaat, ammouiumoxalaat en verdund zwavelzuur op de oplossingen der calciumverbindingen. Volgens do vergelijkingen:

verkrijgt men door deze reagentiën bezinkels van onoplosbaar CaCOj, Ca.iCPO.,)^, CaCjO, en OaSO^. Het laatstgenoemde zout ontstaat echter slechts dan, wanneer do oplossingen, die met elkander worden gemengd, niet te verdund zijn, daar CaSO-, niet geheel onoplosbaar in water is. Hierdoor is een middel gegeven, om calciumverbindingen van barium- en strontiumverbindingen te onderscheiden, die zich ten opzichte van ammoniumcarbonaat, natriumphosphaat, en ammoniumoxalaat evenzoo, ton opzichte van zwavelzuur en oplosbare sulfaten echter anders gedragen dan de calciumverbindingen. Calciumverbindingen kleuren, wanneer zij vluchtig zy\'n, de vlam steenrood. liet uit vele strepen bestaande spectrum eener zoo gekleurde vlam is vooral gekenmerkt door een groene en een oranje streep.

212. iStroiiliiim en zijne vcrbimlingcii. strontium komt in de natuur voor als strontianiet, SrCOj, dat to Dronsteinfurt in Westfalen grooto beddingen vormt, en als uoelostien, SrSO,, , dat in grooto massa\'s op Sicilië gevonden wordt. Buitendien bevat bijna elke kalksteen kleine hoeveel heden SrCO, bijgemengd, liet metaal is het eerst in 1808 door Davy bereid. Men verkrijgt het door electrolyse van gesmolten strontiumchloriede. Het heeft een gele kleur en een soortelijke massa van 2,5 G. Het smelt bij roodgloeihitte, wordt gemakkelijk by gewone temperatuur door de zuurstof der lucht geoxydeerd, verbrandt bij het verhitten aan de lucht en werkt hevig bij gewone temperatuur op water onder ontwikkeling van waterstof en onder vorming van strontiumhydroxyde. Het fungeert steeds als een bivalent element.

Van de strontiumverbindingen noemen wij in de eerste plaats hei strontinnioxydc, SrO, en het slronlininhjdroxjde, SrO,H₂. Het strontiumoxyde wordt fabriekmatig gewonnen door SrCC^ te gloeien; SrC0₃ wordt alsdan, echter eerst bij hoogere temperatuur dan CaCOj, in het oxyde en C0₂ ontleed. Door SrO met water samen te brengen, wordt onder warmte-ontwikkeling SrOjH, gevormd, dat in heet water gemakkelijk oplost, terwijl bij het koud worden uit die oplossing het hydraat SrO_IHj-f8HjO kristalliseert. Dit hydraat vindt toepassing voor het winnen van rietsuiker uit de stroop. Strontiumhydroxyde is oen sterker base dan calcium-hydroxyde.

Van de strontiumzouton noemen wij het slronlininiiitraat, Sr(K0₃)dat door inwerking van verdund salpeterzuur op SrCOj en door uitdampen dor verkregen oplossing wordt bereid. Het wordt in de vuurwerkerij gebruikt, omdat het do vlam van brandbare stoffen karmijnrood kleurt.

213. Ueagcntiën op strontiumverbindingen. Terwijl, zooals reels in S 211 i.s gezegd, ammoniumcarbonaat, natrinmphosphaat, en ammoniumoxalaat op gelijke wijze met oplosbare strontiumverbindingen bezinksels voortbrengen, als zij dit met calciumverbin-dingen doen, is het strontiumsulfaat minder oplosbaar dan het calciumsulfaat. Dientengevolge brengt een oplossing van CaSO,,

in de oplossingen van stronüumverbindingen, wel is waar eerst na eenigen lijd, een neerslag voort van SrSO,,. Hierdoor kunnen calcium- eti stronfciumverbindingen van elkander worden onderscheiden. Vluchtige strontiumverbindingen kleuren de vlam karmijnrood. Hot spectrum van zulk een vlam bestaat uit vele strepen, waarvan één oranje, twee roede en één blauwe bijzonder karakteristiek zijn.

214, liarium en zijne Ycrbiiidingcn. Het barium komt hoofdzakelijk in de natuur voor als zwaarspaat, BaS0₄, en als witheriet, BaC0₃. AI zijne verbindingen hebben een groote soortelijke massa; hiervan is ook de naam barium — barus is het Grieksche woord voor zwaar — afgeleid. Het metaal, dat het eerst door Beezelius werd afgescheiden, wordt door electrolyse van gesmolten bariumchloriede verkregen. liet is een wit metaal, dat bij hooger temperatuur dan het gietyzer smelt, en een soortelijke massa van 3,75 G. heeft. Het wordt bij gewone temperatuur door de zuurstof der lucht geoxydeerd en het verbrandt, wanneer men het aan de lucht verhit, met oen schitterend licht. Op water werkt het bij gewone temperatuur onder ontwikkeling van waterstof en vorming van BaOjII,. Het fungeert steeds als een bivalent element.

Rariumoxydc, BaO, wordt door gloeiing van BaCO, verkregen. Daar dit zout echter veel moeilijker gedissocieerd wordt dan SrCOj, voegt men daaraan kool toe. Hierdoor ontstaat reeds bij lager temperatuur BaO en CO. Met water verbindt hot zich onder levendigewarmto-ontwikkelingtot barininliydroxyde, naOJf,, een sterker base dan SrOjIIj; hot is ook gemakkelijker oplosbaar in water dan Sr0₂lf₂. Hit die oplossing kristalliseert hethydraat BaOjHj-f-8 HjO. De oplossing, barytwater genoemd, wordt iu het laboratorium veel gebruikt; o. a. ter bepaling van het gehalte der lucht aan CO,, daar zij niet C\'Oj onoplosbaar Ba(\'0₃oplevert, dat verzameld en gewogen kan worden.

Barinmdioxydc, BuO-, ontstaat door verhitting van BaO aan do lucht. De overeenkomstige verbindingen SrOj en (aO, kunnen,

op deze wijze niet worden verkregen. Met water vormt Ba0₂ een hydraat BaOj-t-lljO, dat ook door inwerking eener oplossing van 11,0, op lialijO, kan worden bereid. Dat het lot bereiding van zuurstof en waterstofdioxyde dient, is reeds in S -12 en §52 medegedeeld.

Do bari umzou ten worden door inwerking van zuren op witheriet verkregen. Men gebruikt voor hunne bereiding echter ook zwaarspaat, BaSOi. Daar deze stof echter door zuren niet ontleed wordt, verandert men haar door glooien met kool in BaS, dat door zuren onder ontwikkeling van 11,8 in bariumzouten dezer zuren wordt veranderd. Barinmchloricdc, llaCl, 211,0, dient in hel laboratorium als reagens op sulfaten (§ 174). Bariiim-nitraat, (ISaXO»),, wordt in de vuurwerkerij tot het verkrijgen van groene vlammen gebruikt. Bariumsnlfaat, BaSO., , wordt als zwaarspaat, en ook wanneer het kunstmatig door neerslaan van oplosbare bariumzouten met verdund zwavelzuur of met sulfaten bereid is, als witte verfstof, verder als vulstof voor do bereiding van papier en karton gebruikt.

•Jlö. Roagcntiön oi» baritnnvcrbiiidiiigcn. Ook in do oplossingen van bariumzouten brengen ammoniumcarbonaat, natrium-phosphaat en ammoniumoxalaat bezinksels voort, daar bariumcar-bonaat, bariumphosphaat en bariumoxalaat oven onoplosbaar zijn als de overeenkomstige strontium- en calciuinzouten. Hierdoor onderscheiden zich de verbindingen der aardalkalimetalen van die dor alkalimetalen. Gewoonlijk wordt (NH^jCOj gebruikt om bij analyses de aardalkalimetalen van de alkalimetalen te scheiden. Van de strontium- en calciuinzouten onderscheidt men de bariumzouten door een oplossing van CaSO., als reagens te gebruiken. Hierdoor wordt namelijk, wegens de bijna volkomen onoplosbaarheid van BaSO., in water en zuren, in de oplossingen van bariumzouten dadelijk een bezinksel voortgebracht. Verder kan ook kalium-dichromaat voor de afscheiding van bariumverbindingen gebruikt worden, daar dit zout volgens do vergelijking;

nvt bariumzouten een geel neerslag van BaCr,Oj voortbrengt, terwijl kalium-dichromaat geen bezinksel in de oplossingen van strontium-en f-alciumzouten doet ontstaan. De bariumzouten kleuren do vlam groen. Het spectrum dier vlam bestaat uit vele oranje, gele en groene strepen, waarondereen lichtgroene bijzonder karakteristiek is.

de alkaliselie aarden. Do metalen calcium, strontium on barium hebben in hunne physische en chemische eigenscliappen veel overeenkomst met elkander. Zij zijn alle bivalent, zij worden reeds by. gewone temperatuur door vochtige lucht geoxydeerd, zij ontwikkelen bij gewone temperatuur met water waterstof, terwijl zij zelf daarbij in moer of minder oplosbare liydroxyden veranderd worden. Deze zijn sterke basen, die ook met zwakke zuren bestendige zouten vormen. Vele van deze eigonsehappen Lebben zij gemeen met do alkalimotalén. Door het uitwendig aanzien hunner oxyden, de geringere oplosbaarheid hunner hydroxyden, en verder door de onoplosbaarheid hunner phosphaten en silicaten, hebben zij echter ook eonigo overeenkomst met do aardmetalen, zooals aluminium enz., wat door den naam van alkalische aardmetalen wordt aangeduid.

De onderlinge verschillen der metalen Ca, Sr en Ba en hunner verbindingen hangen weder op eenvoudige wijze samen mot do grootte hunner atoomgowichten. Zoo neemt do soortelijke massa der metalen en hunner oxyden in dezelfde volgorde toe als hun atpomgewicht. Ofschoon de smeltpunten dor metalen nog niet nauwkeurig bepaald zijn, weet men toch, dat dit ook met die physische constante het geval is. Do oplosbaarheid der hydroxyden, ovenals hunne sterkte als basen en de bestendigheid der car-bonaten tegen de hitte, nemen toe met het toenemen der atoom-gewichten, do oplosbaarheid dor sulfaten daarentegen noemt in dezelfde volgorde af. Opmerking verdient verder, dat het atoom-gewicht van het strontium ongeveer gelijk is aan de helft van de som der atoomgowichten van calcium en barium, want

= 87,52 is. liet verschil tusschen de groette van het atoomgewicht van Sr én Ca is = 47,52, dat tusschen Ba en Sr =49,32, getallen, welke ongeveer van dezelfde grootte zijn als de verschillen tusschen de atoomgowichten van K, Cs en Kb. (§ quot;204)

-ir. Samen li ang (nsscheii tic eigenschappen der elementen en de grootte huiiner iitoomgeiviehton. Na de behandeling van elke groep hebben v.-ij een algemeen overzicht over de eigenschappen dei-elementen, tot die groep behoorende, gegeven, en daarin telkens er -op gev/ezen, dat het verschil in eigenschappen van de elementen ééner groep verhand houdt met do plaats, die elk element verkrijgt, wanneer men de elementen van die groep rangschikt volgens de grootte hunner atoomgewichten. Dat er dus samenhang bestaat bestaat tusschen de grootte van de atoom-gewichten en de overige eigenschappen van die elementen, welke op elkander gelijken, is reeds hieruit duidelyk en heeft men sedert langen tijd opgemerkt. Dat echter de eigenschappen van alle elementen op regelmatige wijze afhangen van de grootte hunner atoomgewichten, is in 1868 door D. Mendelejefi en bijna gelijktijdig door Lotiiae Meijer aangetoond. Te dien einde rangschikten zij de elementen in arithmetische volgorde hunner atoomgewichten. Doet men dit b. v. met de 14 elementen, welker atoomgewichten tusschen 7,03 en 35,4quot;)3 gelegen zijn, en plaatst men deze in 2 reeksen van 7 elementen onder elkander:

Li =7,03 Pc - 9,05 B =11,0 C =12,00 N — 1 ,0-H 0 = 16 F= ]n,0 Na ■= S3,03S Mg = 24,3« Al -_= 27,08 Si = 28,06 I\' = 31,03 S = 32,003 Cl = 35,453,

dan merkt men op, «lat de 7 in de eerste reeks geplaatste elementen, voor zoover zij door ons behandeld zijn, tot verschillende

groepen behooron. Ook het beryllium, dat tot nu toe niet besproken is, behoort tot een andere groep dan de 0 andere elementen. Verder blijkt, dat die arithmetische volgorde der atoomgewichten aan een regelmatige verandering der valentie ten opzichte van verschillende elementen beantwoordt. Zóó hebben b. v. de chlorieden dezer elementen de samenstelling:

LiOH Be(OIl).₂ B(OH)3 CO(OIT)j N0₂(0H) -de hoogste waterstof verbindingen zijn:

JSfog meer opmerking verdient het, dat het 8^,te element in die volgorde met het l^ste, hot 9^Je met hot 2^de en zoo voorts het H*¹⁶met het 7^de tot dezelfde groep van elementen behooron, wat o.a. uit de samenstelling hunner verbindingen blijkt. Zóó hebben de chlorieden de samenstelling:

Na₂0 MgO AliOj SiO_t P..O_s SO, Cl,,O- : de hoogste zoutvormende hydroxyden hebben de samenstelling: NaOH Mg(OT-n, Al(OH), 81(011)., PO(On)o 80,(011), 010,(011); de hoogste waterstofverbindingen zijn:

Wanneer men nu nagaat. dat de atoomgewichten van de 7 elementen der 2^lle reeks alle ongeveer 16 atoomgewichtseenheden grooter zijn dan de atoomgewichten der 7 onmiddellijk boven hen geplaatste elementen, dan kan men de opgemerkte regelmatigheid uitdrukken door te zeggen : Met het toenemen der atoomgewichten verandert de valentie dezer elementen in regelmatige volgorde, terwyl elementen, waarvan het atoomgewicht ongeveer 16 eenheden verschilt, met gelijke valentie in hunne verschillende verbindingen fungeeren.

Maar ook in ander opzicht bestaat er regelmatigheid in het veranderen der eigenschappen dezer elementen mot het toenemen van het atoomgewicht en tevens dezelfde periodische terugkeer

der eigenschappen , wanneer het atoomgewicht 16 eenheden is toegenomen. Zóó zijn b. v. Li en Na elementen, welker oxyden en hydroxyden sterk basische eigenschappen hebben , de oxyden en hydroxyden van Be en Mg zijn minder sterk basisch. BjOj en AUO3, 3(013)^ en A1(0H)₃ hebben reeds het karakter van zeer zwakke zuuranhydrieden en zuren , ofschoon zij, en vooral A1(0H)₃, ten opzichte van sterke zuren ook nog zwak basische eigenschappen bezitten. COjOn SiO, zijn anhydrieden van zwakke zuren, NjO- en F,Oj, HN0₃ en H₃PO.., zijn sterk zure oxyden en hydroxyden, in S0₃ en neemt het zuur karakter nog toe,

terwijl het in C10₃0H het sterkst wordt. Zoo zijn verder CH, en SiHj indifferente, NH,-. en PH^ basische, 0H₂ en SHj indifferente of zwak zure, HF en HC1 sterk zure waterstof verbindingen. Verder zyn HF en HC1 zeer bestendige, door verhitting moeilijk ontleedbare verbindingen, 0H₂ en SH» zijn gemakkelijker door warmte te splitsen, nog onbestendiger zyn NH, en PH₃ en het onbestendigst tegen verhitting zijn GIL, en SiHj. Ook sommige physische eigenschappen der elementen veranderen óp regelmatige wyze in die volgorde, b. v. het atoomvolume, zooals uit het volgende overzicht blijkt;

Li 11,0 Be 0,5 B 4,4 C 5,6 (\') N 15,8 (²) O 18,3 (³) F -Na 23,7 Mg 13,8 Al 10,7 Si 12,2 F 13,5 (\'\') S 15,7 (⁵) Cl 25,0 (quot;j.

Door Mesdelejepf zijn nu alle elementen volgens de grootte hunner atoomgewichten zoodanig gerangschikt, dat zij in een horizontale reeks naast elkander worden geplaatst, totdat een element komt, waarvan de eigenschappen gelijken op die van het eerste element in die reeks. Dit verkrijgt dan zijn plaats onder het eerste element der reeks, hot volgende onder het tweede enz. totdat weder een element komt, dat op het eerste in de beide voorafgaande horizontale reeksen gelijkt, enz. Op deze wijze vei krijgt men de tabel op bladz. 367. Zy bevat alle elementen, waarvan de atoomgewichten en de eigenschappen voldoende hekend zijn, en wel verdeeld in 12 horizontale reeksen en in 8

(1) Dp soortelijke mnssa van grapliiet is als grondslag genomen voor het berekenen

onder elkander geplaatste groepen. Boven elke groep wordt door de formules R₂0. RO, R,Oj enz. de samenstelling der hoogste zoutvormende oxyden en door de formules RIT,, tot Rilde samenstelling der lioogste waterstofverbindingen der tot die groep be-hoorende elementen aangeduid. De meeste elementen der groepen I tot III vormen geen waterstofverbindingen, of althans geene, waarvan de moleculairformule met zekerheid bekend is.

In de reeks I is alleen de waterstof geplaatst, daar dit element, dat het kleinste atoomgewicht heeft, wat zijne eigenschappen aangaat, in zekeren zin alleen staat. De reeksen 2 en 3 bevatten de zooeven besproken elementen Li tot Cl, terwijl de elementen K tot Mn in de reeks 4 hunne plaatsen krijgen in do groepen I tot VII. Op het Mn volgen 3 elementen Fe, Co en Ni, die in de reeks 5 in de groepen I tot III misplaatst zouden zijn. Zij worden naast elkander in de reeks 4 in een nieuwe groep VIII geplaatst, hetgeen gerechtvaardigd wordt zoowel door de eigenschappen dezer elementen, als ook door de omstandigheid, dat zich hetzelfde verschijnsel in reeks G en 10 herhaalt. Het op Ni volgend clement Cu is in de tabel tusschen haakjes geplaatst, om hiermede aan te duiden, dat het in groep I niet zoo op zijn plaats is als de daarboven staande elementen : hetzelfde is het geval met Ag in reeks 7 en Au in reeks II. Deze elementen, die onderling veel overeenkomst hebben, vormen niet zooals de elementen K en Na dit met Cl en F doen in hunne eigenschappen een scherpe tegenstelling met de elementen, welke in de arithmetische volgorde hen voorafgaan , namelyk met Ni, Pd en Pt: hunne eigenschappen vormen veeleer een geleidelijken overgang van do eigenschappen van Ni, Pd en Pt tot de eigenschappen van de in de groep II geplaatste elementen Zn , Cd en Hg. In verband hiermede, en ook tengevolge van de omstandigheid. dat de elementen van do 4^lle. ()^(lc. 8^ste, 10^Je en 12\'^le reeks, dus van de met even getallen genummerde reeksen , die tot één groep behooren, meer overeenkomst in eigenschappen onderling hebben, dan met de elementen van de ü\'\'⁶, , 9^de en ll^ie reeks, dus van de oneven reeksen, en dat deze weder onderling meer overeenkomen , verdeelde Mendeleiefk de elementen ook in 2 kleine perioden, waarvan elke 7 elementen der reeksen 2 en 3 bevat, en in 5 groote perioden, elk van 17 elementen, waarvan de eerste met K begint en met Br eindigt, terwijl do tweede met Rb begint en met T eindigt enz. In de op doze wijze op blad;;. 369 samengestelde tabel verkrijgt men dan de groepen 1 tot VH elk in tweeën gesplitst, en wel zoo, dat men eerst de

Cl	—7	,—,	0
	Cl		X
X	0	lO	co
rH	Cl	Cl	c 1
II	II	II	T—1 II
II	II	!l O	II
yj	7J	rr¹	H-3

groepen 1 tot Vil met uitsluitend elementen uit de even reeksen, vervolgens de groep VIII en verder weder de groepen I tot VU met uitsluitend elementen uit de oneven reeksen verkrijgt. Door deze rangschikking wordt zoowel het regelmatig veranderen als het periodisch terugkeeren der eigenschappen met het toenemen van het atoomgewicht op de beste wijze aanschouwelijk gemaakt. Het verschil tussehen do tot één groep behoorendo elementen van 2 groote perioden bedraagt gemiddeld 45 atoomgewichtseenheden. Verder dient nog opgemerkquot;: te worden, dat de elementen dor 1ste _eil 2^de kleine periode meer afwijken van de andere elementen, die tot dezelfde groep behooren, dan deze onderling. Daar het verschil tussehen de atoomgewichten dezer elementen met de overeenkomstige der l^3te groote periode ook geringer is dan de verschillen tussehen de overeenkomstige elementen der groote perioden onderling, zijn deze afwijkingen een bewijs te meer voor don invloed, dien de grootte van het atoomgewicht op de overige eigenschappen der elementen heeft.

218. Toepassingen van het periodische stelsel. Hot beginsel van het periodische stelsel, dat do eigenschappon van een element in hooge mate afhangen van zün atoomgewicht, dus ook van de plaats, die liet op de tabel inneemt, wordt bijzonder duidelijk , wanneer wij trachten de eigenschappen van eenig element af to leiden uit de eigenschappen der elementen, die tot dezelfde reeks en tot dezelfde groep behooren. Wij kiezen als voorbeeld hot selenium. Zijn plaats is in de 5^ie reeks tussehen As en Br en in de V^de oneven groep tussehen S en Te. Wij kunnen nu in het algemeen zeggen, dat, gelijk het atoomgewicht van Se het midden houdt tussehen het atoomgewicht van As en Br en ook tussehen hot atoomgewicht van S en Te, de eigenschappen van Se zoowel het midden moeten houden tussehen de eigenschappen van As en Br als van S en ïe. Dit blijkt uit het volgende: 1) De samenstellingder waterstofverbindingen: AsH₃, SePI₂, BrH en SH₂, SeH₂ToHj. 2) Do samenstelling der hoogste zoutvormende hydroxyden: AsO(OH)3, SeOj(OH),, BrO^OH) on SO^OH),, SeO,(OH),, TeO^OHjj. .quot;.) AsHj is oen indifferente verbinding, HBr een sterk zuur, 11,Se is een zwak zuur; Asllj is door verhitting gemakkelijk te ontleden, SeHj is bestendiger, nog bestendiger is HBr; AsII₃is zeer weinig oplosbaar in water, SeH, lost beter op, het best 11 Br. 4) AsO(OH)3 is een zwakker zuur dan Se0₁(0H)₁ en dit is een zwakker zuur dan BrOj(OH). 5) As heeft door zijne

physische en chemische eigenschappen meer overeenkomst met do metalen dan Se en dit is weder minder metalloid dan Br. 6). Het atoomvolume van As is =13,2, dat van Br =26,9; het atoom-volume van S is =15,7, dat van To = 20,5 en het atoomvolume van Se is = 16,9. 7) SOj is gasvormig, Se0₂ sublimeert bij 300\', TeOj sublimeert by witgloeihitte; SO „ is zeer gemakkelijk oplosbaar in water, SeO,₂ is moeilijker en Te0₂ is byna niet oplosbaar; S0₂ is moeilijker to reduceeren dan Se0₂ en dit weder moeilijker dan TeOj. 8). Het smeltpunt van S ligt bij 114°, van Se bij 217\', van Te bij 412°; het kookpunt van S ligt bij 448% van Se bij 680\', van Te by witgloeihitte; enz. Wanneer men nu verder in aanmerking neemt, dat volgens de plaats, die Se inliet periodische stelsel inneemt, de eigenschappen van Se op analoge wijze moeten verschillen van de eigenschappen van S en Te als de eigenschappen van As verschillen van die van P en Sb en de eigenschappen van Br van die van Cl en J, dan wordt hot mogelijk bijna alle eigenschappen van Se af te leiden uit do eigenschappen der elementen, die in do tabel hunne plaats in zijne nabijheid hebben.

Nu merken wy in de tabel verscheiden plaatsen op, die niet door een element zijn bezet. Het was te voorzien, dat dit het geval moest zijn, daar wij niet verwachten kunnen, dat wij reeds alle elementen kennen. Toen Mendelejeff in 1868 zyn stelsel bekend maakte, was dit nog mot moer plaatsen het geval; zoo kende men o. a. de elementen Ga, Sc en Ge niet. En juist de eigenschappen van deze toen nog onbekende elementen heeft Men-delejepp op analoge wyze, zooals wij zooevcn met het selenium gedaan hebben, afgeleid uit de eigenschappen der bekende elementen , die tot dezelfde of naburige reeksen en groepen behoorden. Toen nu in 1875 door Lecoq de Boisbaudkan het door hem Gallium genoemde element met het atoomgowicht 69,9, in 1879 door Nilson en Cleve het door hen Scandium genoemde element met het atoomgewicht 44,09 , en in 1887 door Winklee het door hem Germanium genoemde element met het atoomgewicht 72,31 ontdekt werd, bleek het, dat de eigenschappen van deze elementen bijna volkomen overeenstemden met die, welke door Mendei.kjeff uit hunne plaats in het stolsel waren voorspeld.

Maar niet alleen op deze wyze is de grooto waarde van hot periodische stelsel gebleken. Het heeft ook dienst gedaan en doet dit nog, om onjuistheden in atoom gewichtsgetallen te doen ontdekken. In 1868 waren algemeen voor vele elementen andere

atoomgewichten aangenomen dan die, welke door Mendelejëf? voor liet opmaken der tabel zijn gebruikt. Zoo beschouwde men beryllium als oen trivalent metaal met het atoomgewicht 13,55. Daar voor een dergelyk element tusschen C en IST in het stelsel geen plaats is, stelde Mendelejeff de hypothese, dat Bo oen bivalent metaal en zijn atoomgewicht =9,05 zijn moest. Door de bepaling der dampdichtheid van berylliumchloriede, welke door Nilson en Petterson (1884) overeenstemmend gevonden werd met die, welke door de formule BeCl, geëischt wordt, wanneer het atoomgewicht van Be = 9,05 is, is de juistheid van deze veronderstelling aangetoond. De atoomgewichtsbepalingen van titanium hadden uitkomsten gegeven, dio tusschen de getallen 48 en 56 inlagen. Daar Ti een quadrivalent element is, dat volgens zijne eigenschappen tot de groep IV behoort, nam Mendelejeff 48 als do meest waarschijnlijke waarde aan, welke waarde door Thorpe (1883) bevestigd werd. Het indium werd voor bivalent gehouden en zijn atoomgewicht derhalve = 75,8 aangenomen. Daar voor een dergelijk element in het stelsel geen plaats was, vermoedde Mendelejeff , dat het trivalent en zijn atoomgewicht =113,7 zijn moest, welk vermoeden hij door de bepaling van de soortelijke warmte van indium gegrond vond. Voor tellurium hadden de atoomgewichtsbepalingen 128 als waarde voor hot atoomgewicht gegeven. Het periodische stelsel eischt voor dit element een atoomgewicht tusschen 120 en 127. Met zekerheid is die constante ook nu nog niet bekend. De atoomgewichten der elementen osmium, iridium, platina en goud waren in die volgorde = 198,6, 196,7, 196,7 en 196,2 gevonden. Verkrijgen zü echter een plaats in het stelsel volgens hunne eigenschappen, dan moet het atoomgewicht van Os kleiner zijn dan dat van Ir, dit weder kleiner dan dat van Pt en dit kleiner dan het atoomgewicht van Au. De atoomgewichtsbepalingen van Ir, Pt en Os door Seübert (1878—1891) en de atoomgewichtsbepaling van Au door Krüss en door Thorpe en Laurie (1887) verricht, hebben ook de juistheid dezer gevolgtrekking bewezen. Het atoomgewicht van u r a n i u m werd slechts half zoo groot aangenomen als tegenwoordig. Do onderzoekingen van Zimmermann (1881) over de soortelijke warmte van dit element en de dampdi\'-htheid van enkele zijner verbindingen hebben ook deze verandering gerechtvaardigd.

periodische stolsol geen kunstmatig stelsel is, maar dat liet uit de eigenschappen deiquot; elementen op natuurlijke wijze voortspruit, zoo weten wy toch niets van de oorzaken van don samenhang tusschen de eigenschappen der elementen en hunne atoomgewichten, dien liet tot uitdrukking brengt. De veronderstelling, dat de stof slechts één van aard is, en dat de atomen der elementen ontstaan zijn door verdichting van één en dezelfde oorspronkelijke materie, met een woord, dat er slechts één waar element zou bestaan, is dikwijls geuit, toch zonder dat men hiervoor eenig bewijs heeft kunnen vinden. Zoo hebben b. v. alle pogingen, in het werk gesteld om onze elementen te ontleden, een negatief resultaat gehad. Toch werd reeds in 1815, weinige jaren nadat Dalton de grondslagen dor atoomtheorie ontwikkeld had, door zijnen landgenoot Peoutaan dit denkbeeld van de eenheid der stof een bepaalde vorm gegeven. Peout had namelijk opgemerkt, dat de atoomgewichten van vele elementen rationeele veelvouden schenen te zijn van hot atoomgewicht der waterstof. Hij stelde derhalve de hypothese, dat de atoomgewichten van alle elementen nauwkeurig door gelieele getallen moesten worden uitgedrukt, en dat de ook toen reeds opgemerkte afwijkingen aan waarnemingsfouten moesten toegeschreven worden. Hij hield daarom de waterstof voor het eenige element en veronderstelde, dat door hare verdichting alle andere elementen waren ontstaan. Do resultaten van de nauwkeurige atoomgewichtsbepalingen van Beezelius (1810—1830) waren met die hypothese in tegenspraak; toen echter door de bepaling van het atoomgewicht der koolstof door Dumas en Stas (1840) bleek, dat dit nauwkeurig —12 was, wanneer het atoomgewicht dor zuurstof 16 aangenomen werd, terwijl Beezelius hiervoor 12,2 gevonden had, vond die hypothese nieuwen steun. De met onovertroffen nauwkeurigheid door Stas (1860 — 1865) uitgevoerde bepalingen der atoonigewichten van de elementen zilver, stikstof, bromium, chloor, jodium, lithium, kalium en natrium hadden echter tot uitkomst, dat deze eenvoudige betrekking tusschen het atoomgewicht van de waterstof en de atoomgewichten der overige elementen niet bestaat en dat do hypothese van Peout derhalve niet met de feiten in overeenstemming is. Wel is waar zijn bij vele elementen de afwijkingen hunner atoomgewichten van geheele getallen niet groot, vooral wanneer men het atoomgewicht der zuurstof nauwkeurig = l(i aanneemt. Maar afgezien daarvan, dat de bepalingen van het atoomgewicht der zuurstof de juistheid van het getal 16 niet eens

waarscliijnlyk hebben gcmtvakt, wijken de waarden, door Stas voor die atoomgewichten gevonden, veel meer af van geheele getallen, dan de grootte der waarnemingsfouten zoude gedoogen. Do werkelijke oorzaak van den samenhang tusschen de eigenschappen der elementen en de grootte hunner atoomgewichten ligt nog in liet duister.

220, Ucrcnlingswijzc en eigenschappen. Het magnesium komt ia de natuur zeer algemeen verspreid voor on begeleidt dikwijls het calcium in zijne natuurlijk voorkomende verbindingen. Groote massa\'s vormt het dolomiet, een dubbelzout van calcium- en magnesiumcarbonaat, CaCOj .MgCC^; verder vindt men het mag-nesiet MgC0₃, het kieseriet, MgSO^-l-HjO, het kainiet, MgS0₄ . KC1-f-6 HjO en het carnalliet, MgClj . KC1-t-6 H,0. Buitendien noemen wij het spinel, Mg0,Al₂0₃, de silicaten asbest, a m i a n t, talk en meerschuim. Ook komt magnesium als hoofdbestanddeel voor in vele andere silicaten, zooals augiet, hoornblende, o 1 ivien, turma 1 ij n en serpentij n, delfstoffen, die in vele rotssoorten gevonden worden.

Davy bereidde in 1808 het eerst magnesium door magnesium-oxyde met kaliumdamp te reduceeren. Tegenwoordig wordt het fabriekmatig volgens twee methoden gemaakt. De methode van Cauo.v en De villi bestaat daarin, dat men door verhitten watervrij gemaakt carnalliet met natrium in een kroes samensmelt. Volgons de vergelijking:

wordt magnesium gevormd; men zuivert het door distillatie in een waterstofstroom. Volgens de methode van GKilTZKL bereidt men het door electrolyse van gesmolten carnalliet. Fig. 105 geeft

een afbeelding van de hiervoor gebruikte inrichting. Een uiL giet-staal vervaardigde kroes y wordt met carnalliet gevuld, en in den

oven 0 met behulp van generator-gassen verhit. Deze kroes dient tegelijkertijd als negatieve electrode. De positieve electrode bestaat uit een koolcylinder A. Om beide electroden zooveel mogelijk van elkander te scheiden, is de koolelectrode ingesloten in een porseleinen vat dat echter door openingen s toelaat, dat het gesmolten zout bij de electrode komt. Het aan de positieve electrode afgescheiden chloorgas ont-Om het oxydeeren van het afgescheiden wordt door de buis li stikstof of een Dit ontwijkt met het chloorgas door de buis li_r De kroes g is met oen deksel D, dat de overige deelen van het toestel draagt, gesloten. De door A\', ontwykende gassen worden over kalk geleid, en nadat zij op deze wijze van chloor bevrijd zijn. door ii opnieuw in het toestel gebracht.

Magnesium is een zilverwit metaal, dat een soortelijke massa van 1,75 G. heeft; het smelt tusschen 700\' en SOOquot; en kookt bij ongeveer 1000\'. Bij gewone temperatuur wordt het slechts aan de oppervlakte door lucht geoxydeerd; in een gasvlam kan het aangestoken worden en brandt dan met een bijzonder schitterend licht. Het wordt om die reden voornamelijk voor signaalvuur gebruikt; het dient ook, wanneer men het in daarvoor ingerichte lampen in den vorm van draad of band verbrandt, voor het photographeeren in het donker, daar zijn licht veel scheikundig werkende stralen bevat. Het werkt bij gewone temperatuur niet, bij kookhitte slechts uiterst langzaam op water. Verdunde zuren, ook koolzuurhoudend water, werken op magnesium zoodanig, dat waterstof ontwikkeld en magnesiumzouten gevormd worden. Ook door oplossingen van ammoniumzouten wordt het onder vorming van ammonium-magne-sium-dubbelzouten in oplossing gebracht. Magnesium fungeert uitsluitend als bivalent element.

2ii, Oxj\'de en hydroxjde van liet magnesium. Magnesium vormt slechts fcOn oxyde, MgO en één hydroxyde MgOjllj.

Maguesiumoxj-de, 31^0, ook mag nes ia genoemd, onLstaaL bij het verbranden van magnesium en bij het gloeien van magnesium-carbonaat. Het is een wit, zeer volumineus, amorph poeder, dat in de genceskuude wordt gebruikt. Zwak gegloeide magnesia verbindt zich met water onder zachte verwarming tot magnesium-hydroxyde en verhardt dan. Hiervan maakt men in de nijverheid gebruik; men mengt namelijk het oxyde met water tot een deeg, dat men als materiaal ter bereiding van vuurvaste steeneu en kroezen bezigt.

Mugtiesinmhydroxyde, Mg0₂H₂, wordt door kalium- of natrium-hydroxyde uit de oplossingen van magnesiumzouten neergeslagen als een geleiachtig bezinksel, dat, bij 100\' gedroogd, een wit amorph poeder vormt. Het lost in uiterst geringe mate in water op; die oplossing kleurt rood lakmoes blauw. Door gloeiing wordt liet in MgO en HjO ontleed. Wordt het met oplossingen van ammonium-zouten samengebracht, dan ontstaan oplosbare dubbelzouten:

kan uit zeewater worden verkregen en wordt in groote hoeveelheden uit ca maillet gewonnen. Uit zijne waterige oplossing kristalliseert het als MgCl₂ -1- 6 HoO. Die kristallen vervloeien aan de lucht. Worden zij verhit om het water uit te drijven, dan vormt zich MgO en wordt HC1 ontwikkeld (§13). Om watervrij MgClj te verkrijgen, voegt men bij zijne oplossing NH^Cl. Er vormt zich dan het dubbelzout MgOl,. KH₄C16 HjO. Dit wordt bij het verhitten eerst ontleed in MgCl, .XH₄C1 en water, dat ontwijkt, terwijl by sterkere verhitting ook NH,C1 vervluchtigd wordt en watervrij MgCI₂ overblijft. Ook dit zout vervloeit aan de lucht. Wordt MgC\'I₂ in een luchtstroom op 1000 verhit , dan wordt MgO gevormd en chloor ontwikkeld (§ 10). Gok met kalium-, natrium- en calciumchloriede vormt MgCU dubbelzouten van de samenstelling MgClj. KC1 0 HjO, MgCL . NaCl 6 H.O en 2 MgClj. CaClj -f- 12 IljO.

Magnesiumsnlfaat, MgSO.,, ook bitterzout genoemd, komt als kieseriet in do natuur voor en vormt in opgelosten toestand een bestanddeel van d^ minerale bronnon te Epsom, Friedrichshall en Ofen, die als bitterwator in do geneeskunde gebruikt worden. Bij gewone temperatuur kristalliseert uit de waterige oplossing -MgSO_t -f- 7 HjO , bij O\' Mg80_t-f-12HjÜ, bij 70 Mgö0₄-f-6 H,0.

Met. andere sulfaten, b. v. met kaliumsulfaat, vormt het dubbel-zouten. Het wordt gebruikt ter bereiding van kalium- en natrium-sulfaat (si 19- en §197); verder voor het appreteeren van lichte katoenen weefsels, om deze zwaarder te doen schijnen.

Magnesinmearbouaat, Mgt\'0_;l, komt in de natuur als in ag n e s i ot voor, zijn dubbelzout met CaCOj vormt het dolomiet. Door inwerking van kalium- of natriumcarbonaat op de oplossingen van magnesiumzouten ontstaat basisch magnesiumcarbonaat als een wit bezinksel, terwijl tegelijkertijd COj wordt ontwikkeld. Do samenstelling van hot neerslag verschilt naar do omstandigheden van temperatuur en concentratie en naar de hoeveelheden der op elkander werkende oplossingen.

Kcagcntiën op magnesininverbiudiiigeii. Van do magnesiumverbindingen zijn magnesiumhydroxyde, het phosphaat en carbonaat onoplosbaar in water. Derhalve wordt door KOU, NaOII on Nil., in de oplossingen der magnesiumzouten een neerslag voortgebracht:

4MgSu_t -f- 4Na.(.\'0, Hjü = MgfOH), . 3MgCO, 4- INajSOj CO,, en door di-natriumphosphaat:

Bevat de oplossing echter ook ammoniumzouten, dan heeft een inwerking van KOH, NaOII, , K,C0₃ en NajCOj niet plaats, daar de magnesium-ammonium-dubbelzouten door die reagen-tiên niet aangetast worden. Wel echter ontstaat met di-natrium-phosphaat ook bij aanwezigheid van ammoniumzouten en NE3 een bezinksel volgens de vergelijking:

Deze reactie vooral dient tot het herkennen van magnesiumverbindingen. Nadat men door toevoeging van NIIM\'I en (NHJjCOj iie verbindingen van f.\'a, Sr en Ba, zoo dezo aanwezig waren, verwijderd heeft, wordt NHj en Na, liij de oplossing gevoegd, om door het al of niet ontstaan van een neerslag de aan- of af-■■vezigheid van inagnesiumverbindingen aan te toonen. Do magne-

siumverbindiiigen geven geen vlamklouring. ileL voukoiispeotrum van magnesium bestaat in liuofdzaak uit 2 heldere groene strepen.

UerjlliuiH en zijne verbiiidingen. Hot beryllium komt in de natuur sleclits zelden voor, voornamelijk in het beryl, AljBej^iOjV,. Het .smaragd, het bekende edelgesteente, heeft dezelfde samenstelling; het bevat echter een kleine hoeveelheid chromi-oxyde, waardoor het groen gekleurd is.

Het metaal wordt bereid door BeCl₂ met natrium te verhitten. Het is zilverwit, rekbaar en pletbaar, en heeft een soortelijke massa van 2,1 Gr. Zijne soortelijke warmte bedraagt bij gewone temperatuur slechts 0,425, zoodat zijne atoom warmte, evenals die van B, 0 en Si, elementen, die in het periodische stelsel in zijne nabijheid oen plaats verkrijgen, te gering, namelijk = 3,86 wordt. Bij 500quot; komt zijne soortelijke warmte echter de normale nabij (g 159). Bij gewone temperatuur blijft het onveranderd aan de lucht. Ook bij sterke verhitting verbrandt het slechts aan de oppervlakte, daar het gevormde oxyde het metaal bedekt en voor verdere oxydaiie beschut. Door water wordt het, ook bij kookhitte, niet aangetast. Door verdunde zuren, met uitzondering van salpeterzuur, wordt hot in berylliumzouten veranderd. Ook met KOH en XaOH ontwikkelt het waterstof onder vorming van kalium- of natrium-beryllaat. Beryllium fungeert uitsluitend als bivalent element.

Bervllininhydroxyde, BeOjll,? wordt uit de oplossingen lea-berylliumzouten door KOH, NaOH en NH, als een witte, gelei-achtige massa neergeslagen. Het is oplosbaar in een overmaat van KOH of NaOH, waarschijnlijk tengevolge van de vorming\' van : ■ losbare zouten Be(OK)_s en Be(ONa)., zoodat BeOjH, ■. k de ;vl v; . een zwak zuur vervult. Deze zouten worden echter bij het koken en ook door verdunning met veel water onder afscheiding van BeOjHj weder ontleed. Door verhitting gaat het onder watervorlies uver in IxTylliumoxyde, UcO, een wit amorph poeder, het eenige fxyde van het beryllium. Vau de berylliumzouten noemen wi het berylliuuicliloriede, BeCl,, dat . ovenals MgClj , bij het zijner oplossing in BüO en IK\'l wordt omgezet, en dat in water-^vryen toestand door verhitting van oen mengsel van BeO en kv

in een chloorstroom wordt bereid. Dut liet vluchtig is on dat do bepaling zijnor dampdichtlieid tot do vaststelling van het juiste atooni-gewicht van het beryllium hooft geleid, is in § 218 medegedeeld. Door eon oplossing van Ka.CO, wordt uit do oplossing van beryllium-zouton, op golijko wijze als uit de oplossingen vau magnesiumzouten, een basisch carbonaat neergeslagen. Itcrylliumsulfuat, BeSO,, kristalliseert met 4 on met 7 moleculen kristalwater. Hot laatstgenoemde hydraat is isomorph met MgSO^ 7 11,0.

■22.), Ucrcidiiigswijzc en cigcuschiippcii. Do voornaamste in do natuur gevonden zinkertsen zijn het edele galmei, ZnC0₃, zin kb lende, Znö, en kiezelgalmei, dat uit oen mengsel van ZiijSiOj en ZnCC^ bestaat. Om het zink uit zijne ertsen te winnen, worden deze toebereid en geroost (§168) on hot vorkregen zinkoxyde met kool gereduceerd. Daar het zink bij do voor hot reduceeren noodige temperatuur gasvormig wordt, worden bijzondere inrichtingen vereischt, om het metaal te winnen. In Duitschland (waar in Silozië, Rijnland en Westfalen zinkertsen gevonden worden) geschiedt die reductie in uit vuurvaste klei gemaakte moffels m (fig. 100), die in een regeneratoroven worden verhit. Aan eiken kant van den oven liggen ongeveer 20 zulke moffels naast elkander. Elke moffel is voorzien van een eveneens uit vuurvaste klei gemaakton ontvanger v, die op den sluitsteen s leunt. De ontvanger is van voren verbonden met oen blikken cylinder.

de allonge a Do moffels worden met een mengsel van geroost erts en kool gevuld en verhit. In het begin distilleert zinkstof, een mengsel van poedervormig zink en zinkoxyde, dat in do nog koude ontvangers en vooral in de allonges verdicht wordt. Zijn de ontvangers heet geworden, dan verzamelt zich vloeibaar zink daarin. Is de distillatie geöindigd, dan worden de allonges afgenomen en het zinkstof daaruit verzameld, en laat men het vloeibare zink uit de ontvangers in ijzeren lepels loopen, waaruit men het in vormen giet.

In België, waar ook veel zinkertsen gevonden worden, gebruikt men voor hetzelfde doel ovens met vele buisvormige retorten.

Het op deze wijze gewonnen zink is nog onzuiver en bevat voornamelijk lood, ijzer, arsenicum en antimonium. Om het te zuiveren, smelt men het en houdt men het eenige dagen in gesmolten toestand. Aan de oppervlakte van het gesmolten metaal verzamelen zich zinkoxyde en de oxyden van andere metalen, die afgeschept worden. Op den bodem bezinkt het lood en het ijzer. Het zink wordt daarvan door voorzichtig afscheppen verwijderd.

Zink heeft een blauwachtig-witte kleur, smelt bij 433° en kookt bij 1040°. Zyn dampdichtheid werd = 34 gevonden. Binnen de grenzen van de waarnemingsfouten stemt dit getal overeen met oen moleculairgewicht van het zink, gelyk aan zü\'n atoomgewicht. Een molecuul zink bestaatquot; derhalve in dampvorm uit één atoom. Tusschen 100° en 150° laat het zich pletten, walsen en tot draad uitrekken, beneden en boven die temperatuur is het broos. In gewonen toestand heeft het een soortelijke massa van 6,9 G., wanneer het geplet is van 7,2 G. In droge lucht verandert het bij gewone temperatuur niet. In vochtige lucht wordt het met een zeer dun laagje van basisch zinkcarbonaat bedekt en hierdoor voor verdere oxydatie beschut. Verhit men het sterk aan de lucht, dan verbrandt het met een blauwachtige vlam tot zinkoxyde. Volkomen zuiver zink wordt door verdunde zuren weinig aangetast : gemakkelijk geschiedt dit echter, wanneer het met andere metalen verontreinigd is. Door de oplossingen van de alkaliën wordt het onder ontwikkeling van waterstof in oplosbare zinkaten veranderd :

Door water wordt het bij gloeihitte geoxydeerd. Het zinkstof ontwikkelt echter met water reeds bij de kooktemperatuur waterstof; hot is Oen uitstekend reduetiemiddel. Als zoodanig vindt het in het laboratorium en in do industrie veel toepassing.

Het compacte metaal vindt als zinkblik toepassing voor liet vervaardigen van vaatwerk en van dakbekleedingen, verder voor galvanische batterijen. LJzer wordt met zink bekleed, gegalvaniseerd ijzer, om het voor roesten te beschutten. Verder dient liet voor alliages, waarvan het geel koper of messing, een alliage van zink en koper, een van de belangrijkste is. Zink fungeert uitsluitend als een bivalent element.

226. Oxyde eii Iiydroxyde van liet zink. Zlnkoxyde, Z11O, wordt fabriekmatig bereid door verbranden van zink, waardoor het in den vorm van witte, volumineuse vlokken wordt verkregen. Het komt als zinkwit in den handel en dient als uitstekende witte verf. Het wordt ook direct uit de ertsen bereid, door het gerooste erts met kool op den rooster van een oven te verhitten, en dan door dien rooster van onderen een luchtstroom te leiden. Hierdoor wordt het gereduceerde en verdampende zink verbrand, de verbrandingsproducten worden in gemetselde kamers geleid, waarin het zlnkoxyde verdicht wordt. Als verfstof verdient het de voorkeur boven loodwit, omdat het niet zooals het loodwit door zwavelwaterstof zwart gekleurd wordt. Zinkoxyde neemt bij het verhitten een gele kleur aan, die echter by het koud worden weder verdwijnt. Tn de natuur komt zinkoxyde als roodzinkerts voor: het is dan door bijgemengd mangaanoxyde gekleurd.

/Inkhydroxyde, ZnOJI,, wordt door do alkaliën en NH., uit do oplossingen der zinkzouten als een wit bezinksel neergeslagen. Het is oplosbaar in een overmaat van die reagentiön, onder vorming van zinkaten van de alkalimetalen en van ammonium. Naast basische bezit dus ZnO,H., ook zwak zure eigenschappen.

227. Zlnksulliede, ZnS, komt in de natuur voor als zink-blende, en wordt uit do oplossingen der zinkzouten door (NTLjjrt of door do sulüoden der alkalimetalen als een Yv\'it neerslag verkregen. iljS slaat uit de oplossingen van zinkzouten van zwakke zuren, zooals het azyiizuur, eveneens ZnS neer, uit neutrale zouten van sterke zuren geschiedt dit slechts gedeeltelijk, volgens do vergelijking:

omdat ZnS door storke zuren, b. v. door zwavelzuur weder onder ontwikkeling van HjS in een zinkzout van het zuur veranderd wordt. Zwakke zuren, zooals azijnzuur, werken echter niet in op

ZnS. Do toevoeging van natriumacetaat bij een zinkzout bewerkt derhalve, dat door II₂S al het zink wordt neergeslagen, daar het vrijkomende sterke zuur uit liet natriumacetaat hot zwakke azijnzuur vrijmaakt, dat niet in staat is ZnS in zinkacetaat te veranderen.

chlorlede, ZnCl₂. Het wordt in water vrij en toestand door directe inwerking van chloor op zink of door distillatie van een mengsel van ZnSO.j en CaClj verkregen. Het is een witte massa, die bij 202³ smelt en bij 680\' kookt. Zijne dampdichtheid komt overeen met die, welke door de formule ZnC!₂ wordt vereischt. Het is zeer hygroscopisch en vindt toepassing in de organische scheikunde , om aan verbindingen de elementen van het water te onttrekken. Door uitdampen zijner oplossing verkrijgt men een basisch zout, terwijl HC1 ontwijkt:

Evenals MgClj verbindt het zich met de chlorieden der alkalimo-talen tot oplosbare dubbelzouten. ZnCl^ . 2NH_kCl wordt voor het soldeeren gebruikt, om de metaaloppervlakte van oxyde to zuiveren. ZnCb verbindt zich ookmetNH₃ tot chloorzink-animoniumchloriede , Cl - NHj—Zn—Cl. Zinkchloriede wordt evenals MgCL, MgöO., en ZnS0₄ voor het appreteeren van katoenen weefsels gebruikt. Zinksnlfuat, ZnSO , 7 H ,() is isomorph met magnesiumsulfaat.

229. Rcagentiüii op zinkverbindingcn. Van alle tot nu toe behandelde metaalzouten onderscheiden zich de zinkzouten, doordat (NHj^S in hunne oplossingen een wit bezinksel voortbrengt. Dit bestaat uit ZnS, dat zich van andere door (NHjjS voortgebrachte bezinksels onderscheidt door zijne onoplosbaarheid in zwakke zuren, terwijl het met deze gemeen heeft, dat het in sterke zuren oplosbaar is (§ 227). Verder zijn de reacties van KOH, NaOH en NHj op zinkzouten kenmerkend voor deze (§ 226). Zinkverbindingcn, althans de meeste, geven verder, wanneer zij met de blaaspijp verhit worden, wit zinkoxyde, dat in de hitte geel wordt, en dat de kenmerkende eigenschap heeft, na met een oplossing van Co{N0₃)₂ bevochtigd en weder met de blaaspijp verhit te zijn, een groene massa te geven, dio waarschijnlijk uit

Jihaat neergeslagen. Zinkverbindingen kleuren de vlam niet. Het vonkenspectrum levert verscheidene strepen op, waarvan 2 roode en 3 blauwe de moest kenmerkende zijn.

230. Cndmiuin en zijne verbiiidiiigen. Het cadmium, in 1817 door Steomeyee ontdekt, wordt in de meeste zinkertsen gevonden. Silezisch galmei bevat dikwijls tot 5 ⁰/₀ hiervan. Daar het vluchtiger is dan zink, distilleert het, bij de bereiding van het laatste, het eerst en wordt het derhalve in het zinkstof gevonden. Om het cadmium liieruit te winnen , wordt het, gemengd met kool, uit ijzeren buizen nogmaals gedistilleerd. Het eerstovergaande distillaat is dan in hoofdzaak cadmium; om dit van bijgemengd zink te zuiveren, wordt het in zoutzuur opgelost en uit die oplossing hot cadmium door zink neergeslagen. Het is een wit, taai en vrij zacht metaal, dat een soortelijke massa van 8,676 G. heeft. Het smelt bij 320° en kookt bij 770°. Zijn damp is geel. Zijn dampdichtheid is ongeveer =56 gevonden, zoodat een molecuul in dampvorm uit één atoom bestaat. In zu\'ne verbindingen fungeert het als b i val e n t element. Bij gewone temperatuur is het onveranderlijk aan do lucht. Bij het verhitten in de lucht verbrandt het tot bruin cadmitimoxydo, CdO. Door alkaliën te voegen bij de oplossingen van cadmiumzouten, verkrijgt men een wit neerslag van cadmium, liydroxyde, C\'dO.,11», dat niet oplost in KOH en NaOH, maar wel in ammonia. Cadiniumsnlflede, CdS, wordt als een fraai, geel neerslag verkregen, wanneer men HaS voegt by de oplossing van een cadmiumzout. Het wordt als schildersverf gebruikt, en komt in de natuur voor als delfstof, g reenorki et genoemd. Het cadmium zelf wordt gebruikt voor het maken van gemakkelijk smeltbare alliages. (§ 188.)

231. Reagentiën op cadininmverbindingen. De cadmiumverbin-gen onderscheiden zich van de verbindingen van alle tot nu toe behandelde metalen, doordat HjS ook in zure oplossingen een neerslag voortbrengt. Dit neerslag heeft een gele kleur en bestaat uit CdS. Van andere gele zwavelmetalen is CdS te onderscheiden, doordat hot met (XH₄)jS geen oplosbare thiozouten oplevert (§ 17ó).

By den gewoonlijk bij de analyse gevolgden gang blijft het derhalve met HgS, PbS, BijS₃ en CuS onopgelost achter, wanneer men het door HjS verkregen bezinksel met (NH₄)₂S behandelt. Cadmium-verbindingen kleuren de vlam niet. Het vonkenspectrum bestaat uit vele strepen, waarvan 1 rooüe, 2 groene en 3 blauwe do meest kenmerkende zijn.

232. Bereidingswijzen en eigenschappen. Kwikzilver komt in de natuur in gedegen toestand voor en wel in den vorm van kleine druppeltjes, die in gesteenten zijn opgesloten. Het voornaamste kwikzilver-erts is het cinnaber, HgS, dat te Almaden in Spanje, te Idria in Illyrië en te Nieuw-Almaden in Californiö, verder nog in Mexico, Peru, China en Japan op kwikzilver verwerkt wordt.

Meestal wordt het kwikzilver gewonnen door het cinnaber te roosten. De zwavel wordt daarbij tot S0₂ geoxydeerd, en het kwikzilver wordt dampvormig afgescheiden en door afkoeling gecondenseerd. Fig. 107 geeft een doorsnede van de inrichting, die tegenwoordig te Idria gebruikt wordt. Door de opening h wordt het erts op den haard a gebracht, waar het door het vuur verhit

een gewelf van don schoorsteen gescheiden kamer k, uit k in twee naast elkander gelegen buizen r, van r in 4 met elkander in verbinding staande kamers k\' en van daar door do buis r\' in den schoorsteen s. De bulzen r en r\' worden van buiten met water afgekoeld; daarin verzamelt zich hot meeste kwikzilver, echter met roet en stof gemengd; buitendien wordt ook kwikzilver gecondenseerd in verdiepingen, die zich op den bodem der kamers bevinden. Het afgewerkte erts wordt naar het voorste gedeelte van den haard gebracht, zoodat het door e naar benedon valt en verwijderd kan worden, terwijl bij b nieuw erts wordt toegevoegd. Uit het verkregen mengsel van roet, stof en kwikzilver wordt het kwikzilver door persen afgescheiden on dan nog eens door linnen zakken gefiltreerd.

Arme ertsen, die o. a. in do Palts verwerkt worden, distilleert men met kalk of met hamerslag in ijzeren retorten. Hot kwikzilver komt dan vrij volgons de vergeiykingou:

Het kwikzilver, zooals het in den handel komt, is gewoonlijk met eeno geringe hoeveelheid van andere metalen verontreinigd. Om het te zuiveren laat men het eenigentijd met geconcentreerd zwavelzuur, of met verdund salpeterzuur, of met oen oplossing van FeClj, of met een oplossing van chroomzuur in aanraking. De bijgemengde metalen worden door deze stoffen gemakkelykor in oplossing gebracht dan hot kwikzilver. Na oenigen tijd verwijdert men de verkregen oplossing, droogt het kwikzilver bij niet to hoogo temporatuur en filtreert het door een filtrura , waarin een fijn gaatje is gemaakt. Om het kwikzilver volkomen te zuiveren, moet men het distillooron.

Kwikzilver is het eenige metaal, dat bij gewone temperatuur vloeibaar is. Bij — 39,5\' wordt hot vast on bij 367,25° kookt hot. Zijn dampdichtheid is nagenoeg =100, zoodat, daar zijn atoom-gowicht — iOOji is, één molecuul Hg slechts één atoom bevat. De soortelijke massa van kwikzilver is by 0°= 13,595 G. Bij gewone temperatuur verandert het kwikzilver niet aan de lucht: dicht bij zijn kookpunt echter wordt het door de zuurstof dor lucht tot rood HgO geoxydeerd. Zoutzuur on koud zwavelzuur werken niet op kwikzilver; door kokend zwavelzuur wordt het erht^r, onder afscheiding van SO,, in mercuri-sulfaat veranderd. Salpeterzuur, ook in verdunden toestand, verandert het gemak-

kelijk in nitraat Met de haiogenen en met zwavel verbindt het zich reeds bij gewone temperatuur,

De alliages van het kwikzilver worden amalgama\'s genoemd. Zij vormen zicli door het samenbrengen der metalen met kwikzilver. Natrium-amalgaam wordt in het laboratorium als reductiemiddel gebruikt, het tin-am al ga am dient tot het maken van spiegels, goud- en zilver-amalgaam worden gebruikt om motalen langs drogen weg te vergulden en te verzilveren.

Het kwikzilver is het eenige element der groep II van het periodische stelsel, dat niet uitsluitend als bivalent, maar ook als univalent element fungeert. De verbindingen, waarin Hg bivalent voorkomt, worden mercuri-verbindingen, die, welke univalent Hg bevatten, worden mercuro-verbindingen genoemd.

233. O.xjdcn en hydroxyde ran het kwikzilver. Het belangrijkste oxyde van hot kwikzilver is het mercuri-oxyde, HgO. Het ontstaat bij het verhitten van kwikzilver aan de lucht en wordt in fabrieken bereid door een mengsel van Hg en Hg(jS\'0₃)_i te verhitten, totdat geen roode dampen van X0₂ meer ontwijken. Dat het by het gloeien uiteenvalt in Hg en zuurstof, is reeds in § 3 besproken. Het wordt in de geneeskunde en bij de chemische analyse gebruikt.

Mercnri-hydroxyde, Hg(OH)o, verkrijgt men als een geel, amorph bezinksel, door SaOH bij de oplossing van een mereuri-zout te voegen. Bij 100° verliest het water en bij 175\' gaat het geheel in HgO over.

wordt als een zwartbruin neerslag bereid, wanneer men NaOH voegt bij een mercuro-zout. Door de inwerking van het licht wordt het in HgO en Hg ontleed. Mercuro-hydroxyde, HgOH, is niet met zekerheid bekend.

231. Sulliede van het kwikzilver. Mcrcuri-sulliede, HgS, komt als roode, gekristalliseerde massa in de natuur voor en wordt dan cinnaber genoemd. Wordt kwikzilver met zwavel samengewreven (§2), of wordt Hj8 in een oplossing van een mereuri-zout geleid, dan verkrijgt men liet als een zwarte, amorphe massa. Wordt het zwarte HgS onder luchtafsluiting verhit , dan sublimeert hot. liet sublimaat is rood en gekristalliseerd. Het wordt op deze wyzc fabriekmatig bereid en in lijn gemalen toestand als scliildersverf, vorinillioen genaamd, in

den handel gebracht. Ook langs natten weg wordt zwart HgS in vermillioen veranderd. Te dien einde verwarmt men hot gedurende geruimen tijd met een oplossing van natrium- of kaliumsulfiede tot 50\'. HgS vormt namelijk metKjS oen tlüozout: KjHgSj, dat in water oplost. Deze oplossing wordt echter gemakkelijk vanzelf ontleed onder afscheiding van HgS, dat dan den kristalvorm aanneemt. Het op deze wijze verkregen vennillioeu heeft een byzonder fraaie kleur. HgS wordt, in tegenstelling met de meeste metaalsulfieden, door verdund salpeterzuur niet aangetast. Men gebruikt die eigenschap in de analytische scheikunde om HgS van andere sulfieden te onderscheiden. Mercuro-sulflede, HgjS, is niet bekend. Door HjS wordt uit de oplossing van mercuro-zouten een mengsel van HgS en Hg neergeslagen.

235. Mercnro-zontcn. Laat men verdund salpeterzuur bij gewone temperatuur op kwikzilver inwerken, dan ontstaat mercuro-nitraat, HgNO-, een zout, dat in weinig water oplosbaar is, dat echter mot veel water in vrij zuur en onoplosbare basische zouten uiteenvalt. Dit zout is het uitgangspunt voor do bereiding der overige mercuro-zouten.

Mercaro-chloriede, HgCI, ook calomel genoemd, is onoplosbaar in water en ontstaat derhalve als een wit neerslag, wanneer men HC1 of een oplosbaar chloriede by de oplossing van mercuro-nitraat voegt. Ook wórdt het bereid, door een innig mengsel van kwikzilver en HgCI, te sublimeeren :

Calomel wordt in de geneeskunde gebruikt. Voor dit dool moet het geheel vrij zijn van mercuri-chloriede, daar deze verbinding een zwaar vergift is. De dampdichtheid van HgCI is in overeenstemming met de formule HgCI. Daar echter gebleken is, dat de damp van HgCI vrij kwikzilver bevat, — een goudblaadje wordt erdoor geamalgameerd — beschouwde men vroeger dezen damp als een mengsel van HgCI, en Hg, ontstaan door dissociatie der verbinding HgjClj:

en nam men aan, dat de mercuro-verbindingen een bivalenteatoom-groep Hg Hg bevatten, waarin Hg, evenals in de mercuri-verbindingon bivalent fungeert. Door Fii.ati is echter aangetoond, dat mercnro-rhloriede als damp slccbts in zeer geringe,mate gedissocieerd is, en dat geen dissociatie hoegenaamd plaats heeft,

wanneer men mercurochloriedo met meilt;;uri-clilorie(le mengt en het mengsel verdampt. Het staat dus vast, dat aan mercuro-chloriedo dc formule HgCl toekomt eu het kwikzilver in de mer-cnro-verbindingen als univalent element fungeert. Door do inwerking van liet licht wordt HgCl in HgC\'lj en Hg omgezet. Het moet derhalve in zwarte fleSsclien bewaard worden. Door oxydatie-middelen, I). v. door salpeterzuur, wordt het, zooals allemerouro-verbindingen, in mercuri-verbindingen veranderd:

Ook inercuro-broiniede, IftrBr, een wit poeder, mercuro-jodiedc, II^.I, oen groen poeder, en mercnro-sulfaiit, HgjSO,, zijn onoplosbaar in water.

236. Mcrcuri-zoufon. Kookt men kwikzilver met .salpeterzuur zoo lang, totdat NaCl geen bezinksel meer voortbrengt met de oplossing, dan verkrijgt men mercnri-nitraat, HgfNO.),, dat door verdampon bij gewone temperatuur boven zwavelzuur in kristallen van de samenstelling 2 Hg{X0₃), - • HjO kan worden verkregen, terwijl do oplossing, wanneer zij bij verhoogde temperatuur uitgedampt wordt, een basisch zout 2 Hg(OH)NOj-t-HjO oplevert. Kookt men kwikzilver met een overvloedige lioevcellv.id geconcentreerd zwavelzuur, dan verkrijgt men mercnri-sulfaat, dat door kokend water in een onoplosbaar geel basisch zout van ingewikkelde samenstelling en vrij zwavelzuur veranderd wordt.

Het belangrijkste mercuri-zout is het mercnri-chloriedp . HarCI., ook sublimaat genoemd. Het ontstaat door inwerking van hl op kwikzilver en wordt fabriekmatig bereid door Hggt;O_t met Na\'1 te mengen en het mengsel sterk te verhitten. Volgens de vergelijking ;

HgöOj -f 2 NaCl = HgCl, -f- Na₅SO_twordt dan HgCl, gevormd, dat sublimeert, en dat zoo van liet natrium-sulfaat gescheiden wordt. HgCl₂ is oplosbaar in water. Zijne oplossing is bederfwerend en wordt derhalve voor het :i-serveeren van hout (k van i seor en) en als desintVtie- en ger.o.:?-middel gebruikt. Het is echter zeer vergiftig. Door rodui • ereruie stoffen, zooals SO,, SnCl, en andere, wordt het tot onoplosbaar mercuro-chloriede gereduceerd ;

Door nog meer SnClj er bij le voegen wordt het gevormde HgGl tot lig gereduceerd :

Mci\'curi-chlonedc vereenigt ziili met andere chloriedcu tot dubbel-cliknieden, b.v. ilgClj .KCl, HgClj . ü KC1, ü llgrlj . KCI. Ook met 1101 vormt llglt; l₂ eene kristalliseerendo verbinding \'J HgCij . ]1CI, een zuur, waarvan liet zout \'2 ITgC\'l. . KCl moet worden afgeleid.

Morcim-jodiede, HgJ₂, ontstaat als een scliarlakenrood tetrago-naai kristal-poeder, wanneer men KJ voegt bij de oplossingen van inercuri-zouten. Dit zout is een karakteristiek voorbeeld van dimor-phisme. Wordt liet op 150quot; verhit, dan wordt het geel en rhombisch. Deze gele mediticatie is by gewone temperatuur weinig bestendig. Zij gaat vanzelf in de roede over, en doet dit plotseling over do geheele massa, wanneer men ze slechts op één punt met een scherp voorwerp, b. v. een naald, aanraakt. Hg.T, vormt met KJ een oplosbaar dubbelzout, dat als Nesslebs reagens ter lier-keiiniiig van ammonia gebruikt wordt.

Merciiri-eyanicdc, l!g(Cgt;)₂, onderscheidt zich van de cyanieden der andere zware metalen door zijne oplosbaarheid in water. Het wordt bereid door HgO met 11CN samen te brengen en dient ter bereiding van cyaangas.

zilverzouten hebben de eigenschap, met ammonia eigenaardige verbindingen aan te gaan. Brengt men b.v. ammonia bjj een oplossing van HgCl,, dan ontstaat een neerslag van de samenstelling NII;HgCl, volgens de vergelijking:

Deze verbinding wordt mercuri-ammoniumchloriede of wit prtoipitaat genoemd. Do structuur dezer verbinding is niet met zekerheid vastgesteld. Men kan haar beschouwen als HgCl,. waarin i-i\'-n atoom Cl door het radicaal NHj is vervangen, z. als door de formule Cl Hg -KH, uitgedrukt wordt; men kan ook aannemen, dat zij een ammoniumchloriede is, waarin

V.quot; ;reeii oplossing van HgCl, gevoegd bij een kokende op-\'..-.-.ng, \'iie ammonia en ammoniumchloriedü bevat, dan wordt

by het koudworden het m ere ur i-d iammoni umch loriede of wit smeltbaar precipitaat, Ug(NlJ;_tCI)j, afgezonderd, eene verbinding, die uit twee moleculen Nil.,Cl is ontstaan, doordat één atoom bivalent kwikzilver uit eik molecuul NiljCl een atoom waterstof heeft vervangen.

Ook twee analoge mercuro-verbindingen zijn bekend. Wordteen oplossing van ammonia bij UgCl gebracht, dan ontstaat een zwarte stof, hot dimercuro-ammoniumchloriede, IIg_ïNH_ICl:

en door inwerking van droog ammoniakgas op HgCl ontstaat liet eveneens zwarte m o n o m e r c u r o - a m m o n i u m c h 1 o r i e d e , llgNll₃Cl;

Beide verbindingen worden van NU,,Cl afgeleid door 2 of 1 atoom waterstof door 2 of 1 atoom univalent kwikzilver te vervangen. Ook andere kwikzilverzouten geven gelijksoortige verbindingen.

2:{.s. Keugoiiticn op kwikzilververbindingen. Alle kwikzilver-verbindingen hebben de eigenschap , bij het verhitten met natrium-carbonaat en salpeter een als metaal glanzend sublimaat van vrij kwikzilver te geven. De reacties van morcuro- en merenri-verbin-dingen, of van het univalente en het bivalente ion Hg zijn verschillend.

Uit de oplossing der mer euro-zo ut en wordt door IIC1 wit HgCl neergeslagen. Dit kan van andere onoplosbare chlorieden onderscheiden worden door toevoeging van NH-,, waardoor het zwart wordt gekleurd. KOU en XaOH geven met mercuro-zouten een zwart neerslag, dat uit een mengsel van Hg^H), en Hg bestaat:

Nllj geeft een zwart neerslag, dat een zeer verschillende samenstelling kan hebben, die van de natuur van het zout en van de hoeveelheid gebruikte ammonia afhankelijk is. IljS en geven zwarte bezinksels, die uit een mengsel van Hg^ en Hg bestaan :

Uit de oplossingen der me re ur i-zou t e n wordt door Ht\'1 ;iiets neergeslagen. KOH en NaOH geven gele bezinksels vanllgiUH^:

iNITj geeft intt IlgCl, een wit neerslag van mercuri-aminoniiunchlo-riede en met andere mercuri-zouten analoog samengestelde bezinksels. II₂S geeft zwart, in (NH^jS onoplosbaar HgB, kenbaar door zijne onoplosbaarheid ook in verwarmd verdund salpeterzuur. Door koningswater wordt IlgS echter in oplosbaar HgCl, veranderd. SnClj geeft eerst een wit neerslag van HgCl, dat bij toevoeging van meer SnClj in oeu grijs bezinksel van Hg veranderd wordt.

Brengt men een stuk koper in de oplossing van een mercuro-of van een mercuri-verbinding, dan wordt liet met een grijze laag van neergeslagen kwikzilver bedekt;

Kwikzilververbindingen kleuren de vlam niet. Het vonken-spectrum van kwikzilver bestaat uit vele strepen, waarvan één groene, één blauwe en twee groengele het duidelijkst en het meest kenmerkend zijn.

23!). Algemeen overzicht over de efgenscliappeu van de elementen der magnesiiimgrcei». Van de hier tot do magnesiumgroep gerekende elementen behooren het beryllium en het magnesium tot de l^stlt;!en 2\'^le kleine periode, terwijl het zink, cadmium en kwikzilver in het periodische stelsel in de oneven reeksen van de l^ste, 2^lleen 4^lle groote periode geplaatst zijn. Het element, dat in de 3^lt;legroote periode tot deze groep zou moeten behooren, is niet bekend. Al deze elementen treden bivalent op en vormen een oxyde van de formule RO en een hydroxyde van de formule R(OH)_i. Deze oxyden en hydroxyden zijn onoplosbaar in water en zwakke basen, de hydroxyden worden reeds bij zwakke verwarming in het oxyde en water ontleed. Ook in hunne zouten en in andere verbindingen fungeeren zij uitsluitend als bivalente elementen; alleen het kwikzilver, het metaal met het hoogste atoomgewicht in deze groep, treedt univalent op, en de eigenschappen der mercuro-verbindingen herinneren, zooals wij later zullen zien, aan de eigenschappen der zilver- en cupro-verbindingen. Do metalen dezer groep werken zelfs bij kookhitte niet in op water. Hunne carbonaten zijn onbestendig. Bij inwerking van een oplossing van neutraal kalium- of natrium-carbonaat op de oplossingen van zouten dezer metalen ontstaan steeds bezinksels van basische carbonaten. De chlorieden van beryllium, magnesium en zink worden door water bij verhoogde

temperatuur in basische clilorieden of in oxyden veranderd, cadmium- eu kwikzilverchlorieden zijn ecliter bestendig tegen de inwerking van liet water. Beryllium en magnesium, die een soortelijke massa van 2,1 en 1,743 G. hebben, behooren tot de lichte metalen; met H₂S of (NH₄)jS geven zij, evenmin als andere lichte metalen, onoplosbare sullieden; zink, cadmium of kwikzilver daarentegen, met de soortelijke massa\'s van 7,15, 8,667 en 13,595 G-., zijn zware metalen en hunne sulfleden zijn onoplosbaar in water. Van de tot dezelfde groep II, maar tot de even reeksen be-hoorende elementen Ca, Sr en Ba onderscheiden zij zich daardoor, dat hunne scheikundige energie afneemt met het toenemen van het atoomgewicht. Zoo drijft Mg uit oplossingen van zinkzouten het zink uit, Zn uit cadmiumzouten het cadmium, en Cd uit kwikzilverzouten het kwikzilver; bij Ca, Sr en Ba is het omgekeerde het geval. Het beryllium heeft eenige eigenschappen gemeen met het aluminium; op analoge wijze gelijkt het lithium, het eerste element van de l^stlt;! kleine periode, in sommige zijner eigenschappen op het magnesium, b.v. wat de onoplosbaarheid van de carhonaten en phosphaten betreft. ITet smeltpunt neemt met het toenemen van het atoom gewicht af: Be smelt boven 900°, Mg by 750°, Zn bij 417\', Cd by 317°, Hg bij—39,5°; de smeltpunten van Ca, Sr en Ba nemen daarentegen in die volgorde toe. De soortelijke massa wordt, wanneer men het beryllium, waarvan de soortelijke massa echter niet met zekerheid bekend is, bniten rekening Iaat, grooter met het toenemen van het atoomgewicht; ook het atoomvolume neemt in die volgorde toe; alleen maakt hier het magnesium een uitzondering, want het atoomvolume van Be bedraagt 5,5, dat van Mg 13,8, dat van Zn 9,1, van Cd 12,9 en van Hg 14,7 cM³.

240. Ueroidiugswijzeu cu cigcnschnppcii. Hut aluminium behoort, mefc zuurstof en silicium tot dio elementen, die in de grootste liooveelheid op aarde gevonden worden. Tal van sili-raten, die de hoofdniassa der rotssoorten vormen, bevatten aluminium als hoofdbestanddeel. Wij noemen als voorbeelden kali-, natron- en ka 1 k v el d s paa t, die in graniet, gneiss, syeniet, porfier, trachyt en andere rotssoorten worden gevonden, verder het glimmer of mica, het chloriet, de granaten enz. Door verweering van veldspaat is de k 1 ei, een aluminiumsilicaat, ontstaan. Korund, Al^Oj, bauxi et, AljFejOjHj, kryolith. Na,F,.Al, komen slechts op sommige plaatsen in groote hoeveelheden voor. In vrijen toestand wordt aluminium in de natuur niet gevonden.

WV\'Hi.ek bereidde aluminium het eerst (1827), en wel door A1C1₃met kalium samen te smelten. Deze methode werd in 1855 door Devili.e zoodanig gewijzigd, dat hij in plaats van kalium het metaal natrium, en in plaats van AlCU het dubbelzout A1C1₃ . NaCl gebruikte. Van dien tijd af wordt aluminium volgens die methode in fabrieken gemaakt. Als grondstof dient het bauxiet, dat met soda gemengd en in een vlamoven verhit wordt. Hierdoor wordt natriumaluminaat gevormd, volgens de vergelijking:

Het ijzeroxyde uit het bauxiet werkt niet op de soda. De gesmolten massa wordt uit den oven gehaald en In water gebracht, waarin NaAlO, oplost. In do oplossing wordt COj geleid, waardoor NajCOj en AKOH), ontstaat:

liet als neerslag verkregen A1(0H₃) wordt door liltreeren van de oplossing van Na₁C0₃ gescheiden, daarna verhit, waardoor het van water bevrijd en in AljOj veranderd wordt, vervolgens met keukenzout en kool gemengd, en in retorten van vuurvaste klei, waarin chloor wordt geleid, aan sterke gloeihitte blootgesteld. Volgens de vergelijking ;

wordt dan aluminium-natriumchloriede gevormd, dat in dampvorm in een condensatie-kamer geleid wordt, waar het zich verdicht, terwijl CO en het te veel toegevoegde chloorgas den schoorsteen ingaan. A1C1₃ . ÜSaCl wordt vervolgens gemengd met natriuin eu kryolith, dat als vloeimiddel wordt toegevoegd , eu in een vlamoven verhit, waardoor aluminium wordt gereduceerd, dat zich op den bodem van den vlamoven verzamelt:

Sedert eenige jaren wordt aluminium door electrolyse gewonnen. Volgens de methode van Cowles, die in Amerika en in Engeland gevolgd wordt, maakt men langs electrolytischen weg geen zuiver aluminium, maar aluminium alliages, voornamelijk aluminium-brons, een alliage van aluminium en koper, eu forro-aluminium, een alliage van aluminium en ijzer, die in de nijverheid veel toepassing vinden. Fig. 108 geeft een doorsnede van de inrichting, die daarvoor gebruikt wordt. Een

buizen de uit buudels van door metaalbanden bij elkander gehouden koolstaven bestaande electroden A on K ingelaten. Door stelschroeven kan de afstand der electroden geregeld worden. Do -massa, welke aan do electrolyse onderworpen wordt, bestaat uit een mengsel van kleine stukken koper of\' ijzer met korund, wanneer men een zuivere legeering wenscht, of met klei, wanneer een siliciumgehalte van liet product niet schaadt. Buitendien voegt men nog retortenkool daaraan toe. Deze massa is van alle kanten omgeven door een mengsel van houtskool en kalk. Do galvanischo stroom wordt eerst gebruikt om de voor do electrolyse dienende massa op de gewenschte temperatuur te brengen, en vervolgens wordt de stroomsterkte verminderd en door het regelen van den afstand der electroden gedm-endo de electrolyse constant gehouden.

Door de openingen van het deksel ontsnapt het by do reductie gevormde koolstofoxydegas, terwijl de aluminium-alliage zich op den bodem van het toestel verzamelt.

In den laatsten tijd wordt to Neuhausen in Zwitserlanl volgens de door Kiliani verbeterde methode van Heeoult langs electrolytischen weg zuiver aluminium gemaakt. Te dien eindo worden op den bodem van een met kool gevoerde ijzeren kast, dio als negatieve electrode dient, stukjes koper gebracht, terwijl du positieve electrode gevormd wordt door een bundel koolstaven, die door het deksel in de kast worden ingelaten. Door den electrischen vlamboog wordt het koper gesmolten. Dan brengt men zuiver aluminiumoxyde in de kast, dat ook smelt en ver- 1 volgens electrolytisch ontleed wordt. De afgescheiden zuurst f verbindt zich met de kool van de koolstaven tot koolstofoxyde,

terwijl het aluminium met het koper een alliage vormt. Gayt, men nu voort met het toevoegen van zuiver aluminiumoxyde. dan wordt, na het aflaten van de aanvankelijk gevormde alliage,

Aluminium is een zilverwit metaal, dat zeer rekbaar is, en dat men tot dunne dradon trokken en tot fijne blaadjes slaan kan. I!\'

smelt by omstreeks 700quot;. Na het stollen bedraagt zijn soortelijk massa 2,50 G., in gehamerden toestand 2,67 G. Zijne gerim:\'\' soortelijke massa maakt hot metaal voor tal van toepassingen bijzonder geschikt. Bij gewone temperatuur verandert het niet aan do lucht; bij hot verhitten in zuurstof worden massieve stukken slechts aan de oppervlakte geoxydeerd; aluminiumblaadjes verbranden

echter in zuurstof met een schitterend licht. Aluminiumblaadjes ontwikkolen reeds bij kookhitte waterstof met water; in com-pacten toestand werkt het aluminium echter zeer langzaam in op kokend water. Verdunde zuren, zelfs zwakke organische, zooals azijnzuur, citroenzuur, wijnsteenzuur enz., vormen met aluminiumblaadjes of poeder aluminiumzouten. De zwakke zuren tasten compact aluminium echter niet aan. Door salpeterzuur wordt hot niet en door zwavelzuur slechts bij kookhitte aangetast. Door do oplossingen van de alkaliën, ook van de carbonaten der alkalimetalen, wordt het gemakkelijk onder waterstofontwikkeling in oplosbare aluminaten veranderd :

De dampdichtheid en het moleculair gewicht van Al zijn niet bekend. In alle verbindingen fungeert het als trivalent element. Terwijl nu zijne geringe soortelijke massa, zijne rekbaarheid en pietbaarheid, zgne elasticiteit en onveranderlijkheid aan do lucht voor de technische toepassing van het aluminium van groote waarde zijn, sluit de gemakkelijkheid, waarmede het door alkaliën wordt aangetast, het gebruik van het metaal overal daar uit, waar hot met zulke stoffen in aanraking zou moeten komen. Tot nu toe wordt het hoofdzakelijk gebruikt bij het maken van gietstukken uit allerlei vloeiijzer, waarby door zyn toedoen het ontstaan van gallen voorkomen wordt. Buitendien dient het voor het vervaardigen van allerlei kleine voorwerpen voor dagelijksch gebruik, zooals pen- en potloodhouders, waterbekers enz. Er zijn ook reeds kleine stoombooten uit aluminium geconstrueerd.

Belangrijk zijn ook de toepassingen van aluminium-alliages. 0. a. wordt by het gieten van vloeiyzer met hetzelfde doel als zuiver aluminium dikwijls ferro-aluminium aan do massa toegevoegd. Verder maakt men van aluminium-brons — een alliage, die ongeveer 90°₀ koper en 10⁰/₀ aluminium bevat— tal van voorwerpen, die zich zoowel door hunne fraaie goudkleur alsook door hunne vastheid en elasticiteit gunstig van gewoon brons onderscheiden. In den laatsten tyd wordt ook een alliage van aluminium met weinig titanium tot het vervaardigen van harde voorwerpen , zooals messen, scharen enz. gebezigd, daar deze alliage in hardheid het staal moot gelijk komen. Dc aluminium-industrie is echter eerst in het begin harer ontwikkeling, en men kan nog niet overzien, welke beteekenis zij in de toekomst zal krijgen.

241. Oxyde eu hydroxyde van het aluminium. Aluminium vormt slechts één oxyde, het alumiuiumoxyde, AljOs, ook aluinaarde genoemd. In de natuur komt het gekristalliseerd in hexagonale prisma\'s voor; in zuiveren toestand wordt het korund genoemd. Onzuiver, ijzeroxyde bevattend korund heet amaril on dient wegens zijn groote hardheid, die weinig minder is dan die van het diamant, tot slijpen en polijsten van glas en metaal. Robijnen en saffieren zijn doorzichtige, door een chroomverbinding rood en door een kobaltverbinding blauw gekleurde kristallen van AljOj. Worden aluminiumzouten van vluchtige zuren of wordt aluminiumhydroxyde gegloeid, dan verkrijgt men A1,,0_;. als een wit amorph poeder. Dit poeder heeft een soortelijke massa van 3,75 O. en wordt door zuren in aluminiumzouten veranderd, hetgeen niet plaats heeft met gekristalliseerd AUOj, dat een soortelijke massa van 3,99 G. heeft, en ook niet met amorph AljC^ , wanneer dit aan zeer sterke gloeihitte is blootgesteld geweest. Fkemy is het gelukt Al₂03 in kristallen te verkrijgen, die in elk opzicht met het korund, robijn en saffier overeenkomen. Te dien einde worden gelijke doelen A1₃0_:! en PbO in aarden kroezen tot lichte roodgloeihitte verhit. Na het koud worden vindt men in de kroes twee lagen; de eene bestaat uit een amorph loodsilicaat, dat met behulp van het SiO, uit do wanden van den kroes gevormd is, de andere laag is kristalachtig en bevat van binnen holten, die met groote kristallen van korund zijn bezet. Door het toevoegen van 2 a 3 quot;/d kaliumdichromaat verkrijgt men robijnen, door het toevoegen van cobaltoxyde en een zeer kleine hoeveelheid van kaliumdichromaat worden saffieren gevormd. Gekristalliseerd en sterkgegloeid A1j0₃ kunnen in oplosbaar aluminiumsulfaat worden veranderd, door deze stoffen met K₂S₂0₇ samen te smelten. Hot hierby vrijkomende SO, vormt met AljO-j een sulfaat.

Alumininmhydroxyde, AI(OH)3, komt in de natuur gekristalliseerd voor en wordt alsdan hydrargi 11 iet genoemd. Heteveneens gekristalliseerde diaspoor is AIO(OH). Het bauxiet is AljO(HO)₁gemengd met Fe_ïO(OH)₁. Kunstmatig verkrijgt men AKOH^ als oen kristalachtig neerslag, wanneer men CO^ leidt in de oplossing van kalium- of natriumaluminaat:

in het meta-hydroxyde AIO(OH) over. Bij gloeiing verliest dit wederom water en wordt A1j0₃ gevormd :

Door NH₃, Na.,C0₃ enz. wordt uit de oplossingen der aluminium-zouten Al „Os als colloid neergeslagen (§155). Wordt een verdunde oplossing van basisch aluminiumacetaat lang gekookt, dan wordt azijnzuur vervluchtigd, en men houdt een waterige oplossing over, waarin aluminiumoxyde als colloid aanwezig is. Het kan verder in colloïdale oplossing verkregen worden, door het neergeslagen colloïdale Al^Oj in een oplossing van AlCl;; op te lossen. Door dialyse kan men AICI3, dat tot de kristalloïden behoort, verwijderen en houdt dan een colloïdale oplossing over. Het uit die oplossing afgescheiden colloïd heeft, volgens de onderzoekingen van Van Bemmklen , evenmin als colloïdaal SiOj een constante samenstelling, en kan beschouwd worden als AljOa, dat water geabsorbeerd heeft. De aanwezigheid van colloïdaal AljOj in den akkergrond draagt bij tot zijn absorbeerend vermogen, waarover wij in § 155 gesproken hebben. Ook heeft colloïdaal A1₂0₃de eigenschap, vele kleurstoffen uit hare oplossingen te absor-beeren en daarmede onoplosbare verbindingen te vormen, die na het drogen lakverven worden genoemd. Aluminiumhydroxydo is een zwakke base en vormt met zwakke zuren, zooals koolzuur, zwaveligzuur en zwavelwaterstof geen of geen bestendige zouten. Wordt b. v. natriumcarbonaat gevoegd by de oplossing van een aluminiumzout, dan wordt aluminiumoxyde als gelei neergeslagen, terwijl COj vry wordt:

Op overeenkomstige wijze werken de sulfiedon van de alkalimetaien en van ammonium:

2 AlClj 3 (NHJjS 2 11,0 = A1_S0₃ (3 NHjCl 3 1I,,S. Ten opzichte van sterke basen toont aluminiümhydroxyde de eigenschappen van een zwak zuur. De waterstof in AlOjH of in AIOjHj kan namelijk door metalen vervangen worden, waardoor zouten ontstaan, welke aluminaten genoemd worden.

242. AlnminateD. Men onderscheidt ortho-aluminaten, die van het normale Al(0n)3 worden afgeleid, en m et a-aluminaten, welke als zouten van het meta-aluminiumhydroxyde, AIO(OH), te beschouwen zijn. Colloïdaal Al,O, lost gemakkelijk op in een oplossing van kalium- of natriumhydroxyde. Wordt de

oplossing in natrinmhydroxyde uitgedampt, dan verkrijgt men n a t r i u m - o r t h o - a 1 u m 1 n a a t, (NaO)₃ A1, :

Bij liet uitdampen der oplossing van AUOs in KOH wordt daarentegen hot kalium meta-aluminaat (KO)AIO vorkrogon :

Natrium-meta-aluminaat, NaOAlO, ontstaat by het samensmelten van AUOo met iS^Ta₂C0j (§240).

De waterige oplosssingen dezer zouten Avorden ook door zeer zwakke zuren onder afscheiding van A1(H0) 3 ontleed. Ook strontium- en bari uma luminaten zyn bekend. Zij zyn oplosbaar in water. Onoplosbaar is het cal ci u ma lu mi naat. Het ontstaat bü sterke verhitting van aluminiumoxyde met calciumcarbonaat of calciumoxyde, en heeft de eigenschap, door het opnemen van water, in een hydro-aluminaat te veranderen en dan te verharden:

De cementen (§ 208) bevatten ook calciumaluniinaat en de vorming van een hydroaluminaat by het samenbrengen der cementen met water draagt bij tot hunne verharding.

.. ^-0—AIO . , , „ ^0—AIO , . , „ ^0—AIO Mg- _{0 A10}, chrysoboryl Be ^₀__A]0 en gahnietZn^_{0 A10}.

•243. Aluniinininzoutcn. Alumiiiiuiiichloricrte, A1CI₃, wordt in water vrij en toestand verkregen, door chloor te leiden over een mengsel van aluminiumoxyde en kool (§171). Door AUOj of Al(On)₃ met zoutzuur samen te brengen, verkrijgt men oen oplossing van A1C1₃, waaruit bij het verdampen kristallen van Al Cl 3-f 6H,0 worden afgescheiden. Wil men deze door verwarming van het hydraatwater bevrijden, dan wordt, evenals bij magnesium- en barylliumchloriode, het zout ontleed onder vorming van AijOj en HC1. AlClj is vluchtig. Zijne dampdichtheul is tusschen 350¹ cn 440quot; dubbel zoo groot gevonden , als aan do formule AlClj beantwoordt. Boven 440⁷ vermindert zij en wordt

bij 835° gelijk aan die, welke de formule A1C]₃ eisoht. Boven die temperatuur blijft zij constant. Hieruit volgt dat aluminiumchloriede tot 440° de samenstelling AUCl,. heeft, verder dat A1₂C1_G boven 440° begint gedissocieerd te worden in 2 AlCU, en eindelijk dat die dissociatie bij 835° voltooid is. Daar AICK, evenals AlBiv, AU3 en AlFj, de eigenschap heeft, met de halogeenverbindingen der metalen gemakkelijk dubbelzcuten te vormen, waarvan de structuur reeds in § 177 besproken is, moet waarschijnlijk AljCl,. als zulk een dubbelzout van 2 moleculen A1C1., worden beschouwd, en moet zijne structuur uitgedrukt worden door de formule

Aluminiumsnlfaat, A1₁(S0₄)3, wordt moeilijk in kristallen verkregen ; die kristallen hebben de samenstelling Al₂(SO,₍)₃ -j- 18 H₂0. Het wordt fabriekmatig bereid, en wel uit verschillende materialen. Uit kryolith verkrijgt men het, door dit met CaC0₃ samen te smelten. Volgens de vergelijking:

ontstaat dan natriumaluminaat, dat, door de massa met water uit te loogen, in oplossing gebracht wordt. In deze oplossing wordt CO, geleid; hierdoor ontstaat Al(OH)₃, dat neervalt, en Na, CO,, dat opgelost blijft. Dit Al(OH)3 wordt in koperen ketels met de berekende hoeveelheid zwavelzuur (kamerzuur) gemengd, waarna do verkregen oplossing wordt uitgedampt. Uit bauxiet wordt volgens de methode, welke in § 240 besproken is, aluminiumhydroxyde gemaakt, en dit wordt op do zoo even besproken wijze in aluminiumsulfaat veranderd. Het meeste aluminiumsulfaat wordt gemaakt uit zuivere klei, het kaolin, 2 (AlHSiOj)-f-H,0. Deze wordt eerst gegloeid, om haar poreus en minder vettig te maken, en vervolgens in looden pannen met kamerzuur, dat nog een weinig met water verdund is, verwarmd. Volgens de vergelijking:

wordt aluminiumsulfaat on geleiachtig Si0₂ gevormd. Do massa wordt in haar geheel vast, en om het aluminiumsulfaat van hetSIO, te scheiden, wordt zij mot water uitgeloogd en gefiltreerd. Uit het nitraat worden mede opgeloste, uit de klei herkomstige ijzorverbin-dingen verwijderd, hetgeen op verschillende wijzen geschieden kan, b.v. door toevnogiiifr van PbO,, dat uit oplossingen van ferro-zoulen

liet ijzer als Fe,O,, l\'liO, neerslaat, terwijl hot aklininiuinzout in oplossing blijft. Ook MnO, werkt op overeenkomstige wijze op oplossingen van ferri-zouten; men moet dan echter, door bij de oplossing een weinig chloorkalk to voegen, de ferro-zouten eerst in ferri-zouten omzetten. De ijzer vrije oplossing wordt dan uitgedampt.

Aluminiumsulfaat wordt in ververijen en katoendrukkeryen in groote hoeveelheden gebruikt als bijtmiddel of mordant, om zwak-zuro verfstoffen, voornamelijk alizarinerood, op de vezel te bevestigen. Het opnemen van verfstoffen door katoen, linnen, wol of zijde berust namelijk daarop, dat de verfstof mot een bestanddeel van de vezel eene onoplosbare verbinding vormt, die zich in de vezel vastzet. Vele verfstoften kunnen echter met de vezel alleen dergelijke verbindingen niet vormen. Men behandelt in dat geval de weefsels eerst met een oplossing van een bijtmiddel, d. i. een stof, die in de vezel een onoplosbare basische of zure verbinding doet ontstaan, welke zich met de zure of basische verfstof tot een onoplosbare gekleurde verbinding vereenigen kan. Zulk een bijtmiddel is nu aluminiumsulfaat, dat echter in het weefsel, dat daarmede doortrokken is, door stoom of door soda-op-lossing, of ook door phosphaten in een basisch aluminiumzout moot worden veranderd. Dit basische zout geeft dan met zwak-zuro verfstoffen, zooals alizarinerood, een in de vezel zich vasthechtende lakverf. Daar echter dezelfde verfstof met verschillende bijtmiddelen verschillende kleuren geven kan, en alizarine b. v. met ijzerzouten een donkerpaarse kleur geeft, is het noodig, dat het aluminiumsulfaat zuiver en vooral ijzervrij is, zoodat bij do bereiding, die wij zooeven bespraken, daarop nauwkeurig moet worden toegezien.

Een belangryke toepassing vindt aluminiumsulfaat ook in do witlooierij, waarbij de huiden, na vooraf geprepareerd te zijn, met een oplossing van aluminiumsulfaat en keukenzout samengebracht worden. De leerhuid der vollen neemt deze zouten op en wordt daardoor in leer veranderd, waarschijnlijk tengevolge van do vorming van verbindingen van stoffen uit de dierlijke vezel met het alurniniumoxyde van het aluminiumsulfaat. Door verdere toebereiding moet het leer nog zacht en lenig worden gemaakt.

Verder wordt aluminiumsulfaat voor het lijmen van papier gebruikt. Bij de papierbrij wordt namelijk een oplossing van hars in natronloog en van aluminiumsulfaat in water gevoegd; hierdoor ontstaat een neerslag van een al uminiumzout van het harszuur, die de papiervezels aan elkander doet kleven.

Ook wordt aluminiumsulfaat nog toegepast voor het zuiveren van riool- en fabriekswater. Bij zulk water wordt aluminiumsulfaat en kalkmelk gevoegd. Het neergeslagen geleiachtig A1j0₃ neemt by het bezinken de zwevende deeltjes mede.

Uit aluminiumsulfaat ontstaan gemakkelijk basische zouten. Wordt b. v. geleiachtig A1,0₃ met een aluminiumsulfaat-oplossing samengebracht, dan lost het daarin op en kan men uit die vloeistof

Ook door toevoeging van NH3 of (NFLJj CO3 bij een oplossing van aluminiumsulfaat verkrygt men, wanneer de toegevoegde hoeveelheid ontoereikend is om al het aluminium als geleiachtig oxydo neer te slaan, basische zouten van verschillende samenstelling.

Worden oplossingen van aluminiumsulfaat en kaliumsulfaat in verhouding van hunne moleculairgewichten met elkander gemengd , dan kristalliseert een dubbelzout van de samenstelling KA1 (S0₄)₂-t-12 HjO, dat aliiiii genoemd wordt. Zijne structuur kan doorde formule

kan het kalium worden vervangen door Na, Li, Cs, Eb, TlenNH., en het aluminium door In, Fe en Cr. Alle op deze wijze verkregen verbindingen kristalliseeren met 12 moleculen kristalwater en zijn isomorph. Het kalium-alummiumaluin werd vroeger algemeen voor die doeleinden gebruikt, waartoe men tegenwoordig aluminiumsulfaat bezigt. Sedert men het laatstgenoemde zmit vd-komen zuiver in den handel brengt, is het aluin, dat uitsluitend door zijn gehalte aan aluminiumsulfaat werkt, bijna geheel uit do nijverheid verdrongen.

In § 240 hebben wij verscheidene in de natuur voorkomende nlamiiiinmsilicaten genoemd. Een van de belangrijkste is het gewone ofkali-veldspaat , ook orthoklasgenoemd, AlKsijl dat mot het glimmer en kwarts de zeer veel voorkomende, gehoele gebergten vormende rotssoort graniet samenstelt, l\'.ij de verweering van het graniet onder den invloed van water en koolzuur, worden de silicaten der alkalimetalen opgelost en met het meeste kwarts en glimmer door het water weggewass( hen. terwijl aluminiumsilicaat als klei achterblijft. Geheel zuivere klei wordt kaolin of porseleinaarde genoemd; hare samenstelling beantwoordt meestal aan de formule 2 (AlIT si O_t 1-f-11,0. Wordt klei met water gemengd, dan verkrijgt men een taaie, plastische massa. Door drogen en branden wordt die massa hard.

\'/ij is, wannoor de klei zuiver was, bij de hittegraden, die wij kunnen voortbrengen, volkomen onsmeltbaar. Hierop berust het gebruik, dat van klei gemaakt wordt tor bereiding van porselein, aardewerk on gebakken stoenen.

•244. Porselein, aardewerk en gebakken steenen. Tor bereiding van porselein gebruikt men kaolin, dat met meer of mindei veldspaat en kwarts gemengd wordt. Deze bijmenging heeft ten

gevolgo, dat de uit klei gevormde voorwerpen bij het drogen minder krimpen dan bij liet gebruik van onvermengde klei liet geval zou zijn. Hoofdzakelijk echter dient zij als vloeimiddel, daar veldspaat en kwarts bij de temperatuur, die in don porseleinoven heerscht, smelten, waardoor de poriën van het kaolin gevuld worden, en een samenhangende, doorschijnende massa ontstaat, die, wanneer zij niet van een glazuur voorzien is, biscuit genoemd wordt. Bijna altijd wordt zij echter met een glazuur overtrokken. Te dien einde worden de voorwerpen, nadat zij by niet te hooge temperatuur zoo zacht gebakken zijn, dat de massa nog poreus is, maar toch samenhang genoeg heeft, om bij het samenkomen met water niet meer van vorm te veranderen, ingedompeld in een gemakkelijk vloeibare brij, die uit een mengsel van de glazuur-specie met water bestaat. Die glazuurspecie bevat dezelfde bestanddeelen als het porselein; alleen is er wat meer vloeimiddel aan toegevoegd, om haar gemakkelijker smeltbaar te maken. Do voorwerpen worden dan met een dunne laag van do glazuur-specie bedekt en vervolgens aan do hoogste hitto van den oven blootgesteld. Fig. 109 geeft een voorstelling van dc inrichting van een porseleinoven, zooals deze tegenwoordig te Sèvres in gebruik is. Hij bestaat uit ü afdeelingen, .1 en B. Uit 4 vuurhaarden a komt do vlam in de ruimte .1 en van daar in de ruimte B. In B worden de voorwerpen zonder glazuur zacht gebakken, en in .1 met het glazuur aan de hoogste hitte, die tot 1400 stijgt, blootgesteld. Daar de porseleinen voorwerpen, wegens het gevaar van met asch verontreinigd te worden. niet onmiddellijk aan de vlam mogen blootgesteld worden, plaatst men hen in kokers uit vuurvaste klei. De plaats, waar het voorwerp met den koker iu aanraking komen zal, wordt eerst van glazuur-specie gezuiverd, opdat het voorwerp niet aan den koker vastbakke. Na het gaarbakken kan die plaats aan de oneffenheid van hare oppervlakte gemakkelijk herkend worden. De kokers worden op elkander gestapeld en, om zo voor omvallen te beschutten, met stukken klei aan aan elkander en den wand van den oven vast gemaakt.

Het steengoed komt in zijne eigenschappen het porselein het meest nabij. Het wordt uit een minder vi;urvas:e kleisooit vervaardigd, die met kaolin. vuursteen en veMspaat gelengd wordt. Daar die massa gemakkelijker smelt dan de poroelein-massa, moet zij by minder hooge temperatuur gebakken worden. Do massa is na het bakken dicht, bij het nine steengoed wit. by het ordinaire steengoed, do zoogenaamde Keulse he potten.

grauw v:ui kleur. Hot fijne steengoed wordt soms van een glazuur, een doorzichtig loodglas, voorzien, soms ook niot (Wedgwood). Het ordinaire steengoed wordt van glazuur voorzien, door gedurende liet bakken keukenzout in den oven te werpen. Het NaCl verdampt en wordt by aanwezigheid van waterdamp door de inwerking der silicaten aan de oppervlakte der voorwerpen, onder ontwijken van HC1, in een gemakkelijk smeltbaar natrium-alumi-niumsilicaat veranderd.

F a y e n c e noemt men poreus aardewerk, dat uit gemakkelijker smeltbare klei, veelal gemengd met mergel en kwarts, door zacht bakken wordt vervaardigd, en voor vaatwerk van een glazuur moet worden voorzien, om voor vloeistoffen ondoordringbaar te worden gemaakt. Is de klei na het bakken, zooals gewoonlijk, meer of minder geel of grijs, dan wordt het glazuur door toevoeging van tindioxyde, calciumphosphaat enz. ondoorzichtig en wit gemaakt. Aarden püpen zijn fayence zonder glazuur. De gewone potte bakkers waar wordt van zeer onzuivere klei gemaakt, die, om haar minder vet en minder gemakkelijk smeltbaar te maken, met zand wordt gemengd. Zij is eveneens poreus en wordt gewoonlijk van een loodglazuur voorzien. De gevormde voorwerpen worden te dien einde met een innig mengsel van leem en loodglans bedekt en vervolgens in den oven geplaatst. Er vormt zich dan een gesmolten doorzichtig lood-aluminiumsilicaat, dat de voorwerpen glanzend en dicht maakt.

De onzuiverste klei wordt gebruikt tot het maken van bakst eenen, waarvan die, welke aan de grootste hitte blootgesteld zijn geweest en derhalve een begin van smelting hebben ondergaan , als klinkers voor hot bestraten worden gebezigd. Vuurvaste materialen worden gemaakt uit vuurvaste klei, waaraan men, om het krimpen te verminderen, gebrande klei (chamotte), zand of ook graphiet toevoegt.

24.\'). Ultramarijn. Het vrij zelden in de natuur gevonden mineraal lazuursteen, Icqiis lazuli, bevat een fraai blauwe verfstof, het ultramarijn, waarvan de kunstmatige bereiding 182s door Gmklin en Gcimkt tegelijkertijd werd gevonden. Tegenwoordig worden groote hoeveelheden dezer verfstof in fabrieken gemaakt , en wel door een mengsel van kaolin, droge soda, zwavel en kool, onder afsluiting van de lucht, in moffels gedurende 3a 4 weken aan sterke gloeihitte bloot te stellen. De gebrande massa wordt dan met water uitgekookt en de onoplosbare verfstof fijn-

gemalen; dan wordt zij nog eens met water gemengd en, door haar te laten bezinken, gesorteerd, daar do onderste lagen groenachtig, de bovenste lichtblauw en de middelste donkerblauw gekleurd zyn. Ultramarijn wordt door alkaliën en water niet aangetast, door zuren en ook door aluin en aluminiumsulfaat wordt het echter onder ontwikkeling van zwavelwaterstof ontkleurd. Voor het blauwkleuren van papier vervaardigt men een ultramarijn soort, die meer Si0₂ bevat dan de gewone, en die, daar aluin en aluminiumsulfaat voor het lijmen van papier gebruikt worden, tegen de inwerking dezer stoffen meer weerstand biedt. De structuur van ultramarijn is nog niet met zekerheid bekend. Zijne samenstelling kan uitgedrukt worden door de formule 4 (NaAlSiOj)-f- NajSj. Het silicaat en het polysulflede moeten echter in het ultramazijn op de eene of andere wijze scheikundig met elkander verbonden zijn, daar men daaraan het polysulliedo door water niet kan onttrekken.

Keageiitii-n op aluminiumverbiudiugen. Do oplossingen van aluminiumverbindingen worden door H₂S niet veranderd, daar aluminiumsulfiede, AljS,, dat door rechtstreeksche vereeniging van aluminium en zwavel verkregen kan worden, bij aanwezigheid van water niet bestendig is, en in geleiachtig A1₂0₃ en HjS wordt ontleed. (NlI^jS geeft met de oplossingen van almninium-zouten wel een neerslag, maar dit bestaat uit geleiachtig Al₂03 (§ 241), terwijl gelijktijdig 1I₂S vrij komt. De oplossingen van KOU en NaOIl geven een geleiachtig bezinksel van AljOj, dat onder vorming van aluminaten (§ 242) oplost in een overmaat van die reagentiën. NH_vOH slaat ook geleiachtig A1₂0₃ neer, dat echter in een overmaat van dit reagens niet oplost. De carbonaten der alkalimetalen en van ammonium geven eveneens een geleiachtig neerslag van Al₂03 onder ontwikkeling van C0₂. Door natriumphosphaat wordt wit alumi-niumphosphaat neergeslagen. quot;Wordt een aluminiumzout met behulp van de blaaspijp verhit, zoodat het ontleed wordt en aluminiumoxyde ontstaat, en wordt dit, na met een oplossing van Co(N0₃)₂ bevochtigd te zijn, opnieuw gegloeid, dan wordt het blauw gekleurd onder vorming van een kobaltaluminaat.

247. (jallium en zijne verbindingen. Gallium Is met behulp van den spectroscoop (1875) door Lecoq de Boisbaudbax in con zink-blendo, die to Pierrefltte in Frankrijk; gevonden wordt, ontdekt. De eigenschappen van dit zelden voorkomende element en van zijne verbindingen blijken overeen te komen met die, welke Mexdelejeff van een element met het atoomgewicht 68 tot 70, dat hij eka-aluminium noemde, voorspeld heeft. Het metaal, dat door electrolyse van do oplossing van een zout in kaliumhydroxyde verkregen wordt, is blauwachtig wit, smolt bij 30% wordt bij gewone temperatuur aan do lucht niet en bij roodgloeihitte slechts aan de oppervlakte geoxydeerd. Het werkt zelfs bij kookhitte niet op water. Door verdunde zuren wordt het onder waterstofontwikkeling in galliuuizouten veranderd; salpeterzuur tast het echter slechts bij kookhitte aan. Men kent verbindingen, waarin het als trivalent en andore, waarin hot als bivalent element fungeert, b.v. gall i u in tri c h lo ried o , GaCl_s, en galliumdichloriede, GaClj. het galliumtrioxydo, GajOj, en galliumoxydo, GaO. Het galliumsulfaat, Ga^SO.,)^, levert met ammonium-sulfaat een dubbelzout Ga(_gt;NH_i)(S0i)j-f-12 HiO, dat isomorph is met aluin.

-48. Indinm eii zijne verbhulingeii. Indium werd met behulp van don spectroscoop (1863) door Reicii en Richter ontdekt in een zinkblende, die to Freiberg in Saksen voorkomt; het komt slechts weinig in de natuur voor. Het metaal bereidt men, door hot met zink uit de oplossingen zijner zouten neer te slaan. Ook kunnen de oxyden door kool gereduceerd worden. Het smolt bij 176\' en kookt bij een hooger temperatuur dan het zink. Bij gewone temperatuur verandert het niet aan do lucht, bij roodgloeihitte verbrandt het met een blauwe vlam tot indium-oxyde. Door kokend water wordt het niet aangetast. Door verdunde zuren, ook door salpeterzuur, wordt het in indiumzouten veranderd. In de meeste verbindingen fungeert het als een trivalent, in enkele als een bivalent element. Men kent b.v. indium-c h 10 r i e d e, lnlt; \'13 , i n d i u mtrioxyde, In jO,,, i n d i u m 0 x y d e, InO, i nd i um hy d r oxyde, In(0H)3. Het i nd i u msul faat.

In .₂(SOvormt met a m m o n i u m s a 1 f a a t een dubbelzout In(Nn₁)(SO_i)_;!12 H₂0, dat met aluin isomorph is.

24!). Tliallium cn zijne Terbiudingen. Het thallium is in de natuur vrij algemeen verspreid, maar komt overal slechts in zeer geringe hoeveelheid voor. Het wordt voornamelijk in sommige pyrieten gevonden. Bij liet roosten van deze pyrieten ter bereiding van zwavelzuur, zet het zich als stof af in de kanalen, of als slijk in de looden kamers. In zulk slijk is het in 1861 bijna tegelijkertijd door Ceookes en Lamy met behulp van de spectraalanalyse ontdekt. Het metaal wordt uit do oplossingen zijner zouten door zink neergeslagen of door electrolyse afgescheiden. In zijn uitwendig voorkomen gelijkt het op lood. Zijne soortelijke massa is 11,86 G. Het is bijna zoo zacht als natrium. Hot smelt bjj 285° en distilleert bij witgloeihitte. Aan vochtige lucht wordt het spoedig geoxydeerd, liet werkt echter niet in op water en wordt derhalve hot best in een gesloten vat onder water bewaard. In de lucht verhit, verbrandt liet met een groene vlam. Zijn spectrum bestaat uit één groene streep.

Het thallium vormt twee reeksen van verbindingen, de thai loverbindingen, waarin het als univalent element en do thalli-verbindingen, waarin hot als trivalent element fungeert. De thallo-verbindingen hebben overeenkomst met de verbindingen der alkalimetalen, aangezien thallo-hydroxyde, T1(0H), een sterke base is, die gemakkelijk oplost in water, on het thallo-oxyde, TIjO, zich met water tot thallo-hydroxyde verbindt. Verder vormt thallO\'Sulfaat, Tl^SO.,, met Al₂(SO,₁)_:. een thallium-aluminium-aluin, AIT^SOJj 12 H₂0, die isomorph is met kalium-alumi-niumaluin. Door de moeilijke oplosbaarheid van het thallo-chlo-riede, T1C1, en de onoplosbaarheid van het thallo-sul fiede, TljS, heeft het ook overeenkomst met het zilver.

De thalli-verbinding en daarentegen gelijken in hunne eigenschappen op de aluminium-, gallium- en indiumverbindingen. Men kent het thalli-chloriede, T1CI₃, het thalli-oxyde, T1₂0₃, en een thall i - h y d rox y d e, ÏIO(OH), dat in zijne samenstelling met het meta-aluminiumhydroxyde, AIO(OH), overeen komt. Het thalli-sulfaat, Tl^SOJj, vormt met kaliumsulfaat een dubbelzout van de samenstelling T1K(S0,)₁, dat echter niet isomorph is met aluin.

S.jO. ISeiiiuliiiui en zijne vcrbiinlinetn. Hefc metaal is in vrijen toestand niet bekend. Door Nilsün en Cleve werd liet in 1879 in de zelden voorkomende en tot nu toe uitsluitend in Scandinavië gevonden mineralen euxeniet en gad olin iet ontdekt. De eigenschappen van zijne verbindingen komen, zooals in | 218 is gezegd, overeen met die, welke door Mendelejefp voor de verbindingen van een element met liet atoomgewicht 44, door hem e ka-boor genoemd, uit zijn plaats in het periodische stelsel zijn afgeleid. Het scandiumoxyde, Sc₂0j, is een wit, onsmeltbaar poeder. Uit de oplossingen zijner zouten wordt het door de alkaliën als een gelei neergeslagen. Scan di urn-sulfaat, ScjlSOjh, vormt met KiSO, een dubbelzoutScK₃(S0₄)j, waarvan de samenstelling dus niet analoog is met die van het aluin. liet vonkenspectrum van do scandiumverbindingen bestaat uit meer dan 100 heldere strepen.

2.gt;1. Yttrium en zijne vcrbiiuliiigcn. Het metaal, door Cleve uit het yttrium-natriumchloriede met natrium en ook electrolytisch afgescheiden, is een grijs poeder, dat uit water by kookhitte do waterstof vrij maakt en dat bij het verhitten met een schitterend licht verbrandt. Het verbrandingsproduct is y ttriumoxyde. YjOj, een geelachtig wit poeder. Het oxyde wordt ook uit de oplossingen van yttriu inzouten door de alkaliën als een geleiachtig bezinksel neergeslagen. Yttriumsulfaat, Y^SO,,),, vormt met K,SO,, een dubbelzout, dat echter niet isomorph is met aluin. Yttrium-verbindingen worden even als scandiumverbindingen in euxeniet en gadoliniet gevonden. Het vonkenspectrum van yttrium bestaat uit vele hjnen , waarvan 2 groepen in het rood bijzonder karakteristiek zijn.

252. LaiiUiaiiimii en zijne verbindingen. Het metaal, door Mosaxdek \'net eerst bereid, wordt het gemakkelijkst verkregen door electrolyse van I an th aan ch 1 ori ed e, LaCI_:.. Het heefteen ijzerkleur en een soortelijke massa van 6,103 O. Het werkt reeds hij gewone temperatuur op water. Lan thaanoxy d e, La^Oj, is

ecu wit poeder, dal met water onder levendige wannte-oiitwik-keling lan tli aan hydroxy de, La0₃H₃, vormt. La nth a-uiumsulfaat, La_I(öO,₁)3, vormt met kalium- en ammoniumsulfaat flubbelzouten, die niet isomorph zijn met de aluinen. Lanthaniumverbindingen komen voor in de mineralen g a d o 1 i n i e t, eeriet en orthiet, die in het noorden van Scandinavië en Rusland en in Groenland worden gevonden. Het vonkenspectrum bestaat uit zeer vele schitterende strepen.

253, Ytterbium eu zijne verbindingen. Ytterbiumverbindingen komen in dezelfde mineralen als de yttriumverbindingen voor. Het metaal is in vrijen toestand niet bekend. Het y tterbiumoxyde, YbjO,, is een wit poeder, dat de bijzonder groote soortelijke massa van 9,175 G. heeft. Het vonkenspectrum der ytterbiumverbindingen bestaat uit vele strepen.

254. Erbium en zijne verbindingen. De plaats, die dit element in het periodische stelsel inneemt, ia niet met zekerheid bekend. Het wordt in dezelfde mineralen als ytterbium en scandium gevonden. Het metaal, door reductie van erbium-natriumchloriede met natrium verkregen, is een grys poeder, dat op water bij gewone temperatuur inwerkt. Erbiumoxyde, Er«0₃, is een rose-rood poeder met een soortelijke massa van 8,64 Cl. De zouten zijn rood gekleurd en gekenmerkt door hun eigenaardig absorbtie-spectrum. Het licht, door het gloeiende oxyde uitgestraald, geeft een spectrum, dat lichtende strepen op dezelfde plaats bevat, waaide absorbtiestrepen der erbiumzouten gelegen zijn.

2.^,j.¹). Algemeen overzicht over de eigenscbapiten van de elementen der groep III. Tot groep Hl van het periodische stelsel behoort ook het borium, dat bij de metalloïden is behandeld, en welks oxyde en hydroxyde zwak-zure eigenschappen heeft. Het tot de 2^lIekleine periode behoorende aluminium vormt zouten zoowel met sterke zuren als ook niet sterke basen. De samenstelling der aluminaten komt overeen met die der ortho- en meta-boraten. De oxyden van de tot de oneven reeksen der groote perioden beboerende elementen gallium, indium en thallium hebben des te sterker basische eigenschappen. naarmate het atoonigewicht dezer elementen grooter wordt. Gallium en indium zijn isomorph met aluminium, wat vooral biykt uit do gemakkelijkheid, waarmede hunne, aluinen genoeniJe, dubbelzouten met de alkalisulfaten.

isomorplie mengkristalleu vormen, liet thallium, heb element met het hoogste atooingcwie.ht, wijkt in zyno eigenschappen vooral daardoor af, dat het bij voorkeur verbindingen vormt, waarin het als univalent element fungeert, en dat deze verbindingen iso-morph zijn met de voibindingen der alkalimetalen.

De elementen scandium, yttrium, lanthanium en ytterbium, welke tot do even reeksen van de groote perioden behooren, zijn nog niet goed onderzocht. Uit de eigenschappen hunner oxyden blijkt echter dat hun basisch karakter ook met het toenemen van het atoomgewichfc toeneemt. Waarschijnlijk behooren ook het erbium en het nog minder onderzochte samarium en terbium tot dezelfde groep van elementen.

2öG. Uereiding on cigcnscliapiion. Het tin komt niet gedogen in de natuur voor, maar wordt voornamelijk als ti n steen , SnO^, hoewel slechts in quot;betrekkelijk weinig streken gevonden, en wel op Bangka, Billiton en Malakka, verder in Corn wallis en andere plaatsen van Engeland, in Saksen en in sommige streken van Australië. Wordt liet, zooals in Duitschland en in de meeste vindplaatsen van Engeland, in gangen of lagen in de primaire gesteenten, zooals graniet en syeniet, aangetroffen, dan noemt men het bergti nerts. In den regel is de tinsteen dan gemengd met vele andere ertsen , en is men verplicht, door herhaaldelijk roosten, waarbij zwavel, arsenicum en antimonium vervluchtigd worden, en door slibben van de gerooste massa, waardoor ijzeroxyde, koperoxyde, zink-oxyde en andere metaaloxyden verwijderd worden, het erts voor liet versmelten voor te bereiden. Komt de tinsteen echter in jongere lagen voor, welke ontstaan zijn, doordat het water de verweerde tinhoudende rotsmassa\'s naar lager gelegen plaatsen heeft afgevoerd, dan wordt het zeeptinei\'ts gevormd, en heeft de natuur de bereiding tot stand gebracht, die bij het bergtinerts eerst moet worden verricht. Zulk zeeptinerts wordt in bijzonder zuiveren toestand op Bangka, Billiton en Malakka gevonden. Het verwerken daarvan, dat door Chineezen geschiedt, is zeer eenvoudig. Nadat het erts nog een zuivering door slibben heeft ondergaan , wordt het in zeer lage schachtovens met houtskool als brandstof versmolten; de lucht wordt door handblaasbalgen in den oven gevoerd.

Het door de kool gereduceerde tin vloeit uit den schachtoven in een vóórkuil; liet wordt daaruit overgeschept in pyramidale groeven, die in het zand gemaakt zijn , en wordt in den vorm van staven in den handel gebracht. Do bij de versmelting gevormde slakken bevatten nog veel tin. Het Bangka-, Billiton- en Malakka-tin is bijna scheikundig zuiver. De Engelsche en Duitsche tinertsen worden, na, zooals boven is gezegd, toebereid te zyn, in vlamovens versmolten : het zoo verkregen tin bevat nog arsenicum, ijzer en andere metalen als verontreiniging. Om het daarvan to bevrijden, wordt het gedurende eenigen tijd op een temperatuur gehouden, die zoo weinig mogelijk boven zyn smeltpunt is gelegen. Het zuivere tin drijft dan op de zwaardere alliages en kan daarvan door aftappen gescheiden worden.

Het tin is een bijna zilverwit, sterk glanzend metaal van kristal achtige structuur. Het eigenaardige krakende geluid, dat bij het buigen eener tinstaaf wordt waargenomen, moet aan de onderlinge wrijving der kristaldeoltjes worden toegeschreven. Hot is zacht en pletbaar; door pletten wordt het in den vorm van zeer dunne blaadjes, bladtin, stanniool verkregen. Bij 100\' kan het tot draad getrokken worden, die echter weinig vastheid heeft, by 200¹ wordt het zoo broos, dat men liet tot poeder fijn kan wrijven. Zijne soortelijke massa bedraagt bij 13\' 7,293 G. Het smelt bij 232,7quot; en kan tusschen 1450¹ en 1600³ gedistilleerd worden. By gewone temperatuur verandert hot niet aan de lucht; het wordt ook niet aangetast door zwakke zuren, zooals azijnzuur en over het algemeen door de spijzen, welke in do keuken worden bereid. Het is daarom, dat men het metalen keukengereedschap vertint. Koper en ijzer worden vertind door het goed gezuiverde voorwerp tot dicht bij het smeltpunt van het tin te verhitten, er dan gesmolten tin er op te gieten en dit door wrijving met een bosje werk, dat, om de oxydatie der metalen te beletten, met salmiak bestrooid is, over de oppervlakte te verdeelen. Om plaatyzer, blik, te vertinnen, worden de met zuren schoon gemaakte platen eerst in gesmolten talk en vervolgens in gesmolten tin gedompeld. Door de talk wordt de oxydatie van het tin verhinderd.

Het tin wordt behalve als metaal ook in den vorm van tinalliages gebruikt, waarvan de meeste later zullen worden besproken. Hier maken wij alleen gewag van het tinamalgama, dat tot bedekken van spiegels wordt gebruikt.

Tin fungeert in do s ta n n o-ver bi n d i ngen als bivalent en in do stanni-verbindingen als quadrivalent element.

25?. StaiinO\'Verbindingcii. Wordt tin met verdunde zuren samengebracht, dan worden stanno-zouten gevormd. Voegt men een oplossing van kaliumcarbonaat bij de oplossingen van stanno-zouten , dan wordt een wit neerslag verkregen van de samenstelling Sn₂0(0H)j, dat als anhydrobase van het stanno-hydroxyde moet worden beschouwd:

Wordt deze verbinding in een atmosfeer van CO₂ verhit, dan wordt volgens de vergelijking :

slanno-oxyde, SuO, gevormd, een zwart poeder, dat zich bij hot verwarmen onder vuurverschynselen met zuurstof tot SnO, verbindt. Dit oxyde, evenals het hydroxyde Sn₂0(0H)₂ , heeft basische eigenschappen en vormt met zuren de stanno-zouten.

Slaiino-cliloriedc, SiiCI₂, ook tin- dichloried e genoemd, wordt in watervrijen toestand verkregen door tin in droog HC1 te verhitten. Het vormt eeno als vet glanzende doorschijnende massa, die bij 249quot; smelt en bij 606³ kookt. Zijn damp heeft bij 900^ü en daarboven een dichtheid, overeenkomende met die, welke door de formule Sn01₂ wordt geëischt, ïusschen 600\' en 900° is do danipdichtheid grooter , zij neemt echter bij verhooging van temperatuur voortdurend af; waarschijnlijk bestaat die damp dan uit een mengsel der verbindingen SnjCL, en SnCI₂. Wordt tin in zoutzuur opgelost, dan kristalliseert uit die oplossing het hydraatSnCl₂-j-2 H₂0, dat tinzout genoemd en als mordant in ververijen gebruikt wordt. Dit zout lost in weinig water op tot een heldere vloeistof, die echter door toevoeging van veel water troebel wordt ten gevolge van de vorming van het basische zout Sn(OH)Cl. Door toevoeging van zuren wordt dit basische zout weder in oplossing gebracht. Stanno chloriede is, evenals alle stanno-verbindingen, een reductiemiddel. Aan de lucht neemt zijne oplossing zuurstof op, waardoor stanni-chloriede en basisch stanno-chloriede ontstaan:

Mercuri-chloriede wordt door SnClj tot mercuro chloriede en kwikzilver gereduceerd (§ 236).

Stanno-snlfledc, SnS, ontstaat bij het verhitten van tin met zwavel en wordt ook als een bruin neerslag verkregen, wanneer men HjS voegt bij de oplossing van stanno-zouten. Met (XH₄)HS

of (XH.JjS vormt het geen tliiozout; wordt het echter met geel zwavelammonium (§201) samengebracht, dar verbindt liet zicli met zwavel tot SnS,, dat wel met ammoniumsulfiede een oplosbaar tliiozout vormt :

258. Stanni-Terbindingen. Stanni-oxjde, SnOj, ook tin dioxyde genoemd, komt in de natuur als tinsteen voor, en is dan gewoonlijk door bijmenging van do oxyden van manganium en ijzer bruin gekleurd. Het kan als een wit poeder worden verkregen, wanneer men tin tot zijn kookpunt aan de lucht verhit; het tin verbrandt dan met een witte, lichtgevende vlam. Als waterhoudend colloid kan het in twee verschillende toestanden verkregen worden. Wordt namelijk een oplossing van SnCL, met ammonia behandeld, dan verkrijgt men een geleiachtig neerslag van waterhoudend Sn0₂, dat tin zuur genoemd wordt, en wordt tin met geconcentreerd salpeterzuur verhit, dan ontstaat een wit, waterhoudend poeder van Sn0₂, dat meta-tinzuur genoemd wordt. Terwijl nu het tinzuur in zoutzuur, salpeterzuur en zwavelzuur gemakkelijk oplost, is meta-tinzuur in salpeterzuur geheel onoplosbaar; door zwavelzuur wordt het in een gelei, en door geconcentreerd zoutzuur in een verbinding veranderd, die in water oplost; de waterige oplossing wordt echter door koken zoo ontleed , dat colloï-daal meta-tinzuur neervalt. De naam tinzuur en meta-tinzuur is, evenals de naam kiezelzuur voor geleiachtig Si0₂ , daarvan afkomstig , dat men deze waterhoudende oxyden voor hydroxyden heeft gehouden : door v. Bemmei.en (1888) is aangetoond, dat dergelijke colloïdale verbindingen het water niet in vaste verhoudingen bevatten. Tinzuur en meta-tinzuur hebben , evenzoo als geleiachtig BiO,, een absorbeerend vermogen voor zouten, zuren en basen, en de twee modificaties onderscheiden zich oek, doordat dit absorbtie-vermogen bij haar verschillend is. Beide verbindingen zijn als anhydrieden van zuren te beschouwen. Wordt tinsteen of tinzuur mot natriumhydroxyde samengesmolten en de gesmolten massa met water uitgeloogd, dan verkrijgt men een oplossing , waaruit door uitdampen kristallen worden afgezonderd van natrinni-stannnat, Na₁Sn0₃ - •quot;gt; II₂0, dat onder den naam van praepareerzout in den handel gebracht en in ververijen en kafoendrukkerijon gebruikt wordt. Door zeer verdunde zuren wordt daaruit tinzuur vrij gemaakt, dat dan echter in oplossing blijft en

door dialyse (§155) van het natriumzout kan worden gescheiden. De verkregen oplossing stolt op gelijke wijze als \'geleiachtig Si0₂. Door inwerking van natronloog op meta-tinzuur verkrijgt men natrium-uietasfaiinant, Na,Sii-0|, 4 11,0, dat vaneen poly-tinzunr, analoog aan de poly-kiezelzuren, moet worden afgeleid.

Slaimi-chloriedo, SnCI₄, ook t i n-tetrac hl oried e genoemd, wordt als een olieachtige vloeistof verkregen door tin of SnCI., in chloorgas te verhitten. Het kookt bij 114° en heeft een damp-dichtheid, die overeenkomt met de formule SnCl₄. Het trekt water aan uit de lucht en vormt dan kristallen van de samenstelling SnCI,,-f-3 HjO. Uit zijne waterige oplossing kunnen ook de hydraten SnClj -f- 5 H^O en SnCI., -f- 8 H,0 w^rorden verkregen. Bij het koken zijner verdunde waterige oplossing wordt tinzuur afgescheiden. Met HC1, NH₄C1 en de chlorieden der alkalimetalen vormt het verbindingen I^SnClg, (NHJjSnCl,. enz., die als tinzuur of stannaten kunnen worden beschouwd, waarin de 3 atomen zuurstof door 6 atomen chloor zijn vervangen (§ 171). Stanni-chloriede wordt in verwerijen als bijtmiddel gebruikt. Het vormt met cochenille een prachtige roode lakverf (Drebbel 1G30).

Stanni-sulficde, SnSj, ontstaat bij de inwerking van HjH op stanni-chloriede als een geel neerslag, dat met de sulfieden van de alkalimetalen en van ammonium oplosbare thiostannaten vormt. In den vorm van goudkleurige kristal-schubjes verkrijgt men het door verhitting van een mengsel van tinamalgaam, zwavel en chloorammonium. Het komt dan onder den naam van mussief-goud in den handel en wordt gebruikt, om aan allerlei voorwerpen het uitwendig aanzien van brons te geven.

\'2.\'»!». Keagetitii^-\'» op tiuverbiiulingeii. Uit de oplossingen van tinzouten wordt het tin door zink als metaal neergeslagen. Bij het gloeien van tinverbindingen op houtskool voor do blaaspijp verkrijgt men gesmolten tinbolletjes.

In de oplossingen der stanno-zouten wordt door H,S bruin ^SnS neergeslagen, dat in geel (NH^Sj oplost, terwijl uit die oplossing door HC1 gesl BniSj als bezinksel wordt verkregen. Ammonia en kalium- en natriumhydroxyde geven witte bezinksels van SnjO(OH),: deze verbinding is oplosbaar in een overmaat van kalium- en natriumhydroxyde, maar niet in ammonia.

In de zure of neutrale oplossingen dor stanni-zou ten wordt door H_ss een geel bezinksel van Sms.₂ voortgebrai ht. Pit lost op \'n zwavelamuionium en wordt uit de oplossing van hot trevurmde

Tinzouten kleuren de vlam niet, maar geven een uit verscheiden strepen bestaand vonkenspectrnm.

2(gt;0. Hereiding on eigenscliappen. Het belangrijkste looderts is het loodglans, PbS, en gewoonlijk is dit erts de grondstof, waaruit het lood wordt gewonnen. Buitendien noemen wij nog als loodhoudende mineralen het witlooderts, PbC0₃, het roodlood erts, PbCr0₄ en het geellooderts, PbMoO,,. Hamp;t bereiden van lood uit loodglans kan op twee verschillende wijzen geschieden, namelijk door het neer slagwerk of door het roost werk. Het roostwerk kan slechts dan worden toegepast, wanneer het loodglans in vrij zuiveren toestand voorkomt en het hiermede gemengde ganggesteente niet te veel kwarts bevat. Het erts wordt dan - meestal in een vlamoven — geroost en vervolgens in dienzelfden oven, zonder toevoer van lucht, sterker verhit. By het roosten wordt een gedeelte van het loodsulfiede tot lood-oxyde en loodsulfaat geoxydeerd ;

Bij het gloeien zonder toevoer van lucht werken deze producten op het onveranderde loodsulfiede :

Dit roosten en gloeien onder luchtafslniting wordt verscheidene malen herhaald : het gevormde lood verzamelt zich dan in een komvormige verdieping van den bodem van den vlamoven en wordt van daar in een onder den oven staanden kroes afgetapt. Is het loodglans gemengd met zwavelkies, arsenikkies, koperkies en vooral met veel kwarts, dan kan deze methode niet met voordeel worden toegepast, daar dan te veel lood in de-slakken zou overgaan. Het neerslagwerk, dat in dit geval voorde

afsnheiding van het lood dient, bestaat in liet samensmelten van de ertsen met ijzer, waardoor zwavel ijzer en lood wordt gevormd:

Dit geschiedt gewoonlijk in sehachtovens. Het lood verzamelt zich op den bodem, terwijl FeR en slakken daarop in gesmolten toestand drijven. In plaats van metallisch ijzer gebruikt men ook ijzerertsen en ijzerhoudende slakken voor hetzelfde doel.

Het lood heeft een blauwachtig witte kleur, is zeer zacht en vrij rekbaar. Het heeft een sterken glans, doch wordt in de lucht door oxydatie spoedig aan de oppervlakte dof. Zijne soortelijke massa bedraagt 11,388 G. Het smelt bij 334 on kookt tusschen 1450 en 1600°. Wordt het aan de lucht verhit, dan wordt het tot loodoxyde geoxydeerd. Bij gewone temperatuur verandert het weinig aan de lucht. Ook in luchtvry, gedistilleerd water blijft het onveranderd. Door luchthoudeud water wordt echter lood-hydroxyde gevormd, dat in geringe hoeveelheid door het water wordt opgenomen. Bevat het water zouten en koolzuur, zooals bij het meeste drinkwater het geval is, zoo kan hierdoor het opnemen van loodverbindingen door het water soms bevorderd, soms tegengewerkt worden. Daar voor waterleidingen, pompbuizen en regenbakken veelal lood wordt gebruikt, gebeurt het dikwijls, dat drinkwater loodhoudend wordt. Zulk water is zeer vergiftig, vooral bij dagelijksch gebruik, al bevat het ook slechts zeer geringe sporen van loodverbindingen. Het onderzoek naar de aanwezigheid van lood in water is zeer eenvoudig; een bruinkleuring door H„S doet zijn aanwezigheid vermoeden, die door de verdere reagentiOn op loodverbindingen (§ 263) moet worden bevestigd. Zwavelzuur en zoutzuur werken slechts weinig in op lood, wegens de onoplosbaarheid van PbSOj en PbCI„ : echter lost geconcentreerd zwavelzuur een weinig Pb80₄ op, waardoor het komt, dat het En-gelsch zwavelzuur (§ 118) een weinig PbSO, bevat, dat door verdunnen met water als een wit bezinksel wordt neergeslagen. Door inwerking van verdund salpeterzuur en zelfs van het zwakke azijnzuur op lood worden gemakkelijk oplosbare loodzouten gevormd.

Het lood fungeert evenals het tin als bivalent en als quadrivalent element. Terwijl e\'chter de verbindingen van het tin. waarin hot quadrivalent fungeert, bestendiger zyn dan de verbindingen van het bivalente tin , is het bij het lood juist omgekeerd.

Het lood wordt voor zser veel doeleinden gebruikt. Wy noemen de looden kamers en pannen voor de fabrieago van hot zwavelzuur.

looden buizen, geweerhagel en kogels enz. Verder is het een bestanddeel van veel alliages, b. v. het snelsoldeer, een alliage van gelijke deelen lood en tin, de letterspecie, een alliage van 4 tot 5 deelen lood met 1 deel antimonium, de alliage voor scheepsspijkers en voor witmetaal, uit lood, tin en antimonium bestaande, enz.

2C1. Oxytlcn en hydroxydcn \\an liet lood. Het lood voimt v;if oxyden: loodsuboxyde, Pb₂0, loodoxyde, PbO, lood-sesquioxyde, PbjO_s, menie, Pb^O^, en 1 o od d i o x y d e, PbO,, waarvan echter slechts twee, namelijk PbO en PbOj, tot de zout-vormende oxyden behooren.

Loodoxyde, PbO, wordt bij het verhitten van lood aan de lucht gevormd. Het smelt dan en vormt bij bekoeling een roodachtig gele massa, dio loodglid wordt genoemd. Wordt het lood voorzichtig geoxydeerd, of wordt loodhydroxydo of loodnitraat door verhitten in loodoxyde veranderd, dan verkrijgt men hot in don vorm van een geel poeder, dat massicot genoemd wordt. Het loodoxyde wordt in de nijverheid gebruikt tot het maken van kristalglas, van glazuur voor fayence en aardewerk, tot het bereiden van menie, loodwit en andere loodzouten enz. Het loodoxyde is een basisch oxyde. Het trekt C0₂ uit de lucht aan en vormt met zuren zouten; door oplossingen van sterke basen, zooals KOH, NaOH, Ba(OH)₂ , Ca(OH)₂, wordt het echter ook in oplosbare zouten veranderd, die plumb iet en worden genoemd, zoodat PbO ook als het anhydriede van een zwak zuur kan worden beschouwd. Wordt PbO met alkaliën, alkalische aarden of andere metaaloxyden samengesmolten, dan verkrijgt men glasachtige massa\'s.

Het normale loodhydroxydo, dat de samenstelling Pb(OH).. zou moeten hebben, bestaat niet. Door by de oplossing van een loodzont ammonia of NaOH te voegen, verkrijgt men een wit neerslag, dat al naar de omstandigheden, waaronder het gevormd wordt, de samenstelling HO Pb -O—Pb- OH of HO—Pb O -Pb—O—Pb—OH heeft. Die hydroxyden lossen in geringe mate in water op. De oplossing kleurt rood lakmoes blauw.

verdunde zuren vormt het een zont van het bivalente lood, terwijl vrij lood wordt afgescheiden ;

Looddioxydc, I\'li0₂, wordt op do eenvoudigste wijzo verkregen, door menie, Pb.tO,, met verdund salpeterzuur te behandelen:

Buitendien ontstaat het bij de inwerking van oxydatiemiddelen op de lagere oxyden van het lood. Een van de beste bereidingsmethoden is chloor te leiden in een alkalische oplossing van loodoxyde :

Pb0₂ wordt dan als een bruin poeder neergeslagen. Wordt Pb0₂met zuren verwarmd, dan ontstaat een zout van het bivalente lood, terwijl zuurstof vrij komt; met zoutzuur ontwikkelt het echter chloor:

Ten opzichte van sterke basen fungeert het als het anhydriede van een zuur; het vormt daarmede zouten, die meestal volgens de algemeene formule M₂Pb0₃ en dus analoog met carbonaten, silicaten en stannaten zijn samengesteld. Zij worden plumbaten genoemd. Het kaliumplumbaat, wordt door verdampen zijner oplossing in het luchtledig in kristallen verkregen, die de samenstelling KjPbOs 2 H.,0 hebben. Wordt de oplossing van kaliumplumbaat met de oplossingen van metaalzouten gemengd, dan worden veelal onoplosbare plumbaten dezer metalen neergeslagen.

Loodsesqnioxydc, I\'b.O,, ontstaat als een roodgeel poeder, wanneer men voorzichtig eene oplossing van NaCIO bij do oplossing van loodoxyde in kaliumhydroxyde voegt:

Waarsrhijnlijk is het een loodplumbaat met een structuur, die door de formule Q—l\'b ^^Pb wordt uitgedrukt.

Menie, l\'b .O ,, wordt bereid door massicot gedurende vrij langen tijd aan do lucht tot een temperatuur van ongeveer 300 te verhitten. Ook metallisch lood wordt in menie veranderd, wanneer men het zoolang tot een temperatuur, die iets beneden het

smeltpunt van lood gelegen is, verhit, loUlat liet de gewenschto kleur heeft aangenomen, liet is een rood poeder, dat als olieverf gebruikt wordt, voornamelijk om ijzer voor roesten te beschutten. Door een oplossing van kaliumplumbaat te mengen met een oplossing van kaliumplumbiet, verkrijgt men een geel neerslag van l\'bjO-j -j-HjO:

Door zachte verwarming verliest dit poeder water en verandert het in menie. Men beschouwt menie derhalve als een basisch lood-zout van het loodzuur met een structuur, die door de formule

Zouten van het lood. Belangrijk voor do nijverheid is vooral hot loodcarbouaat. Het neutrale carbonaat, PbC0₃, komt in de natuur voor als witlooderts. Het wordt bereid, door do oplossing van een loodzout te mengen met ammoniumcarbonaat. Door echter een oplossing van KjCOs of Na^COj by de oplossing van een loodzout te voegen, verkrijgt men basische carbonaten, waarvan de samenstelling veranderlik is en afhangt van de temperatuur, de betrekkelijke hoeveelheden en de concentratie der met elkander vermengde oplossingen. Een dergelijk basisch zout, dat volgens de formule 2 PbC0₃. Pb(OH)_i , of volgens de formule 3 PbC\'Oj. Pb(OH)₂ is samengesteld, of dat uit eon mengsel van die zouten bestaat, wordt in de industrie bereid en als een belangrijke witte verfstof, loodwit genoemd, in den handel gebracht. Voor de bereiding van loodwit gebruikt men verschillende methoden.

Volgens de Hollandse he methode plaatst men (fig. 110) opgerolde looden platen Z rechtop in aarden potten, die op den bodem eenig azijn h bevatten. De looden platen staan op een uitspringend gedeelte hb, zoodat zij niet met den azijn in aanraking komen. Elke pot wordt met een looden deksel mu bedekt. Een groot aantal van zulke potten wordt op een laag van run of paardemest geplaatst en met een dergelijke laag bedekt. Hierop plaatst men wederom een aantal potten en zoo voorts, zoodat verscheiden lagen potten boven elkander staan. De geheele hoop wordt van f\'g. Ui. allo zijden door run of door mest omgeven. Hier

en daar laat, men openingen over, waardoor de luiht vrijen toegang vindt. Door do warmte, die do rottende mest ontwikkelt, verdampt het azijnzuur, dat tegelijk mot de zuurstof der lucht op het lood inwerkt, waardoor basisch azijnzuur lood wordt

Door de rotting van den mest komt C0₂ vrij, waardoor het basisch loodacetaat in basisch loodcarbonaat en neutraal acetaat wordt omgezet:

Do looden platen worden zoodoende met een korst van loodwit bedekt, dat daarvan wordt afgekrabt en dat, na gemalen en gedroogd te zijn, in den handel wordt gebracht.

Volgens de Duitsche methode leidt men dampen van kokenden azijn en buitendien C0₂, dat door verbranding van kool ontwikkeld wordt, in kamers, waarin men looden platen heeft opgehangen. Bij beide methoden gaat veel azijnzuur door verdamping verloren; zij leveren echter een loodwit op, dat beter dekt, dan dat, hetwelk volgens de Fransche methode is bereid. Volgens deze kookt men zooveel loodglid of massicot met azijnzuur, dat basisch loodacetaat ontstaat. In de verkregen oplossing wordt COj geleid, dat door verbranding van kool of uit kalksteen wordt ontwikkeld. Hierdoor wordt, evenals bij de zooeven besproken methoden, basisch loodcarbonaat gevormd, benevens neutraal loodacetaat, dat door koking met nieuwe hoeveelheden PbO weder in basisch acetaat kan worden omgezet en zoodoende kan dienen tot nieuwe bereiding van loodwit. Bij deze methode heeft zeer weinig verlies van azijnzuur plaats, het verkregen loodwit is minder basisch en gewoonlijk volgens de formule 3 PbC0₃ . Pb(OH)₂ samengesteld.

RpngenUrn oi» loodverbindinefon. Zoutzuur en oplosbare chlorieden brengen in niet te verdunde oplossingen van loodzouten een wit bezinksel voort van loodchloriede:

Loodchloiiedo is van andere onoplosbare ühlorieden gemakkelijk te onderscheiden, doordat het in kokend water oplost en daaruit bij het koud worden in kristallen afgescheiden wordt.

Zwavelwaterstof brengt, in neutrale, zure en basische oplossingen van loodverbindingen oen zwart neerslag voort van PbÖ;

Dit PbS is onoplosbaar in de oplossingen van de sulfleden van ammonium en» van de alkali metalen.

Zwavelzuur en oplosbare sulfaten brengen in de oplossingen der loodzouten een wit bezinksel voort van PbSOj:

PböOj kan van de eveneens onoplosbare sulfaten BaSO-,, SrS0₄ en CaSOj onderscheiden worden, doordat het door (NH^Ö in zwart PbS wordt veranderd.

KOU en NauH geven witte bezinksels van loodhydroxydo, dat oplosbaar is in een overmaat van die reagentiën. Een oplossing van NHj slaat dezelfde verbinding neer, zij lost echter niet op in etn overmaat van dit reagens. Door KjCOj en Na₂COj wordt wit basisch, door wit neutraal loodcarbonaat neergeslagen.

Kalium dichromaat geeft in do oplossingen der loodzouten een bezinksel van loodchromaat:

Loodverbindingen kleuren de vlam lichtblauw. Het spectrum dezer vlam bevat o. a. verscheiden karakteristieke groene strepen.

2lt;gt;t. (icrmaniiim cu zijne verbindingen. Het germanium is in 1887 door Cl. Wi.nkler ontdekt, en wel in een zilvererts, argyrodiet, dat tot nu toe alleen te Freiberg in Saksen gevonden is. Volgens zijne eigenschappen bleek hel overeen te komen met het element, dat volgens Mendelejeff een plaats moest vinden in de eerste groote periode en wel in de öquot;¹® reeks en in de IV\'¹\' groep: Mendei.e.feff had het bij voorbaat eka-sili-i\'ium g\'iioeind. Het metaal kan door reductie met waterstof

eu met kool uil hol oxyde worden verkregen, liet lieef\'l een grijswitte kleur en een sterken metaalglans , smell by 900° en heeft een soortelijke massa van 5,496 G. Het fungeert als bivalent en quadrivalent element. Men kent slechts één oxyde, het germa-nium-dioxyde, Ge0₂, twee sulfieden, het germanium-raonosulfiede, GeS, en het germanium-disulfiede, GeSj, die beide onoplosbaar zyn in water eu met de sulfieden van het ammonium en van de alkalimetalen oplosbare thiozouten vormen; verder het germanium-tetrachloriede, GeCL, en het ger-manium-tetrafluoriede, GeF, , dat evenals SiF-, gasvormig is en met water germanium-fluorwalerslofzuur. HjGeFg, oplevert, een verbinding, die op analoge wijze is samengesteld als HjSiFj.

TITANIUM. Ti - 48,12. ZIRKONIÜM. Zr = 90,7. CERIUM. Ce -141,5. THORIUM. Th = 233.

iO.¹). Tilaniiim en zijne verbindingen. liet titanium, door Klapeoth (1795) ontdekt, komt vrij zelden voor. Het wordt gevonden in de mineralen rutiel, anataas en brook iel, drie verschillende vormen van TiOj, verder in hel titaan-ijzer, FeTiOj en als bijmenging in sommige ijzerertsen. Hot element wordt in vryen toestand verkregen door Na₂TiF₆ met natrium te reduceeren. Het vormt dan een grijs poeder, dat bij het verhitten aan de lucht verbrandt en bij kookhitte met water waterstof ontwikkelt. Het titanium fungeert als bivalent en als quadrivalent element. Het vormt ook verbindingen volgens de formule TijX₆, waarin X een univalent element voorstelt. Men neemt aan , dal in deze verbindingen twee atomen titanium tot een sexivalente groep Ti Ti verbonden zijn. Men kent twee oxyden, titaan-sesquioxyde, TijOj en tilaan-dloxydo, Ti0₂. Het laatste is te beschouwen als hel anhydriede van titaan-zuur. Uit de oplossingen der lilanaten, zooals I^TiO,, wordt door zuren TIG, als colloïd afgescheiden. Men kent ook zouten van het titanium, waarin het de rol van een basisch element vervult, b. v. \'11(80,), - - 2 HjO, TMSOjj-f-S H₂0, TiCI,, Ti₂Cl_r., TicU enz. Opmerkenswaardig is het, dal titanium zich bij hooge temperatuur rechtstreeks met stikstof verbindt. In de slakken van hoogovensgt;

waarin litaiiiumhoudende ijzerertsen versmolten worden , vindt men dikwijls koperroode, als metaal glanzende teerlingen, welke volgens de formule Ti(C5)_s-M TijNi samengesteld zijn.

Zirconiam en zijne verbindingen. Zirconium komt voornamelijk voor in het mineraal zircoon, ZrSiO.,; het is in 1789 door Klaprotii ontdekt. Het metaal wordt op overeenkomstige wijze bereid als het titanium; het wordt verkregen als oen amorph, zwart poeder of in als metaal glanzende, hladerige kristallen, die een soortelijke massa van 4,15 G-. hebben. Het zirconium fungeert altijd als quadrivalent element. Door zoutzuur en ook door chloor wordt het in zircoonchloriede, ZrCl,,, veranderd. Zircoon-dioxyde, ZrO.,, wordt als colloid algescheiden, wanneer men ammonia voegt bij een oplossing van ZrCl₄. Door gloeien verkrijgt men ZrO, watervrij als een wit poeder. Het heeft zoowel de eigenschappen van een basisch als van een zuur anhydriede, de laatste -echter in mindere mate dan TiO,. Door samensmelten met soda vormt het natriumzif co naat, Na₂Zr0₃; door het metaal met zwavelzuur samen te brengen verkrijgt men zirconiumsulfaat, Zr(SO_i)₂.

■2(i7. Cerium en zijne verbindingen. Hot cerium is in 1803 door Klaprotii ontdekt en komt in eenige zeldzame Noorsche delfstoffen, b. v. het ceriet, gadoliniet, euxeniet en orthiet voor, en wel als silicaat, gemengd met de silicaten van andere zeldzame elementen, zooals yttrium, lanthanium, didymium, erbium enz. Het metaal is door electrolyse van het chloriede verkregen. Het hoeft de kleur en don glans van ijzer. Zijne soortelijke massa bedraagt 6,728 G. In de eero-verbindingen fungeert het als trivalent, in de eeri-verbindingen als quadrivalent element. Het vormt twee oxyden, het cero-oxyde, Ce^Oj, en het ceri-oxyde Ce0₂. Die twee oxyden hebben uitsluitend basische eigen-schappen. Mot zuren vormen zij cero- en ceri-zouten.

•J(gt;x. Thorinm on zijne verbindingen. Het thorium is in 1828 door Berzeliüs ontdekt en komt voornamelijk in het thoriet, ThsiO^, voor. Het wordt door reductie van liet kalium-tliorium-chlofiede mot natrium in don vorm van kristalblaadjes verkregen; deze hebben een soortelijke massa van 11,0 (\'•. Het fungeert uitsluitend als quadrivalent element. Het thorium -diox yd o, ThO„ heoft uitsluitend basische eigenschappen en vormt zonton met zuren, maar niet met basen.

20J). Algemeen overzielit over do eigcnseliiiiiiicn dei\' eleuieiitcn der IV¹¹quot;¹ groep. Belialve do hier behandelde metalen behooren tot de IV*¹⁰ groep nog de metalloïden koolstof en silicium. De raaxi-mumvalentie van al deze elementen is = 4; de moeste fungeeren ook als bivalente elementen, alleen het cerium vormt verbindingen, waarin hot trivalent optreedt. De tot de even reeksen behoorendo elementen, titanium, zirconium, cerium en thorium worden weinig in do natuur gevonden. De tot de eerste kleine periode behoorendo koolstof vervult daarentegen een belangrijke rol in het huishouden der natuur. Met het toenemen van het atoomgewicht neemt hunne soortelyke massa toe. Wat het smeltpunt aangaat, is zulk een regelmatigheid niet op te merken. Koolstof, titanium, zirconium en thorium konden nog niet gesmolten worden. Het cerium smelt beneden 1000°. Het basisch karakter dezer elementen neemt, evenals bij de even reeksen der I^ste en Il^ae groep, too met hot toenemen van het atöomgewicht. ïiC^ heeft sterker zure en zwakker basische eigenschappen dan ZrO„; Ce,,0_:! en Ce0₂, evenals ThO, , hebben uitsluitend de eigenschappen van basen, COj heeft uitsluitend do eigenschappen van een zuur anhydriede.

Tot do oneven reeksen behooren de elementen silicium, germanium, tin en lood. Het silicium behoort tot de meest verspreide en in de grootste hoeveelheid op de aarde voorkomende elementen; germariiuniverbindingen worden uiterst zelden, tinverbindingen slechts op enkele plaatsen, loodverbindingen iets meer verspreid gevonden. De soortelijke massa neemt toe met het toenemen van het atoomgewicht; wat het smeltpunt aangaat, merkt men een dergelijke regelmatigheid niet op. Het smeltpunt van het silicium ligt het hoogst, het is evenwel nog niet bepaald; germanium smelt bij 000% tin bij 233° en lood bij 334 . Ook wat het zuur of basisch karakter der elementen betreft is de regelmatigheid niet zeer groot. Het SiOj is het anhydriede van een zwak zuur eu heeft geen basische eigenschappen; GeOj is het anhydriede van een zwakke base en heeft geen zure eigenschappen; do sulfleden van Oe zijn echter anhydrieden van thiozuren; Sn heeft in de verbindingen, waarin het bivalent fungeert, een basisch, in die verbindingen, waarin het quadrivalent optreedt, een zuur karakter; PbO is eeu basisch anhydriede, PbOj liet anhydriede van een zwak zuur.

■J7((. Itci\'ciding en oiarcnscliintiien. Het bismuth komt in ilö natuur voornamelijk voor in gedegen toestand, en wel gemengd metkobaltertsen, verder als bismuth-oker, BLO» en bismuth-glans, Bi₂Hj. Het meeste bismuth wordt in Saksen gewonnen. De bismuthertsen worden geroost en dan onder toevoeging van kool, ijzer en slakken in kroezen gesmolten. Het gereduceerde metaal wordt dan onder de slak gevonden, en wel bedekt met kobaltspijs (arseenkobalt met avseennikkel en arseenijzer). De slakken en de spijs stollen vroeger dan het bismuth, dat afgetapt en door omsmelten gezuiverd wordt.

Bismuth is een wit metaal meteen roodachtigen weerschijn. Het is hard en zeer broos en kan gemakkelijk tot poeder worden gebracht. Zijne soortelijke massa is 9,823 G. Het smelt bij 268,3\'. In een waterstofstroom kan het bij temperaturen tusschen 1100° en 1400quot; gedistilleerd worden. Bij gewone temperatuur wordt het aan de lucht niet geoxydeerd; bij het verhitten aan de lucht verbrandt het tot BijO.,. Waterdamp werkt eerst by roodgloeihitte en dan nog langzaam op bismuth, onder ontwikkeling van waterstof en vorming van BijO,. Door zoutzuur wordt bismuth niet aangetast, door kokend zwavelzuur wordt het onder ontwikkeling van zwavel-dioxyde in bismnthsulfaat veranderd. Door de inwerking van wilpeterzuur ontstaat bij gewone temperatuur bismuthnitraat.

Het metaal wordt gebruikt ter bereiding van gemakkelijk smeltbare alliages. Rose\'s metaal met het smeltpunt 93,70\'

bestaat uit 2 deelen Bi, 1 deel Pb en 1 deel Sn: A\\*ood\'s metaal niet het smeltpunt 71 bestaat uit 7—8 deelen Bi, 4 deelen Pb, 2 deelen Sn en 1—2 deelen Cd; Lipowitz\'s metaal met het smeltpunt 00\' bestaat uit 15 deelen Bi, 8 deelen Pb, 4 deelen Sn en 3- deelen Cd. Buitendien vinden eenige bismuthverbindingen toepassing: het basische bismuthnitraat wordt als geneesmiddel en liet oxychloriede wordt als blanketsel gebruikt. In zijne verbindingen fungeert bismuth als bivalent, trivalent en quinquevalent element.

2(1. liisuiuth-verbluuingcn. Door verbranding van bismuth of door verhitting van bismuthnitraat en bismuthhydroxyde ontstaat het bismutli-trioxyde, Bi_;O _v Het is een geel poeder, dat onoplosbaar in water is en basische eigenschappen heeft. Door inwerking van KOH op de oplossing van een bismuthzout ontstaat bismuthhydroxyde, Hiü^H ,, dut bij 100\' water verliest en in meta-bismuthh ydroxy d e, BiCKOH), verandert. Deze hydroxyden zijnwittepoeders,diemetzuren zouten vormen. Wordt bismuth in chloorgas verhit , dan verbrandt het tot bisumth-tricliloriede, Diezelfde verbinding ontstaat ook,

wanneer men BijO, met zoutzuur samenbrengt. Wordt hare oplossing in zoutzuur met water verdund, dan wordt bismnth-oxy-chloriede, BiOCl, afgescheiden. Over het algemeen hebben alle bismuthzouten, waarin Bi als trivalent element fungeert, b.v. het bismuthnitraat, B^NOj^, de eigenschap, dat hunne oplossingen door veel water, onder afscheiding van onoplosbare basische zouten, ontleed worden.

Wordt BiGI, bij 300\' met waterstof behandeld, dan verandert bot in bisiimth-dicliloriede, lUCK, een zwarte gekristalliseerde massa, die bij verhitting in BiCl_rgt; en metallisch bismuth ontleed wordt. Bismuth-oxyde, BiO, verkrijgt men door BiCl, mot SnClj te vermengen on bij het mengsel KOM to voegen :

Het is een bruinzwart poeder, dat bij het verwarmen aan de lucht verbrandt. Het heeft basische eigenschappen.

Bismiitlizuiir, BBiU_:i, wordt als een rood bezinksel verkregen, wanneer chloor wordt geleid door een geconcentreerde oplossing van KOH, waarin BijO;, drijft, liet is oen zwak zuur. Door verhitting wordt hel. ontleed in water on b i smu th-pen tox y de, BijO;., een bruin poeder, dat bij gloeiing uiteenvalt in zuurstof en bismuth-trioxyde. Kr bestaat ook oen bi smut h - te t r o n y d e, Bi,O,.

Halogeenverbindinpren van liet bismuth, waarin het als penti valent element fungeert, zijn niet bekend.

272. Reagenliën op bismiilhverbindingen. Als herkenningsmiddel gebruikt men in do eerste plaats de inwerking van HjS, die in alle oplossingen van bismuthverbindingen een bruin bezinksel van BUS, voortbrengt, dat onoplosbaar is in de oplossingen van desullieden van de alkalimetalen en van zwavelammonium. Verder is het kenmerkend voor bismuthzouten, dat hunne oplossingen door het mengen met veel water ontleed worden, en wel onder afscheiding van een wit neerslag, dat uit een basisch bismuth-zout bestaat. KOH , NaOH en NH, geven een wit bezinksel van bismuthhydroxyde, dat niet oplost in een overmaat van die reagentiën.

27:!. Vnnndimn on zijne verbindingen. Vanadium komt in geringe hoeveelheden voor; voornameUjk vindt men het gemengd met ijzerertsen. Als zelden voorkomende mineralen, die echter vanadium in grootere hoeveelheden bevatten, noemen wij het docloïziet, PbjVjOj, en het mot tramie t, (PbCu^,)₃(\\\'0.₁)₂-f-PbCU. Hot metaal wordt bereid door vanadium-dichloriede, VCl₂, door gloeien in een waterstofstroom te reduceeren. Het wordt dan verkregen als een lichtgrijs poeder, dat een soortelijke massa van 5,5 G. heeft: aan de lucht wordt hot bij gewone temperatuur langzaam en by het verhitten spoedig geoxydeerd. Het is door Sefstküm (1830) ontdekt, maar eerst door Roscoe (1867) in zui-veren staat bereid. Het vormt ovenals de stikstof 5 oxyden, V₂0, VO, V₂0j, VOi en VjOj. Men kent verder de hydroxyden: meta-vanadiumzuur. HVO,, en pyro-vanadiumzunr, HjV₂0-. De zouten dezer zuren hebben overeenkomst met do meta-en pyro-phosphaten. Het pentoxyde V^O; heeft echter ook zwak basische eigenschappen, daar het met sterke zuren zouten vormt, die men vanady 1-zonten noemt, b. v. (VO)₂(SO_i\')₃, vanadyl-sulfaat. Hierin fungeert VO als oen trivalent radicaal. Men

kent verder de clilorieden VC1₂, VCI3 en VCI,, en de oxychlorieden VOCl₃, YOCl₂, \\\'OCl en (VO)₂CI. Vanadium verbindt zich rechtstreeks met stikstof en vormt de verbindingen VN en VN₂.

274. Niobium en zijne verb in »1111 gen. Het niobium komt mot liet tantalium voor in het tantalie t en col umbiet en eenige andere zeldzame mineralen. Het metaal is door verhitting van niobium-chloriedein een waterstofstroom als een grijze massa verkregen. Het vormt twee clilorieden NbC^ en NbCI₅ en drie oxyden NbO, Xb0₂en Kb₂05. Het niobium-pentoxyde is het anhydriede van het meta-niobiumzuur, HNbO.,. De niobaten worden van meer samengestelde anhydro-zuren afgeleid.

275. Didymiiiin en zijne verbindingen. Hot didymium wordt in dezelfde mineralen als het lantlianium (§ 252) en ceriurn (§ 207) gevonden. Het metaal is door electrolyse van het chloriede verkregen. Het vormt twee oxyden DijO, en Di₂0₃, die beide uitsluitend basische eigenschappen hebben.

27(gt;. Tantalium en zijne verbindingen. Het tantalium, dat in dezelfde mineralen als het niobium gevonden wordt, is nog niot in zuiveren toestand bereid. Men kent de oxyden TaO., en Ta₂O_s. Het tantalium-pentoxyde is het anhydriede van het tantalium-zuur, HïaO... De tantalaten komen in hunne samenstelling veelal met de niobaten overeen. Men kent slechts één chloriede, het tantalium- pentachloriede, TaC]₅.

belioorende tot de V^lk groep. Behalve de hier behandelde metalen behooren tot de V^de groep de metalloïden stikstof, phosphorus, arsenicum en antimonium. De maximum-valentie van al deze elementen is = 5. Do tot de even reeksen van de grootc perioden belioorende elementen vanadium, niobium, didymium en tantalium komen zeer zelden in de natuur voor, de stikstof, die tot de eerste kleine periode behoort, is daarentegen zeer belangrijk voor het huishouden der natuur. De oxyden, waarin deze elementen met hunne hoogste valentie fungeeren, hebben, evenals de oxyden van de stikstof, zure eigenschappen, met uitzondering van DijO.. Het is echter niet zeker, of aan dit nog niet genoegzaam onderzochte element wel de hier aangewezen plaats in liet stelsel toe-

komt. Het bismuth sluit zich in zijn eigenschappen aan b^j de eveneens tot de oneven reeksen behoorende elementen phosphorus, arsenicum en antimonium. Hel onderscheidt zich echter van hen, doordat het geen waterstofverbinding vormt en doordat zijne oxyden sterker basisch en minder sterk zuur zyn. Roods in § 149 hebben wi,i er op gewezen, dat het metaalachtig karakter dezer elementen toeneemt met het toenemen van het atoomgewicht. Dit wordt door de eigenschappen van hot bismuth nog nader bevestigd.

278. Bereiding en eigenschappen. Het chromium wordt voornamelijk gevonden als chroomijzersteen, FeCr₂0,₍. Zelden komt het als roodlooderts, PbCrO, , voor. In dit mineraal echter is het element tegelijkertijd door Vauquelix en Klaproïh (1797) ontdekt. Chroom ijzersteen dient als uitgangspunt ter bereiding van do overige chromiumverbindingen. door namelijk uit dit mineraal eerst kaliumchromaat te bereiden (§281).

Het metaal kan worden verkregen door de oxyden van het chromium met kool sterk te gloeien. Gemakkelijker bereid: men het door een mengsel van chromi-chloriede, keukenzout, kaliumchloriede en zink in een gesloten kroes te verhitten. Het op deze wijze afgezonderde chromium lost in het gesmolten zink op, en blijft, wanneer men de massa met salpeterzuur behandelt, achter als een grijs, glanzend, kristalachtig poeder, dat een soortelijke massa van 0,81 O. heeft. Het is zoo hard als korund, het smolt moeilijker dan platina en wordt door verhitten aan de lucht slechts langzaam tot chromi-ONvde geoxydeerd. Bij het verhittou in zuurstof verbrandt het met een schitterend licht. Het wordt door chloorwaterstof gemakkelijk in chromo-chloriedc verand -rd : verwarmd verdund zwavelzuur verandert In t onder ontwikkeling \\an waterstof in chromo-sulfaat ; door salpeterzuur wordt het echter niet aangetast.

Chromium vormt drie reeksen van verbindingen: de chromo-verbindingen, waarin het bivalent, de c h r omi ■ verbi nd in -gen, waarin het trivalent en het chroomzuur en de chromaten, waarin het sexivalent fungeert.

Bijna alle chromiumverbindingen zijn levendig gekleurd. Hiervan is de naam van het element afgeleid, want chroma is het Grieksche woord voor verf.

270. Chromo-verbindingen. Eenigc chromo-zouten, zooals b.v. chromo-chloriede, CrClj, en chromo ■ sul faat, CrSO,,, worden gevormd, wanneer men het metaal met verdunde zuren samenbrengt. Chromo-chloriede wordt ook verkregen door chromi-chloriede, C\'rC\'l₃, in een waterstofstroom te verhitten. Het is een wit poeder, dat in water met blauwe kleur oplost. De oplossingen der chromo-zouten absorbeeren zuurstof uit de lucht en veranderen hierdoor in chromi-zouten. Door de hydroxyden der alkalimetalon wordt uit de oplossingen der chromo-zouten chromo-hydroxyde, CrOjHj , neergeslagen als een bruin poeder, dat bij het verhitten in chromi-oxyde, water en waterstof ontleed wordt:

2S0. Chromi-verbindingen. Chromi-oxyde, Cr^Os, wordt door het gloeien van chromi-hydroxyde als een amorph groen poeder, en door damp van chroom-oxychloriede door een gloeiende buis te leiden in donkergroene kristallen verkregen :

Door verwarmd zwavelzuur wordt het langzaam, door andere zuren volstrekt niet opgelost. Het dient ter bereiding van groen glas en als verfstof voor glas- en porseleinschilderyen.

Chromi-liydroxyde, C^OH):,, wordt door ammonia uit de oplossingen der groene chromi-zouten als een grasgroen, uit de oplossingen der paarse chromi-zouten als een grijsblauw, waterhoudend bezinksel neergeslagen. Na het drogen boven zwavelzuur heeft het de samenstelling C^OH),-f-2 H,0. Het heeft zoowel zwak basische als zwak zure eigenschappen. Met KOH en NaOH vormt het oen smaragdgroene oplossing, die een c h r om i e t bevat:

bij het koken wordt dit cbromiet echter ontleed, zoodat weder chromi-hydroxyde wordt afgescheiden. Dit chromi-hydroxyde bevat KOH of NaOH, dat zeer moeilijk door water kan worden verwijderd, waarschijnlijk omdat het een colloïd is, dat, evenals geleiachtig SiO,, SnO,, AljOj enz., absorbeerend werkt (§155). Chroomijzersteen kan ook als een chromiet worden beschouwd : (CrO,)₂re.

Chromi-zouten hebben de eigenaardigheid oplossingen van tweeërlei kleuren te geven. Bij gewone temperatuur verkregen oplossingen hebben een paarse kleur; bij verhitting worden zij groen. De oorzaak van dit verschijnsel is waarschijnlijk, dat de oplossingen van paarse neutrale chromi-zouten door verwarming in groen gekleurde basische zouten en vrij zuur worden gesplitst. Bij het afkoelen nemen de groene oplossingen langzamerhand weder een paarse kleur aan.

Chromi-chloricde, CrCK, wordt in fraaie, paarse kristallen verkregen door chloor te leiden over een gloeiend mengsel van chromi-oxyde en kool. Het is onoplosbaar in zuiver water, maar men verkrijgt een groene oplossing van chromi-chloriede, wanneer men slechts vooraf een uiterst geringe hoeveelheid chromo-chloriede, cupro-chloriede of stanno-chloriede in het water heeft opgelost. Een dergelijke oplossing verkrijgt men ook door chromi-hydroxyde met zoutzuur samen te brengen. Uit die oplossing kristalliseert groen CrCIj6 H.₂0, dat bij het drogen, onderontwikkeling van HC1, in een basisch chloriede verandert.

Chromi-snlfaat, Cr₂(S0.₁)₃, heeft de eigenschap met de sulfaten der alkalimetalen aluinen op te leveren (§ 243). Het chroom-kaliumaluin wordt het best bereid, door bij een oplossing van kalium-dichromaat de noodige hoeveelheid zwavelzuur en een reductiemiddel, b. v. S0₂, te voegen:

Daar het chromi-hydroxyde een zwakke base is, vormt het slechts moeilijk zouten met zwakke zuren. De carbonaten en sulfleden der alkalimetalen slaan derhalve, onder vrij worden van CO., en H₂S,uit de oplossingen der chromi-zouten chromi-hydroxyde neer:

Cr^SO^ 3 Na.CO, -i- 3 11,0 = 2 Cr(OH)₃ ■ • 3 Na,SO,, - 3 CO.,, Cr,(SO,,)j -f-3(NHJ,S 611,0 = 2 Cr(OIl)..-f-3(NIr,,),^,, 3 11 .,S.

281. Ciiroomzuiir-verbindingon. Worden chromo- of chromi-verbindingen by aanwezigheid van basen geoxydeerd, dan ont-

staan chromaten, d. z. zouten, die van het chroomzuur, HjCrO,, worden afgeleid. Aan het chroomzuur wordt een analoge structuur .als aan het zwavelzuur toegekend, zooals door de formule

morph met de sulfaten van dezelfde metalen. Behalve de normale chromaten kent men ook poly-chromaten, die van poly chroomzuren , zooals H,Cr„0₇, ELCrjO,,, enz., moeten worden afgeleid. De polychroomzuren zelf zgn echter niet bekend. Normale chromaten zijn meestal geel, poly-chromaten daarentegen roodgeel gekleurd. Poly-chromaten ontstaan uit de normale chromaten door de inwerking van zuren:

Omgekeerd gaan de poly-chromaten door de inwerking der alkaliön over in normale chromaten:

Als uitgangspunt voor de bereiding van de chromaten en alle overige chroomverbindingen dient de chroomijzersteen. Deze wordt met KOH en kalk innig gemengd en in een vlamoven onder toetreding der lucht gegloeid, waardoor kaliumchromaat, calcium-chromaat en ferri-oxyde gevormd worden:

2 Fe(CrOj)₂ -t- 4 CaO 7 O =: 4 GaCrO, -f- Fe^Oj , 2 Fe(CrO_:i)., -f- 8 KOH 70 = 4 K_ïCr0₄ 4- Fe₂0₃ 4 H₂0.

Do gegloeide massa wordt met heet water uitgeloogd , waardoor kalium- en calciumchromaat oplossen, terwijl ferri-oxyde achterblijft. Bij de oplossing wordt kalium-sulfaat gevoegd, waardoor onoplosbaar calciumsulfaat neergeslagen wordt. In de oplossing is nu KjCrOj gemengd met KjSO), dat in overmaat is toegevoegd. Daar het hiervan wegens de isomorphie van K₂SOj met KjCrO,, door kristaliiseeren niet te scheiden is, voegt men bij de oplossing do noodige hoeveelheid zwavelzuur, om het goed kristallisee-rondo en met Iv₂S0₄ en KHS0₄ niet isomorphe kalium-dichromaat, KjCfjO., te vormen.

Kalinm-dicliromaat, KjCfjO,, kristalliseert in groote roodgele kristallen. Wordt het zout met zwavelzuur verwarmd, dan ontwijkt zuurstof cn wordt chroom-kaliumaluin gevormd:

oxydeeren. Buitendien vindt K,(\'r₂0₇ soms toepassing in ververijen en bij sommige photographische processen; met gelatine gemengd vormt liet namelijk een massa, die door de inwerking van het licht donker gekleurd en onoplosbaar gemaakt wordt.

Wordt kaliam-dichromaat bij do oplossing van een loodzout gevoegd, dan ontstaat een gelo neerslag van loodchromaat, I\'bCrO,:

Dit loodchromaat wordt chroma at geel genoemd en dient als gele verfstof. Bij het verhitten smelt het en wordt het ontleed onder afscheiding van zuurstof. Om die reden gebruikt men het om koolstofverbindingen te analyseeren. Afgewogen hoeveelheden van deze worden namelijk met loodchromaat gemengd en verhit. De koolstofverbindingen worden op deze wijze verbrand, de verbrandingsproducten worden opgevangen en gewogen. Uit de gevonden hoeveelheden gevormd COj en II₂0 berekent men dan gemakkelijk het koolstof- en waterstofgehalte, dat in de afgewogen hoeveelheid der koolstofverbinding aanwezig was.

Wordt chromaatgeel met een verdunde oplossing van kalium-of natriumhydroxyde behandeld, dan verandert het in een basisch chromaat van roede kleur:

Het op deze wijze gevormde zout wordt chromaat rood genoemd en dient ook als verfstof.

Mengt men bij gewone temperatuur geconcentreerd zwavelzuur met een geconcentreerde oplossing van kalium-dichromaat, dan wordt chroom-trioxyde, CrO.;, ook c hr o o m z u u r • a n h y d ri e d e genoemd, in den vorm van roode, naaldvormige kristallen afgescheiden. De kristallen zijn zeer gemakkelijk oplosbaar in water en vervloeien aan de lucht. Wordt een bij 100\' verzadigde oplossing van CrO, in water tot 0\' afgekoeld, dan worden roode kristallen van cliroomznnr, HX\'rO,, afgescheiden , een verbinding, die, door haar te verwarmen, gemakkelijk in CrOp. en 11.,O uiteenvalt. Chroom-trioxyde en chroomzuur zijn krachtige oxydatiemiddelen. Terwijl zij zuurstof afgeven, veranderen zij in cliromi-verbindingen.

In dozelfdo betrekking, waarin sulfuryl-chlcriede staat tot het zwavelzuur (SUS), staat het ehromyl chloriedc, CrOjClj, tot het chroomzuur. (\'hromyl-chloriode wordt bereid, door oen mengsel van kalium-dicliromaat, keukenzout en zwavelzuur to verwarmen :

K,,( i\\0₇ -h 1 Na01 3 11.80., = 2 CrOjCl, -{-K₂SO, -f- 2 Na₂SO_t 4- 3 1I..0.quot;

Door distillatie wordt het dan als een donkerroodo vloeistof verkregen, die bij 118° kookt en sterk rookt aan de lucht. Hij hot samenbrengen met water ontstaan chroomzuur en chloorwaterstof:

Wordt kalium-dichromaat met geconcentreerd zoutzuur verwarmd, dan worden bij het afkoelen kristallen van kalium-chloro-

Deze verbinding is een zout van het chloro-chroomzuur, CrOj \' j, dat analoog met het chloor-sulfonzuur (§ 118) is samengesteld.

Ueagentiëu op chroomverbindiiigeii. Wij onderscheiden de reagentii\'n op chromi-verbindingen en op chromaten.

Do chromi-v er bindingen hebben de eigenschap, bij het samensmelten met borax of met NajNH.l\'O, een groene massa op te leveren. Worden zij met soda en salpeter samengesmolten, dan wordt een gele massa gevormd, die uit chromaten bestaat en door de rt-agentien op deze herkend kan worden. Uit de oplossingen van de chromi-zouten wordt door NH_:. en ook door (NlI/jjS • hromi-hydroxyde neergeslagen. Ook K01I en NaOH slaan uit die oplossingen chromi-hydroxyde neer; dit lost echter in een overmaat van die reagentiën onder vorming van chromieten op. Do hierdoor ontstaande smaragdgroen gekleurde oplossingen worden door ■roken ontleed, zoodatchromi-hydroxyde weder neergeslagen wordt.

Do altyd yeol of roodgeel gele leurde oplossingen der cliro-m at en worden door roductioiniddeleu, b.v. HjS en S0₂, onder vorming van chromi-verbindingen groen gekleurd, en deze zijn dan door de zooeven besproken reagentiën te herkennen. Oplossingen van chromaten worden door toevoeging van zuren roodgeel gekleurd, ten gevolge van de vorming van poly-chromaten. Roodgele oplossingen van poly-chromaten worden geel door toevoeging van alkaliën, ten gevolge van de vorming van neutrale chromaten. Zilverzouten brengen in oplossingen van chromaten een purperrood, in oplossingen van poly-chromaten een roodbruin bezinksel voort van zilverchromaat of zilver-polychromaat. Lood-zouten geven met oplossingen van chromaten en poly-chromaten eon geel bezinksel van loodchromaat, dat onoplosbaar is in zuren, maar door alkaliën in oplossing wordt gebracht.

Chroomverbindingen kleuren de vlam niet. Het vonkenspec-trum bestaat uit vele strepen, waarvan enkele in hot groen en in hot donkerblauw do meest karakteristieke zijn.

2S3. Molybdaeniuiii en zijne verbindiiigen. Het mvlyMatniui:! komt in do natuur vrij zelden voor, voornamelijk als molyb-daenglans, MoS,, en als geellooderts, PbMoÜj. Het metaal wordt verkregen door de oxyden of\' chlorioden met waterstof te reduceeren. Het heeft een zilverwitte kleur en is zeer hard. In volkomen zuiveren toestand kan het bij de bereikbare temperaturen niet gesmolten worden. Wordt het in dampkringslucht gegloeid, dan wordt hot tot molybdaen-trioxyde, MoO,, geoxydeerd. Men kent vier oxyden van het molvbdaenium, JloO, MOjOj , MoO₂ en MoO,.

M olybdaen-monoxyde, MoO, is een basis* h oxyde, dat door inwerking van KOU op MoCÏ, wordt verkregen. Molyb-daon-dich 1 oriede , MoCI., , ontstaat door molybdaen-tri\'/lil -riede in een atmosfeer van CO, te verhitten:

Het gelijktijdig gevormde molybdaen-tetracliloried--, Mot distilleert over, terwijl MoCI. als u gelt mass;\', ,i. htevM;;:\'t. De

verbindingen, waarin hot molybdaemutn als bivalent element fungeert, hebben veel overeenkomst met de chromo-verbindingen.

Molybdaen-sesquioxyde, Mo₂03, het oxyde van het trivalente molybdaenium, ontstaat door do reductie van de hcogero oxyden met natriumamalgaam. Het is een zwarte massa, die, evenals CrjOj, zwak basische eigenschappen heeft. Molybdaon-trich loriede, MoClj, wordt door verhitten van MoCl- in een waterstofstroom bereid. Het vormt oen roede massa, die uitwendig veel op rooden phosphorus gelijkt.

Mol y bd a en • dio xy d e, MoCK , verkrijgt men als een stof van blauwe kleur, wanneer men het metaal of Mo₂Oj zacht aan de lucht verwarmt. Het heeft zwak basische eigenschappen.

Jfolybdaen-pentachloriede, MoC1₅, ontstaat door inwerking van chloor op molybdaenium of op molybdaenglans. Het vormt zwarte kristallen, die in water oplosbaar zijn. Het molybdaenium fungeert in deze verbinding als quinquevalent element. Een analoog samengesteld oxyde is niet bekend. Voegt men ammonia bij de oplossing van MoClj, dan ontstaat colloïdaal bruin MoO-.

Molybdaen-trioxyde, Mo0₃, wordt verkregen door mo-lybdasnglans in een glazen buis te verhitten, terwijl men lucht daarover leidt. M0O3 sublimeert dan en vormt een wit poeder, dat bij het verhitten geel wordt en zeer weinig oplosbaar is in water. Met de alkaliën en met ammonia verbindt het zich tot zouten, die molybdaten worden genoemd. Men kent molybdaten, die van het normale molybdaenzuur HjMoO,, zijn afgeleid. Door samensmelten van MoOj met de hydroxyden en carbonaten der alkalimetalen kan men echter ook zouten verkrijgen, die van poly-molybdaenzuren, zooals HjMo₂0., IT^Mo^O,,,, H,Mo_kOn enz. moeten worden afgeleid. Het molybdaenzuur zelf wordt in gele kristallen van de samenstelling HnMoO.,-f-H₂Ü verkregen, wanneer men salpeterzuur voegt bij de oplossing van een molybdaat, b. v. van ammonium molybdaat. Ook met sommige zuren verbindt zich het molybdaenzuur tot ingewikkeld samengestelde polyzuren. Voor de analytische scheikunde is het phos-phor-molybdaenzuur belangrijk. Wordt namelijk een oplossing van ammonium-molybdaat met veel salpeterzuur gemengd en deze oplossing gevoegd bij een oplossing van phosphorzuur of van een phosphaat, dan ontstaat een geel neerslag van ammonium-phos-phormolybdaat, dat de samenstelling PO^MoOj),,-f-O l[_to

Wij kennen twee sulfleden, MoS₂ en MoS₃. MoS, ontstaat door inwerking van HjS op een zure oplossing van molybdaen-znur. Plet vormt met thiobasen oplosbare thiozouton.

-Si. Wolframium en zijne verbindingen. Het wolframimn komt meestal in de natuur voor in den vorm van wolframzure zouten en wel voornamelijk als wolframiet, (MnFe)WOj, en als seheeliet of tungsteen, CaWOj. Het metaal wordt verkregen door W0₃ in een waterstofstroom te gloeien. Het vormt dan staalgrijze tot tinwitte kristalblaadjes, die zeer hard en uiterst moeilijk smeltbaar zijn. Zijne soortelijke massa bedraagt 19,129 (l. Wordt het in de lucht gegloeid, dan verandert het in WO3. Ook door salpeterzuur en konigswater wordt het in het trioxyde veranderd. Het vindt toepassing bij do bereiding van wolframstaai, dat 8—9 ⁰j₀ wolframium en 2—3 ⁰/₀ manganium bevat, en dat door buitengewone hardheid, maar ook door groote broosheid gekenmerkt is. Een alliage van koper, nikkel, zink en wolframium, die 1—2 % wolframium bevat, wordt platinoid e genoemd, en dient voor weerstandsmetingen, daar haar electrisch geleidingsvermogen met de temperatuur zoor weinig verandert.

Het wolframium vormt vier chlorieden, WC1₂, WClj WCl, en WC!_e en twee oxyden WO ₂ en WO,. W 01 fr a m -1r i 0 x y d e, WO3, komt in geringe hoeveelheid in do natuur voor en wordt liet best verkregen door een wolframaat met een zuur te koken. Het is een geel poeder, dat onder den invloed van lie\' zonlicht een groene kleur aanneemt. Het is onoplosbaar inwater, maar wordt door de alkaliën in oplosbare wolframaten veranderd. Door reductie met waterstof ontstaan eerst verbindingen van WO3 met WOj — de verbinding 2 WO.,-f-WOj heeft een blauwe kleur— vervolgens wolfram-dioxyde, WO*, een bruin poeder, en eindelijk wolframium. Do wolframaten hebben eene met de molybdaenaten analoge samenstelling. Men kent wolframaten, die van het normale wolframzuur HjWO, zijn afgeleid : men kent echter ook zouten, die afkomstig zijn van poly-wolframzuren.

wolfrainium en uranium vonneu, wanneer zij sexivaleut optreden, zuren, ilie iloor hunne samenstelling en eigenschappen veel overeenkomst hebben met het zwavel-, selenium- en telluriumzuur. Alleen het uraniumzuur UO_:,(OH)_a lieeft tegenover sterko zuren ook basische eigenschappen, zooals blijkt uit de vorming van zouten, waarin L\'O., de rol van een metaal vervult. Do verbindingen van het bivalent en trivalent fungeerende chromium hebben overeenkomst in eigenschappen met die verbindingen van hot ijzer, manganium en aluminium, waarin deze elementen met dezelfde valentie optreden. Allo metalen van de Vl^lIe groep zyn uiterst moeilijk smeltbaar, en die met een hoog atoomgewicht zijn gekenmerkt door een zeer grootc soortelijke massa. Een regelmatigheid in het veranderen van de physische eigenschappen met het toenemen van het atoomgewicht kan niet opgemerkt worden. Do eigenschappen der tot deze groep behoorende metalloïden zijn reeds vroeger met elkander vergeleken (§§62 en 122).

287. Bereiding cu eigenschappen. Het manganium komt in de natuur voornamelijk voor in de delfstof bruinsteen of pyro-lusiet, MnOj,; buitendien vindt men brauniet, Mn.,O.,, liausmanniet, Mn^Oj, manganiet, Mn₂0₂(0H)₂, man-gaanspaat, MnCO,, en bevatten vele ijzerertsen manganium als bijmengsel.

Het metaal wordt bereid, door de oxyden met kool te reduceo-ren. Men mengt te dien einde de oxyden , gewoonlijk bruinsteen, met roet en een vloeimiddel, dat uit fijn gestooten loodvrij glas, kalk en vloeispaat bestaat, en verhit liet mengsel in een graph ietkroes tot witgloeihitte. Het zoo verkregen ruwe manganium wordt nog eens met mangaancarbonaat gesmolten en aldus gezuiverd. Het metaal heeft de kleur van gietyzer: het is broos en bard en heeft een soortelijke massa van ongeveer 8 G. Het smelt bij witgloeihitte. By gewone temperatuur wordt het door do zuurstof dor lucht geoxydeerd. Mot kokend water ontwikkelt het waterstof, en door verdunde zuren wordt het, onder ontwikkeling van waterstof, in mangano-zouten veranderd.

Een alliage van manganium en ijzer, ferr o ■ man gaan genoemd, wordt bü do staal fabricage gebruikt en fabriekmatig bereid door oen mengsel van mangaanspaat, ijzeroxyde en houtskool tot hooge temperatuur te verhitten.

Het manganium fungeert in zijne verbindingen met zeer verschillende valentie. Het is bivalent in de mangano-verbi n-dingen, quadrivalent in het mangaan-dioxj\'de en de m an ga n ie te n , sexivalent in het mangaan-trioxy de en de mangana ten en septivalent in hot mangaan-septoxyde en in de permanganaten. In de mangani • verbindi ngen kan het manganium trivalent worden aangenomen. Wij zullen echter zien dat de structuur der mangani-verbindingen waarschijnlijk anders moet worden opgevat.

2ISS. Mangano-ver bindingen. Mangano-oxyde, MnO, verkrijgt men door de overige oxyden van het manganium in een stroom van v.aterstofgas te verhitten, liet is een groen poeder, dat aan de lucht gemakkelijk tot MiijO-, wordt geoxydeerd. Mangano-liydroxyde, Mn(OH)„, wordt als een wit neerslag verkregen, door alkaliën te voegen bij do oplossing van een mangano-zout. Het heeft basische eigenschappen. Aan de lucht wordt het bruin gekleurd, omdat het tot mangani-hydroxyde geoxydeerd wordt. Mangano-sulflede, MnS, komt in de natuur voor als delfstof en wordt dan mangaanglans genoemd. Zwavelammonium slaat uit de oplossingen der mangano-zouten roodachtig waterhoudend mangano-sulflede neer, dat door verdunde zuren in oplossing gebracht wordt. Mangano-zouten zijn gekenmerkt door een rose kleur. Zij ontstaan, wanneer men manganium of de oxyden van het manganium met verdunde zuren behandelt.

2S!(. Mangani-verbindingen. Do structuur der mangani-verbindingen kan op verschillende wijze worden verklaard. Het eenvoudigst is het, aan te nemen, dat het manganium daarin als trivalent element fungeert. Nieuwe onderzoekingen hebben echter waarschijnlijk gemaakt, dat zij een meer ingewikkelde samenstelling hebben, en dat zij geen trivalent maar bivalent en quadrivalent manganium bevatten. Mangani-snifaat, Mn^SOJ,, verkrijgt men door kalium-permanganaat, KMnO,, , met geconcentreerd zwavelzuur samen te brengen en het mengsel voorzichtig to verwarmen, totdat er een groen gekristalliseerd zout wordt af-gescheiden. Dit zout heeft de samenstelling Mn^SOi):,. Wordt dit zont niet een verdunde soda-oplossing samengebracht, dan wordt gekristalliseerd mangani-hydroxyde, Mn₂0.₂(0H)j, gevormd volgens de vergelijking :

Wordt dit mangani-hydroxyde met verdunde zuren behandeld, dan worden mangano-sulfaat en mengaan-dioxydehydraat gevormd, maar geen mangani-zout. Daar ook het mangani-sulfaat door water in mangano-sulfaat on mangaan-dioxydehydraat wordt ontleed , is het waarschijnlijk, dat aan het mangani-hydroxyde de structuur ¹¹ ^-OH

tuur Mn^gQ¹ ~gt;Mn==S0.₁ toekomt De ovengenoemde reacties worden dan verklaard door de vergelijkingen:

Mnngani-oxyde, Mn,O,, komt voor als delfstof, bran niet genoemd, en wordt als een zwart poeder verkregen, wanneer men eenig oxydo van het manganium in een zuurstofstroom gloeit. Het ontstaat ook door verhitting van manganihy-droxyde. Daar hot bij het samenbrengen mot verdunde zuren een marigano-zout en mangaan-dioxydehydraat oplevert, volgons de vergelijking ;

wordt zij ne structuur waarschij nlij k door de formule Mn ,^_(| /Mn —O uitgedrukt.

De delfstof hausmanniet, Mn^O,, gewoonlijk mangano-mangani-oxyde genoemd, kan kunstmatig worden verkregen uit alle oxyden van het manganium, wanneer deze in aanraking mot lucht gegloeid worden. Daar het met verdunde zuren mangano-zoutcn vormt onder gelijktijdige afscheiding van mangaan-dioxydehydraat, volgens do vergelijking:

is het waarschijnlijk, dat het 2 atomen bivalent en één atoom quadrivalent manganium bevat en dat zijne structuur door de formule

•2!»0. Mangaiui-dioxydc en iiuuigiitiieteii. 4ii de natuur wordt mungaan-dioxyde, .gt;InO,, in donkergrijze straalvormig gekristalliseerde massa\'s gevonden, die bruinsteen of pyrolusiet genoemd worden. In zuiveren toestand wordt het kunstmatig bereid, door mangano-nitraat zacht te gloeien. Het kan beschouwd worden als het anhydriede van het inangaiiigzuur, HjJInOj, dat ontstaat zooals in § 289 is medegedeeld, maar ook verkregen kan worden, door een alkalische oplossing van een onderchlorig-zuur zout te voegen bij de oplossing van een inangano-zout:

In het mangaan-dioxyde en in het manganigzuur fungeert het manganium als quadrivalent element, zoodat de structuur dezer

drukt wordt. Het normale manganigzuur zou de samenstelling Mn(OH\\ moeten hebben. Deze verbinding schijnt echter in vrijen staat niet bestendig te zijn. Zooals uit § 289 blijkt, is waarschijnlijk het hausmanniet als het mangano-zout van het normale manganigzuur te beschouwen. De meeste bekende zouten van het manganigzuur, inanganieten genoemd, moeten afgeleid worden van anhydro-zuren, die de samenstelling 11 j Mn O,-,. H₂Mn₂0₅ en HjMn.O,, hebben, en die uit hot normale zuur door waterverlies kunnen ontstaan:

Mii(OH),, = HjMnO., HjO 2 Mn(OH)i = HjMn,Ó₅ -f- 3 H.0 r, MnCOH)., = H-jMn-O,, -f 9 H.,0.

Het kali ummanganiet, K..Mn₅O_n wordt als een geel neerslag verkregen door CO, te leiden in een oplossing van kalinmman-ganaat, KoMnO.,.

De voornaamste toepassing van bruinsteen bestaat in zijn gebruik bij de chloorbereiding. In S 10 is medegedeeld, dat aan do \' liloor-ontwikkeling de vorming van mangaan-tetrachloriede, MnCl,, vooraf gaat. Volgens nieuwe onderzoekingen is liet proces nog ingewikkelder. Schudt men namelijk MnO, met HCI houdenden aether, dan wordt eerst een groene en na toevoeging van meer

aether een blamve oplossing gevormc\'. Deze blauwe oplossing bevat MnClj. Leidt men HC1 in die blauwe oplossing, dan wordt de verbinding MnC\'1., . 2 HC1 als een olieachtige vloeistof afgescheiden. Waarschijnlijk heeft derhalve de inwerking van bruinsteen op zoutzuur plaats als volgf; Zooals bekend is, begint de chloorontwikkeling eerst by verwarming en wordt zij door het ontstaan eener bruine oplossing voorafgegaan. Deze bevat de verbinding MnCl₄ . 2 HCl, die

Bij verwarming wordt deze verbinding, die analoog geconstitueerd is met de in §171 besproken dubbelzouten der chlorieden, ontleed volgens de vergelijking:

Hoe echter het verloop van het proces ook moge zijn, het eindproduct is altijd chloor en een oplossing van mangano chloriede. Deze laatste werd vroeger weggeworpen, maar zij wordt tegenwoordig gebruikt, om, volgens de methode van Weldon (1867), in manganieten te worden veranderd, die opnieuw voor de bereiding van chloor dienst kunnen doen. Fig. Ill geeft een teekening van de inrichting, die hiervoor gebruikt wordt. Uit de chloor-ontwikkelings-toestellen A wordt de HCl bevattende oplossing van MnCl₂ afgetapt in het verzamelbassin B. Door toevoeging van CaCOj wordt hier hot zoutzuur geneutraliseerd. Do vloeistof wordt vervolgens door de pomp C naar den bak D gebracht, waar de drijvende vaste deeltjes bezinken. Van daar uit komt de heldere oplossing in de ijzeren oxydatietorens E. Hierin wordt de oplossing door stoom tot 55 verhit en uit F kalkmelk in oen bepaalde hoeveelheid or bij gevoegd. Die kalkmelk is in de vaten G en II door mengen van kalk inot water bereid en door do pomp J naar F gebracht. Door de blaaswerktuigen K wordt lucht eerst in den windketel L en verder door windpijpen, die tot op den bodem

Van de torens E reiken, in die torens geblazen. Hier werkt Ca(OH)j op MnCU zoo, dat Mn(OH)j wordt gevormd. Aangezien dit in de torens met Ca(OH)₂ en zuurstof samengebracht wordt, vormt zich CaMn₁0₅ volgens do vergelijking :

Dit CaMiijOj, calciummanganiet, ook weldonslyk genoemd, wordt uit de torens in het bassin O gebracht, waarin het slijk bezinkt, terwijl de chloorcalciumloog afgetapt wordt. Het slijk wordt nog met water gewasschen en door QR in de chlooront-wikkelings-toestellen A gebracht. Met zoutzuur wordt namelijk hieruit choor ontwikkeld, volgons de vergelijking:

Set is van belang, dat niet meer kalk aan het raangano-chloriede wordt toegevoegd dan door de besproken processen wordt gevorderd, daar anders meer calcium houdende manganieten, zooals b. v. CaMnCXj, kunnen worden gevormd, die de toevoeging van meer zoutzuur vereischen om dezelfde hoeveelheid chloor te ontwikkelen:

De in de natuur voorkomende bruinsteen is meestal gemengd met andore oxyden van het manganium en bevat buitendien nog andere bijmengingen. Om de waarde, die hij voor de bereiding van chloor heeft, te bepalen, verwarmt men een afgewogen hoeveelheid met zoutzuur en leidt de ontwikkelde chloor in een oplossing van kaliumjodiede. De hoeveelheid van het op deze wijze afgescheiden jodium wordt dan door titreeren mot natrium-thiosulfaat gevonden (§197) en de waarde van den bruinsteen daarna berekend.

291. Mangaan-trioxyde en niaiiganaten. Brengt men bij geconcentreerd zwavelzuur, dat door een koudmakend mengsel op een temperatuur beneden 0° gehouden wordt, droog en zuiver kalium-permanganaat, dan verkrijgt men een fraai groen gekleurde oplossing, welke de verbinding (111103)2804, mangaan-0x y su 1-faat genoemd, bevat. Doze verbinding is ontstaan volgons de vergelijkingen:

2 KOMnOj ■ 11,80.4 = I^SO,. ■ 2 HOMnO,. 2 HOMnOj\'-t-11,80, = 01n0₃),s0, 2 11,0.

Laat men deze oplossing door een trechter, die van een kraan is voorzien, druppelen op vast K₂G0₃ of iS^Ta₂C0₃, dat zich in een retort bevindt, dan ontwijken paarse dampen, die in een U-vormige buis, welke door een koudmakend mengsel ia omgeven, verdicht worden tot een donkerroode amorphe massa. Deze massa is inangaau-lrioxyde, MnO,; zij is ontstaan volgens de vergelijking;

Wordt MnOj tot 50¹ vorwannd, dan levert het weder paarse dampen op. Wordt het tot hooger temperatuur verhit, dan valt het uiteen in gekristalliseerd Mn0₂ en in vrije zuurstof. Wordt MnOj met water samengebracht, dan verkrijgt men een roede oplnssing, die waarschijnlijk mangannzuur, H.MnO., . bevat. Dieoplossing

is echter zeer onbestendig en valt vanzelf uiteen it\\ Mnü,, vrije zuurstof en een donkerroode oplossing van dimangaanzuur HjMnjOj. De manganaten worden gevormd, wanneer men mangaan-dioxyde met basen of beter met basen gemengd met de clüoraten of nitraten der metalen, in die basen aanwezig, aan gloeihitte onderwerpt:

Mn0₂ -I- 2 KOH KX0₃ = KjMnO., KNOj -f- HjO. Zij hebben een groene kleur en zijn in waterige oplossing slechts dan bestendig, wanneer in die oplossing ook een vrij alkali aanwezig is. Hunne structuur is analoog aan die der sulfaten en

zij zijn ook met deze zouten isomorph. Door zuren en zelfs door water worden hunne oplossingen in purperkleurige oplossingen van permanganaten veranderd, terwijl tegelijkertijd mangaan-dioxydehydraat wordt afgescheiden:

n KjMnOj -f- 3 HjO = 2 KMnO,, 4- H.MnO, 4 KOU, :! KnO.j -f- 4- tlXOj 2 IvMnO., -f- HjMnOj —}—1 !vN\'0_:gt; —ITjO.

Mangaan-septoxyde cm itermanganaten. Wordt bij do in §291 besproken groene oplossing van (MnO^ SO-, in HjisO., voorzichtig onder sterke afkoeling water gevoegd, dan wordt die oplossing ontkleurd, terwijl een metaalachtig glanzende, de wanden van het vat niet bevochtigende groene vloeistof wordt afgescheiden. Deze vloeistof is mangaan-seploxyde, Mii₁O_t ; zy is ontstaan volgons de vergelijking:

MiijO. is een zeer onbestendige stof. Bij verwarming ontploft het hevig, terwyl het in MnO, en in zuurstof uiteenvalt. Ook door aanraking met gemakkelijk oxydeerbare stoffen, zooals papier, alcohol, aether, zwavel en zwavelwaterstof, wordt het tot ontploffing gebracht. Wordt lln.,0_; met water samengebracht, dan verkrijgt men onder levendige warmte-ontwikkeling een purperkleurige oplossing van permangaanzuur, HMnO,. Een oplossing van dit zuur kan echter gemakkelijker bereid worden, wanneer men bij een oplossing van barium-permanganaat een hoeveelheid verdund zwavelzuur voegt, die juist toereikend is om al het barium in den vorm van bariumsulfaat neer te slaan. Door licht en door warmte wordt zij gemakkelijk in zuurstof en in HjMii0₃ ontleed; zij is derhalve een sterk oxydatiemiddel.

l\'criiiaiigiuiutcn worden door ontleding der manganaten met water of met zuren bereid (§ 291). In fabrieken wordt to dien einde bruinsteen met kalium- of natrium-hydroxyde samengesmolten, terwijl de zuurstof der lucht kan toetreden. Volgens de vergelijking:

wordt dan kalium-manganaat gevormd, dat in water wordt opgelost. Hierbij wordt zwavelzuur gevoegd, waardoor kalium-porman-ganaat ontstaat, dat in kristallen wordt afgescheiden. Het zout vindt veelal toepassing als desinfectie- en als oxydatiemiddel. Werkt een permanganaat oxydeerend, terwijl een zuur aanwezig is, dan wordt een mangano-zont gevormd en komt zuurstof vrij;

Werkt echter een permanganaat oxydeerend bij aanwezigheid van een baso, dan wordt eerst het permanganaat in een manganaat veranderd :

het gevormde manganaat geeft dan verder zuurstof af en wordt hierdoor tot een manganiet gereduceerd :

Een zure oplossing van 2 moleculairgewichten kalium-pennanga-naat geeft derhalve 5 atoomgewichten, een alkalische oplossing van een gelijke hoeveelheid kaliumpermanganaat geeft daarentegen slechts 3 atoomgewichten zuurstof af aan oxydeerbare stoffen. Men maakt van de inwerking van kalium-permanganaat op oxydeerbare stoffen, terwijl een vrij zuur aanwezig is, gebruik, om langs maatanalytischen weg de hoeveelheden van oxydeerbare stoffen te bepalen. Daar namelijk een oplossing van kalinm-permanganaat, ook in groote verdunning, purperkleurig is, terwijl de bij de oxydatie ontstaande oplossingen van mangano-en kaliumsulfaat ongekleurd zijn , is het tijdstip, waarop de oxydatie geëindigd is, gemakkelijk daaraan waar te nemen, dat dan de kalinmpermanganaat-oplossing niet meer door de vloeistof, die onderzocht moet worden, ontkleurd wordt. Om een analyse uit te voeren, moet men zich een kalinmpermanganaat-oplossing van bekend gehalte bereiden. Te dien einde lost men een afgewogen hoeveelheid gekristalliseerd KMnO., in een gemeten volume water op, en bepaalt verder het gehalte der oplossing nauwkeurig, door te

omlerzoeken hoovocl cM³ dezer oplossing vereischfc worden om een bekende gewichtshoeveelheid van een oxydeerbaro stof daarmede volledig te oxydeeren. Als oxydeerbare stol\' gebruikt men gewoonlijk oen normaal- of ^l/,₀ normaaloplossing van oxaalzuur. KMnOj oxydeert namelijk oxaalzuur, wanneer gelijktijdig zwavelzuur aanwezig is, bij verwarming tot CO, en HjO, volgens de vergelijking:

Bij een afgemeten hoeveelheid van do verwarmde oxaalznur-oplossing laat men uit een buret zoolang van de oplossing van KMnO., druppelen, totdat een druppel de vloeistof blijvend rood kleurt. Volgens bovenstaande vergelijking kan dan gemakkelijk berekend worden, hoeveel gram KMnO., in do verbruikte hoeveelheid van do kalium-permanganaat-oplossing aanwezig is. Dit gehalte of die titre der oplossing moet echter van tijd tot tijd opnieuw worden bepaald, daar organische stofdeeltjes, niet het kalium-permanganaat in aanraking komende, die oplossing onder afscheiding van H^MnOj reduceeren, waardoor haar titre veranderd wordt. Voornamelijk gebruikt men de oplossing van KMnO., , die om de kleurveranderingen, die zij bij verschillende reacties ondergaat, ook wel i-ham a el e on - 0 p lossi n g wordt genoemd, om het yzergehal te van ijzerertsen of andere ijzerverbindingen te vinden. Zijn deze namelijk als ferro-zouten opgelost in verdunde zuren, dan worden zij door KMnO, in ferri-zouten veranderd , b. v. volgens de vergelijking;

Wordt over de door het samenbrengen van KMnO., met gecon-centreerd }I„SO, bereide, reeds meermalen besproken, groene oplossing van mangaan-oxysulfaat, (MnO^SO,, met waterdamp verzadigde lucht of beter nog ( \'O. geleid, dan ontstaan paarse dampen. Leidt men deze dampen door 2 U-vormige buizen, waarvan de eene leeg is, terwijl de andere stukken van poreuze chamotto bevat, dan verdicht zidi in do eerste buis hoofdzakelijk MnO,; de chamottestukken d\'-r tweede buis slorpen den waterdamp f\'p, terwijl op hunne oppervlakte een blauwachtig paarse amorphe stof verdicht wordt. Deze stof is man gaan - te tr 0 x y d e, Mm¹, en is ontstaan volgens de vergelijking:

Deze verbinding, die vroeger vour ozono gehouden werd, vormt een donkorblauwon damp. Bi,j verwarming valt zij onder ontplof-ling uiteen in MnOj en in zuurstof. In water lost zij niet dadelijk op, maar vormt bij het schudden met water mangaanzuur, terwijl zuurstof wordt afgescheiden.

lïeagentiöii op inangaunverbindingen. Alle mangaanver-bindingen kan men daaraan herkennen, dat zij bij het samensmelten met NajCO» en KCIO, of KNO., een groene, een man-ganaat bevattende massa opleveren, die in water met groene kleur oplost, terwijl die oplossing bij het toevoegen van verdund zwavelzuur, ten gevolge van de vorming van een permanganaat, rood wordt. Allo mangaanverbindingen vormen bij het samensmelten met borax of natrium-ammoniumphosphaat in de oxydatievlam een amethystkleurige massa. Door deze in de reductievlam te verhitten, wordt zij weder kleurloos.

De mangano-verbindingen worden door HjS in zure en neutrale oplossingen niet neergeslagen, zwavelammonium geeft echter een roodachtig bezinksel van waterhoudend mangano-sultiede. De alkaliën en ammonia geven witte bezinksels van raangano-hydroxyde. Bevat de oplossing van het mangano-zout echter NHjCl of een ander ammoniumzout, dan wordt door ammonia daaruit niets neergeslagen. Mangano-carbonaat en mangano-phosphaat worden als witte bezinksels verkregen, wanneer men natriumcarbonaat of natriumphosphaat voegt bij de oplossingen van mangano-zouten. Wordt lood-peroxyde met salpeterzuur gemengd, en worden hierbij eenige druppels van een oplossing van een mangano-zout gevoegd, dan wordt permangaanzuiir gevormd, waardoor de vloeistof purperrood wordt gekleurd.

die lot de VHlt;ilt;= groei» behooren. Het manganium is het eenige bekende element van de VIl\'^le groep, dat in het periodisclie stelsel in do even reeksen der groote perioden zijn plaats vindt. Tot diezelfde groep behooren buitendien de halogenen, en wel het tluorium en de chloor tot de l^ste en 2^,,e kleine periode, het bromium en jodium tot de l^stlt;! en ;2^(le groote periode. Wat de eigenschappen der elementen zelf aangaat, is tusschen het manganium aan den eenen kant en do halogenen aan den anderen kant zoo goed als geen overeenkomst to vinden, liet manganium heeft e. htcr evenals de halogenen do maximum-valentie T. De verbinding MnO,, waarin

Mn schijnbaar ootivalent optreedt, is niot als zuurvormend oxyde, maar als peroxyde te beschouwen, daar zij in aanraking met water in mangaanzuur en zuurstof uiteenvalt. Waarschijnlijk moet hare

chloraten en permanganaten, waarin chloor cn manganium septi-valent fungeeren, hebben groote overeenkomst in eigenschappen. Zij zijn isomorph en uiterst krachtige oxydatiemiddelen, die met oxydeerbare stoffen ontplofbare mengsels opleveren. Het percliloor-zuur cn het permangaanzuur zijn onbestendige verbindingen. Het laat zich echter niet ontkennen, dat manganium-verbindingen, waarin manganium met geringer valentie dan 7 fungeert, niet op de overeenkomstige verbindingen van de halogenen gelijken. Do manganaten gelijken veeleer op de chromaten en de later te bespreken ferraten, de mangano-verbindiugen op de chromo- en do ferro-verbindingen, de manganieten en mangaan-dioxyde op de plumbaten en lood-dioxyde. Het is echter een algemeen verschijnsel, dat elementen, die niet tot eenzelfde groep behooren, overeenkomst met elkander bezitten in analoog geconstitueerde verbindingen, waarin zij met gelijke valentie fungeeren.

\'295. Bereiding cu eigenschappen. Het ijzer is het meest algemeen in de natuur verspreide zware metaal. In gedegen toestand vindt men het als meteoorijzer. De meteoorsteenen namelijk, die uit de wereldruimte op de aarde vallen, zijn of steenmeteoren en bestaan dan groot endeels uit silicaten, of ijzermeteoren, die behalve gedegen ijzer, altijd nikkel en soms kleine hoeveelheden kobalt, koper, graphiet, zwavelijzer en phospliornikkelijzer, Xi.FejP, eene in de aarde anders niet als mineraal voorkomende verbinding, bevatten. Dit meteoorijzer, hoogstwaarschijnlijk _

het materiaal, waaruit de mensch het eerst ijzeren wapens en werktuigen heeft gemaakt, is daaraan te herkennen, dat eigenaardige teekeningen, naar den ontdekker WidmaxxstaettexscIio figuren genoemd (tig. 112), daarop verschijnen, wanneer men een gepolijst vlak van zulk een meteoor met een verdund zuur behandelt.

Do belangrijkste ij zerert sen zijn : I) M agn eetij zersteen. FejOj, het rijkste ijzererts, dat in zuiveren toestand ongeveer 72% Fe bevat: het komt voornamelijk in Zweden, Noorwegen en aan den Oeral voor. ü) Rood U ze rs tee n , Fe,0₃, die in zuiveren toestand ongeveer C.) Fe bevat; in gekristnlüseerden toestand wordt het ijzerglans genoemd; dit ijzerglans wordt, op Elba in

grooto hoeveelheden gevonden; roodon glaskop noemt men het, wanneer hot kogelvormige stukken vormt; mot klei gemengd heet het roode kloi-ijzersteen, met kalkverbindingengemengd noemt men het mi nette. De verschillende soorten roodijzer-steen worden hoofdzakelijk in Duitschland, Engeland, België en Bohemen gevonden. 3) S paa tij z er steen, FeCOs, bevat in zuiveren toestand ongeveer 48 quot;/o ijzer; hij is echter dikwijls gemengd met MnCOj en andere carbonaten; bol- of niervormig afgeronde stukken worden sphaerosidoriet genoemd; is dit met klei gemengd, dan heet het kleisphaerosiderlet; een innig mengsel van kool, klei en spaatijzersteen noemt men kolenijzersteen of black-band. De verschillende soorten van spaatij zersteen worden voornamelijk in Engeland, Schotland en Westphalen gevonden. 4) Bruinij zersteen, die dikwijls de samenstelling FOjOgHg heeft en dan in zuiveren toestand ongeveer 60⁰/₀ Fe bevat, wordt, wanneer hij met klei gemengd is en den vorm van ronde kogels heeft boonerts, wanneer hij den vorm van schalen heeft, schaalerts genoemd. Hij komt hoofdzakelijk in Duitschland, Oostenrijk, Engeland en Frankrijk voor. 5) 6 eel ij zersteen, die soms de samenstelling Fe₂O-IL, heeft en dan in zuiveren toestand ongeveer 57 ⁰/₀ ijzer bevat. Met phosphaten, zand en organische stoffen gemengde geelijzersteen , die in knolvormige en in sponsachtige massa\'s van gele , bruine of zwarte kleur in moerassige en hei destreken voorkomt, wordt m o e r a s e r t s, 1 i -moniet of ij ze roer genoemd. Het is het eenige ijzererts, dat in groote hoeveelheden in ons land gevonden wordt. Het wordt naar het buitenland, voornamelijk naar Duitschland, vervoerd, om daar op ijzer verwerkt te worden. Zwavelkies, FeS^, en ijzersilicaten worden zelden voor het winnen van ijzer gebruikt.

Het ijzer, dat in het dagelijksch leven gebruikt en door metallurgische processen verkregen wordt, is nooit scheikundig zuiver, maar bevat verschillende elementen, waaronder do koolstof het belangrijkst is, als bijmengingen. De veelvuldige ijzersoorten kunnen alle onder \'2 hoofdsoorten gerangschikt worden: 1° ruw-ijzer of gietijzer, dat steeds meer dan 2,3 ⁰/₀, gewoonlijk 0—1()⁰„ vreemde stoffen, waaronder -2 — 0% koolstof, bevat; het smelt zonder vooraf zacht te worden, en kan derhalve niet gesmeed worden: •2quot; smeedbaar ijzer, dat steeds minder dan 2,3°;,, gewoonlijk minder dan 1 ^#/_# vreemde stoffen, waaronder koolstof in de grootste hoeveelheid, bevat; het wordt zacht voordat het smelt, en kan derhalve gesmeed worden.

Het wimieu van liet ijzer uit zij no ertsen berust op do eigenschap van do zuurstofverbindingen van liet ijzer, dat zij door glooiing met kool kunnen worden gereduceerd. In vroegere tijden werden de ijzerertsen met houtskool gemengd en in windovens gegloeid. Hierdoor verkreeg men direct smeedbaar ijzer als een sponsachtige massa, die door bewerking met den hamer samenhang moest verkrijgen. Sedert het begin van do vorige eeuw past men de tegenwoordig nog gebruikelijke methode toe, volgens welke men uit de ijzerertsen eerst ruwijzer bereidt, dat als zoodanig gebruikt, of door verdere bewerkingen in smeedbaar ijzer veranderd wordt. Te dien einde worden de ijzerertsen meestal eerst geroost,

en vervolgens met toeslagen gemengd. Gewoonlijk dient kalksteen als toeslag, daarliet ganggesteente meestal rijk is aan SiOj en door toevoeging eener base gemakkelijker smeltbaar wordt gemaakt. De bereiding van het gietijzer geschiedt in hoogovens.

Do fig. 113 en 114 stellen een hoogoven van buiten ge-gezien en in verticale doorsnede voor. De-binnenruimte van een hoogoven bestaat uit een korten cylinder AH,

zijn. De bovenste van die kogels, de schacht, bezit een veel grootere hoogte dan de onderste, die rust wordt genoemd. Het cirkelvormig vlak EF heet kolen zak, de monding j is door een inrichting m gesloten, zoodat de lioogovengassen door buizen n geleid kunnen worden in gemetselde kanalen O en van daar in regenerators, waar zij verbrand worden; de hierdoor ontwikkelde warmte dient o. a. tot verwarming van de blaasiucht. De wanden en do bodem van den hoogoven zijn uit de beste

vuurvaste steenoii gemetseld en de sclmdit rust opeen gietijzeren plaat J, dio door versclieidene krachtige gietijzeren zuilen k gedragen wordt. Schacht, rust en gestel worden door zware ijzeren ringen PP gesteund; de schacht is van een blikken mantel voorzien, die op do plaat J rust en liet plateau Q draagt. Mantel en schacht zyn door een tusschenruimte van elkander gescheiden. Op een hoogte van ongeveer één meter boven den bodemsteen van den hoogoven bevinden zich 7 openingen welke dienen om de blaas vormen op te nemen. Die blaasvennen zijn kegels uit brons of koper, met dnbhelo wanden; do ruimte tusschen de

wanden is gevuld met water, dat voortdurend vernieuwd wordt, waardoor men een te sterke verhitting en de hieruit voortvloeiende snelle afslijting van de blaasvennen voorkomt. De blaasvormen rr. r. iea in den oven uit. In eiken vorm bevindt zich de windpijp\'/,

waardoor uit do windleiding \'■ door raiddel van blaaswerktuigen geperste en verwarmde lucht in den oven wordt gebracht. De achtste opening b in hot gestel is lager geplaatst dan de openingen «; zij dient om de gesmolten slakken uit den oven te verwijderen. In het onderste gedeelte van den kroes bevindt zich een gewoonlijk gesloten opening /\', het af steekgat of het oog, die geopend wordt, zoodra de kroes met gesmolten gietijzer is gevuld en geledigd moet worden.

De hoogoven wordt door de monding met afwisselende lagen van coaks, toeslag en ijzerertsen gevuld. Ofschoon de scheikundige processen, die in een hoogoven plaats grijpen, nog niet volkomen opgehelderd zijn, weet men toch, dat in hoofdzaak het volgende geschiedt. De uit de windpijpen komende Maaslucht verbrandt de in het onderste gedeelte van het gestel aanwezige gloeiende coaks tot CO,, dat naar boven stijgt en door de hooger liggende gloeiende coakslagen tot CO gereduceerd wordt. Dit CO reduceert op zijne beurt het ijzeroxyde uit het ijzererts tot ijzer, dat als oen sponsachtige massa fijn verdeeld blijft tusschen het nog on-gesraolten ganggesteente en den toeslag. Deze reductie heeft plaats in hot gedeelte van den oven, dat zich van P tot EF (fig. 114) uitstrekt en datde reductie-streek genoemd wordt; hier heerscht een temperatuur van 400\' tot 1000quot;. Het gedeelte van P tot aan dgt;,\' monding heet verhittings-st reek en dientom de beschikking en de brandstof voorloopig te verwarmen en uit te drogen. Het gedeelte van den kolenzak EF tot iets boven het begin van het gestel is do kolings-streek, waar het ijzer koolstof opneemt, en waar een temperatuur van 1000\' tot 1400\' heerscht. Het opnemen van koolstof wordt waarschijnlijk bewerkstelligd door bij die hooge temperatuur gasvormige cyanieden van alkali-metalen , die door inwerking van de stikstof der dampkringslucht op de kool en de in de ertsen en den toeslag aanwezige alkaliën ontstaan. Misschien heeft ook de vorming en ontlediiu\' eoncr verbinding van koolstofoxyde met ijzer invloed op het ontstaan van koolstofijzer. Ook is het mogelijk, dat fijn venleeide vaste koolstof direct met ijzer.een verbinding ingaat. In het gestel, do smeltings-streek, waar een temperatuur van 1400quot; tot 1600\' heerscht, smelter het gevormde ruwijzer en de slakken, dio beide in den kroes vloeien, waar de lichtere slakken op hei ijzer drijven, en dit voor oxydatio door de Maaslucht bes\'hutten. Tn de reductie-streek neemt het ijzer zwavel uit de ertsen op, in de kolings-streek phosphorus en in de smeitings streek

silicium, mangaiilum, aluminium en andere metalen. Een hoog-oven blijft onafgebroken in werking, totdat hij zoo versleten is, dat hij niet meer gerepareerd kan worden. Een hoogovencarnpagne kan van 2 tot 20 jaren duren.

I)e ruwyzersoorten worden tot twee hoofdgroepen gebracht, het wit en het gr ij s ruwijzer. AVit ru wijzer bevat steeds manganium en bijna al de koolstof chemisch gebonden; wordt het met verdund zwavelzuur of zoutzuur behandeld, zoo worden koolwatorstofverbindingen gevormd, die met dc waterstof gasvormig ontwijken, en blijft geen of bijna geen koolstof in vasten toestand terug, liet heeft een byna zilverwitte kleur, een sterken glans en is zeer hard en broos. quot;Wit ruwijzer, dat 1,5 —4,5⁰/₀ manganium bevat, heet witstralig ijzer; bevat het hoogstens l,5⁰/₀manganium, dan wordt het witkorrolig ijzer genoemd. Soms heeft het een bladerigen, kristalachtigen bouw en heet dan f piege 1 ijzer. Spiegelijzer bevat 4 —ö^0,0 koolstof en 4,5—20⁰/₀mangaan. Bedraagt het mangaangehalte meer dan 2O⁰/_o en het koolstofgehalte van 5.5 tot 7,quot;gt;⁰/₀ dan noemt men het ferro-m an gaan. AVit ruwyzer wordt bijna niet nis zoodanig gebruikt, maar op smeedbaar ijzer verwerkt. Zijn smeltpunt ligt bij 1130 , Grijs ruwijzer bevat steeds silicium en behalve scheikundig gebonden koolstof nog mechanisch gemengd graphiet, dat bij behandeling van het ijzer met verdund zwavelzuur of zoutzuur achterblijft. Het graphiet heeft zich bij het langzame afkoelen van het gesmolten ruwijzer afgescheiden, waarschijnlijk tengevolge van het groote siliciumgehalte van het ijzer, daar dit het verbindingsvermogen van ijzer met koolstof vermindert. Grijs ruwijzer is minder hard en broos dan wit ruwijzer, en kan derhalve gevijld, geschaafd, geboord en op de draaibank bewerkt worden. Het wordt voor het vervaardigen van voorwerpen uit gegoten ijzer gebruikt; het dient echter ook voor de fabricage van smeedbaar ijzer. Zijn smeltpunt ligt bij 1220°. Bevat het meer dan ■\'.% silicium, dan wordt het ferro-silicium genoemd, en bij verschillende metallurgische processen gebruikt.

Om ruwijzer in smeedbaar ijzer te veranderen, moet men zijn koolstofgehalte verminderen en gelijktijdig de bijmengingen, zooals silicium, manganium, zwavel en phosphorus verwijderen, liit ges\' hiedt dO\'gt;r oxydatie. Het smeedbaar ijzer heeft oen hoogor sraoitpuntdan het ruwijzer, en wel is dit dos te hooger. naarmate het kquot;olstotV\'ehalte geringer is. Ook de smeedbaarheid neemt toe, naarmate het koolstofgehalte afneemt. Hij witgloeihitte wordt het

zacht, kneedbaar en kan het geweld worden, d. w. z. twee stukken kunnen dan door hamerslagen of door persen en door de drukking van pletrollon tot een geheel vereenigd worden. Toch komt die laatstgenoemde eigenschap niet aan allo soorten van smeedbaar ijzer toe. De soorten met een gering koolstofgehalte worden smeedijzer genoemd; zij hebben een vezelige of draderige breukvlakte. De soorten met een hooger koolstofgehalte noemt men staal, zij hebben een meer of minder fijnkorrelige breukvlakte. Er bestaat goen scherp verschil tusschen deze twee soorten, zooals men vroeger aannam, daar men door het koolstofgehalte te wijzigen allerlei tusschensoorten vervaardigen kan.

De bewerking, waardoor ruwijzer in smeedbaar ijzer wordt veranderd, noemt men het frisse hen. quot;Wordt het product van het frischproces in vasten, deegachtigen toestand gewonnen, dan noemt men het wel ijzer. Dit bevat altijd van de bereiding afkomstige slakken. Verkrijgt men het daarentegen in vloeibaren toestand, dan heet het vloeiijzer en bevat het geen slakken.

Welijzer kan bij een koolstofgehalte tot 0,6 ⁰I₀ niet gehard worden, d. w. z. het laat zich, wanneer het tot roodgloed is verhit geweest, en dan plotseling wordt afgekoeld, evengoed met de vijl bewerken als vóór dien tijd. Bij hooger koolstofgehalte is het welijzer daarentegen op deze wijze te harden. Men onderscheidt derhalve niet te harden welijzer, vezelig smeedijzer, en hardhaar welijzer, ftjnkorrelig ijzer en staal. Een groot siliciumgehalte maakt het ijzer hard en broos — v uilbroos — ,een groot zwavelgehalte maakt het roodbroos, d. w. z. het breekt in stukken, wanneer het bij roodgloeihitte met den hamer wordt bewerkt; een phosphorgehalte maakt het koud broos, het kan dan namelijk wel by gloeihitte bewerkt worden, maar breekt in de koude reeds bij het buigen in stukken. Het bereiden van welijzer geschiedt tegenwoordig meestal in zoogenaamde pud del ovens, waarvan lig. 115 een verticale doorsnede en fig. 11G dienzelfden ovt-n van buiten gezien vertoont. De werkhaard h bestaat uit een stevige ijzeren plaat, die door lucht, welke door de openingen ,t onder don oven komt, gekoeld wordt. Op die plaat wordt, voordat de bewerking begint , een laag moeilijk smeltbare frischslakken uitgebreid. Do oven zelf is van vuurvasten steen gebouwd en van buiten met platen van gegoten ijzer p bekleed. Op den rvstt-r ■ wordt een steenkolenvuur door de stookdeur onderhouden. 1\' -r de werkdeur o wordt het gietijzer in den oven gebracht. De vlam gaat over de vnurbrag b. die uit j-quot;ietij;vr bestaat t-n van Mnnei;

door water gekoeld wordt, strijkt over den liaard h, en de vuur-gassen gaan verder ovar de oveneens uit gietijzer gemaakte en

phosphorus en du zwavel. Hierdoor ontstaan slakken van ijzer- eu mangaansilicaat, die liet ijzer bedekken en het voor verdere oxydatie beschutten. Ook de zwavel gaat in de slakken, en evenzoo het grootste gedeelte van den phosphorus, daar door het bedekken van den haard met de sterk basische frischslakken gelegenheid tot het vormen van phosphaten gegeven wordt. Het puddelen bewerkt nu, dat altijd opnieuw ijzer aan de oxydatie wordt blootgesteld; het gevormde ijzeroxyde, dat in de slakken oplost, oxydeert dan de koolstof tot koolstofoxyde, dat met blauwe vlam verbrandt. Door het voortdurend onttrekken van koolstof verliest het metaal zyne vloeibaarheid en ontstaan kleine klompen. Deze worden by verhoogde temperatuur tot grootere stukken, 1 o u p e n, vereenigd , die uit den oven genomen en onder stoomhamers bewerkt worden, waardoor men de slakken uitperst. Vervolgens worden zij tusschen de pletrollen van een puddehvalswerk tot staven verwerkt. Gewoonlijk gaat echter aan het pletten nog een bewerking vooraf, waarbij het yzer in vlamovens op een haard, die met zand is bedekt, tot witgloeihitte gebracht wordt, om de slakken, die dan met het zand samensmelten, zooveel mogelijk te verwijderen. — Om door puddelen staal te maken, gebruikt men spiegelijzer en witstralig ruwijzer, dat rijk aan koolstof en mangaan is. De puddelovens zijn voor dit doel gewoonlijk kleiner en hebben een dieperen werkhaard. Hierdoor en door het voortbrengen van dunvloeibare, niet sterk oxydeerend werkende slakken, wordt een te snelle en te volledige oxydatie van de koolstof belet en een aan koolstof rijker product, fijn korrelig ij z e r en pudd els taai, verkregen. Om don zwaren en kostbaren handarbeid bij het puddelen te vervangen, heeft men roteerende puddelovens geconstrueerd. Ook worden soms generatorgassen in plaats van steenkolen voor het puddelen gebruikt. — Tot de welljzersoorten behoort ook nog het cementeerstaal, dat gemaakt wordt door goed smeedijzer met poeder van houtskool in gesloten vaten, uit vuurvast materiaal gemaakt, in cementeerovens op hooge temperatuur gedurende 7 tot 10 dagen te verhitten. Het smeedijzer neemt dan koolstof op en verandert hierdoor in staal, dat voor het maken van gereedschappen, zooals messen, scharen, veeren enz. gebruikt wordt;.

Yloeiijzer wordt volgens twee methoden verkregen. namelijk volgens het B esse m er pr oee s en hot Siemens - M a r t i n pro.\' es.

Het Bessemer proces, in het jaar 1S56 door Be^sk.mf.h uitgevonden , berust daarop . dat door gesmolten ruwijzer Int ht geblazen wordt , waardoor de vreemde bestanddeelen van het ijzer, zooals

koolstof, silicium en manganium, verbrand worden. De toevoeging van brandstof wordt hiervoor niet ver-eisclit, daar de warmte, die noodig is, om hot ijzer gedurende het doorblazen van lucht vloeibaar te houden , door de verbrandingsprocessen zelf geleverd wordt. Voor de bewerking maakt men gebruik van peervormige, ij zeren retorten , c o n v e r t e r s genoemd (fig. 117 en US), die van binnen met een laag vuurvaste aan SiOj rijke klei bekleed zijn. De converter bestaat uit twee stukken: liet bovenste yl is uit plaatijzer, bet onderste M uit gietijzer vervaardigd ; dit bevat do blaasvormen en den windketel en wordt door den kolf C hydraulisch tegen de bovenste helft A vaste sluiting te bewerken, dienen de ijzeren de bouten c. De radertjes k maken het af- en

windketel (lig. 118); de andere as van den converter is daarentegen massief en do converter kan door middel van liet tandrad H om die as gedraaid worden. In lig. 11!) is de inrichting van een Bessemeh-werk voorgesteld. Men laat uit een oven 5000 tot 8000 KG. gesmolten ruwijzer, dat slechts zeer weinig phosphorus en zwavel bevatten mag, in den converter vloeien, terwijl deze een zoodanigen stand heeft, dat geen ijzer in de blaasvormen komen kan. Vervolgens wordt aan den converter weder een rechte stand gegeven en gelijktijdig wind doorgeblazen. Onder sterke warmte-ontwikkeling worden eerst silicium, manganium en een gedeelte van het ijzer geoxydeerd. Opdat de temperatuur hoog genoog blyft om het ijzer in gesmolten toestand te houden, wordt opzettelijk ferro-silicium aan het ijzer toegevoegd, daar de verbranding van het silicium meer warmte ontwikkelt dan die van het ijzer en manganium. Terzelfder tijd verandert de graphiet van het ruwijzer in door ijzer scheikundig gebonden koolstof en er ontstaan slakken door vereeniging van het gevormde ijzer- en mangaan-oxyde met het gevormde en gedeeltelijk uit het vuurvaste beslag der retort afkomstige silicium-dioxyde. Is die eerste periode van het proces, do fijnperiode, geëindigd, hetgeen men daaraan bemerkt, dat uit den hals van don converter een oranjekleurige vlam met blauwe strepen en blauwen zoom te voorschijn komt, dan begint de kook periode, waarbij de ijzeroxydehoudende slakken de koolstof van het ijzer oxydeeren tot koolstofoxyde, dat uit de gesmolten massa opborrelt. Daarbij worden slakken en ijzerdeeltjes uit den bals van den converter geworpen en er vertoont zich een sterk lichtgevende flikkerende vlam, waarin een vonkenregen van verbrandend ijzer zichtbaar wordt. Vervolgens houdt do ontwikkeling van CO op, en in de nu volgende gaar periode komt een bruine rook van ijzer- en mangaan-oxyde uit den mond van den converter en wordt de vlam kleiner. Plotseling verdwijnt die vlam. Dan is de koolstof geoxydeerd, en men laat nu in den converter, na hem den hiervoor noodigen stand gegeven te hebben, een hoeveelheid spiegelijzer of forro-mangaan vloeien, die zoo berekend is, dat het ijzer liet gewenschte koolstofgehalte verkrijgt: vervolgens riilit men den converter weder op en laat den wind nog eenige seconden op het ijzer werken. Het manganium van het spiegeUjzer of van het forro-mangaan werkt reduceerond op het door het inblazen van hicbt gevormde en voor een gedeelte in bet gesmolten ijzer opgeloste ferro-oxyde, on bet hierdoor ontstaande mangano-i.\\yde gaat in de slakken over. Tegelykertijd wordt koolstof opcenoiuen

en wordt door het doorblazen van lucht een goede menging verkregen. Dan giet men den inhoud van den converter uit in de gietpan T (lig. 119). liet proces duurt gemiddeld \'20 tot 3ü minuten.

Zooals reeds is gezegd , kan voel phosphorus bevattend ruwijzer niet volgens de methode van Bessemek op vloeiijzor verwerkt worden; dit is echter mogelijk geworden, doordat Thomas en Giluubisi (187Sj den converter van binnen niet eeu basische stol\', namelijk met dolomiet, waaraan steenkolenteer als bindmiddel wordt toegevoegd, bekleed hebben. Men werpt in den converter, vóór het vullen met ruwijzer, 14—lüquot;j₀ van hot gewicht van het ruwijzer aan gebrande kalk en gaat verder op dezelfde wijze te work als zoooven is beschreven. Nadat de gaarperiode is afgoloopen, is bijna alle phosphorus nog in het ijzer en moet verder ongeveer 5 minuten lucht in den converter geblazen worden. In deze periode, die men de periode van hot ontphosphoren noemt, wordt de phosphorus in ijzerphosphaat veranderd. Hierop werkt de toegevoegde kalk zoodanig, dat calciumphosphaat en ferro-oxyde ontstaan. Het calciumphosphaat gaat in de slakken. Deze, ouder den naam van TnoMAs-slakken bekend (§ 209), worden afgegoten, en vervolgens wordt spiegel ij zor in den converter gebracht evenals bij de gewone BEssEMEK-methode.

Daar men volgons do Bessemer- en TuoMAs-methode in korten tyd en mot betrekkelijk weinig kosten zeer groote hoeveelheden ruwijzer in vloeiijzor kan veranderen, heeft de invoering van deze methoden een golieele omwenteling in de ijzerindustrie ton gevolge gehad. Veel BEssEMEEijzer wordt voor het maken van spoorwegrails gebruikt.

Volgens het Siicmens-Martinproces wordt vloeiijzor door samensmelten van ruwijzer en smeedbaar ijzer op den haard van een vlamoven bereid. Deze methode is het eerst in het groot toegepast door de gebroeders Martin te Sireuil (1Slt;;4) en vervolgens door de invoering van regeneratorovens van Siemens verbeterd. Fig. 120 geeft een doorsnede van een oven, zooals die voor de uitvoering van het proces gebruikt wordt. De haard k bestaat uit vuurvast zand, of, wanneer phosphorhoudend ru wij zor verwerkt wordt, uit dolomiet C en D en C\' en D\' zyn de regeneratoren , die op gelijke wijze gebruikt worden, ais op bladz. oöS is nicdegedoeld. Wanneer het ruwijzer op deu haard gesmolten is, wordt langzamerhand, onder bestendig roeren, smeedbaar ijzer daaraan toegevoegd. Hiervoor kan men afval van staal en ijzer van allerlei aard gebruiken , waarin

een groot voordeel van dit proces gelegen is. De oxydalie van de koolstof\', het manganium en liet silicium geschiedt door de vlamgassen. Bij gebruik van phosphorhdudend ruquot;wijzer voegt men er oen toeslag van kalk bij. Soms wordt ook roodijzersteen aan de massa toegevoegd om tie oxydatie dor vreemde bijmengingen te bevorderen. Is alles gesmolten, dan wordt een proef van het ijzer uitgeschept en onderzocht of het gewenschte koolstofgehalte aanwezig is. Dan wordt nog, om dezelfde reden als bij het BEssEireEproces, ferro-mangaan er bijgevoegd. — Het ilAR-nx-ijzer wordt, wanneer het rijk aan koolstof is, ter bereiding van gegoten voorwerpen, zooals raderen, rails enz. gebruikt; is het arm aan koolstof dan wordt het in plaats van puddelijzer gebruikt, wanneer meer op vastheid dan op wolbaarheid moet gelet worden.

Wij maken ook nog gewag van oen 3\'^le soort vloeiijzer, dat kroezenstaal of ook gietstaal genoemd wordt. liet wordt verkregen door puddelstaal alleen of gemengd met andere ijzersoorten in uit graphiet on vuurvaste klei gemaakte kroezen in met kool of generatorgassen gestookte ovens te smelten. Do in het puddelstaal aanwezige slakken komen dan aan de oppervlakte en kunnen verwijderd worden. Deze metliode tor bereiding van vloeiijzer is reeds sedert hot midden van do vorige eeuw in gebruik, maar eerst Kruit is het gelukt, haar in hot groot toe te passen. Uit gietstaal worden kanonnen en klokken gegoten en ook gereedschappen gemaakt. Om zulk staal zoo gelijkslachtig mogelijk te maken en vooral de gallon, die door het ontwijken der geabsorbeerde gassen bij het stollen in het gietstaal ontstaan, daaruit te verdrijven, wordt het gesmolten staal aan oen hooge hydraulische drukking of ook aan de drukking van vloeibaar koolzuur blootgesteld.

Zooals op bladz. 463 is gezegd, kan smeedbaar ijzer met een hooger koolstofgehalte dan 0,6 ⁰/₀ gehard worden. Dit geschiedt door het gloeiend te maken en hot dan schielijk af te koelen. Het wordt op deze wijze glashard, d. w. z. glas kan er door gekrast worden ; het is dan tevens zoo broos, dat het als glas breekt, wanneer men het op den grond werpt of er met een hamer op slaat. Om dio broosheid to doen verdwijnen, verhit men het glasharde staal tot bepaalde temporat uurgraden en laat het niet te snel afkoelen, een bewerking, dio ontlaten of temperen genoemd wordt. Hierbij gaat echter een deel van do hardheid weer verloren. De tomperatuurgraden beoordeelt men naar do kleuren, de aanloop-kleuren genoemd, welke hot staal by het verhitten in aanraking met lucht aanneemt. Hoe hooger do temperatuur bij het ontlaten

wordt opgevoerd, dets te meer gaat van de hardheid verloren. Chirurgische instrumenten worden b.v. lichtgeel, d. i. bij 220 ontlaten, pcimemessen stroogecl bij 230quot;, scharen brui u bij 255\', tafelmessen purper bij 277\', sabels lichtblauw bij 288\', dolkmessen en tijne zaagbladen donkerblauw bij 29:5\' én gewone zaagbladen ï wa r t b 1 a u w bij 3IC \'.

Chemisch zuiver ijzer kan men verkrijgen, door het oxyde of het oxalaat in een waterstofstroom te verhitten: geschiedt dat bij een zoo laag mogelijke temperatuur, dan verkrijgt men het als een zwart poeder, dat bij gewone temperatuur aan de lucht ontvlamt. Heeft de reductie bij hooge temperatuur plaats, dan is het verkregen ijzer grauwwit en niet pyrophorisch. Door het ineen kroes uit gebrande kalk met behulp van de knalgasvlam te verhitten, kau het gesmolten worden. Zuiver ijzer heeft een soortelijke massa van 7,84 G. Het is nog moeilijker smeltbaar dan smeedijzer.

In droge lucht en in luchtvrij water blyft ijzer bij gewone temperatuur onveranderd, in vochtige lucht wordt het bedekt met roost, d. i. een laag van ferri-hydroxyde. Het roesten wordt dooide aanwezigheid van CO, bevorderd. Is het gelijktijdig met lucht en water in aanraking, dan wordt het roesten bespoedigd; zijn zuren en zouten in het water opgelost, dan roest ijzer nog sneller; bevat het water echter alkaliën, zoo woi\'dt het roesten verhinderd. IJzeren voorwerpen worden gewoonlijk voor roesten beschut door ze met olieverf, teer, potlood enz. te bedekken en op deze wijze het toetreden van lucht te verhinderen. Het best wordt dit doel bereikt, dooide ijzeren voorwerpen in waterdamp tot 650 te verhitten, waarbij zij door een duime, maar samenhangende laag van l-\'ejO,, bedekt worden. Over het galvaniseeren van het ijzer is reeds in §225 gesproken. By het gloeien in de lucht wordt ijzer eveneens bedekt met een laag Fe\'jOj, ferro-ferri-oxyde, of hamerslag. Het ijzer wordt in aanraking met een magneet sterk magnetisch; hoe zuiverder het ijzer is, des te spoediger verliest hot echter zijn magnetisme weder; staal behoult zu\'n magnetisme.

liet ijzer fungeert waarschijnlijk als bivalent element in de fer ro - v er bi nd i ngen , als trivalent element in de ferri-ver-bindingen en als sexivalent element in de ferraten.

Door verdund zoutzuur en zwavelzuur wordt ijzer onder water-stofontwikkeling in ferro-zouten veranderd. Door de inwerking van verduii l salpeterzuur ontstaat bij gewone temperatuur ferro-nitraat en wordt tegelijkertijd animoniumnitraat gevormd , zonder dat gas ontwikkeld wordt; bij het verwannen of bij het gebruik van sterker

salpeterzuur ontstaat ferri-nitraat, terwijl gasvormige oxyden van de stikstof\' ontwijken. Wordt een zorgvuldig gezuiverd stuk ijzer een kort oogenblik in rood rookend salpeterzuur gedompeld en dan afgewasschen, clan kan het in gewoon salpeterzuur gebraeht worden, zonder dat men inwerking bespeurt. Men noemt zulk ijzer passief ijzer. Door nieuwe onderzoekingen is het echter waarschijnlijk geworden, dat ook passief ijzer door salpeterzuur van verschillende concentratie, echter zeer langzaam en zonder merkbare gasontwikkeling, aangetast wordt.

Fcrro-ycrbiiidiiijjeu. Gewoonlijk neemt men aan, dat het ijzer in de ferro-verbindingen als bivalent element fungeert; toch is dit niet geheel zeker, daar de dampdichtheid van ferro-chloriede bij geelgloei-hitte = 92,5 gevonden werd. Daar nu ecu verbinding van de samenstelling FeClj de dampdichtheid 63,453, en een verbinding van de samenstelling FOjCl,, de dampdichtheid 126,906 hebben moet, is liet waarschijnlijk, dat de damp van ferro-chloriede uit een mengsel van Fe₂Cl₄ en FeCl₂ bestaat. Sommige scheikundigen nemen nu aan, dat in Fe₂Cl₄ het ijzer quadrivalent fungeert en dat die verbinding een

wordt. Men kan echter het bestaan eener verbinding FcjCl, ook op dezelfde wijze verklaren als bij het aluminiumchloriede is geschied (§ 243), en het ijzer in het ferro-chloriede, evenals in alle andere ferro-verbindingen als bivalent beschouwen. Wij zullen deze zienswijze volgen.

De ferro-verbindingen ontstaan bij het inwerken van ijzer op verdunde zuren en kunnen ook door reductie van de feni-verbindingen worden gevormd; b. v.:

De ferro-verbindingen zijn als hydraten lichtgroen gekleurd, in water vrij en toestand zün zij meestal wit. In aanraking met lucht nemen zij gemakkelijk zuurstof op en worden hierdoor in ferri-verbindingen veranderd.

Fcrro-oxjdc, FeO, wordt verkregen door ferri-oxyde bij 300 in waterstofgas te verhitten, liet, is een zwart poeder, dat zuurstof uit de lucht opneemt en hierdoor in ferri-oxyde verandert:

Ferro-liydroxydc, Fe(OH)₂, wordt door alkaliën uit de oplossingen der ferrozouten verkregen als een neerslag, die een witte kleur heeft, wanneer do toetreding van lucht zorgvuldig is uitgesloten; bij aanwezigheid van lucht heeft hot een vuilgroene kleur en wordt hot spoedig bruinrood door de vorming van forri-hydroxyde. Eén deel ferro-hydroxyde lost op in 1-50.000 deelen water; die oplossing reageert alkalisch.

Ferro-snlllede, FeS, wordt als oeu donkergroene, als metaal glanzende massa verkregen, wanneer ijzer met zwavel wordt samengsmolten, en dient in dien toestand in hot laboratorium ter bereiding van zwavelwaterstof (s? 56). Wordt een innig mengsel van ijzervijlsel en bloem van zwavel met water bevochtigd, dan heeft die vereeniging reeds bij gewone temperatuur plaats. Dooide sullieden van de alkalimetalen eu van hot ammonium wordt ferro-sulliede zoowel uit do oplossingen van de ferro- als van de ferri-zouten als een zwart waterhoudend bezinksel neergeslagen, dat echter, wanneer men ferri-zouten heeft gebruikt, met zwavel gemengd is:

In vochtigen toestand wordt dit ferro-sulliede aan de lucht bij gewone temperatuur gemakkelijk tot ferro-sulfaat geoxydeerd.

Ferro-ehloriede, FeCl₂, wordt in watervrijen toestand in den vorm van witte kristalblaadjes verkregen, wanneer men ijzer in chloorwaterstofgas verhit. Uit zijne oplossing iu water of zoutzuur, die ook door inwerking van verdund zoutzuur op ijzer bereid kan worden, kristalliseert het groene hydraat FeClj-f- 4 lljO. Wil men dit van water bevrijden, dan wordt hot ontleed. Met de chlorieden van kalium, natrium en ammonium vormt hot dubbelzouten b. v. KjFeClj. Een oplossing van ferro-chloriede in zoutzuur wordt door inwerking van de zuurstof der lucht iu ferri-chloriede veranderd:

Uit een waterige oplossing wordt door dezelfde inwerking basisch ferro-i hloriede, dat onoplosbaar is, afgezonderd, terwijl ferri-chloriede in oplossing blijft:

Fcno-sulfaat, Fe80, ontstaat bij do inwerking van ijzer op zwavelzuur en wordt in de nijverheid bereid door ijzerkies, FeS,, aan do lucht te laten verweeren en het product der verweering

met water uit to trekken. Uit dio oplossing kristalliseert hot in groene kristallen, die de samenstelling FeSO., 7 HjO hebben. Deze verliezen bij lOO\' 0 moleculen kristalwater, het laatste molecuul water ontsnapt echter eerst bij 300³. Hierdoor wordt het waarschijnlijk dat dit zevende molecuul niet als kristalwater te beschouwen is, on

zienswijze wordt gesteund door het bestaan der dubbelzouten van ferro-sulfaat met do sulfaten van de alkalimetalen en van ammonium, welke dubbelzouten met 6 moleculen kristalwater kris-talliseeren. De structuur van ferro-kaliumsulfaat b. v. zou dan

Ferro-sulfaat is niet bestendig en verandert aan de lucht in een basisch ferri-sulfaat:

Dezelfde verandering heeft plaats, wanneer een oplossing van ferro-sulfaat aan de lucht blootgesteld wordt. Zij wordt troebel door de afscheiding van het onoplosbare basische ferri-sulfaat. Is echter vrij zwavelzuur in de oplossing, dan wordt neutraal ferri-sulfaat gevormd:

Ferro sulfaat, ook ijzervitriool genoemd, vindt een uitgebreide toepassing in de nijverheid; onder anderen wordt het in ververijen en ter bereiding van inkt gebruikt.

Fcrro-carboiiaat, FcC\'Oj, komt in do natuur voor als ijzer-spaat. Voegt men de oplossing van een carbonaat van een alkalimetaal of van ammonium bij do oplossing van ferro-zouten, dan wordt ferro-carbonaat neergeslagen als een wit waterhoudend bezinksel, dat in aanraking met de lucht spoedig groen en eindelijk bruinrood wordt, daar het door zuurstof tot ferri-hydroxyde geoxy-deerd wordt. Ferro-carbonaat is oplosbaar in koolzuurhoudend water. Vele in do natuur voorkomende watersoorten bevatten dit zout.

25)7. Ferri-verbiiulingcii. Ook ton opzichte van de structuur der ferri-verbindingen bestaat geen zekerheid. Wij zullen dc eenvoudigste veronderstelling aanvaarden, volgens welke het ijzer in de ferri-verbindingen als trivalent element fungeert. Deze hypothese wordt 0. a. gesteund door do omstandigheid, dat ferri-aluin isomorph

is met aluminium- en chromi-aluin (§ 243). De darapdichtheid van feni-chloriede is echlcr bij 448\'= 151,6 gevonden, een waarde die zeer nabykomt aan 16:2,36, de tlieoretisclio waarde voor de dampdiditheid van FojCl_i;, Bij hoogerc temperatuur vermindert de dampdiclitiieid; daar echter aangetoond is, dat by die temperatuur althans voor een gedeelte dissociatie in ferro-chloriede en ciiloor plaats heeft, weet men niet of die vermindering voor een ander deel aan de splitsing van Fe, Cl_{; in 2 moleculen FeClj is toe te schry ven. Door sommige scheikundigen wordt derhalve aangenomen, dat het ijzer in de ferri verbindingen quadrivalent fungeert en b. v. aan ferri chlo-riede een structuur toegekend, die door de formule Clj Fe—Fe lCIj uitgedrukt wordt. Neemt men daarentegen do trivalentie van het ijzer ook in de ferri-verbindingen aan, dan vindt de structuur van FejCl_fi dezelfde verklaring als die van A1jCI₆ (§243).

Ferri-oxjdc, Fe_;0_:l, komt in de natuur in gekristalliseerdeu toestand als yzerglans, en in dichte massa\'s als roodijzer-steen voor. Hot ontstaat dour de hydroxyden van het ijzer en de van vluchtige zuren afkomstige ijzerzouton to glooien, lu de nijverheid bereidt men het gewoonlijk door gloeiing van yizor-vitriool. Men verkrijgt het alsdan als een donkerrood poeder, dat dood e kop (caput morluuin) wordt genoemd, en als verfstof en tot polijsten van glas en goud wordt gebruikt. In sterk gegloeiden toestand wordt het door zuren zeer moeielijk aangetast.

Ferrl-lijdroxjde, Fe(0H)_:lJ wordt door ammonia uit do oplossingen der ferri zouten als oen roodbruin bezinksel neergeslagen. ^\\^rordt hot in drogen toestand of ook in kokend water tot 100\' verwarmd, dan gaat hot onder waterverlies in anhydro-verbindingen over, zooals FOjtHOH), en FeO(OlI). Uit dergelyke .verbindingen bestaat ook de bruinyzersteen en de geelyzersteen. Forri-hydroxyde is een zwakke base, die met zwakke zuren, zooals het koolzuur, geen zouten vormt. In dit opzicht komt het oveereen met aluminiumhydroxyde en chronil-hydroxydo. Van die hydroxyden onderscheidt het zich echter, doordat liet met do oplossingen der alkaliën geen oplosbare zouten vormt. Toch komen aan het forri-hydroxyde ook zwak-zure eigenschappen too, zooals daaruit blijkt, dat by hot gloeien van een mengsel van FOjUj met CaO een verbinding, Clt;iFe,0,, l alciumferriot, ontstaat, die beschouwd kan worden als het ralrium/.ont van het als een zuur fungeorctid ferri-hydroxyde FeO(Oll), met een structuur, die door de formule O Fe Ü Ca Ü Fe^ U wordt uitgedrukt. Uok het in do natuur voorkomende mineraal frank li niet, ZnFe,Ü,, is als een zinkferriet te beschouwen.

Wordt liet door ammonia met forro-zouten verkregen bezinksel met een oplossing van ferri-choriedo of ferri-acetaat samengebracht, dan lost het hierin op tot een donkerroode vloeistof, die door dyalyse (§155) gesplitst kan worden in ferri-chloriede of ferri-acetaat, welke zouten door de membraan difl\'undeeren , en in een waterige oplossing-van ferri-hydroxyde, die deze verbinding als colloid bevat. Voegt men kleine hoeveelheden van alkaliën of van sommige zouten bij die oplossing, dan wordt zij tot stollen gebracht. De waterige oplossing van het colloïdale ferri-hydroxyde is echter tot nog toe niet geheel vrij van ferri-chloriede of ferri acetaat verkregen.

Ferro-ferri-oxyde, Fe^O,, komt in de natuur als magneet-ijzersteen voor. Dezelfde verbinding ontstaat, wanneer men waterdamp over roodgloeiend ijzer leidt. Dit oxyde kan als het ferro-zout van het als een zuur fungeerend ferri-hydroxyde FeO(OH) beschouwd

in li in worden, zooals door de structuurformule O—Fe—O—Fe—O—Fe=0 uitgedrukt wordt.

Ferri-sulllede, F\'CjS,, wordt bereid door ijzer en zwavel in de juiste verhouding te mengen en het mengsel te verhitten. Door kalium- en natrium-sulfiede met ferri-sulflede samen te smolten, verkrijgt men thiozouten KFeSj en NaFeS₂, die van een in vröen toestand niet bekend thiozuur FeS{BH) moeten worden afgeleid. Het in de natuur voorkomende koperkies CuFeS, is waarschijnlijk het cupro-zout van dit thiozuur: S=Fo—S Cu.

Ferri-chloriede, FeClj. De waterige oplossing van dit zout wordt het gemakkelijkst bereid door chloor te leiden in een oplossing van ferro-chloriede. Wordt die oplossing verdampt. dan kan men het^in kristallen met G en met 12 moleculen kristal water verkrijgen. Worden die kristallen verhit, dan worden zij gedeeltelijk ontleed; chloorwaterstof ontwijkt en een mengsel van ferri-oxyde en ferri-chloriede blijft terug. Watervrij ferri-chloriede wordt bereid door ijzer in een stroom van chloorgas te verwarmen. Het sublimeert alsdan in bruinachtig-groene, als metaal glanzende kristal-schubben, die aan de lucht vervloeien. Over de dampdichtheid van dit zout is reeds gesproken.

iJzer-lt;lisiiinclt;]e, FeSj , wordt als delfstof gevonden , die pyriet, zwavel kies of yzerkies genoemd wordt. Het vormt dan messinggele, als metaal glanzende teerlingen. Die delfstof dient ter bereiding van zwavel (§ 53), zwavelzuur 1 IS) en ijzervitriool (,§ \'2941. Uzer disulflede is de eenige bekende yzerverbinding, waarin dit metaal als quadrivalent element fungeert.

2WS. Perralcn. Wonlt ijzervijlsel met salpeter gesmolten, of wordt chloor geleid in kuliloog, waarin ferri-hydroxyde drijft, dan vormt zii h kalinuiferraat, K .FeO,,, dat uit de alkalische oplossing door toevoeging van KOM als een donkerrood poeder wordt neergeslagen. Die verbinding is analoog geconstitueerd met de chromaten , manganaten en sulfaten , en het iizer fungeert daarin als

sexivalent element, zooals door de formule FeOj , wordt uitgedrukt. Kaliumforraat is echter weinig bestendig en zijne oplossing in water, die donkerrood is, wordt spoedig onder ontwikkeling van zuurstof en onder afscheiding van ferri-hydroxyde ontleed;

liet vrije zuur HjFeO., is niet bekend; tracht men het door zuren uit zijne zouten af te scheiden, dan wordt het terstond ontleed.

fyaanverbindingen Tan lief ijzer. Verbindingen van ijzer met het radicaal cyaan, die in hunne samenstelling met ferro- en ferri-chloriede overeenkomen, dus ferro-cyaan. Fe(CX),, en ferri-cyaan, Fe(CN)₃ , zijn niet bekend. Wordt KCN gevoegd bij een oplossing van een ferro-zout, dan ontstaat een lichtbruin neerslag, dat vroeger voor ferro-cyaan werd gehouden, dat echter, zooals gebleken is, steeds KCX bevat. Wordt dit neerslag met een overmaat van KCN behandeld, dan lost het op en uit die oplossing kan door verdamping van het water een gekristalliseerd zout worden verkregen, dat de samenstelling K.₁Fe(CN)₆ heeft en dat ferro-fyaankalinm of geel bloedloogzout genoemd wordt. Dit zout wordt gebruikt als uitgangspunt voor do bereiding der overige cyaanverbindingen en vooral ook voor de bereiding van Berlijnsch blauw. Het wordt in fabrieken bereid door potasch met ijzervijlsel en dierlijk afval, zooals bloed, hoorn, leder, wollen lompen enz. in vlamovens te verhitten. De gesmolten en afgekoelde massa, dio KCN en het thiozout KFeSj (§296) bevat, wordt met water behandeld , waaraan men fc-rro-carbonaat heeft toegevoegd, dat door inwerking van krijt op ferro-chloriede is bereid. Door inwerking van KCN op KFes, en op Fe CO, ontstaat ferro-cyaankalium volgens do vergelijkingen :

Door de verkregen oplossing uit te dampen, verkrijgt men kristallen van K,₍Fé(CN)_s311,/J, die door omkristalliseeren ge-

zuivord worden. Met zout, verliest bij 100 zijn kristalwater en vormt dan een wit poeder. Bij roodgloeihitte wordt het ontleed in KCN, stikstof en koolstofijzer (S 19i). Wordt bij oen verzadigde oplossing van ferro.cyaankalium verdund zoutzuur gevoegd, dan wordt een kristalachtig wit neerslag verkregen van ferro-cyaaiiwulcrslof, II , KcCCN),,, een vrij sterk zuur, dat oplosbaar is in water, alcohol en aether, en dat spoedig aan de lucht geoxydeerd wordt, waardoor water, cyaanwaterstof en Eerlijnsch blauw ontstaan:

Zijne zouten worden ferro-cyanieden genoemd. De ferro-cya-nieden van de alkalimetalen en de metalen der alkalische aarden zijn gemakkelijk oplosbaar, die van de meeste zware metalen zijn onoplosbaar in water; deze worden meestal door inwerking van ferro cyaankalium op de oplossing van de zouten der zware metalen verkregen Belangrijk is het ferri kaliumzout van hot ferro-cynan-kalinm, dat bereid wordt volgens de vergelijking:

Dit kaliumferri-ferrocyaniede wordt oplosbaar Berlijnsch blauw genoemd; het lost namelijk in zuiver water op, maar wordt door zouten uit die oplossing neergeslagen : wegens zijne fraaie blauwe kleur wordt het als verfstof gebruikt. Door KOH wordt het in ferro-cyaankalium en ferri-hydroxyde omgezet:

Het oplosbaar Berlijnsch blauw ontstaat alleen dan, wanneer ferro-cyaankalium in overmaat aanwezig is, wanneer men b. v. het ferri-zout in de oplossing van het ferro-cyaankalium giet. Is daarentegen het ferri-zout in overmaat aanwezig, zooals liet geval is. wanneer men ferro-cyaankalium in de oplossing van het ferri-zout giet, dan wórdt onoplosbaar Berlijnsch blauw, ook Williamson\'s blauw genoemd, neergeslagen, volgens de vergelijking :

Het Berlijnsch blauw in den handel is een mengsel van oplosbaar en onoplosbaar Berlijnsch blauw, gemengd met Turnbull\'s blauw, dat bij het ferri-cyaankalium zal worden besprokrn.

In de oplossingen van férro-cyaanverbindingen kan nuch het ijzer noch het cyaan door de gewone reagent ion aangetoond worden.

Men neemt derhalve ook aim, dat deze verbindingen het quadrivalente radicaal ferro-cyaau Fe(CN)₆ bevatten, dat daarin met 4 atomen waterstof of van eon univalent metaal, of met de equivalente hoeveelheid van een polyvalent metaal verbonden is, en dat zich ook als ion in de oplossingen bevindt. De structuur van dit radicaal stelt men zich zoo voor, dat het bivalente ijzer verbonden is met twee groepen tricyaan, C₃N₃. De structuur van tricyaan wordt

groep trivalent is. De structuur van ferro-cyaan wordt dan door de formule Fe\' en de structuur van ferro-cyaan waterstof

Leidt men chloor in de oplossing van ferro-cyaankalium, dan wordt één van de vier atomen kalium in kaliumchloriede veranderd, terwijl tegelijkertijd een nieuwe verbinding, het ferri-eyaan-kiilium, K, Fe(CN)_G, ook rood bloedloogzo ut genoemd, ontstaat:

Uit die oplossing kan het zout in roode kristallen worden verkregen. Ifet is, vooral in alkalische oplossing, een krachtig oxy-datiemiddel, terwijl het daarbij zelf tot ferro-cyaankalium wordt gereduceerd. Wordt zijne alkalische oplossing b. v. met chromi-oxyde gekookt, dan ontstaat kaliumchromaat :

Met do oplossingen van do zouten der meeste zware metalen brengt een oplossing van ferri-cyaankalium bezinksels voort van ferri-c yan ioden. Uit het ferri-cyaniede van het lood kan door verdund zwavelzuur ferri-cyaau waterstof, H_:tFe(C\'N)_t;, in bruin roode kristallen worden afgescheiden. Het ferro-zout van het ferri-cyaan-waterstof/.uur ontstaat, wanneer men een oplossing van ferri-cyaankalium giet bij een oplossing van een ferro-zout:

Het is een blauw, in water onoplosbaar poeder, dat Tur nbu 11\'s-blauw genoemd wordt, en dat een bestanddeel is van het Berlijnsch blauw van den handel. Giet men daarentegen een oplossing van een ferro-zout bij een overmaat van ferri-cyaanka-Hum, dan verkrijgt men een verbinding, die identisch is met oplosbaar Berlijnsch blauw ;

De structuur der ferri-cyaanverbindingen wordt verklaard door aan te nemen, dat zij het trivalente radicaal ferri-cyaan, Fe(CX)₆bevatten; niettegenstaande dit radicaal dezelfde atomistische samenstelling heeft als het quadrivalente ferro-cyaan der ferro-cyaan-verbindingen, is het trivalent, zooals volgt uit de structuur-formule

daardoor onderscheidt, dat het ijzer in het ferri-cyaan trivalent en in het ferro-cyaan bivalent fungeert. Beide radicalen bevatten de trivalente atoomgroep tri-cyaan. Aan ferri-cyaanwaterstof komt

der ferri-cyanieden bevatten dan ook geen ijzer en cyaan als ion , en deze kunnen derhalve daarin ook niet door reagentiën aangetoond worden.

Wordt ferro-cyaankalium met salpeterzuur behandeld, waarbij men een gelijk volume water gevoegd heeft, en wordt de verkregen bruine oplossing verwarmd, dan kristalliseert bij het afkoelen kaliumnitraat uit. Verzadigt men dan do zure vloeistof met natrium-carbonaat en kookt men haar, dan kristalliseert bij het afkoelen een nieuwe verbinding, die natrium-iiilroprnssied wordt genoemd, en die volgons de formule NaFe(CN)5(iS^T0) is samengesteld. Deze verbinding wordt in het laboratorium gebruikt als reagens op de sulfieden der alkali-metalen en der alkalische aardmetalen, waarmede hare oplossing een puperblauwe kleuring voortbrengt. Zwavelwaterstof wordt er niet door gekleurd.

Het ijzer vormt ook nog eigenaardige verbindingen met koolstof-oxyde, die door Mond (I8i(l) zijn ontdekt. Laat men namelijk ijzervijlsel gedurende 24 uren bij gewone temperatuur in aanraking met CO en verhit men dit vervolgens tot 120°, dan ontstaat een barn-steengele vloeistof, die volgens de analyse en volgens hare dampdicht-heid de samenstelling FelCO);; heeft. Zy wordt ijzer-peiitucarljonyl

genoemd. Bij het staan aan liet licht wordt zij ontleed en wordE een nieuwe goudkleurige verbinding, het ijzer-heplacarboiiyl, Fe(t\'0)₇, afgescheiden. De structuur dezer verbindingen is nog niet verklaard. Het is mogelijk, dat dergelijke verbindingen ook bij hot hoogovenproces ontstaan en daarbjj een belangrijke rol spelen.

:JOO. Reagentiën 01» ijzerverbindingen. Alle ijzer verbindingen geven bij het samensmelten met borax of met natrium-ammoniumphos-phaat in do oxydatievlam een geelbruine massa. In de oplossingen der ferro-zouten wordt door HjS geen neerslag, door (NH₄)jS echter een zwart bezinksel van FeS voortgebracht. Kalium- en natriumhydroxyde brengen een groenachtig bezinksel voort van Fe(On)j, dat aan de lucht tengevolge van de vorming van Fe(OH)j spoedig donkergroen en ten slotte bruin wordt. Ferro-chloriede vormt met NH₄C1 een oplosbaar dubbelzout; uit die oplossing wordt door ammonia geen ferro-hydroxyde neergeslagen, in aanraking met de lucht wordt echter ferri-hydroxyde uit de ammo-niakale oplossing afgescheiden. Ferro-cyaankalium geeft met ferro-zouten eon wit bezinksel van kaliumferro-ferrocyaniede ;

K^Fe(CJS^T)₆ -f- i\' eSO-j — K₂FeFe(CN)_c -f- KjSO^. Dit bezinksel neemt zuurstof uit de lucht op en wordt hierdoor in Berlynsch blauw veranderd. Ferri-cyaankalium brengt in de oplossingen der ferro-zouten een blauw bezinksel van Turnbull\'s blauw voort.

In de oplossingen der ferri-zouten wordt door HjS een afscheiding van zwavel teweeggebracht, terwijl tegelijkertijd de ferri-zouten tot ferro-zouten gereduceerd worden ;

Kalium- en natriumhydroxyde evenals ammonia geven een roodbruin neerslag van ferri-hydroxyde, dat onoplosbaar is in een overmaat van die reagentiën. Ferro-cyaankalium geeft een neerslag van Berlynsch blauw; ferri-cyaankalium brengt geen neerslag voort met ferri-zouten, maar wel een donkerbruine kleuring. Rhodaan-kalium, KCNS, of andere oplosbare rhodanaten — zouten van het zuur HCNS — geven met ferri-zouten een bloedroodc kleuring. De ijzerzouten kleuren de Bunsensche vlam niet. Het vonken-apectrum van het ijzer bestaat uit honderden lynen.

»01. Bereiding en eigenscliapiien. Kobalt komt in do natuur voornamelijk voor als spijskobalt. CoAs₂, on als glanskobalt, CoSAs. In boide delfstoffen is het kobalt gewoonlijk voor een gedeelte door ijzer en door nikkel vervangen. Buitendien bevatten dio ertsen meestal bismuth en koper. Zij worden door roosten en smelten zooveel mogelijk van arseen en zwavel bevrijd , vervolgens in zuren opgelost, en bij de oplossing wordt een hoeveelheid chloorkalk gevoegd, die voldoende is om de ferro-zouten in ferri-zouten te veranderen; daarna worden het ijzer en het arsenicum als ferri-arsenaat door calcium-carbonaat neergeslagen. Uit de van het bezinksel door filtreeren gescheiden vloeistof wordt, door H₂ö daarin te leidon, het koper en bismuth in den vorm van sulfieden neergeslagen, en vervolgens wordt zoolang chloorkalk, telkens in kleine hoeveelheden, daaraan toegevoegd, totdat het kobalt geheel als kobalti-hydroxyde, Co(ÓH)₃, is neergeslagen. De oplossing bevat dan nog nikkel. Wordt kobalti-hydroxyde verhit, dan gaat het in kobalti-oxyde, C\'OjOs, over; dit kan door gloeien in waterstofgas tot kobalt gereduceerd worden. Ook door gloeien van kobalto-oxalaat kan metallisch kobalt worden verkregen. Verder verkrijgt men het in metallischen toestand door electrolyse ecner geconcentreerde oplossing van CoCU. Door hot in een kalkkroes bij hooge temperatuur te. smelten, wordt het ineen compacte massa veranderd.

Het metaal heeft een roodachtig witte kleur en een sterken glans; het is smeedbaar, zeer taai en smelt bij een weinig lager temperatuur dan het ijzer. Zijne soortelijke massa is r= 8,9 0. Het is magnetisch, echter in zwakkere mate dan het ijzer. Door lucht en water wordt het kobalt bij gewone temperatuur niet veranderd. Door zoutzuur en zwavelzuur wordt het moeilijk aangetast, door salpeterzuur wordt hot gemakkelijk in kobalto-nitraat veranderd. Het betrekkelijk weinig voorkomen van kobalt-ertsen, evenals de moeilijke afscheiding van het metaal, hebben tot nu toe do technische toepassing van kobalt in metallischen toestand verhinderd. Een kobaltglas, smalte genoemd, dat bereid wordt door kobaltverbindingen met kwarts en kaliumcarbonaat samen te smelten, wordt in lijn gemalen toestand als verf gebruikt, daar het een fraai blauwe kleur heeft.

Het kobalt fungeert in de kobalto-verbindingen Waarschijnlijk als bivalent en in de kobalti-verbindingen als trivalènt element. In tegenstelling niet het ijzer zijn echter de kobalto-verbindingen bestendiger dan de kobalti-verbindingen.

302. Koballo-Terbiudingeu. De waterhoudende kobalto-zouten zijn rood gekleurd; in water vrij en toestand zijnzy blauw. Kobalto-chloriede wordt bereid door kobalt in chloorgas te verhitten of door kobalto-carbonaat in zoutzuur op te lossen. Het wordt uit zijne oplossing in roode kristallen verkregen, die de samenstelling CoCl, 4- C HjO hebben. Wordt met een oplossing van dit zout op papier geschreven, dan is dit bleekroode schrift bijna onzichtbaar ; bij het verwarmen wordt het blauwen duidelijk. Hierop berust het gebruik van die oplossing als inkt voor geheimschrift. Kobalto-hydroxyde, Co(OH),, wordt door de alkaliën uit een heete oplossing van de kobalto-zouten neergeslagen als een roodachtig bezinksel, dat aau do lucht door oxydatie spoedig een bruine kleur aanneemt. Uit koude oplossingen slaan de alkaliën blauw gekleurde basische kobalto-zouten neer. Wordt kobalto-hydroxyde onder afsluiting van de dampkringslucht verhit, dan wordt kobalto-oxyde, CoO, als een groen poeder verkregen. Door verhitten aan de lucht verandert dit in COjO.,.

:{0:J. Kobalti-verbindingen. Door inwerking van hypochlorieton, b. v. bleekkalk, op de oplossingen van kobalto-zouten ontstaat een zwart neerslag van kobal t i - li y droxy d e, Co(OII)₃. Wordt deze verbinding met verdund zoutzuur samengebracht, dan verkrijgt men een oplossing, die waarschijnlijk CoClj bevat, die echter reeds bij verdamping chloor ontwikkelt, terwijl CoClj ontstaat. Kobalti-o x y d e, COj0₃, ontstaat door kobalto-nitraat, Co(NO,),, aan zwakke gloeihitte bloot te stellen. Bij roodgloeihitte geeft het zuurstof af en verandert het in k o b a 11 o - k o b a 11 i - o x y d e, Co ₃0. De k o b a 11 i -zouten zyn, met uitzondering van eenige dubbelzouten , zeer onbestendig.

304. Cyaan verbindingen van kobalt. Door HCX tc voegen bij een oplossing van kobalto-acetaat wordt een bruin neerslag verkregen van k o bal to-cyan lede, (\'o(lt; \'X),. Wordt hierbij by O\' oen oplossing van K CS gevoegd , dan ontstaat kobalto-cyaankaliu m , K,₁Co((JN)₍;, een verbinding, die een analoge samenstelling heeft als het gele

bloedloogzout (§ 299). Deze verbinding ia zeer onbestendig en wordt gemakkelijk tot kobalti-cyaaukali um geoxydeerd, wanneer liare oplossing niet lucht in aanraking is:

Kobalti-cyaankaliuin ontstaat ook direct, wanneer men Co(CN), met een oplossing van KCN met of zonder toetreden van do lucht verwarmt;

Men kent ook andere kobalto- en kobalti-cyaanverbindingen, b. v. ^^(CN),. en H₃Co(CN)₆. Men neemt aan, dat hare structuur analoog is met die der overeenkomstige ijzerverbindingen.

.■{05. Verbindiugeu van kobaltzoutcu met ammonia. Laat men ammoniakale oplossingen van kobalto-zouten aan de lucht staan, dan worden deze, door de inwerking van de zuurstof der lucht, in verschillende ingewikkeld samengestelde zouten veranderd. Naarmate van de meer of minder langdurige inwerking van de zuurstof kunnen op deze wijze, b.v. uit de ammoniakale oplossing van CoCl₂, do volgende verbindingen verkregen worden : dichro-kobalti-chloriede, Co(NH-)jCis, praseo-kobalti-chloriede, Co(NH₃)₄Cl,_t -i- HjO, p u rpureo-kobal ti-ch lor iede, CoiNHs^Cl., en luteo-ko-balti-chloriode, Co(Nll3)_cCl3. Buitendien kent men nog een roseo-kobalti-chloriode, (\'o(Nn₃).Cl₃^On). Met sulfaten, nitraten en andere zouten verkrijgt men overeenkomstig samengestelde verbindingen. Hare structuur is nog niet verklaard.

:50lt;gt;. Reagentiün op kobaltverbiudiiigeii. De kobaltverbindingen leveren bij liet samensmelten met borax of met natrium-ammoniuin-phosphaat een blauwe massa. Zwavelwaterstof brengt in de neutraio oplossingen van kobalto-zouten, die uit zwakke zuren zijn ontstaan , een zwart bezinksel voort van CoS. Hetzelfde bezinksel wordt uit do oplossingen van alle kobaltzouten door (NH^jS verkregen. Dit bezinksel lost niet op in verdund zoutzuur, waardoor het zich van hut eveneens zwart gekleurde FeS onderscheidt. Door do alkaliën wordt uit de koude oplossingen oen blauw neerslag van basische kobalto-zouten, uit de heete oplossingen een roodachtig neerslag van Co(OH)j verkregen. Met NI ij ontstaan bruine oplossingen, die aan do lucht veranderen (S 305). Met cyaankali um wordt l)ij liet koken kobaiticyaankalium gevormd.

dat door zuren niefc wordt ontleed. Deze reactie dient ter onderscheiding en scheiding van kobalt- en nikkelzouten. Tot hefc-zelfde doel dient de inwerking van kalimnnitriot op eene oplossing van een kobalto-zoufc, die vrij azijnzuur bevat. Hierdoor ontstaat namelijk XO en een onoplosbaar geel dubbolzout van kaliumnitrict eu kobalti-nitriet:

Nikkelverbindingen geven met kaliuinnitriet goen neerslag. Kobalt-verbindingen kleuren de Bunsen\'sche vlam niet. Het vonkenspec-irum van hot metaal bestaat uit een zeer groot aantal strepen.

:gt;07. Uereiding en cigonseliiiinicii. liet nikkel komt in gedegen toestand voor in de meteoorsteenen. liet wordt verder in de kobaltertsen gevonden en komt buitendien voornamelijk voor als kopernikkel, NiAs, en als arseen-nikkelglans, NiAsÖ. Het is echter ook in deze ertsen steeds gemengd met kobaltverbin-gen. De afscheiding van het nikkel heeft op dezelfde wyze plaats als bij het kobalt in §301 is uiteengezet. Do oplossing van nikkel-zouten, die na afscheiding van het arseen, ijzer, koper, bismuth en kobalt is overgebleven, wordt met kalkmelk of soda vermengd, waardoor Ni(OH). of NICO, wordt neergeslagen. Dit neerslag wordt verhit, om hot in NiO te veranderen, en het oxydo wordt in\'teer-lingvormige stukken geperst, die, met poedervormige kool gemengd, in aarden kroezen in een vlamoven verhit worden. Het ruwe nikkel komt derhalve in den handel altijd in den vorm van teerlingen voor. Het bevat koolstof, ijzer, koper en andere metalen als bijmengingen. om het te zuiveren wordt het in een BESSE.MER-convertor met siOj en kalk samengesmolten en wordt lucht door de gesmolten massa geblazen. De koolstof wordt hierdoor geoxydeerd, evenals de bijgemengde metalen, die in de slakken gaan. Tegelijkertijd wordt echter ook NiO gevormd, dat het metaal broos maakt. Om dit te beletten, wordt eeu kleine hoeveelheid magnesium toegevoegd , waardoor NiO gereduceerd wordt.

Het nikkel heeft een bijna zilverwitte kleur, is sterk glanzend en zeer taai. Het heeft een soortelijke massa van 8,9 G. Men kan het smeden en wellen. Hot smelt bij oen weinig lager temperatuur dau kobalt, en is evenals dit metaal en ijzor magnetisch. Bij gewone temperatuur wordt hot door lucht en water niet veranderd. Door zoutzuur en zwavelzuur wordt hot moeilijk aangetast, door verdund salpeterzuur wordt het echter gemakkelijk in nikkelnitraat veranderd. Nikkel vindt veel toepassing in do nijverheid. Daar het metaal zich met ijzer en staal laat samen-wollen, maakt men op deze wijze vernikkelde platen, waaruit gereedschappen voor huishoudelijk gebruik en ook voor het gebruik in het scheikundig laboratorium vervaardigd worden. Zij kunnen iu volo gevallen de kroezen en schalen van platina vervangen eu zijn goedkooper dan deze. Ook worden vele ijzeren en stalen voorworpen galvanisch vernikkeld, om zo tegen roesten te beschutten en om hun een beter aanzien te geven. Men onderwerpt te dien einde aan de electrolyse oen bij 20\' verzadigde oplossing van nikkel-ammoniumsulfaat, die, wanneer men een nikkelstaaf als positieve electrode gebruikt, gedurende do bewerking dezelfde concentratie blijft houden. De voorwerpen, welke vernikkeld moeten worden, vormen de negatieve electrode on worden mot een dunne, maar zich zeer vast hechtende laag van zuiver nikkel bedekt

Het nikkel wordt verder gebruikt als bestanddeel van alliages. De belangrijkste alliage is het Berlijnsch zilver of argentaan. Dezo bestaat uit 50 tot 60 ⁰/₀ koper, 20 tot 30 ⁰/₀ zink en 10 tot 20⁰;₀ nikkel. De nikkelnumten, dio in België, Duitschland, Noord-Amerika en Brazilië als pasmunt gebruikt worden, bestaan uit een alliage van 25 % nikkel ou 75 ⁰/₀ koper.

Het nikkel fungeert in de nikkelo-verbi nd ingen waar-schijnhjk als bivalent, in de nikkeli-verbindingen als tri-valeut element.

308. Veibiiidingeii van het nikkel. De nikkelo-zouten hebben in waterhoudenden toestand oen groene, in water vrij en een gele kleur. Nikkelo-hydroxyde, Ni(011)„, wordt als een groen neerslag verkregen, wanneer men alkaliën voegt bij de oplossingen van nikkelo-zouten. In ammonia is het met blauwe kleur oplosbaar. Uit die oplossing wordt het bij kookhitte weder als oen groen kristalpoeder neergeslagen. Bij verhitting verandert het in groen ni k kelo-oxyde, NiO. Wordt een oplossing van oen nikkelo-zout met een alkalisch hypochloriet verwarmd, dan ontstaat een zwart

bezinksel van iiik keli-liy clroxy d e, Ni^OIl)^. Dit levert niet zuren nikkelo-zouten op, terwijl zuurstof vrij komt. Nikkeli-zouten zijn niet bekend. Door nikkelo-nitraat zacht te gloeien, ontstaat nikkeli-oxyde, Ni «O,, als een zwart poeder. Nikkelo-cya-niede, NKC.N),, ontstaat als een groen neerslag, wanneer men KCN voegt bij de oplossingen van nikkelo-zouten. Hot lost op in een overmaat van KCN, en uit die oplossingen kan men een dubbelzout Ni(CN), 2KCN in kristallen verkrijgen. Uit die oplossing wordt, in tegenstelling met kobalto- en ferro-cyaankalium, door zuren weder Ni(CN), afgescheiden.

Vv\'ordt fijn verdeeld nikkel, zooals het door reductie van nikkel-oxyde met waterstof bij 40Cr verkregen wordt, bij lOCT met koolstof-oxyde samengebracht , dan wordt dit gas geabsorbeerd en ontstaat nikkel-carbonyl, Ni(CO)₁ , (Mond, 1888,) een kleurloozevloeistof, die bij 43\' kookt en by —25° tot kristalnaaldon bevriest. Bij 60\' wordt die verbinding onder ontploffing ontleed.

•\'$«!». Rcagentiën oi» nikkel verbindingen. De nikkel verbindingen geven, wanneer zij met borax of met natrium-ammoniumphosphaat in de oxydatievlam samengesmolten worden, een roodbruine massa , die bij liet koudworden een lichtgele kleur aanneemt; in de reductie-vlam wordt op gelijke wijze een grauwe massa verkregen. Ton opzichte van zwavelwaterstof en zwavelammonium gedragen zich nikkelzouten op gelijke wijze als de kobaltzouten. Om kobalt- en nikkelzouten van elkander te onderscheiden, kunnen de verschillende kleuren van do door alkaliën neergeslagen hydroxyden dienen. Om nikkel naast kobalt te herkennen en ze van elkander te scheiden, maakt men gebruik van KN0₂ en azijnzuur of van cyaankalium (§306). Nikkelzouten kleuren do vlam niet. Het vonkenspectrum bestaat uit een zeer groot aantal lijnen.

:J10. Horoiding en clgenscha|gt;|ien. Platina komt, gemengd met de zoogenaamde p la t i n am e tal en : ruthenium, rhodium, palladium., osmium en iridium, en buitendien gemengd met goud , koper en ijzer, in den vorm van kleine metallische korrels, in zandbed-dingen voor, en wel in Californie, Australië, op Borneo en Sumatra

en voornamelijk aan den Oeral. Door dit zand met water te wasschen, worden de metaalkorrels afzonderlijk verkregen. Om hieruit het platina en de overige platinametalen af te zonderen, worden zij eerst met verdund koningswater behandeld, waardoor do niet edele metalen en het goud opgelost worden. Vervolgens worden de ertsen met geconcentreerd koningswater behandeld en hierdoor het platina, ruthenium, rhodium, palladium en een gedeelte van het iridium opgelost, terwijl het andere gedeelte van het iridium, met het osmium een in koningswater onoplosbare alliage vormende, in de zoogenoemde platinaresten achterblijft. Die oplossing wordt uitgedampt en de verdampingsrest tot 12-V verhit, waardoor IrCl₄ en PdCL, tot Iri-\'ls en rdCL gereduceerd worden. Men lost dan die rest weder in zoutzuur op en voegt chloorammonium bij de gefiltreerde oplossing, waardoor het platina als (NHjjPtCl,. wordt neergeslagen, terwijl (NH.j^IrCl,. eerst bij verdamping van de oplossing zich in kristallen afscheidt. Door het bezinksel van (NHi)jPtCl_B te gloeien en in een kalkkroes met de knalgasvlam te smelten, verkrijgt men platina in compacten vorm. Het zoo verkregen platina is echter altijd iridiumhoudend, wat echter voor het gebruik, dat men van het metaal maakt, voordeelig is, daar het platina hierdoor harder wordt eu meer weerstand biedt aan den invloed van vele reagentiën. De oplossing, waaruit het platina en iridium is afgescheiden, wordt met metallisch ijzer behandeld, waardoor palladium, rhodium en ruthenium neergeslagen en volgens verschillende methoden van elkander gescheiden worden.

Platina heeft een tin-witte kleur, is zeer taai en laat zich tot zeer fijnen draad trekken en tot dunne blaadjes pletten. Bij hooge temperatuur laat het zich wellen, bij de hitte van de knalgasvlam smelt het en verdampt dan zelfs een weinig. Het heeft een soortelijke massa van 21,4GG. Gesmolten platina lost zuurstof op, die bij het stollen weder ontsnapt. Platina heeft in hoogere mate dan andere vaste stoffen de eigenschap, gassen op zijne oppervlakte te verdichten, vooral wanneer het in den vorm van p lat i nas po ns of platinazwart is gebracht. Platinaspons wordt als een zeer poreuse massa verkregen bij het gloeien van (NH_t),PtCl₆, en platinazwart ontstaat als een zeer lijn, zwart neerslag, wanneer reduceerende stoffen op verdunde oplossingen van PtCl₄ inwerken Het best bereidt men het, door de oplossingen van Ptri, te druppelen in een kokend mengsel van 3 vo-lumen glycerine en 2 volumen eenor oplossing van KOH in water.

die een soortelijke massa, van 1,08 G. heeft. Platinazwart absorbeert SOOmaal zijn volume aan zuurstof, platinaspons absorbeert rnluder. Van deze eigenschap maakt men gebruik, om, met behulp v;ui platina, oxydeerendo werkingen voort te brengen. Op deze wijze ontbrandt b. v. waterstof bij gewone temperatuur in de lucht, wanneer zij tegelijkertijd met platinaspons in aanraking wordt ge-bracht; zóó vereenigt zich SOj met zuurstof tot yO_:! (§ 114), en wordt ammonia door lucht tot salpeterzuur geoxydeerd (§124), wanneer men die gassen over fijn verdeeld platina leidt. — Platina wordt noch bij gewone noch by verhoogde temperatuur door zuurstof geoxydeerd. Ook door zuren, wordt het niet aangetast; wel echter wordt liet door vloeistoffen, die chloor ontwikkelen, zooals koningswater, in oplosbaar Pt Cl., veranderd. Ten gevolge van dit weerstandsvermogen tegenover zuren, en verder wegens zijne onveranderlijkheid bij het gloeien en zijne moeilijke smeltbaarheid, dient het platina als bijna onontbeerlijk materiaal ter bereiding van kroezen, schalen, draad enz. voor scheikundig gebruik. Door de hydroxydon, sulfieden en cyauieden, niet echter door de carbonaten van de alkalimotalen , wordt platina bij roodgloeihitte sterk aangetast. Het verbindt zich ook met phosphorus, arsenicum, antimonium en silicium en vormt met vele zware metalen gemakkelijk smeltbare alliages; derhalve mag men dergelijke stoffen, evenals gemakkelijk reduceerbare oxydeti, niet in platinavaten verhitten. Platina fungeert in de p 1 at i no-ver bind i ngen als bivalent, in do p latini • verbin• dingen als quadrivalent element.

:{11. Ycrbtiidiiigcn van het platina. Het uitgangspunt ter bereiding van do verbindingen van het platina is liet platlui-chloricde, IMUI,, ook platina-tetrachloriode genoemd. Dezo verbinding ontstaat bij het oplossen van platina in koningswater on wordt ook gevormd , wanneer men platina in chloorgas verhit. PtClj vervloeit aan de lucht en is ook gemakkelijk oplosbaar in alcohol. Wordt do oplossing van platina in koningswater uitgedampt, dan ontstaat pi a t i ni-chloorwa terstofz u u r, dat inbruinroode kristallen, welke de samenstelling HjPtClr,-f-11,0 hebben, afge-scheiden wordt. Dit zuur, waaraan men eene structuur toekent,

die door de formule \',! ,Pt |\',j² || uitgedrukt wordt, vormt zouten met do alkalimetalen en met ammonium, wanneer men zijne oplossing met de zouten van die metalen samenbrengt. Kalium-,

rubidium-, caesium- en aminoniumplatini-chloriede zijn onoplosbaar in water en worden op doze wijze als geel neerslag verkregen;

natrium- en lithiumplatini-chloriede zijn oplosbaar en worden door verdamping der oplossing in kristallen afgescheiden. Wordt pla-tini-cliloorwaterstofzuur tot quot;OCT verhit, dan ontwijkt chloorwater-stof\' en chloor en ontstaat platino-chloried e, PtClj, oen groenachtig grijs poeder, dat onoplosbaar is in water; wel echter lost het op in zoutzuur, waardoor pi ati no-chloor water s to f ■ zuur, HjPtCI.,, ontstaat. Dit zuur waaraan men eene structuur

oplosbare zouten mot de alkalimetalen en met ammonium. Lost men platino-chloriede op in een oplossing van cyaankalium, dan kristalliseert bij het verdampen van die oplossing kalium-platino-cyaniede, KjPUCN)., 3HjO, een zout van het plati no-c yaan-wafcerstofzuur, HjPtCCN),,. De zouten van dit zuur, welks

structuur door de formule Ptrr\'||,^J² || uitgedrukt wordt, onderscheiden zich doordat zij een prachtig kleurenspel vertoonen.

Wordt bij de oplossing van ILPtCI,. eerst natriumhydroxydo en vervolgens azijnzuur gevoegd, dan ontstaat een wit neerslag van een hydraat van platini-hydroxyde, Pt^OH),,-j-2 11₂0, dat bij 100\' in het bruine platini-hydroxyde, Pt(0H).₁, overgaat, liet is oplosbaar in zuren, met uitzondering van het azijnzuur; de ontstane platini-zouten zijn echter meestal zeer onbestendig, liet platini-hydroxyde heeft ook het karakter van een zuur, en vormt met de alkalimetalen en de metalen der alkalische aarden zouten, die van PtO(OH)._i moeten worden afgeleid. Die zouten ontstaan ook, wanneer platina met de metaalhydroxyden samengesmolten wordt. Door verhitting gaat platini-hydroxyde over in platini-oxyde, Pt0₂. Uit platino-chloriede worden op overeenkomstige wijze pla ti no-h y d r o x y d e, Pt(0H)₂ , en platino-oxyde, PtO, verkregen.

Evenals hot kobalt (^30-quot;)) vormt ook het platina met ammonia verschillende reeksen van ingewikkeld samengestelde verbindingen, die samengesteld zijn volgens de formules:

Pt(N!I,-j),_iX,, Pt(Xir_:,),X., , PUNH-jX.X, en Pt(NII_;l)_v\\, , Pt(NH3)_sX₁, PUNHsKX,,

waarin X een halogeenatoom of een univalent radicaal van zuren vooratelt. Zij worden door inwerking van ammonia op platino- ol\' platini-zouten vorkregen. Hunne structuur is nog niet verklaard.

•\'{12. Ucageutiën op platiua-verbindingen. Door zwavelwaterstof wordt in de oplossingen van platini-verbindingen een zwart neerslag van rth?₂ voortgebracht, dat onoplosbaar is in zuren, dat echter met zwavelammonium een oplosbaar thiozout vormt. Door kalium-en aminoniumchloriede wordt in een geconcentreerde oplossing van H,rtCl_c een geel neerslag van K^PtCl,., en (NH^jPtCl,, voortgebracht, dat ook in verdunde oplossingen ontstaat, wanneer alcohol daaraan wordt toegevoegd, riatina-verbindingen kleuren de vlam niet. liet vonkenspectrum bestaat uit eou groot aantal strepen, waarvan 2 gele en 3 groene do meest kenmerkende zyn.

313. Iridjiim en zijne vcrbindiiigcn. In § 810 is medegedeeld, dat bij de behandeling van de platina-ertsen met koningswater een gedeelte van hot iridium met het platina in oplossing gaat, en een ander gedeelte met hot osmium achterblijft. Hoe het iridium verder van het platina gescheiden wordt, is daar eveneens uiteengezet. De scheiding van het osmium hoeft plaats door de alliage met NaCl te mengen on over het verhitte mengsel chloor en waterdamp te leiden. Hierdoor wordt OsO,, gevormd, dat vervluchtigt, terwijl het terugblijvende IrCl, , door NH₄C1 er by to voegen, in onoplosbaar (NH.^IrCl,, veranderd wordt; door dit te gloeien verkrijgt men metallisch iridium. Het metaal iridium ziet er uit als gepolyst staal. Het is harder dan platina; bij gewone temperatuur is het broos, bij witgloeihitte kan men het smeden. Zyu soortelijke massa bedraagt 22,40 G. Het smelt bij een hooger temperatuur dan platina. Tn fijnverdeelden toestand wordt het door koningswater aangetast, in compacten toestand slechts dan, wanneer het een alliage met platina vormt. Iridium vorniL de chlorieden IrCl,, IrH, en IrCl., , do oxyden Ir,©, en IrOï en de hydroxyden lr(OH)- en Ir(OH),.

:{l4. Osiiiluui en zijne vorbiiKlingen. Wordt het uit osmiunl-iridium verkregen osmium-tetroxyde, OsO-, (§:U3), in dampvorm gemengd met CO en COj , door een gloeiende buis geleid, dan wordt osmium als een amorph poeder verkregen. Wordt dit met de drie- tot viervoudige hoeveelheid tin samengesmolten en het tin na het koud worden door zoutzuur verwijderd, dan verkrijgt men het metaal in blauwachtig witte kristallen, die een soortelijke massa van 22,477 G. hebben. Van alle bekende stoffen heeft osmium de grootste soortelijke massa. By de tot nu toe bereikte temperaturen kan het niet gesmolten worden. Wordt het aan de lucht verhit, dan wordt het tot OsO., geoxydeerd. Men kent de oxyden OsO, 0s₂0₃, OsO, en OsO,., de hydroxyden Os(OH)₄ en 05O(OH)j en zouten, die van een onbekend osmium-zuur HjOsO,, moeten worden afgeleid. Het osmium-tetroxyde vormt bij gewone temperatuur kleurlooze kristallen, die beneden 100\' smelten en weinig boven 100\' koken. De damp heeft een stekenden reuk en is zeer vergiftig. Beduceerende en vooral organische stoffen zonderen uit OsO,, poedervormig zwart osmium af; hierop berust het gebruik van OsO,, in do microscopie. OsOj lost op in water; die oplossing reageert niet op lakmoes.

Riithcninm en zijne verbindingen. Bij de behandeling der platina-ertsen met geconcentreerd koningswater blijft het ruthenium voor het grootste gedeelte bij het osmium-iridium achter en wordt daaruit langs een ingewikkelden weg gewonnen. Het heelt een soortelijke massa van 12,201 G., is hard en broos. smelt moeilijker dan iridium en verbrandt by het verhitten in een zuurstofstroom tot BuO,. Men kont do chlorieden RuClj en RuClj, de oxyden I!uO, Ru^O, , BuO., en Ru0₄ , de hydroxyden Bu(OH)j en Ru(0HV₍en zouten, die van de onbekende zuren lI^BuO^ en HIÏuO, moeten worden afgeleid, zoodat het ruthenium bi-, tri-, quadri-, sexi-. septi- en octivalent fungeert.

lUioiIiuni en zijne verbitnliiigen. Het rhodium wordt uit de oplossing der platina-ertsen, waaruit het iridium en platina is

afgescheiden, met ijzer neergeslagen en van het tegelijkertijd neergeslagen ruthenium en palladium volgens vrij ingewikkelde methoden gescheiden. Wat kleur en glans aangaat, gelijkt het op aluminium. Zijne soortelijke massa is 12,1 G. Het smelt moeilijker dan platina en wordt by die ilmperatuur aan de oppervlakte geoxy-deerd. Men kent het chloriede Rh CU, de oxyden KhO, EluOj en RhO, en de hydroxyden Rh(OH)₃ en 1^11(011)^.

:5I7. Palladium en zijne verbindiiigeii. Het palladium komt niet alleen in de platina-ertsen voor, maar wordt voornamelijk als alliage mot goud in Zuid-Amerika gevonden. Hieruit bereidt men het, door die alliage met zilver samen te smelten en dan met salpeterzuur te behandelen. Wanneer namelijk palladium met zilver gelegeerd is, w^Tordt het zilver als AgNOj en het palladium als Pd(yO..)₂ in oplossing gebracht, terwijl het goud onopgelost achterblijft. Uit die oplossing wordt liet zilver als AgCl verwijderd en het palladium door toevoeging van een oplossing van Hg(CN)_J als Pd(CIS^T), neergeslagen. Door dit bezinksel te gloeien verkrijgt men het metallische palladium.

Het metaal heeft een zilverwitte kleur en smelt gemakkelijker dan de andere platinametalen. Bij de smelttemperatuur van het iridium kookt het en vormt het een groenen damp. Het heeft een soortelijke massa van 11,4 G. In de knalgasvlam verbrandt het tot palladium-oxyde. In heet salpeterzuur lost het vooral dan gemakkelijk op, wanneer het met zilver of koper geallieerd is. In fijn verdeelden toestand wordt het ook door zoutzuur in oplossing gebracht.

Van de verbindingen van het palladium is vooral de palladium wa te rst o f, Pd,11, opmerkenswaardig, daar slechts van weinig metalen waterstofverbindingen bekend zijn. Die verbinding ontstaat, wanneer waterstof over hot verwarmde metaal wordt geleid, en ook, wanneer palladium als negatieve electrode wordt gebruikt bij de ontleding van verdunde zuren door den galvanischen stroom. Zij hooft dezelfde kleur en donzolfden glans als het metaal, l\'aar echter de gevormde palladiumwaterstof een kleinere soortelijke massa heeft dan palladium — zij bedraagt 11,06 G. — zoo neemt men by die verandering een vermeerdering van volume van het palladium waar. Do palladiumwaterstof heeft het vermogen nog mei r waterstof to absorbeoren, die met PdjII een vaste oplossing vormt (s 188). Palladiumwaterstof wordt soms vanzelf warm aan de lucht, daar alsdan de waterstof tot water geoxydeerd wordt.

Soms echter blijft de verbinding in lucht en in het luchtledige onveranderd en verliest zij de waterstof slechts bij verhitting. Wordt palladium in een spiritus- of gasvlam gebracht, dan wordt het zwart door afgescheiden roet, hetgeen daarop berust, dat het palladium aan de koolwaterstof-verbindingen van de vlamgassen de waterstof onttrekt, waardoor de koolstof vrij wordt. Op gelijke wijze wordt aethyleengas ontleed, wanneer het over verwarmd sponsachtig palladium geleid wordt cn wel by een temperatuur, waarbij dit gas alleen onveranderd blijft.

Men kent de oxyden Pd₂0, PdO en PdO, en de chlorieden PdCl₂ en PdCl^ , zoodat dit element uni-, bi- en quadrivalent fungeert. Hoe men de structuur van Pd..H opvatten moet, is niet bekend.

die tot de VHI^3te groep behooren. De Vill^ste groep van elementen moet men in 3 ondergroepen verdeelen; Fe, Co en Ni met de atoomgewichten 56,0, 59 en 59 en de soortelijke massa\'s 7,84,8,9 en 8,9 Gr.; Eu, Rh en Pd met de atoomgewichten 101,7, 103 en 106,7 en de soortelijke massa\'s 12,26, 12,1 en 11,4 Gr. en Os, li-en Pt met de atoomgewichten 190,8, 193 en 194,83 en de soortelijke massa\'s 22,477, 22,40 en 21,46 G. By de elementen van elke ondergroep zijn dus de atoomgewichten en de soortelijke massa\'s weinig verschillend. De eigenschappen van de elementen van elke ondergroep vormen een geleidelyken overgang van de eigenschappen der elementen, welker atoomgewichten in arithmetische volgorde hun voorafgaan, tot de eigenschappen der elementen, die in dezelfde volgorde daarop volgen. Terwijl b. v. Cr en Mn een zeer groote verscheidenheid toonen in de valentie, waarmede zij in hunne verbindingen fungeeren, is die verscheidenheid nog groot-bij het Fe, maar toch minder groot dan bij hot manganium, zij wordt nog geringer bij het Co en Ni, die in dit opzicht geheel met het Cu overeenstemmen, terwijl het Zn uitsluitend bivalent fungeert. Terwijl verder de oxyverbindingen van Cr meestal een zuur karakter hebben en de zouten van het basische chromo-hydroxyde zeer onbestendig zijn, en terwijl de oxyverbindingen van het manganium eveneens door een zuur karakter gekenmerkt zijn, het basische mangano-hydroxyde echter bestendiger zouten vormt, zijn bij het yzer zoowel ferro- als ferri-hvdroxyde basen, het laatste echter ook een zeer zwak zuur, en zijn ferriten en ferraten zeer onbestendige verbindingen; bij de hydroxyden van kobalt en

nikkel is van zure eigenschappen nauwelijks sprake meer, evenmin als bij de hvdroxyden van koper en zink. Geheel analoge opmerkingen kan men maken, wanneer men de overeenkomstige eigenschappen van Ru, Rh en Pd vergelijkt met die van het Mo eenerzijds en het Ag en Cd anderzyds, en ook wanneer men de eigenschappen van Os, Ir en Pt vergelijkt met die van W eenerzijds en van Au en Hg anderzyds. Dat verder Fe, Ru en Os, en evenzoo Co, Rh en Ir en Ni, Pd en Pt onderling groote overeenkomst in eigenschappen hebben, kan o. a. uit de samenstelling van hunne voornaamste verbindingen blijken:

310. Hereiilingswijzeu eu eigeiiscliappen. Koper wordt in gedegen toestand in groote hoeveelheden in Noord-Amerika bij het Bovenmeer en in het koperzand van Zuid-Amerika gevonden. Het belangrijkste kopererts is het koperkies, Cu₂S, FejS.,, verder noemen wij het koperglans, Cu₂S, bontkopererts, 3 Cii₂S, Fe₂S₃, roodkopererts, Cu,,O, malachiet, CuC0₃, Cu(OH)₂, koperlazuur, 2 CuC0₃, Cu(OH)₂ en koperhoudend ijzer-kies.

Het koper wordt uit zyne ertsen langs drogen of langs natten weg gewonnen. Roodkopererts, malachiet en koperlazuur worden met kool en slakkenvormende materialen in een schachtoven versmolten, waardoor men een koolhoudend koper verkrijgt, dat men zuivert, zooals dadelijk besproken zal worden.

Zwavel- en Ijzerhoudende ertsen worden, wanneer men don drogen weg volgt, eerst onvolledig geroost en vervolgens met kool en toeslag gesmolten. Hierdoor wordt het door het roosten gevormde CuhjO., tot Cli₂8 gereduceerd:

verder vormt het eveneens by het roosten gevormde CuO met CnSOj en kool ook Cuj^:

eu eindelijk werkt FeS, dat door het onvolledige roosten voor het grootste gedeelte niet geoxydeerd is, op CuO bij aanwezigheid van kool quot;volgens de vergelijking:

Het Cu,S, dat door deze reacties ontstaat, verzamelt zich op den bodem van den oven in den ruwen kopersteen, terwijl FeO met den toeslag gemakkelijk smeltbare slakken vormt. Door deze operatie te herhalen, verkrijgt men in den concentratiesteen een erts, dat voor het grootste gedeelte uit Cu,S bestaat, en dat, door het op nieuw te roosten, in koperoxyde en vervolgens, door reductie met kool in schacht-of vlamovens, in zoogenaamd z war tk op er

met 80 tot 96° „ kopergehalte veranderd wordt. Dit zwartkoper wordt door raffineeren gezuiverd. De verontreinigingen van het zwartkoper bestaan uit Fe, Pb, Zn, Ni, Co, Bi, As, Sb en S. Zij worden verwijderd door het koper in vlamovens te smelten en het door toevoer van lucht gedeeltelijk te oxydeeren. Hierbij worden de oxyden van S, Sb en As vervluchtigd, terwijl de oxyden van Fe, Ni, Pb en Zn met de haardmassa slakken vormen. Tegelijkertijd ontstaat Cu₂0, dat voor een deel de oxydatio van de vreemde metalen bevordert, doch voor een ander deel bij liet koper blijft en door vernieuwd smelten met houtskool gereduceerd wordt. Tegenwoordig wordt het zwartkoper ook wel langs electroly-tischen weg geraffineerd. Te dien einde worden platen van zwartkoper als anoden geplaatst in bakken die een sterk zure oplossing van CuSOj bevatten, terwijl men als kathoden dunne koperplaten gebruikt. Door een electrischen stroom, die door dynamo\'s wordt voortgebracht, wordt hot koper uit do oplossing aan de kathode neergeslagen, terwijl het koper van de anode in oplossing gaat. Bevat het zwartkoper edele metalen, zoo verzamelen zich deze op den bodem van de bakken. De overige vreemde metalen worden uit die zure oplossing door den galvanischen stroom niet neergeslagen; wel echter kan dit het geval zijn met As en Sb, wanneer de oplossing van CuS0₄ niet geconcentreerd genoog meer is. Deze moet derhalve van tijd tot tijd vernieuwd worden. Het zoo verkregen koper is bijzonder zuiver.

Om het koper langs natten weg te winnen, worden de ertsen gewoonlijk met NaCl gemengd en dan in vlamovens geroost. Hierdoor worden de sulfieden van koper en ijzer eerst in CnSO, en FeSOj veranderd. CuSOj werkt dan op NaCl, zoodat CuCI₂ en NiijSO, ontstaan; verder wordt FeSOj bij hooger temperatuur in

PejOj, SO3 en S0₂ ontleed, het vrij komende S0₃ maakt uit XaCl chloor vry, dat hot koperoxyde, hetwelk door ontleding van CuS0₄ ontstaan kan, in CuCl, verandert. De gerooste ertsen worden dan met water uitgeloogd en uit do oplossing, die het CuCl, bevat, het koper door ijzer neergeslagen. Het zoo verkregen koper wordt cement koper genoemd; het moet nog geraffineerd worden.

Het koper heeft een roode kleur; in dunne blaadjes laat het groen licht door. Het is vrij zacht en rekbaar en heeft een soortelijke massa van 8,95 Gr. Het smelt bij 1045°. Gesmolten koper heeft een groenachtig blauwe kleur. Bij gewone temperatuur verandert het niet in droge lucht; in vochtige lucht bedekt het zich langzamerhand met een groene laag van basisch kopercar-bonaat; bij verhitting in de lucht wordt het tot CuO geoxydeerd. Door verdund salpeterzuur wordt het, onder ontwikkeling van NO, in CuCNOjlj veranderd. Andere verdunde zuren werken slechts in tegenwoordigheid van lucht op koper; het koper absorbeert dan zuurstof en het oxyde wordt door de verdunde zuren in oplosbare zouten veranderd. Op overeenkomstige wijze werkt een oplossing van ammonia. Door heet geconcentreerd zwavelzuur wordt het onder ontwikkeling van S0₂ in cupri-sulfaat veranderd.

Het koper wordt tot het vervaardigen van vele voorwerpen, zooals pannen, ketels, buizen, platen voor dakbekloeding en scheepsbeslag, enz. gebruikt; hot kan goed verwerkt worden, daar het zich gemakkelijk laat pletten en tot fijnen draad kan getrokken worden. Hot kan echter niot goed in vormen worden gegoten, omdat het deze niet goed vult. Voor gietwerk worden daarom velo koper-alliages gebruikt, waarvan do volgende do meest belangrijke zyn : Geel koper of messing; hot bestaat uit 1 deel zink on 2 tot ö deelen koper; het heeft een gele kleur on is veel harder dan zuiver koper. Dikwijls wordt aan het geel koper nog 1 tot 2 ⁰(() lood toegevoegd, waardoor het gemakkelijker op do draaibank kan bewerkt worden. Brons bestaat uit kopor, zink en tin. De hoeveelheid koper varieert van 65 tot 84 ⁰ do hoeveelheid zink van 11 tot 31 °₀ en de hoeveelheid tin van 2,5 tot 4 ⁰ ₀. Bronzen voorwerpen worden aan do lucht langzamerhand groen tengevolge van de vorming van basisch koper-carbonaat. Ook bij nieuwe voorwerpen wordt soms dit groene overtreksel opzettelijk te voorschijn gebracht door deze mot zoutoplossingen en verdunde zuren te wasschon. Kanonmetaal bevat 7 tot 10 % tin en 90 tel 93 ⁰/₀ kopor, het k lok k on motaal bevat 2u tot 25% tin en iD tot 80 quot; „ koper. Kon alliage van 3 quot; ₀ koper

met 07 ⁰ o aluminium heeft oen zilverkleur, een alliage van 5 tot 10 ⁰ ₀ kopor met 90 tot 95 ⁰/₀ aluminium , alu in in i um-brons genoemd, heeft eon goudkleur.

In do cupri-verbindingen fungeert liet koper als bivalent element. Hot is nog niet met zekerheid uitgemaakt, welke valentie aan het kopor in de cupro-verbindingen moot worden toegekend. De dampdichtheid van cupro-chloriede is in overeenstemming met de formule Cu₂Cl,. De structuur dezer verbinding kan op twee wijzen verklaard worden. Men kan het koper in CujClj en de andere cupro-verbindingen als bivalent beschouwen, door daarin de bivalente atoomgroep —Cu—Cu — aan te nemen; men kan echter ook in Cu^Clj het bestaan van de bivalente atoom-groep - _ci —01 - en van univalent koper aannemen, zoodat de structuur van Cu₂CU door de formule Cu Cl—Cl Cu wordt uitgedrukt. In verband met de plaats, die het koper in de I^ste groep van het periodische stelsel inneemt, zullen wij de laatste veronderstelling aanvaarden, en in de verwachting, dat bij hoogere temperatuur Cu₂Cl., op overeenkomstige wijze in 2 moleculen CuGl gesplitst zal worden, als dit voor A1jC1₆ en A1C1₃ aangetoond is, koper in de cupro-verbindingen als univalent metaal beschouwen.

•(20. Cnpro-Terbindingen. Koodkopererts bestaat uit cupro-oxyde, Cn.,0. Deze verbinding wordt als een kristalachtig, rood poeder verkregen, wanneer men by een oplossing van gelijke deelen C\'uS0₄ en druivensuiker natriumhydroxyde voegt, totdat het aanvankelijk ontstane bezinksel weder opgelost is, en wanneer men de verkregen oplossing kookt. In de lucht blijft het onveranderd. Het is oplosbaar in een oplossing van ammonia; deze oplossing absorbeert zuurstof uit de lucht en kleurt zich onder vorming van eupri-verbindingen blauw. Bij de inwerking van zwavelzuur en salpeterzuur vormt het cupri-zouten, terwijl de helft van het koper als metaal wordt afgezonderd :

t\'npro-cliloriedc, t\'Ujt\'lj, ontstaat by het koken van oen oplos sing van cupri-chloriede met koper :

Cupro-chloriede is ecu wit poeder, dat onoplosbaar is in water, maar in geconcentreerd zoutzuur en in ammonia oplost. Beide oplossingen hebben de kenmerkende eigenschap, koolstofoxydegas te absorboeren. Jn aanraking met do lucht nemen zij zuurstof op en veranderen hierdoor in cupri-verbindingen.

Cu pro-sul liede, t\'u_sS, komt in de natuur voor als koporglans. Het ontstaat bij het verbranden van koper in zwaveldamp en bij het verhitten van cupri sulfiede in een waterstofstroom.

Cupi-o-hydriede, CuH, wordt als een geel, spoedig bruin wordend poeder neergeslagen, wanneer men een oplossing van oen cupri-zout met onderphosphorigzuur verwarmt, maar niet hooger dan tot 70\', daar het bij hooger temperatuur in koper en waterstof ontleed wordt.

:521. CuprNverbimlingen. Cuitri-oxyde, CuO, wordt gewoonlijk bereid door cupri-nitraat te gloeien en vormt een amorph , zwart poeder, dat bij zeer sterke verhitting samenhangend wordt en metaalglans verkrijgt. Wordt het met organische stoffen verhit, dan oxydeert het de koolstof tot CO, en de waterstof tot water, waarbij het zelf tot koper wordt gereduceerd; hierop berust het gebruik, dat men van CuO maakt bij de zoogenaamde elementair-analyse van koolstofverbindingen. Cupri-hydroxyde, Cn(OU),, wordt als een lichtblauw bezinksel afgescheiden, wanneer men KOH of NaOH voegt bij de oplossing van cupri-zouten; bij het verwarmen onder water wordt het zwart door de vorming van de verbinding Cu(0H)₂ .2 CuO, die door verdere verhitting in CuO overgaat. Cupri-oxyde en cupri-hydroxyde lossen in ammonia op tot een vloeistof van donkerblauwe kleur, die de eigenschap heeft cellulose (papier, katoen, linnen) op te lossen. Cupri-snlflede, CuS, wordt door H₂8 uit de oplossingen van cupri-zouten neergeslagen als een bruinzwart bezinksel, dat in vochtigeu toestand aan de lucht langzaam tot cupri-sulfaat geoxydeerd wordt. Wordt het in een waterstofstroom verhit, dfm wordt het tot Cu,S gereduceerd.

Cupri-chloriedc, CuC)₂ j ontstaat bij het verbranden van koper in een overmaat van chloorgas als een geelbruin poeder. De kleurveranderingen, die zijne oplossing by het verdunnen met water ondergaat, zijn op bladz. 295 besproken. Uit de waterige oplossing kristalliseert het lichtgroene hydraat CuCl, 2H₁0. Met KCl en NII₄Cl vormt het dubbelzouten, die de samenstelling K_;OiCi, en (NH₄)₁CüG1₄ hebben. CuCl, absorbeert in vasten toestand ammonia en levert daarmede een blauw poeder, dat de samenstelling CuClj . G Nil j heeft. Wordt de oplossing van CaCl_x met ammonia ver-

Ziidigd , dan kristalliseert daaruit do verbinding CuCl ₂. 4 NU, IIjO. Beide vorbliidingon gaan bij verhitting tot 150^J over in de verbinding CuCls.2NH_:l, die beschouwd kan worden als 2 N1I₄ Cl, waarin \'2 atomen H door 1 atoom Cu zijn vervangen, zooals door do

Ciipri-sulfaat, CiiSO_t, wordt uit zijne waterige oplossing in blauwe kristallen verkregen, die de samenstelling CuSOi öHjO hebben un kopervitriool genoemd worden. In do nijverheid bereidt men kopervitriool door geroost koperglans met verdund zwavelzuur te behandelen en in de verkregen oplossing metallisch koper te brengen, waardoor vele bijgemengde metalen worden neergeslagen; uit do gefiltreerde oplossing laat men hot zout kris-talliseeren. Kopervitriool wordt in ververijen en katoendrukkerij en en vooral in de gal van op las t i ok gebruikt. By de electrolyse namelijk van kopervitriool wordt koper op de negatieve electrode afgescheiden als oen samenhangende massa, die een gelijkmatige laag vormt en allo verhoogingen en verdiepingen van do electrode nauwkeurig teruggeeft. Deze eigenschap gebruikt men om koper-afdrukken van modaillos, storeotypplaten, houtsneden enz. te maken. Men vervaardigt voor dit doel gipsafgietsels of afdrukken in guttapercha van de voorwerpen, die men galvanoplastisch vermenigvuldigen wil, en gebruikt dezo, nadat zij door bestrooien mot graphiet of bronspoeder geleidend zijn gemaakt, als negatieve electrode bij de electrolyse van kopersulfaat. Is de koperlaag dik genoeg, dan kan de koperen afdruk gemakkelijk van hot gips of guttapercha worden verwijderd. Cupri-sulfaat kan ook in kristallen verkregen worden, die de samenstelling CuSO,,-f-7 H_s0 hebben, en is dan isomorph niet do sulfaten van Zn, Mg, Be, Fe (bivalent), Ni en Co. Met K₂S0j en (NH,_i)₁S9_i vormt het dubbelzouten, die ti moleculen kristalwater bevatten. Wordt ammonia bij een oplossing van CuSO., gevoegd, dan ontstaat eerst een onoplosbaar basisch i.uprisulfaat; door toevoeging van meer ammonia wordt dit echter weder opgelost en verkrijgt men een donkerblauwe vloeistof. Hieruit fiitstaat door toevoeging van alcohol een donkerblauw gekristalliseerd neerslag van de samenstelling CuSO, . 4 NU.,li₂ü. Wordt dit zout op 150\' verhit, dan verliest het water en twee moleculen NI!,, waardoor de verbinding CuHOj. 2 NHj ontstaat, die beschouwd kan worden als (NII.jjSO,, waarin 2 atomen waterstof door 1 atoom

drukt wordt. Ook andere uupri-zouteu leveren met ammonia analoge verbindingen op.

322. Keagentiün op koperverbindingen. Wordt een koperverbinding met natrium-ammoniumphosphaat of met borax in do oxy-datiovlam samengesmolten, dan verkrijgt men een massa, die in heeten toestand groen is en bij het afkoelen blauw wordt. In de reductievlam, vooral na toevoeging van een weinig tin of stanno-chloriode, wordt de massa ondoorzichtig en rood. Door H₂K wordt uit de oplossingen van cupri-zouten, ook by aanwezigheid van zuren, een bruinzwart bezinksel verkregen van Curt; dit bezinksel is in geringe mate oplosbaar in (NH₄)₂8, echter niet in een versdi bereide oplossing van NajS. Door verwarmd, verdund salpeterzuur wordt het in cupri-nitraat veranderd, dat met blauwe kleur in de vloeistof oplost. De donkerblauwe kleuring, die door toevoegen van ammonia bij de oplossing van dit zout, evenals bij de oplossingen van allo cupri-zouten, wordt voortgebracht, dient meestal ter herkenning van koperverbindingen en tor onderscheiding van do zouten van andere metalen, die eveneens in zure oplossing met H,s een bezinksel opleveren, dat niet of nagenoeg niet oplosbaar is in (NH₄)₁S. Door ferro-cyaankalium wordt in dc oplossingen van cupri-zouten een bruin neerslag voortgebracht van ferro-cyaankoper, Cu,Fe(CN)₆. Wordt ijzerdraad in een oplossing van een cnpri-zout gedompeld, dan wordt het met een laag rood koper overtrokken.

Cupro-zouten herkent men aan de onoplosbaarheid van het cupro-chloriede eu verder daaraan, dat zij door oxydatiemiddelen gemakkelijk in cupri-zouten worden veranderd.

Koperzouten kleuren de vlam groen of blauw. Het spectrum dezer vlam bevat een groot aantal strepen, waarvan twee violette, die tusschen do strepen van het rubidium en caesium liggen, zeer karakteristiek zijn.

:52:!. Hereidtngswijzen en eigcuscliappen. Het zilver komt in de natuur in gedegen toestand voor. Verder wordt het gevonden in zilverglans, Ag₂s, hoornzilver, AgCl, licht rood -g u 1 d ig er ts , Ag₃Ass₃. donker roodguldigerts, Ag.sbsj, en verder in ertsen, diefahlerts genot-md worden i-n een zeer ingewikkelde en wisselende samenstelling hebben. Voor het winnen v:ui he;

zilver zijn nog belangrijk de zilverhoudende lood-, koper-, zink-, kobalt- en nikkelertsen. Het meeste zilver wordt in do Voreenigde Staten, Mexico, Peru, Chili, Bolivia en Duitschland gewonnen.

Het zilver wordt volgens verschillende methoden uit de ertsen afgescheiden. Dikwijls worden de zilverertsen mot loodglans gemengd en dan op lood verwerkt, zooals in § 260 is medegedeeld. By dit proces wordt het zilver tegelijkertijd met het lood afgescheiden; het vormt daarmede een alliage, die men werklood noemt. Hieruit wordt vervolgens het zilver door afdrijven gewonnen. Men bezigt hiervoor een drijfhaard, d. i. een vlamoven, waarvan de zool uit een poreuso massa bestaat. Op dezen haard wordt het werklood gesmolten en de gesmolten massa aan de inwerking van blaaslucht blootgesteld, waardoor hot lood geoxydéerd en in loodglid veranderd wordt. Dit drijft in gesmolten toestand op het metaal en wordt voor het grootste gedeelte door openingen afgelaten, terwijl tegen hot einde van hot proces een ander gedeelte door de poriën van den haard wordt opgenomen. Het niet oxydeerbare zilver blijft op den haard achter als oen glanzend wit metaal.

Ook het meeste uit loodglans gewonnen lood is zilverhoudend; het bevat echter veelal te weinig zilver, om met voordeel rechtstreeks door afdrijven daarop verwerkt te kunnen worden. Op verschillende wijze maakt men dan daaruit een meer zilver bevattend werklood. Een bewerking, naar den uitvinder Pattinson pattinsoneeren genoemd, bestaat daarin, dat het lood in een ketel gesmolten wordt, en dat men het metaal door inleiden van stoom langzaam en gelijkmatig laat afkoelen. Op den bodem van den ketel vormen zich dan loodkristallen, die bijna vrij van zilver zijn en die met een zeefvormig doorboorden lepel worden uitgeschept, terwijl het overgebleven gesmolten metaal hierdoor rijker aan zilver wordt. Deze bewerking wordt zoo dikwijls herhaald, totdat men een alliage verkregen heeft, die genoeg zilver bevat, om op den drijfhaard verwerkt te kunnen worden. Een andere door Parkes uitgevonden bewerking berust op de gemakkelijkheid, waarmede zink een alliage met /.ilver vormt. Houdt men namelijk zilverhoudend lood bij een temperatuur iets boven het smeltpunt van zink en voegt men zink daarbij, roert men verder de massa goed en laat men haar langzaam afkoelen, dan komt schuim, z i nkschuim genoemd, aan de oppervlakte, dat uit een alliage van zink, lood en zilver bestaat, en dat al het zilver bevat, dat met het lood gemengd was. Het zinkscliuim wordt afgeschept en in ketels

roodgloeiend gemaakt. Vervolgens leidt men stoom van liooge temperatuur in die massa, waardoor het zink en oen klein gedeelte van het lood onder ontwikkeling van waterstof tot zinkoxyde en loodoxyde geoxydeerd worden en het zilver met de grootste hoeveelheid lood in gesmolten toestand achterblijft en op den drijf-haard op zilver verwerkt kan worden.

Een tweede methode om het zilver uit zijno ertsen af te scheiden wordt het amalgamatieproces genoemd. Het zilver en do zwavelhoudende zilverertsen worden te dien einde in zilverchloriede veranderd. Dit geschiedt in Mexico, Peru en Chili door de ertsen in fijngemalen toestand eerst met keukenzout en water te mengen en vervolgens het zoogenaamde magistraal, d. i. door roosten van koperkies vorkregen onzuiver CuSOj, en kwikzilver er bij te voegen. De op een steenon vloer opgehoopte massa wordt door muildieren, die er in rond gedreven worden, door elkander gemengd. Door de inwerking van Na Cl op CuSO, ontstaat CuCl₂; dit werkt op Ag₂S volgens do vergelijking:

terwijl het gevormde CuCl door de in de massa aanwezige oplossing van keukenzout wordt opgenomen en eveneens op Ag₂ö werkt volgens de vergelijking:

Het kwikzilver maakt vervolgens uit AgCl het zilver vrij volgens de vergelijking:

en het vrijgekomen zilver wordt door het overige kwikzilver in een amalgama veranderd. Het verkregen amalgama wordt door slibben met water van het ganggesteente gescheiden en vervolgens In zakken uitgeperst, om het vloeibare kwik te verwijderen: het in do zakken gebleven vaste amalgama wordt door verhitting van het kwikzilver, dat distilleert, bevrijd. De verandering van de zilvorverbindingen in AgCl kan ook geschieden door de zilverertsen met keukenzout te roosten, of door ze met een verwarmde oplossing van CuCl in een oplossing van keukenzout te behandelen: de afscheiding van het zilver uit het gevormde AgCl wordt tegenwoordig dikwijls door ijzer, zink of lood bewerkstelligd, welke metalen aan het kwikzilver worden toegevoegd. Hierdoor

wordt verlies aan kwikzilver grootendeels voorkomen. Het mengen van de massa\'s geschiedt dau in roteerendo vaten.

Uit koperhondeudo ertsen wordt eerst eon kopersteen {§ 31Ü) gemaakt, dio het zilver als zilversulflede bevat. Die steen wordt volgens de methode van Ziervogel in vlamovens geoxydeerd, waardoor ijzer-, koper- en zilversulfaat ontstaan; door sterkere verhitting worden het ijzer- en kopersulfaat in yzur- en koper-oxyde en In en Sü₃ ontleed, terwijl het bestendigere zilversnlfaat onveranderd blijft. Dit wordt met water uitgetrokken en uit de waterige oplossing wordt het zilver door koper neergeslagen.

Arseen- en antimoniumhoudende ertsen worden volgens do methode van Auoustix met keukenzout geroost, en do hierdoor gevormde, AgCl bevattende massa door een oplossing van keukenzout of van natrinm-thiosulfaat uitgetrokken, waardoor AgClln oplossing gaat; hieruit wordt door Cu het zilver als metaal neergeslagen.

In den Hartz wint men zilver uit zwartkoper, door dit in korrelvorm te brengen en op die korrels een dunnen straal van tot -50\' verwarmd zwavelzuur van 40 ⁰0 te doen vloeien. Hierdoor wordt koper zonder ontwikkeling van SO;, in oplossing gebracht, terwijl een massa onopgelost achterblijft, dio zilver, goud en andere metalen bevat en die door samensmelten met lood en afdrijven op goudhoudend zilver verwerkt wordt, terwijl het goud daarvan wordt gescheiden zooals in § 326 zal worden medegedeeld.

liet zilver in den handel is niet zuiver, maar bevat afwisselende hoeveelheden koper en andere metalen. Om hieruit zuiver zilver te maken, behandelt men het metaal met salpeterzuur, waardoor zilver- en kopernitraat in oplossing gaan; uit die oplossing slaat men hot zilver met behulp van IIC1 als AgCl neer, bevrijdt dit door uitwasschen van aanhangende koperzouten en kookt het met een oplossing van NaOH, waarbij men suiker voegt. Door de inwerking van NaOH op AgCl wordt AgjO gevormd, dat door suiker tot zilver wordt gereduceerd.

Volgens een andere methode, die door Stas gebruikt werd om, teu behoeve van de bepaling van hot atoomgowicht, zoo zuiver mogelijk zilver te verkrijgen, wordt het handelsinetaal in zuiver salpeterzuur opgelost, de oplossing uitgedampt en de verdampingsrest gesmolten om het aanwezige platinanitraat te ontleden. De rest wordt in verdunde ammonia opgelost en de oplossing zoover verdund, dat zij niet meer dan 2% zilver bevat. Hierbij wordt zooveel ain-jiioniumsulliet gevoegd, dat ue door uupri-zout blauw gekleurde

vloeistof bij hot verwannen ton gevolge van do vornnng van cupro-suifiet gülioel ontkleurd is. Uit dio vloeistof wordt bij het verwarmen het zilver in zeer zuiveren toestand neorgoslagen ton gevolge van de inwerking, die plaats heeft volgens de vergelijking:

Jlet neergeslagen zilver wordt zorgvuldig met aminoniahoudend water uitgewasschen en, wanneer men het in samenhangenden toestand hebben wil, mot 5⁰u borax en 0,0% natriumnitraat samengesmolten.

In samenhangenden toestand is zilver een zuiver wit, sterk glanzend metaal, in fijn verdeelden toestand heeft het een grijze tot zwarte kleur. Zijn soortelijke massa bedraagt 10,57 G., wanneer het gehamerd en 10,45 tot 10,51 G., wanneer het gegoten is. Hot smelt bij 954° ou kan door de knalgasvlam tot koken worden gebracht, waardoor het in een bleekblauwen damp verandert. In toestellen, uit gebrand manner vervaardigd, kan het zelfs gedistilleerd worden. Hot is vrij zacht en zeer rekbaar en pletbaar; men kan het derhalve in den vorm van dunnen draad en dunne plaatjes verkrijgen.

Door zuurstof wordt zilver niet geoxydeerd; bij de inwerking van ozone bedekt het zich met een zeer dun vliesje van zilver-peroxyde. In gesmolten toestand absorbeert één volume zilver 22 volumen zuurstof, echter zonder zich hiermede scheikundig te verbinden, daar bij afkoeling de geabsorbeerde zuurstof weder ontwekt, liet zilver vereenigt zich direct met de halogenen; zoutzuur werkt daarop niet in. Wordt het met geconcentreerd zwavelzuur gekookt, dan wordt hot, onder ontwikkeling van SO,, in AgjSÜ^ veranderd, dat oplost. Door salpeterzuur, ook in verdunden toestand, wordt liet in oplosbaar AgN0₃ veranderd.

Men kan het zilver, zooals door C\'akey Li;a (18S9) is aangetoond, als colloid in waterige oplossing bereiden, wanneer men een oplossing van ferro-citraat mengt met eene oplossing van zilvernitraat. De vloeistof verkrijgt dan een roode kleur, en iangzamerhand bezinkt daaruit byna zwart gekleurd, pocdervormig zilver, dat door do reduceerende werking van het ferro-citraat ontstaat. Wordt dit poeder met veel water samengebracht, dan lost het daarin mot roode kleur op. Uit die colloïdale oplossing kan het zilver, evenals andere colloïden, door toevoeging van zoutoplossingen worden neergeslagen: door verM-liillende zouten er bij te voegen, of door oplossingen van verschillende

concentratie te gebruiken, worden verschillend gekleurde soorten van zilver neergeslagen, die door Caeey Lea als allotropische modificaties van het zilver beschouwd worden. Eene daarvan is gekenmerkt door eene kleur, die volkomen gelijkt op die van hot goud. Al deze modificaties zijn echter nog niet in volkomen zuiveren toestand verkregen; zij bevatten nog kleine hoeveelheden water, ijzer en citroenzuur. Door verwarming en ook door behandeling met zuren gaan zij weder in gewoon zilver over.

Daar het zilver te zacht is om in zuiveren toestand te kunnen worden verwerkt, wordt hot steeds, voor het slaan van zilveren munten en voor het maken vau zilveren werken, met koper geallieerd , waardoor hot eeu grootore hardheid verkrijgt. De Nedorlandsche zilveren standpenningen, zooals rijksdaalders, guldens en halve guldens, bevatten op 1000 deelen 945 deelen zuiver zilver; dc zilveren pasmunt, do kwartjes, dubbeltjes en stuivers bevatten op 1000 deelen slechts 640 deelen zuiver zilver; de gewaarborgde zilveren werken kunnen tweeërlei gehalte bezitten, namelijk

looo of ⁸³³ looo zilver : de waarborgstempel bevat voor het eerste soort zilver het getal 1, voor het tweede het getal ü.

Zilver fungeert in zijne verbindingen als univalent clement. De samenstelling van enkele verbindingen, b. v. het suboxyde, AgjO, het subfluoriede, Ag₂Fl, enz., is echter met deze hypothese niet in overeenstemming. Schijnbaar althans fungeert zilver daarin met oen valentie , die slechts half zoo groot is als die van waterstof.

Verbindingen van het zilver. Men kent drie oxyden van het zilver, waarvan hot belangrijkste is het zilver-oxyde, Ag,0. Dit wordt door de inwerking van KOH of NaOH op de oplossing van een zilverzout als een bruin bezinksel verkregen. Het is in geringe mate, 1 doel Ag₂0 in 3000 deelen water, oplosbaar; diu oplossing reageert alkalisch. In vochtigen toestand trekt het CO, uit de lucht aan. Bij verwarming op 250° wordt het in zilver en zuurstof ontleed. Door waterstof on andere reductiemiddelen wordt het roods bij veel lager temperatuur tot zilver herleid.

Zilver-suboxydo, Agr^ü, wordt bereid door waterdamp bij 160 op zilversubfluoriede, AgjF, te laten werken. Het is oveneens een basisch oxyde, waarvan men do zouten Ago?, Ag₂Cl, Ag₂T en Ag.S kent, verbindingen, die uit Ag₂F door inwerking van chlo-rieden. Hl en 11verkregen worden. Ag,F wordt bereid door een sterken galvanischon stroom le leidon door oen oplossing van

Zilver-peroxyde, AgjO,, ontstaat door de inwerking van ozone op zilver, en het wordt aan de positieve pool afgescheiden, wanneer men een galvanischen stroom leidt door een oplossing van zilvernitraat. Door verwarming wordt het gemakkelijk in zilver en zuurstof ontleed. Het ontploft, wanneer men het met zwavel en phosphorus samenwrijft en ook, wanneer men het mot waterstof verhit.

Zilvernitrant, AgNO,, vormt het uitgangspunt ter bereiding van andere zilververbindingen en wordt fabriekmatig bereid door behandeling van zilver met salpeterzuur. Het is gemakkelijk oplosbaar in water, het smelt, zonder ontleed te worden, by 198% en komt gewoonlijk in den handel in den vorm van gegoten staafjes, die als holsche steen, lapis infernalis, bekend zijn. Het is bestendig tegen de inwerking van licht; door organische stoffen wordt het echter gemakkelijk tot zilver gereduceerd. Hierop en op zijn vermogen met eiwitstoffen onoplosbare verbindingen te vormen, berust het gebruik van helsche steen tot uitbijten van wonden. Wordt bij zijne oplossing in water ammonia gevoegd en die oplossing verdampt, dan verkrijgt men kristallen der verbinding AgN0₃ 2KH₃; droog AgN0₃ verbindt zich eveneens met isHj, wanneer men dit in gasvormigen toestand er over leidt, waarbij onder levendige warmte-ontwikkeling de verbinding AgSOj- -3 NH j ontstaat.

ZilTerchloriede, AgCI, komt in de natuur voor alshoornzilve r. Wordt zoutzuur of een oplosbaar chloriede bij de oplossing van een zilverzout gebracht, dan zondert het zich af als een wit kaasachtig bezinksel, dat niet oplost in zuren , met uitzondering van geconcentreerd zoutzuur, waardoor het in geringe hoeveelheid opgenomen wordt. Ook lost het eenigszins op in geconcentreerde oplossingen van KC1, NaC\'l en NHiCl onder vorming van dubbelchlorieden. Gemakkelijk lost het op in ammonia, in kalium- en natrium-cyaniede en in natrium-thiosulfaat (S 197). AgCI absorbeert in drogen toestand ammonia en vormt hiermede een verbinding 2 AgCI ■ 3 NHj , die bij Int verwarmen ammonia afgeeft.

Zilverbromiede, AgBr, wordt door broomwaterstof of door oplosbare bromieden uit de oplossingen der zilverzouten als een wit bezinksel neergeslagen. Het heeft in eigenschappen groote overeenkomst met AgCI, het lost echter moeilijker op in ammonia dan dit zout.

als een geel neerslag verkregen, dat ook door ammonia niet opgelost wordt. Door oplossingen van H.T wordt liet echter gemakkelijk opgenomen, door verdamping van die oplossing wordt AgJ₂H in kristallen afgezonderd.

Zilverchloriede, zilverbromiede en zilverjodiede hebben do eigenschap, door zonlicht, evenals door andere scheikundig werkende lichtstralen, b. v. magnesiumlicht, aanvankelijk paars, later zwart te worden gekleurd, waarbij zij waarschijnlijk in de verbindingen Ag.,Cl, AgjBr en Ag₂J worden omgezet. AgCl is gevoeliger voor de inwerking van het licht dan AgBr, en dit is gevoeliger dan Ag.T. Op deze veranderingen berust de toepassing dezer zouten in de pliotographie.

In 1802 werd hot eerst door Wedgwood er op gewezen, dat men glasschilderyen copieeren kan, wanneer men ze op papier of leer legt, dat met zilver-nitraat doortrokken is, en ze dan aan het daglicht blootstelt. De zoo verkregen afdrukken moeten echter in hot donker bewaard worden en kunnen slechts by kaarslicht bezien worden, daar anders het licht op het onveranderde zilverzout inwerkt, totdat het papier geheel zwart geworden is. In 1839 maakte Daguerre een methode om lichtbeelden te maken bekend, die naar den ontdekker daguerrotypie genoemd en practisch toegepast werd. Een verzilverde koperplaat werd aan do dampen van jodium blootgesteld, waardoor zij met een laag van Ag.J bedekt werd. Die plaat werd in een camera obscura korten tijd aan de inwerking van het licht blootgesteld, waardoor zij op de door het licht beschenen plaatsen een verandering onderging, die evenwel niet zichtbaar was. Liet men echter op die plaat de dampen van kwikzilver werken, dan word alleen op die plaatsen, waar het licht had ingewerkt, kwikzilver gecondenseerd. Het niet aangetaste Ag.T werd door een oplossing van natrium-thiosulfaat verwijderd, en men verkreeg een beeld, doordat do terugkaatsende oppervlakte van hot kwikzilver de verlichte plaatsen en het meer donkere zilver de schaduwen voortbracht. De daguerrotypie is echter tegenwoordig door de, eveneens in 1839, door Fox Talbot uitgevonden, maar later veel verbeterde photographie vervangen. Bij het photographeerer. bereidt men eerst een zoogenaamd negatief. Te dien einde volgt men in hoofdzaak twee methoden. Do oucert; bestaat daarin, dat men op een glazen plaat een oplossing van sihietkatoen in aether en alcohol, collodium, giet, waaraan metaalbroinieden en jodieden zijn toegevoegd. Dour het verdampen

Van den aetlier on alcohol wordt de glazen plaat met een dun vliesje van droog collodium en de hierin aanwezige haloïdzouten bedekt. Vervolgens wordt de plaat in een oplossing van zilver-nitraat gedompeld, waardoor op hare oppervlakte de halogeen verbindingen van het zilver worden neergeslagen. A\'olgens de nieuwere methode overtrekt men de glazen platen met een laag van broom-zilver-gelatine, die verkregen wordt door een waterige oplossing van gelatine met zilvernitraat en kaliumbromiede te mengen. De gelatine-platen zijn veel gevoeliger voor do inwerking van het licht dan de collodiumplaten; zij behoeven slechts kleine onder-deelen van een seconde aan het licht te worden blootgesteld, om een inwerking daarvan te ondergaan. Die inwerking is echter in beide gevallen niet zichtbaar; maar de verandering van do zilverzouten is sterk genoeg, om het beeld te kunnen o n t-wikkelen. ïe dien einde wordt de plaat overgoten met de oplossing van een reduceerende zelfstandigheid, waartoe pyrogallus-zuur, ferro-sulfaat, ferro-kaliumoxalaat, hydrochinon en andere stoffen gebruikt worden. Alleen op de plaatsen, waar de haloïdzouten door het licht zijn veranderd, wordt door de inwerking dezer reductiemiddelen metallisch zilver neergeslagen. Hierna brengt men de plaat in een oplossing van cyaankalium of van natrium-thlosulfaat, waardoor de onveranderde haloïdzouten van het zilver worden opgelost, terwijl het metallische zilver achterblijft. Deze bewerking noemt men het fixeeren van het negatief. De glazen plaat is alsdan op de plaatsen, die door het licht zijn beschenen, met een donkere laag zilver bedekt, terwijl de donkere plaatsen van het voorwerp op het negatief een doorzichtig beeld vormen. Met behulp van dit negatief kan men zooveel positieve beelden verkrijgen als men verkiest. Men legt het voor dit doel op papier, dat eveneens met een laag van haloïdzouten van het zilver is bedekt, en stelt het aan den invloed van hot zonlicht bloot. Do donkere plaatsen van liet negatief beletten dan do inwerking van het licht, zoodat het papier daar wit blijft, terwijl hot donker wordt gekleurd overal, waar het door hot doorzichtig glas is bedokt. Het fixeeren van het verkregen positief kan op dezelfde wijze geschieden als by het negatief.

/ilvcrejanicdc, AgCNj wordt door KCN uit do oplossingen der zilverzouten neergeslagen als een wit. kaasachtig bezinksel, dat door het licht niet wordt veranderd. Het lost gemakkelijk op in ammonia en in een oplossing van KCN\'. waarmede het de kristalli-seerbare verbinding AgCCN),K vormt. De oplossing van kalium-

zilvercyaniede diont ter galvanische verzilvering van metalen. Het metalen voorwerp, dat verzilverd moet worden, dient als negatieve electrode, terwijl als positieve electrode een zilverplaat gebruikt wordt. Het by de electrolyse afgescheiden zilver wordt op de negatieve electrode als een samenhangende massa neergeslagen, terwijl het aan de positieve electrode vrij komende cyaan zich met het zilver van de zilvcrplaat tot AgCN verbindt, dat omniddellyk door het KCN, dat in de vloeistof in overmaat aanwezig is, in oplosbaar Ag(CX)jK veranderd wordt. Verzilveren in het vuur geschiedt door vloeibaar zilveramalgama met een borstel te brengen op de metalen voorwerpen, die verzilverd moeten worden, en deze vervolgens in een oven te verhitten; het kwikzilver verdampt alsdan, en de met zilver bedekte oppervlakte wordt gepolijst. Om glas te verzilveren bedekt men het met een mengsel van een ammoniakale zilveroplossing met reduceerende organische stoffen, b. v. rietsuiker, melksuiker, wijnsteenzuur, enz. Het gereduceerde zilver wordt dan op het glas als een gelijkmatige motalen spiegel neergeslagen.

:!25. Reageutiën op zilververbindingea. De meest kenmerkende eigenschap der zilververbindingen is, dat in hare oplossingen door zoutzuur een wit neerslag van AgCl wordt voortgebracht, dat zich van de eveneens onoplosbare verbindingen HgCl en PbCl, door zijne oplosbaarheid in ammonia onderscheidt. Onoplosbare zilververbindingen zyn daardoor te herkennen, dat zij bij het samensmelten met soda en kool voor de blaaspijp een metaalkorrel van zilver opleveren, dat door salpeterzuur in nitraat veranderd kan worden : in de oplossing van het verkregen nitraat kan men het zilver met behulp van HC1 en ammonia aantoonen. Zwavelwaterstof brengt in de oplossingen der zilverzouten een zwart bezinksel voort van Ag₂y, dat met (NH.^jS geen oplosbare thiozouten vormt.

Zilverzouten kleuren de vlam niet. Het vonkenspectrum bestaat uit 2 heldere strepen in het groen en verscheiden zwakkere in het paars en blauw.

Rereiding en cigcnscLappen. Het goud komt in do natuur bijna uitsluitend in gedegen toestand voor en wel ingesloten in kwartsaderen of zandbeddingen, die door verweering van het

kwartsgesteente zijn ontstaan. In geringe hoeveelheid wordt het bijna in elk rivierzand gevonden. Ook kent men eenige mineralen , die een verbinding van goud met tellurium, AuTej en een verbinding van goud en zilver met tellurium (Au, Ag)/!^ bevatten. De voornaamste vindplaatsen van goud zijn Californië, Australië, Kaapland, Hongarije en Siberië. Verder treft men het in kleine hoeveelheden aan in de meeste pyrieten en loodertsen. Het hieruit gewonnen zilver is dan ook meestal goudhoudend.

De metallurgie van liet goud is zeer eenvoudig. Het goudhoudend zand wordt met vloeiend water gewasschen, waardoor alle lichtere deelen worden weggevoerd, terwijl het goud, gemengd met andere zware stoffen achterblijft. Dit mengsel wordt dan met kwikzilver behandeld, waardoor een amalgaam ontstaat, dat in een retort verhit en zoo van kwikzilver bevrijd wordt. Goudhoudend kwarts wordt gemalen en dan eveneens met kwikzilver behandeld.

Om uit goudhoudend zilver het goud te winnen, wordt het met geconcentreerd zwavelzuur gekookt, waardoor alle metalen, met uitzondering van het goud, worden opgelost. Het zilver wordt op deze wijze echter slechts dan van het goud volkomen gescheiden, wanneer het goudgehalte niet meer dan 25 ⁰ ₀ bedraagt. Is meer goud in de legeering aanwezig, dan smelt men deze met de noodige hoeveelheid zilver samen. Om het goud geheel te zuiveren, lost men het in koningswater op, dampt de oplossing uit, totdat al het salpeterzuur verwijderd is, verdunt de oplossing van het verkregen auri-chloriede met water en voegt ferro-sulfaat er bij, waardoor het goud in poedervorm wordt neergeslagen:

Ook zwaveldioxyde, oxaalzuur en andere reductiemiddelen kunnen worden gebruikt, om het goud uit die oplossing te winnen. Om het in samenhangenden toestand te verkrijgen wordt het in een kroes, onder toevoeging van borax en salpeter, gesmolten.

frond is in samenhangenden toestand een geel, sterk glanzend metaal; als poeder heeft het een zwartbruine kleur. Hot is by na zoo zacht als lood en het rekbaarste en pletbaarste van allo metalen. ITet laat zich tot blaadjes pletten, die een dikte van slechts 0,000002 mM. hebben. Deze blaadjes zijn doorschijnend en het doorgelaten licht is groen. Zij no soortelijke massa bedraagt 1P,2ü5 G. Bü 1237 smelt het tot een blauwgroene vloeistof,

die in de hitte van de knalgasvlam verdampt. Door zuurstof wordt het bij geen temperatuur geuxydeerd. Zuren, behalve seleniumzuur, tasten het niet aan. Door vry chloor en chloor-ontwikkelende vloeistoffen, zooals koningswater, wordt het in oplosbaar AuClj veranderd. Gesmolten alkaliën tasten het goud aan.

Daar het goud te zacht is en te sterk slijt, verwerkt men voor het slaan van munten en voor het vervaardigen van gouden sieraden steeds alliages met zilver en koper, die een grootere hardheid bezitten. De alliages met koper zien meer rood, die met zilver zien er bleeker uit dan zuiver goud. De Nederlandsche Duitsche, Fransche en Amerikaansche munten bevatten 90 ⁰0 goud en 10 ⁰ „ koper, de Engelsche munten daarentegen bevatten 91^! j⁰;₀ goud en 8\' 3⁰ „ koper. De gewaarborgde gouden werken kunnen hier te lande vierderlei gehalte bezitten, 916, 833, 750 en 563 duizendsten goud. De waarborgstempel van de eerste soort bevat een 1, die van de tweede een 2, die van de derde oen 3 en die van de vierde soort bestaat uit een eikenblad zonder getal.

Het vergulden geschiedt tegenwoordig steeds langs galvani-schen weg. Als vloeistof gebruikt men een oplossing van kalium-auri-cyamiede, terwijl bet to vergulden geleidende voorwerp als negatieve electrode en een gouden plaat als positieve electrode gebruikt wordt. Om aan het verguldsel een lichter of donkerder kleur te geven, voegt men aan de vloeistof zilver- of koperzouten toe, waardoor alliages van goud met zilver of koper op het voorwerp neergeslagen worden.

Goud fungeert in de aur0-verb 1 ndingen als univalent, in de auri-verbindingen als trivalent element.

Verbindiugeii van het goud. Wordt goud in koningswater opgelost, dan wordt het in nuri-chloricde, AuCI ., veranderd. Verdampt men vervolgens die oplossing tot droogwordens toe, dan wordt een gedeelte van het auri-chloriedo ontleed in nuro-chloriodo, A11CI, en chloor. Wordt goud met droog chloorgas behandeld, dan ontstaat auro-auri-chloriede AUjCl,, dat door water eerst in AuClj en AuCI ontleed wordt, terwijl AuCI zich door verdere inwerking van hot water in auri-chloriedo en goud splitst. Rij voorzichtige verdamping der gefiltreerde oplossing blijft AuCI, in watervrijen toestand als bruine massa terug. Het kan ook in kristallen verkregen worden, die de samenstelling AuCI₃ 2 H₂0

hebben. Wordt zoutzuur toegevoegd aan de oplossing Van aurichlo-rlede en wordt deze dan, door haar boven kalkte laten staan, verdampt, dan kristalliseert auri-chloor waters tof, HAuC1₄-|-3 H₂0, een verbinding van auri-chloriede met chloorwaterstof, waaraan

chlorieden KAuClj, NaAuCl₄, NHjAuClj en andere, die door verdampen eener zure oplossing van AuClj, waaraan men KC1, NaGl, NHjCl en andere chlorieden heeft toegevoegd, in kristallen verkregen worden, kunnen als zouten van het aurl-choorwaterStofzuur worden beschouwd. Kalium-auri-cyaniede, 2 KAu(CIi)i 3 HjO, wordt in kleurlooze kristallen verkregen, wanneer men heete geconcentreerde oplossingen van AuC1₃ en KCN met elkander mengt en dit mengsel laat afkoelen. Dat de oplossing van dit zout voor het galvanische vergulden gebruikt wordt, is reeds vermeld. Men heeft ook het auri-cy aan wate rstofzu ur , HAu(CN),, bereid; hiervan moet het kalium-auri-cyaniede worden afgeleid.

Men kent ook auro-hydroxyde, AuOH, een zwakke base, aur i-hydroxy de, Au(OH)j, en het daarvan afgeleide auryl-hydroxyde, AuO(OH), zwakke zuren, waarvan de zouten auraten genoemd worden en een auro-auri-oxyde, AUj0₄. Deze zuurstofverbindingen van het goud worden door verwarming gemakkelijk tot goud gereduceerd.

328. Reagentiën op goudverbhidiiigeii. Zwavelwaterstof brengt in de oplossingen van goudverbindingen een bruinzwart bezinksel voort, dat met (NH₄)jS een oplosbaar thiozout vormt.

Worden goudverbindingen op houtskool door de blaaspijp verhit, dan worden zij gereduceerd tot metallisch goud. dat niet door zuren, maar wel door koningswater in oplossing kan worden gebracht. Uit de oplossing van auri-chloriede wordt goud door ferro-sulfaat, oxaal-zuur of zwavel-dioxyde als een donkerbruin poeder neergeslagen.

quot;Wordt by de oplossing van auri-chloriede een mengsel van oplossingen van stanni- en stanno-chloriede gevoegd, dan verkrijgt men een donker purperkleurig bezinksel, het goud purper van Cassius, dat tin en goud bevat, waarvan echter de samenstelling niet nauwkeurig bekend is.

Goudverbindingen kleuren de vlam niet. Het vonkenspectrum van goud bestaat uit talrijke strepen.

en goud. Koper, zilver en goud bohooren tot de elementen der Isie groep van het perlodische stelsel, en wel tot de oneven reeksen van de l^3te, 2^de en 4^d3 groote periode. In velerlei opzicht onderscheiden zij zich van de overige elementen der eerste groep, de alkalimetalen. Terwijl deze zich reeds by gewone temperatuur met zuurstof verbinden en op het water inwerken onder ontwikkeling van waterstof en onder vorming van oplosbare en zeer bestendige hydroxyden, zijn koper, zilver en goud moeilijk oxydeer-baarengemakkelijkreduceerbaar, blij ven zij in aanraking met water bij elke temperatuur onveranderd en vormen zij onoplosbare en zeer onbestendige hydroxyden. Terwijl verder de alkalimetalen uitsluitend univalent fungeeren, treedt het koper uni- en bivalent, het goud uni- en trivalent, het zilver, wanneer men op de samenstelling van het suboxyde, subfluoriede, subchloriede enz. acht slaat, ook niet uitsluitend univalent op. Die 3 elementen hebben echter onderling veel overeenkomst met elkander: vooral blijkt dit uit de eigenschappen der verbindingen, waarin zij univalent fungeeren. Zoo zijn bijv. CuCl, AgCl en AuCl onoplosbaar in water, daarentegen oplosbaar in geconcentreerd zoutzuur, in ammonia, cyaan-kalium enz. Nog duidelijker blijkt de samenhang van de eigenschappen dezer elementen met de grootte hunner atoomgewichten, wanneer men er op let, dat hot koper in de l^3te groote periode tusschen het nikkel en het zink, het zilver in de 2^de groote periode tusschen het palladium en het cadmium en het goud in de 4^,!egroote periode tusschen het platina en het kwikzilver z\\jn plaats verkrijgt. De eigenschappen van Cu, Ag en Au vormen dan een overgang tusschen de eigenschappen van Ni, Pd en Pt tot die van Zn, Cd en Hg.

330. Substitutie. Slechts weinige van de in de voorafgaande bladzijden behandelde scheikundige processen behooren tot de in § 2 en § 3 besproken rechtstreeksche verbindingen en ontledingen, waarbij twee of meer elementen of scheikundige verbindingen zich tot één nieuwe verbinding vereenigen, of waarbij één verbinding in twee of meer verbindingen of elementen gesplitst wordt. De meeste scheikundige inwerkingen hebben zoodanig plaats, dat door de inwerking van twee of meer stoffen, twee of meer nieuwe stoffen ontstaan. Zoo werkt b.v. een zuur op een base zoodanig, dat een zout en water ontstaan, een base of een zuur werken op een zout zóó, dat een nieuwe base of een nieuw zuur en een nieuw zout ontstaan; scheikundige inwerking van twee zouten op elkander geeft aanleiding tot het ontstaan van twee nieuwe zouten enz. Alle dergelijke inwerkingen kunnen begrepen worden onder het schema, dat een stof AB, inwerkende op een stof CD, aanleiding geeft tot het ontstaan van de stoffen AC en BB of van de stoffen AT) en BC. Daar in de nieuwe stoffen AC en AB de atomen of atoomgroepen C en D het atoom of de atoonigroep B, die in de verbinding AB aanwezig was, vervangen of gesubstitueerd hebben, en daar do nieuwe sloffen BB en BC uit do stof Cl) ontstaan zijn, doordat het atoom of de atoom-groep B de atomen of atoomgroepen C en D vervangen of gesubstitueerd heeft, worden deze processen substitutie-processen genoemd.

Bij nader inzien blijkt echter, dat ook bijna alle rechtstreek-scho verbindingen on ontledingen tot de substitutie-processen moeten worden gerekend. Verbindt zicb b. v. waterstof met zuurstof tot water, dan hoeft die inwerking plaats volgens de vergelijking:

Volgens do voorstelling, welke wij ons van de structuur van hot water maken, zijn de twee waterstofatomen in een watermolecuul niet onderling, maar alleen met één atoom zuurstof verbonden. In een waterstofmolecuul zijn echter do twee waterstofatomen onderling en in een zuursfcofmolocuul zijn de twee zuurstofatomen onderling verbonden. De vorming van liet water uit de elementen is dus ingewikkelder dan uit de vergelijking blijkt. Zij wordt voorafgegaan door de splitsing van de waterstof- en zuurstofmoleculen in do atomen dezer elementen, en men kan een molecuul water beschouwen als een zuurstofmolecuul, waarin één atoom zuurstof door 2 atomen waterstof gesubstitueerd is. Op gelijke wijze blijkt, dat alle rechtstreeksche verbindingen substitutieprocessen zijn, mot uitzondering van die niet mot zekerheid bekende gevallen, waar uit één atoom bestaande moleculen zich scheikundig met elkander verbinden.

Als voorbeeld van een rechtstreeksche ontleding kiezen wij de splitsing van kwikzilveroxyde in kwikzilver en zuurstof, die volgens de vergelijking:

plaats heeft. Daar in elk molecuul HgO een kwikzilveratoom met een zuurstofatoom verbonden is, terwyl de zuurstofmoleculen, die door de ontleding ontstaan, uit 2 met elkander verbonden zuurstofatomen bestaan, is ook dit proces ingewikkelder dan het schijnt, en gaat de ontleding van het kwikzilveroxyde gepaard met een verbinding der ontstaande zuurstofatomen tot een zuurstofmolecuul. Men zou dit zuurstofmolecuul kunnen beschouwen als oen molecuul HgO, waarin één atoom Hg door één atoom O gesubstitueerd is; do vrij komende kwikzilveratomen blijven echter onverbonden, daar een molecuul Hg slechts uit één atoom bestaat. Ook andere rechtstreeksche ontledingen kunnen op gelyke wijze worden beschouwd, met uitzondering van de in §78 be-sproken gevallen, waarin uit 2 atomen bestaande moleculen van elementen door verhitting in hunne atomen gedissocieerd worden.

3:51. Oiukcerbure processen. Bij do meeste door ons besproken scheikundige reacties hebben wij stilzwijgend aangenomeu, dat zij uitsluitend plaats hebben in die richting, die door de vergelijking, welke haar verloop uitdrukt, wordt aangegeven, dat namelijk de stoffen, waarvan de formules links van het gclijkheidsteeken geplaatst zijn, door hunne werking op elkander, de stoffen opleveren, waarvan do formules rechts van het gelijkheidsteeken staan. Dit is echter niet altijd het geval. Er zijn tal van reacties bekend, die omkeerbaar zijn, d. w. z. die ook zoo kunnen verloopen, dat de rechts van het gelijkheidsteeken geplaatste stoffen zoo op elkander werken, dat de links daarvan geplaatste stoffen ontstaan. Een ons reeds bekend voorbeeld zijn alle dissociatie-processen. Uit de in §78 gegeven verklaring dezer processen blijkt immers, dat tegelijkertijd de stof, die gedissocieerd is, ontleed wordt en do ontledingsproducten zich hereenigen, dat bijv. bij de dissociatie van PC1₅ do processen

tegelijkertijd plaats hebben. Daar is verder uiteengezet, dat en hoe voor elke temperatuur en drukking een toestand van mobiel evenwicht ontstaat, waarbij liet aantal van ontlede en niot ontlede moleculen in de massa onveranderd blijft, doordat do hoeveelheid moleculen, die in elk tijdsdeeltje ontleed worden en zich hereenigen , aan elkander gelijk wordt en blijft. Maar ook andere dan de dissociatie-processen zijn omkeerbaar. De in § 7 besproken inwerking van ijzer op water b. v. verloopt slechts dan uitsluitend in de richting, die de vergelijking

aangeeft, wanneer men er voor zorgt, dat de ontwikkelde waterstof verwijderd wordt. Want ook de waterstof werkt op FOjO,, volgens de vergelijking :

Brengt men derhalve ijzer en water in een gesloten ruimte bij verhoogde temperatuur by elkander, dan ontstaat na eenigen tijd eveneens een evenwichtstoestand, waarbij, wanneer do temperatuur constant gehouden wordt, liet aantal moleculen Fe, Hj O, FCjO, en Hj statiomiair wordt en op overeenkomstige wijze station-nair blijft, als dit bij do dissociatie-processen het geval is.

Om ook dooi\' don vorm van do vergelijking uit te drukken, dat men met een omkeerbaar proces te doen heeft, vervangt men het gelijkheidsteeken door twee boven elkander geplaatste pijlen, die in tegenovergestelde lichtingen wijzen. Men schrijft dus b.v. het zooeven genoemde proces aldus;

Invloed van de massa\'s der inwerkende stofl\'en op den even-wichtstoestand bij homogene stelsels. In § 78 hebben wij bij do

bespreking der dissociatie-verschijnselen uiteengezet, op welke wijze een evenwichtstoestand bij constante temperatuur ontstaat, en hoe bij veranderde temperatuur die evenwichtstoestand zoodanig gewijzigd wordt, dat de verhouding tusschen do lioeveelhoden der onontiede stof en barer ontledingsproducten verandert. Zulk een invloed van de temperatuur heeft bij alle omkeerbare processen plaats. Maar ook bij constante temperatuur kan do verhouding der hoeveelheden van do verschillende stoffen, die bij den ingetreden evenwichtstoestand in de massa aanwezig zijn, verschillend zijn, wanneer men namelijk do massa\'s der op elkander inwerkende stoffen wijzigt. De betrekking, die bestaat tusschen deze verhouding en de massa\'s dor op elkander inwerkende stoffen, wordt door een wet geregeld, welke in 1867 door Güldbeeg en Waage is gevonden, en die men uit onze voorstellingen omtrent liet tot stand komen van scheikundige processen kan afleiden.

Een mengsel van stoffen, dio scheikundig op elkander werken, noemt men een scheikundig stelsel; men onderscheidt h o m o • gene en heterogene stelsels. Grasmengsels, verder vloeistoffen, die zich volkomen met elkander mengen, vormen homogene stolsels ; mengsels van vaste stoffen of mengsels van vloeistoffen, die zich niet met elkander mengen , en mengsels van vaste stoffen met vloeistoffen en gassen vormen heterogene stelsels. Beschouwen wij een homogeen stelsel van de molecuul-soorten A, B, CenD, waartusschen een reactie plaats heeft, die door de vergelijking:

uitgedrukt wordt, waarin n,, n„ nj en nj liet aantal op elkander werkende moleculen A, B, C en D uitdrukken, en nomen wij eenvoudigheidshalve aan, dat deze getallen allo r= 1 zyn, dan wordt de vergelijking teruggebracht tot:

Voor liet tot stand komen der reactie A-|-13 = CD is het blijkbaar noodig, dat de moleculen A en B met elkander botsen. Met elke botsing echter zal tot een omzetting van A en B in C en D leiden; hoe groot het gedeelte van de botsingen is , dat do reactie ten gevolge heeft, hangt af van de uitwendige omstandigheden, waaronder de stoffen A en B zich bevinden, b. v. do temporatuur, en bij gelijkblijvende uitwendige omstandigheden uitsluitend van de natuur der stoffen, of wat hetzelfde is, van do grootte der krachten, die de omzetting van A en B in C\' en D bewerken; het is derhalve bij constante temperatuur constant, liet aantal botsingen in de tijdseenheid van de moleculen A en B moet bij constante temperatuur evenredig zijn met het aantal moleculen A en B, die in de volume-eenheid aanwezig zijn, dus met het product van de concentration van A en B. Noemen wij derhalve v de snelheid der reactie, d. i. het aantal omzettingen van grammoleculen A en B in C en D in de tijdseenheid, en e, de concentratie van A, d. i. het aantal grammoleculen A, dat in een liter aanwezig is, en -j de concentratie van B, dan is.

waarin I; een constante bij de heerschende temperatuur is, die van de natuur van A en B afhangt en die de snelheids constante genoemd wordt.

Voor het tot stand komen der reactie C-i-D = A-|-B is natuurlijk noodig, dat de moleculen C en D met elkander bitsen. Het aantal botsingen van de moleculen C en D in de tijdseenheid is bij constante temperatuur evenredig met het product van de concentratiën van c en D, die wy c, en c. zullen noemen. Noemen wij verder de snelheidsconstante der reactie C -4- D = A B voor de heerschende temperatuur k\' en de snelheid der reactie r\'. dan is:

Evenwicht heeft plaats, wanneer in denzelfden tijd evenveel moleculen A en B in C ïii D worden omgezet, als omgekeerd, dus, wanneer ■ ==. r\' geworden is of wanneer

is hol voor hot tot «tand komen der reacties noodig, dat telkens n, moleculen A met iij moleculen B \'of 113 moleculen C met iij moleculen D botsen, en is dus het aantal dergelijke botsingen in de tijdseenheid evenredig met ⁿi\'.\'₂ⁿ2 en met ; do

Wijzigt men nu do verhouding van de massa\'s, waarin do stoflen A, B, C en D, die op elkander moeten werken, met elkander gemengd worden, en bepaalt men telkens de concentratie dezer stoffen, wanneer de evenwichtstoestand is bereikt, dan moet blijkon, dat voor een bepaalde temperatuur altijd de uitdrukking

processen zoowel in gasvormige als in vloeibare homogene stelsels deze wet proefondervindelijk kunnen bevestigen. Een voorbeeld zal dit nader toelichten. De dissociatie van l\'Clj is een proces, dat plaats heeft volgens de vergelijking;

Noemen wy c de concentratie van PCI-, wanneer by de temperatuur t de evenwichtstoestand is bereikt, en 0\' do concentratie van PCI3 voor dienzelfden evenwichtstoestand, dan is do concentratie van Clj eveneens c\' en moet derhalve

zijn. Brengen wij nu bij de gedissocieerde massa oen van de dissociatieproducten b. v. PCI3, dan neemt de concentratie hiervan toe, en moet nu het product van de concentratie der twee dissociatieproducten gedeeld door de concentratie van het niet gedissocieerde PCI; constant en =K blijven, dan kan dit niet anders geschieden, dan door het afnemen van de concentratie van Cl., dat natuurlijk gepaard moet gaan met het toenemen van de concentratie van PC\'1-, d. i. het aantal van gedissocieerde moleculen PCI. moet kleiner worden, wanneer één van de dissociatieproducten daaraan wordt toegevoegd. Niet alleen bij de dissociatie van i\'Clj, maar ook bij andere omkeerbare processen

in homogene stelsels heeft men do juistheid van die gevolgtrekking proefondervindelijk kunnen aantoonen. Zoo o. a. ook bij de electro-lytische dissociatie. Heeft men namelijk een verzadigde oplossing van een zout b. v. van azijnzuur zilver AgC,H₃0,, dat daarin vooreen groot gedeelte in de ionen Ag en gedissocieerd is. en voegt

men daarbij een verzadigde oplossing van een ander zout, datgt;Vii van de ionen met AgCjH^O, gemeen heeft, dus van een ander zilverzout of van een ander azijnzuur zout, b.v. van AgNO, of van NaCjHjOj. dan wordt het aantal ionen Ag of C,H_zO, vermeerderd. Dit moet dan om de reden, die zooeven is aangevoerd, een vermindering van de ionen C,HjOj en Ag en derhalve een vermeerdering van het niet gedissocieerde gedeelte van het zout AgCjHjOj ten gevolge hebben. Daar nu de oplossing vo-jr dit zout verzadigd was. moet afscheiding in vasten toestand plaats hebben, of wat hetzelfde is, de oplosbaarheid van AgC.H_sOj in water wordt door het toevoegen zoowel van een ander op- s: aar zilverzout als ook van een ander azijnzuur zout verminderd, hetgeen werkelijk het geval is.

333. Evenwicht bij heterogene stelsels. Een - •.ikun lig s^-.- Iv.l is heterogeen, wanneer het uit verschillende lagen va:. Lvmogenc-stoffen of stelsels bestaat: zoo vormen b. v. een verzadigde oplossing gemengd met vaste stoffen, verschillende litgen van vI stoffen, die niet of niet volkomen in elkander oplossen. vloeistoffen en gassen enz. heterogene stelsels. De homo^env bvst..!.ddee;-.;i van het heterogene stelsel noemt men phas en : iaar , ee;. gasmengsel altijd homogeen is. kan een het-.-rogeen stelsel -1-. l.-.s véne gasvormige phase bevatten, daarentegen zooveel vas:-. vloeibare phasen, als er verschillende va~te st.-ffen er. ver- l illende niet met elkander mengbare vloei stoffer, v -orhar.den : . De evenwichtstoestand li. heterogene stelsels wordt r.u ; dezelfde wet beheerscht. als die bü homogene stelsels, aUeeaznet lit verschil, dat h ij. vo 1 gens de ervaring. . nai 1:ar.ke 1 i; k is van de concentratie der vaste phases. De massa der vaste stoffen oefent dus geen invloed uit pp den evenvri-,hts-toestand. Voorbeelden zullen dit nader t 1: .

In § 182 hebben wij de oplossing van vaste stoffen in vloeistoffen besproken. en daar by de verklaring van dit verschijnsel aangenomen, dat het een omkeerbaar proces is. Is een cenoec-zame hoeveelheid vaste stof met de vloeistof in aanraking, dan is bij een bepaalde temperatuur evenwicht in dit heterogene stelsel,

zoodra de concentratio der opgeloste stof in het oplossingsmiddel een zeker bedrag bereikt heeft, waarbij het oplossingsmiddel met dc opgeloste stof verzadigd is. Of veel of weinig van de opgelosto stof nog in vasten toestand met do verzadigde oplossing in aanraking is, heeft geen invloed op do concentratie der oplossing, waarbij de verzadiging is ingetreden. Dat dit in overeenstemming is met de wet van Guldcerg en quot;Waage blijkt uit de volgende overweging. Do snelheid v waarmede de vaste stof zich naar de vloeistof toe beweegt en daarin oplost, hangt bij de heerschende temperatuur alleen af van de natuur der op elkander werkende stoffen en niet van do massa der vaste stof; zij is derhalve constant en Do snelheid v\' van de omgekeerde reactie, waarbij vaste opgeloste stof uit de oplossing weder naar de vaste stof terugkeert, is daarentegen veranderlijk en wel evenredig met de concentratie c\' der opgeloste stof in do oplossing, dus v\' — k\'c\'. Evenwicht heeft plaats, wanneer v — v\' dus wanneer

is, d. w. z. bij een bepaalde concentratie c\' der oplossing, waarbij die oplossing verzadigd genoemd wordt.

Een ander voorbeeld levert do dissociatie van calciumcarbonaat (§■208). De inwerking heeft plaats volgens do vergelijking:

Het stelsel is heterogeen en bestaat uit 2 vaste en eene gasvormige phase. De snelheid v der reactie CaCO» = CaO COj is bij een bepaalde temperatuur alleen afhankelijk van de natuur van het vaste calciumcarbonaat en niet van zijne massa, zij is dus constant en ■ /;; do snelheid v\' der omgekeerde reactie CaO CO, ; CaC0₃ is onafhankelijk van de concentratie van het vaste CaO, daarentegen wel afhankelijk van de concentratie c\' van het gasvormige CO², zij kan dus = k\'c\' worden gesteld. Do toestand van evenwicht wordt bereikt, wanneer k — k\'c\' of

bepaalde waarde verkregen beeft, of wat hetzelfde zegt, wanneer de spanning van COj een bepaald bedrag heeft bereikt. Men noemt de spanning van het gas, waarbij in dit geval en in andere analoge gevallen de evenwichtstoestand is ingetreden, de dissociatie-spanning van de dissocieerbaro stof. Zoo bedraagt de

dissociatie-spanning van CaCC^ bij 547 2,7 cM. kwikzilver, bij GIO³ 4,0 cM., bij 625quot;\' 5,0 cM., bij 740^ 25,5 cM., bij 812\' 75,3 cM., by 805\' 133,3 cM. kwikzilver.

PbO NH₄C1®^NH3 4- Pb(0H)Cl uitsluitend afhankelijk van de concentratie van XH, en onafhankelijk van de concentratie der 3 vaste phasen PbO, NH₄C1 en Pb(OHjCl gevonden. By 17,5\' b. v. heerscht evenwicht. wanneer de spanning van NH₃ 19,6 cM., by 27\' wanneer zij 22,0 cM., bij 42quot;\' wanneer zij 76 cM. kwikzilver bereikt. Het is duidelijk, dat al deze reacties volkomen in de richting van links naar rechts verloopen, wanneer men er voor zorgt, dat het gasvormige product der reactie altijd een geringere spanning dan de dissociatie-spanning heeft, en dat zij daarentegen volkomen in omgekeerden zin verloopt, wanneer men het gasvormige product der reactie onder een drukking houdt, die grooter is dan de dissociatiespanning. Op deze wijze wordt het verklaard, dat het branden van kalk bij des te lager temperatuur kan geschieden, naarmate men beter voor verwijdering van G0₂ zorgt (§ 208), en dat men daarentegen CaCOj in gesloten vaten tot zijne smelttemperatuur kan verhitten, zonder dat het in CaO en CO, wordt gesplitst (| 209).

Een ander meer ingewikkeld voorbeeld levert de dissociatie van het vaste ammonium-hy^rosulfiede. Hierbij heeft de reactie plaats volgens de vergelijking:

Do snelheid der reactie van links naar rechts is weder constant, dus r=:h, de snelheid der reactie van rechts naar links is echter afhankelijk van de concentratie c, van NH, en r, van IIjS, dus v\' =: Ar,Evenwicht heeft plaats, wanneer of wanneer r_lrj = I\\. De juistheid dezer vergelijking kan men ook aantoonen voor het geval, dat één van de gasvormige ontledingsproducten in grootere hoeveelheid wordt toegevoegd, dan aan de vergelyking beantwoordt. Zoo is gevonden, dat de dissociatie^panning van NH₄HS by 25,r 50,1 cM. kwikzilver bedroeg. Daar de dissociatie van XH,HS een gelijk aantal moleculen XII. en H,s oplevert, is de partieele drukking van elk dier gassen oven groot, e dus — 25,05 ril. kwikzilver. Drukt men de concentratie door de

drukking uit, dan is dus r V^: — (25,05)⁵r= 627. Door de dissociatie van NH₄Hri te doen plaats hebben in een atmosfeer van H_;S.

waarvan de spanning 32 cM. kwikzilver bedroeg, verkreeg men by dezelfde temperatuur een dissociatiespanning van 59,6 cM. kwikzilver. De vermeerdering van de drukking door de dissociatie bedroeg dus 27,6 cM. Doze werd veroorzaakt voor de helft door NHj, voor de andere helft door H₂S uit NH-.HS. In het gasmengsel was dus de concentratie r, van NHj = 13,8 en c_t van H,S = 4ü,8, derhalve het product e,Cj = 13,8 X 45,8 = 632. Een ander maal liet men NH\'TIS bij 25,1\' dissocieeren in een atmosfeer van NHj met een spanning van 20,9 cM. kwikzilver en verkreeg een dissociatiespanning van 56,8 cM.; derhalve was c, = 41,7 en lt;2 = 14,6 en c_Ic₂=41,7 X 14,6 = 608. De getallen 627, 632 en 608 zyn binnen de grenzen van de waarnemingsfouten als constant te beschouwen.

In § 332 hebben wij er op gewezen, dat de snelheidsconstante eener reactie afhankelijk is van de temperatuur, en in §333 bij do dissociatie van CaCOj gezien, dat de concentratie van C0₂in den evenwichtstoestand in sterke mate door temperatuursverschillen wordt gewijzigd De wetten, volgens welke die wijziging plaats heeft, zijn bekend. Het is echter niet mogelijk deze te ontwikkelen en scherp te formuleeren, zonder gebruik te maken van de differentiaal en integraalrekening en zonder in te gaan op de zoogenaamde tweede wet der mechanische warmte-theorie. Wij zullen derhalve hier volstaan met als regel op te geven, dat by oen stelsel, dat in evenwicht is, door temperatu u rsverhooging het evenwicht zoodanig verandert, dat de massa der stoffen toeneemt, welke door eene reactie ontstaan, die met warmteabsorptie gepaard gaat, terwijl de massa der stoffen afneemt, welke door eene reactie ontstaan, welke warmte-ontwikkelin g ten gevolge heeft. Zoo is de dissociatie van CaC0₃ eene reactie, waarbij warmte wordt geabsorbeerd, terwijl warmte ontwikkeld wordt, wanneer CaO en C0₂ zich tot CaC0₃ verbinden. In overeenstemming met bovengenoemden regel neemt dus de dissociatie-spanning van CaCOj toe met liet toenemen der temperatuur. De oplossing van watervrij Na^SO,, in water is daarentegen een reactie, die met warmteontwikkeling gepaard gaat, en derhalve noemt de concentratie eener verzadigde oplossing van dit zout af met het toenemen van do temperatuur.

335. Afliiiitcit. Uit het voorgaande is gebleken , dat wij het een en ander weten over de wijze, waarop scheikundige reacties

plaats hebben, en door welke orastandiglieden haar verloop zoowel qualitatief als quantitatief kan gewijzigd worden. Van de oorzaken der scheikundige verschijnselen weten wij echter niets. In § 42 hebben wij verondersteld, dat tusschen de atomen een aantrekkende kracht werkzaam is_; waaraan wij den naam van affiniteit gegeven hebben. Of zulk een aantrekkende kracht werkelijk bestaat is echter geenszins zeker, en sommige scheikundige verschijnselen spreken zelfs tegen die hypothese. Daar wij echter nog geen andere hypothese kennen, die alle scheikundige verschijnselen op eenzelfde oorzaak terugvoert, en daar het veronderstellen van zulk een aantrekkende kracht als hulpmiddel voor het aanschouwelijk maken van den samenhang van vele scheikundige verschijnselen dienst kan doen, is zij voor dit doel, ook in dit leerboek, daar, waar het noodig scheen, gebruikt.

Natrium . . . Nephelien . , Niet-metalvii.

309. 309.

|R.

Nikkel.........		4Sc-.
Niobium........
Nitraten........		254.	Plumbieté e......	. . . . 4 20.
Nitrieten........		194.	Pollux........	• ~
Nitrosv]. i;:,riegt;iv . . .		1 \'4,	i iv;-.. rr:. - - . . .	rgt; ■.gt; r
Nitro#y;zuur......	f . .	192.	Po\'.vs-ali.;-!;;.....	r r -
N::: .v..v. ,		:7x.
N;rn;,v.-.l-.. .	. . .	CC-5.	j Porselein.......	. . . .
0.			\' PK 5
Olivien........		cgt; * 0.	; Puddelstaal.....
Omkeerbare processen	...	*19.	. .. —.. .i.-\'. .I... _ ■,
Ontbnindincsit n:rv	■aar .			.....
OntghxZrP........		353.	i Fvrolusiex ......	ét\' . -
Ontledirjg.......	. . 4.		pvrojh, ren.....	., - , si.
önverandor.. k. •..^;. .	massa	2 vrc\'-urt-:quot;.	. • . lauU
\\V,	; dia^-	6.
.. ■......	--	2v ■.	R.
Oplossingen, Vast©, ,		396.
Opponr.on:.......			:..a .. . M .	■ «*
			SöactÈns . . . . , . .
Ortluvlss........	. . -	2quot; .	Resile.-.; . .	. \'. v .. WL

Hout.........	50,00	6,00	44,00
Turf.........	00,02	5,88	34,10
Bruinkool (Keulen) ....	66,96	5,25	27,76
Magere steenkool (Dax). . .	74,20	5,89	1 9,90
Gannolkool (Wigan) ....	85,81	5,Squot;gt;	8,34
Steenkool (Newcastle) . .	88,42	5,61	5,97
Anthraciet (Wales) ....	94,05	:i,38	2i57
Anthraciet (Pennsylvania). .	94,88	2,53	2,59

Zwavelsesquioxyde	SjO,	Hydrozwaveligzuur	H.	.80,
Zwaveldioxyde	SO,	Zwavel igz uur	H;	.00:!
Zwaveltrioxyde	SO;,	Zwavelzuur	11	,80,
Zwavelperoxyde	HiÓ,	Thiozwavelzuui	II	,8,0,
		Dithionzuur	11	,S,0,.
		Trithionzuur	11	iS₃O_s
		Tetrathiouzuur	11	iStO,
		Pentathionzuur	H

E	c		t	^A	A.c
Lithium...............	0,941	27°-	-100³	7,03	6,6
Beryllium.............	0,621	500°	9,10	5,7
Borium...............	0,5	600°	11,0	5,5
Koolstof...............	0,459	980^:gt;	12,0	5,51
Natrium...............	0,293	-35	—	23,058	6,7
Magnesium............	0,250	20^J-	-100³	24,38	6,1
Aluminium............	0,214	20\'-	-100³	27,08	5,8
Silicium...............	0,203	230³	28,06	5,69
Phosphor.............	0,174	-78°	--f-10³	31,03	5,4
Zwavel...............	0,178	14^J-	-100¹	32,063	5,7
Kalium...............	0,166	— 78^J	--f-10³	39,136	6,5
Calcium...............	0,170	0°-	-100°	40,0	6,8
Titanium..............	0,129	O³-	-200³	48,12	6,2
Chromium............	0,121	0°-	-100°	52,3	6,4
Manganium............	0,122	10°	-100³	55,02	6,7
IJzer .................	0,114	15°	-100°	56,0	6,4
Kobalt................	0,107	10\'	-100³	59,1	6,3
Nikkel................	0,109	10°	-100°	59,1	6,4
Koper.................	0,095	15°	-100°	63,33	6,0
Zink..................	0,096	10°	-100°	65,38	6,2
Gallium...............	0,079	12\'	- 23°	69,9	5,5
Germanium............	0,0v7	10°	- 200\'³	72,31	5,6
Arsenicum............	0,081	10°	-100^J	75,0	6,1
Selenium..............	0,076	20³	-100³	79,07	6,0
Bromium..............	0,084	-78°	--20quot;	79,963	6,7
Zirconium.............	0,066	10°	-100°	90.7	6,0
Molybdaenium.........	0,072	10\'	-100°	95,9	6,9
Kuthenium............	0,061	0°-	-100°	101,6	6,3
Rhodium..............	0,058	10°	-100\'	103,0	6,0
Palladium............	0,059	10³	-100°	106,6	6,2
Zilver.................	0.057	10\'	-100quot;	107,938	6,1
Cadmium..............	0,054	10°	- 100³	112,08	6,0
Indium...............	0,057	0°-	-100°	113,7	6,5
Tin...................	0.055	10³	-100°	118,12	6,5
Antimonium...........	0,051	10³	-100³	120,29	6,1
Tellurium.............	0,048	20\'	-100°	125	6,0
Jodium...............	0,054	10\'	-100°	126,864	6,8

E	c		t	A	A.c
	0,05	10°-	-100\'	137,04	6.8
Lanthan...............	0,045	10°-	-100\'	138,5	6,2
Cerium................	0,045	10°-	-100\'	141,5	6,3
Wolframium ..........	0,033	10\'-	-100\'	184	6,1
Osmium...............	0,031	20°-	-100\'	190,8	6,1
Iridium...............	0,032	20^J-	-100\'	193,1	6,3
Platina................	0,032	10\'-	-100\'	194,83	6,3
Goud.................	0,032	10\'-	-100\'	196,7	6,4
Kwikzilver............	0,032	— 78\'-	--40\'	200,4	6,4
Thallium.............	0,033	10\'-	-100°	204,16	6,8
Lood..................	0,031	10°-	-100°	206,911	6,4
Bismuth..............	0,031	10°-	-100\'	207,8	6,5
Thorium..............	0,028	10\'-	-100quot;	238	6,4
Uranium..............	0,028	10\'-	-100\'	239	6,5

c	P	P c
1 ⁰/«	52,2 cM.	52,2
2	101,6 „	50,8
2,74 „	151,8 „	55,4
4 .	208,2 „	52,2
6	007,5 „	51,3

			2^,:i4
	KOE	Verschil	NaOH	Verschil	nh₃	Verschil
HN03	20,05	0,28	19,77	26,21	—6,44	26,49
	(0,53)		(0,53)		(0,13)
HC\'1	19,52	0,28	19,24	25,81	—6,57	26,09
	(0,42)		(0,43)		(0,13)
HBr	19,63	0,29	19,34	25,91	—6,57	26,20
	(0,25)		(0,23)		(0,00)
Hl	19,80	0,26	19,54	25,98	—6,44	26,24
	(8,15)		(8,29)		(7,19)
11,80..	11,90	0,42	11,48	25,83 -	—14,35	26,25
Het	is nu	gemakkelijk uit do\'	getallen van	bovenstaande tabel

	Verscliil.		Verschil.			Verscliil,	Verscliil,
F	= l\'J.O	O =	10,0	N =	14,041	C =	12,0
	10,453		10,003			10,989	10,06
Cl	= 35,453	s =	32,063	P =	31,03	Si =	28,00
	44,510		47,007			43,97
Br	= 70.903	Se =	79,07	As =	75,0
	40,901		15,93			45,29
J	= 120,304	Te =	125	Sb =	120,29

v.iu liot atoomvolume van de koolstof
(2)	Vloeibare slikstof.
(3)	Vloeibare zuurstof.
	Metaalnebtige phospliorns.
(S)	Uliombisclie zwavel.
(6)	Vloeibaar chloor.

-	RuOj	OsO,	-	RhO,	IrO,	-	PdO,	PtO,
-	HRuO, i	-	Co-jO,	RhjO\'j	Ir,Ó₃	NiA	-	-
H.FeO,	HjRuO. i - i	IT j OsO,,	CoO	RhO	IrO	NiO	PdO	PtO
	RuO,	OsO,	—	—	IrCl,,	—	PdCl,	PtCl,,
Fe.,03	RU,Ó3	03,0₃	C0CI3	RhClj	IrCl 3	MCI,	PdClj	PtClj
FeO	RuO	OsO	CoCI,	—	IrCl,
—	Rn Cl,,	OsGI,
FeCls	Ru Cl 3	OsClj
FeCl,	Ru Cl,	OsGI,

		Blailz.		Bladz.
			Chloorstikstof......	106.
Beenzwart.....		132.	Chloorsulfonzuur.....	180.
Benzol.......		142.	Chloorzuur.......	163.
Bergkristal.....		221.	Chloonvaterstof.....	25.
Bergtinerts.....		418.	Chloraten......163,	255.
Bervlliura......		379.		394.
Bessemerproces . . .		465.	Chlorieten.......	162.
			Chloroform.......	143.
Bismuth......		428.	Chlorophyl.......	216.
Bitterzout......		375.	Chromium.......	433.
Bladtin.......		414	Chroomyzersteen.....	433.
Bleekkalk......			Cinnaber...... 385,	387.
Bleekzouten.....		161.	Coaks .........	132.
Bloedloogzout, Geel .		478.	Cobaltum........	122.
Bloedloogzout, Rood .		480.	Coelestien........	360.
Bontkopererts ....		497.	Collodium........	510.
Boonerts......		458.	Colloïden .... 223.399,	416.
Borax........		323.	Columbiet........	431.
Borium.......	147.	226.	Concentratiesteen.....	498.
Brauniet......	445,	447.	Constante samenstelling,
Britanniametaal . . .		120.	[Wet der	48.
Bromium......	.32.	165.	Cupri-verbindingen ....	501.
			Cupro-verbindingen....	500.
Brookiet......		425.	Cvaanverbindingen ....	220.
Bruinkool......		131.
Bruinijzersteon . . .		458.
Bruinsteen.....	445	448.	D.
0.			Daguerotypie......
			Dampkringslucht . . . .	98.
Cadmium......		384.	Dampspanning van oplos-
				⁹75
			Decloïziet........	430.
Calomel.......		388.	Dialyse .........	228.
Carbonados.....			Diamant........	129.
Carbonaten.....	213	258.	Diamiede........	106.
Carbon ylehloriede . .		218.	Diaspoor........	221.
Carnalliet.... üQ\'-¹	3 (5	377.	Dioyaan.........
Carneool......		222.	Didymium.......
Cementeerstaal....		465.	Diffusie..... 223, 275	296.
Cementkoper . . . .		499.	Dimorphisme......	quot;35
Ceriet.......	411, 426.	i Dissociatie......117	520.
			Dissociatie, Electrolytische.	283.
Chalcedoon.....		222.
Chamotte......		406.	Distilleeren.......	72.
Chloor.......		20.	Distillatie, Droge . . . .	134.
Chloorkalk.....		349.
Chloorhydraat . . . .		79.	Dolomiet . . 343, 353, 375	.378.