Part 12

+Der Kommerzienrat+: Sagten Sie nicht soeben, daß das Stickstoffgas eine sehr geringe Neigung habe, chemische Verbindungen einzugehen? Wie machen es wohl diese Bakterien, um den trägen Stickstoff zur Verbindung mit Sauerstoff zu nötigen?

+Der Professor+: Dies ist vorläufig ein völliges Rätsel. Es ist um so merkwürdiger, als diese Vereinigung künstlich nur unter Anwendung hoher elektrischer Spannungen bei der Temperatur des elektrischen Funkens (ca. 4000 °) möglich ist. Man könnte vielleicht, wie bei der Kohlensäurespaltung, an die Mitwirkung des Lichts denken. Aber es ist durch Versuche fast einwandfrei festgestellt, daß die Verdauung des Stickstoffs ohne Mitwirkung des Lichts erfolgt (vgl. Jost, Pflanzenphysiologie, in Strasburgers Lehrbuch der Botanik, 11. Aufl., S. 193). Wir stehen also vor der für jeden Chemiker unglaublich klingenden Tatsache, daß die Pflanze es fertig bringt, kaltes Stickstoffgas ohne jede Anwendung von Licht, Wärme oder Elektrizität in beliebigem Grade zu oxydieren. Dies ist eine Leistung, welche schlechthin alles in Schatten stellt, was die Chemiker bisher erreicht haben.

+Der Kommerzienrat+: Ist es nicht überhaupt wunderbar, daß die Pflanze ihre Vorräte an Zellulose, Stärke und Zucker auf kaltem Wege erzeugt? Wenn ich nicht irre, können die Chemiker auch diese Prozesse nicht ohne Anwendung von Hitze durchführen.

+Der Professor+: Sie haben ganz recht. Die chemische Küche der Pflanze ist kalt. Dabei leistet sie so Unglaubliches, daß sie damit den blassen Neid aller Chemiker weckt. Sie verwandelt auf dem Weg von der Knolle bis zum Blatt wenigstens ein dutzendmal Stärke in Zucker und Zucker in Stärke um, während den Chemikern zwar das erste, niemals aber bis jetzt das zweite gelungen ist. Kein Chemiker vermag Stärke oder Zellulose künstlich darzustellen. Dabei sind diese Dinge verhältnismäßig als Kleinigkeiten zu bewerten im Vergleich mit der beispiellosen Mannigfaltigkeit von Farb-, Duft- und Konservierungsstoffen, welche in den Wurzeln, Blättern und Blüten erzeugt werden. Das Pflanzenkleid der Erde ist in der Tat das gewaltigste chemische Laboratorium, vor welchem sich selbst unsere leistungsfähigsten chemischen Fabriken wie ärmliche Alchimistenküchen verkriechen müssen.

+Der Kommerzienrat+: Hat man denn gar keine Vorstellung, welcher Hilfsmittel sich die Pflanze bei ihren chemischen Darstellungen bedient? Sie haben mir doch früher (vgl. das 8. Kapitel) erzählt, daß man die +Gärungsvorgänge+ und die +Verzuckerung der Stärke+ mit Hilfe der sogenannten Enzyme künstlich bewirken könne, ohne Mithilfe des lebenden Pflanzenkörpers. Wäre es nicht denkbar, daß alle chemischen Vorgänge in der Pflanze auf die Mitwirkung von Enzymen zurückführbar sind?

+Der Professor+: Dies ist deshalb ganz ausgeschlossen, weil die bis jetzt bekannten Enzyme sämtlich den +Abbau+, d. h. die Zerlegung einer komplizierten in verschiedene einfache Verbindungen, bewirken. +Aufbauende+ Enzyme sind meines Wissens bis jetzt überhaupt unbekannt. Gerade die wichtigsten chemischen Vorgänge in der Pflanze sind jedoch solche +Synthesen+, d. h. aufbauende Prozesse. Das ist der Unterschied zwischen der Verdauung bei Pflanzen und bei Tieren: die Pflanze verdaut +einfache+ Stoffe, wie Kohlensäure, Wasser und Stickstoff, zu sehr komplizierten; das Tier aber verdaut komplizierte Nährstoffe (Fleisch, Pflanzeneiweiß) zu einfachen Endprodukten (Aminosäuren). Freilich baut dann auch der tierische Körper aus diesen Zerlegungsstoffen wieder komplizierte Eiweißmoleküle des Blutes und Fleisches auf.

+Der Kommerzienrat+: Ich bin Ihnen, lieber Professor, für Ihre interessanten Belehrungen sehr dankbar. Nun kann ich mir nur eine Sache noch nicht recht vorstellen: wenn jede Pflanze während ihres Wachstums Kohlensäure aus der Luft zieht, und wenn sich dieser Vorgang Jahr um Jahr mit der ganzen, gewaltigen Pflanzendecke der Erde wiederholt: da muß doch schließlich die Luft die geringe Menge Kohlensäure, welche sie noch enthält, nach und nach ganz verlieren. Dann wäre wohl kein Pflanzenwuchs und infolgedessen auch kein Tierleben mehr möglich.

+Der Professor+: Sie übersehen in Ihrer Schlußfolgerung nur die wichtige Tatsache, daß alle von den Pflanzen aufgenommene Kohlensäure schließlich doch wieder als solche in die Luft zurückströmt. Denn fast alle Pflanzensubstanz fällt schließlich der +Verwesung+ anheim, und dabei wird nahezu aller Kohlenstoff schließlich in Kohlensäuregas verwandelt, welches in die Luft zurückströmt. Auch das faulende Holz der Wälder unterliegt dieser Veränderung. Diejenige Pflanzensubstanz, welche nicht unmittelbar verwest, wird entweder von Tieren gefressen oder verbrannt oder allmählich in Kohle verwandelt und dann auch verbrannt. Da bei der Verwesung des Tierkörpers auch Kohlensäure entsteht, so ist in allen diesen Fällen das Endprodukt wieder die Kohlensäure. Deshalb kann der Kohlensäuregehalt der Luft nicht abnehmen. +Der Kohlenstoff vollendet also in der Natur einen ewigen, sich immer wiederholenden Kreislauf.+

+Der Kommerzienrat+: Ich dächte aber, ich hätte einmal gelesen oder gehört, daß die Luft in einer älteren Periode der Erdgeschichte reicher an Kohlensäure gewesen sei. Damals, ich glaube, es war in der Zeit der Entstehung der Steinkohlen, sollen ja aus diesem Grunde die Pilze und Farnkräuter und Bärlappgewächse eine ungeheure Größe erreicht haben. Ist dies richtig, so widerspricht es doch der Lehre vom Kreislauf des Kohlenstoffs.

+Der Professor+: Ihr Einwand ist in der Tat richtig; während aber diese, ich möchte sagen: +säkulare+ Abnahme des Kohlensäuregehaltes der Luft Millionen von Jahren beansprucht hat, so können wir für unsere geschichtlichen Zeiträume keine erkennbare Abnahme nachweisen. Wir können also mit dieser Einschränkung die Lehre vom Kreislauf des Kohlenstoffs wohl aufrechterhalten.

+Der Kommerzienrat+: Woher stammten denn jene großen Kohlensäuremengen?

+Der Professor+: Man vermutet, daß die ursprüngliche Atmosphäre hauptsächlich aus Kohlensäure und Stickstoff bestand, welche beiden Gase von der erkaltenden Erdmasse ausgehaucht wurden. Ob Sauerstoff schon dabei war, oder ob er erst durch Zersetzung der Kohlensäure gebildet wurde, ist nicht sicher entschieden.

+Der Kommerzienrat+: Aber wohin sind diese großen Kohlensäuremengen geraten?

+Der Professor+: Man vermutet, daß sie in den Kalkgebirgen stecken, deren Gestein aus kohlensaurem Kalk besteht. Diese Gebirge und ihr Material sind nämlich zweifellos erst nach jener Zeit entstanden, in welcher die Luft so reich an Kohlensäure war.

+Der Kommerzienrat+: Da müßte man also annehmen, daß auf der Erde ehemals gebrannter oder gelöschter Kalk vorhanden war, und daß dieser sich mit der Kohlensäure allmählich zu kohlensaurem Kalk verbunden hat?

+Der Professor+: O nein, das ist ganz anders vor sich gegangen. Die Kalkgebirge sind voll versteinerter Meerestiere; diese hätten niemals auf gebranntem oder gelöschtem Kalk leben können, weil diese Verbindung eine sehr scharfe, ätzende Base ist. Vielmehr weisen alle Umstände darauf hin, daß bei der Entstehung des Kalksteins dem +Meer+ eine wichtige Rolle zukommt. Untersucht man irgendeine Art von Kalkstein oder Kreide unter dem Mikroskop, so erkennt man leicht, daß diese Stoffe ganz und gar aus den Kalkschalen winziger Pflanzen (Kalkalgen) und Tiere (Urtierchen) zusammengesetzt sind, die ohne Zweifel im Wasser gelebt haben.

+Der Kommerzienrat+: Zugegeben; aber diese Erklärung kann doch unmöglich für solche Kalkgesteine gelten, welche von hohen Berggipfeln, wie z. B. von der Zugspitze, stammen.

+Der Professor+: Wenn Sie vom Gipfel der Zugspitze ein Stück Wettersteinkalk abschlagen und mikroskopisch prüfen, so werden Sie erkennen, daß es nahezu gänzlich aus den Schalen zweier Kalkalgen, nämlich der Gattungen ~Gyroporella~ und ~Diplopora~, zusammengesetzt ist.

+Der Kommerzienrat+: Also müßte auch der Gipfel der Zugspitze ehemals Meeresboden gewesen sein?

+Der Professor+: Dies ist ganz unbezweifelbar. Die Erhebung der Alpen ist als ein Faltungs- und Schrumpfungsvorgang der Erdrinde erst in sehr später Zeit (in der Tertiärzeit) erfolgt; es ist sogar möglich, daß in dieser Zeit bereits das jüngste aller irdischen Geschöpfe, der Mensch, vorhanden oder in der Entwicklung begriffen war. Vorher waren die Alpenlande ebener Boden, eingetrockneter Meeresboden. Und in dem Meer, das ehemals diesen Boden überdeckte, lebten und starben jene Kalkalgen in ungeheuren Mengen. Die toten sanken darin langsam zu Boden und verwesten; aber ihre Kalkschalen konnten nicht verwesen und bildeten einen tiefen und dicken Schlamm, aus welchem allmählich durch Austrocknung und Erhärtung der Kalkstein wurde.

+Der Kommerzienrat+: Dies klingt sehr wunderbar, ist aber immerhin verständlich. Aber wie soll ich mir vorstellen, daß die Kalkschalen der Algen sich mittels der Kohlensäure der Luft gebildet haben? Denn so war es doch, so soll doch der ehemals so große Kohlensäuregehalt der Luft sich vermindert haben?

+Der Professor+: Auch dieser Vorgang ist an lebenden Kalkalgen recht klar erforscht worden. Diese Kalkalgen können nur in einem Wasser leben, welches sogenannten doppeltkohlensauren Kalk gelöst enthält. Dies ist eine chemische Verbindung von kohlensaurem Kalk mit Kohlensäure; sie unterscheidet sich von kohlensaurem Kalk (der in Wasser unlöslich ist) durch ihre beträchtliche Löslichkeit. Die Kalkalgen nun, als Pflanzen, brauchen zu ihrer Ernährung Kohlensäure. Da sie nicht in der Luft leben, sondern im Wasser, so entziehen sie ihren Kohlensäurebedarf aus dem doppeltkohlensauren Kalk, welcher in ihrer wässerigen Umgebung gelöst ist. Dadurch verwandelt sich aber der lösliche doppeltkohlensaure Kalk in unlöslichen kohlensauren Kalk, der nun auf irgendeine Weise zum Vorschein kommen muß. Die allzeit erfinderische Natur verwendet ihn zum Bau steinerner Gehäuse und Stützgerüste: der Kalkschalen dieser Algen.

+Der Kommerzienrat+: Das ist freilich ein merkwürdiger Vorgang, auf den man durch bloßes Nachdenken nicht kommen kann. Nun fragt sich bloß, wie die Kohlensäure der Luft dazu kommt, als doppeltkohlensaurer Kalk in das Wasser einzutreten?

+Der Professor+: Diese Frage ist durch die Geologie recht zuverlässig beantwortet worden. Das Regenwasser löst beim Niederfallen um so mehr Kohlensäure auf, je kälter es ist und je reicher die Luft an Kohlensäure ist. Diese Lösung wirkt auf die meisten Gesteine zersetzend ein und entzieht ihnen langsam, aber sicher alle Basen, indem es diese in doppeltkohlensaure Salze verwandelt und in gelöster Form fortführt. Der Kalkgehalt unserer Kalkgebirge stammt also vermutlich aus den Urgneisen und vielleicht auch aus den älteren Graniten. Die Kohlensäure stammt aus der Luft.

+Der Kommerzienrat+: Wie kam aber die Kohlensäure in die Luft?

+Der Professor+: Sie ist ein Entgasungsprodukt der erkaltenden Erde. Noch heute strömt die Erde an allen Orten früherer vulkanischer Tätigkeit große Mengen von Kohlensäure aus (z. B. in der Eifel am Rhein). Da die vulkanischen Vorgänge in früheren Erdperioden viel stärker und weiter verbreitet waren, so muß dadurch auch viel mehr Kohlensäure in die Luft gekommen sein. Noch heute hält dieses aus der Erde kommende („juvenile“) Kohlensäuregas dem durch den Pflanzenwuchs verbrauchten das Gleichgewicht, so daß der Kohlensäuregehalt der Luft nicht merklich abnimmt.

+Der Kommerzienrat+: Da sollte man eigentlich erwarten, daß die Luft im Winter mehr Kohlensäure enthält als im Sommer, weil im Winter der Verbrauch durch die Pflanzen größtenteils wegfällt, während der Zustrom aus dem Erdinnern doch in gleicher Stärke weiter besteht.

+Der Professor+: Ihre Vermutung ist tatsächlich richtig (vgl. Jost, Pflanzenphysiologie, in Strasburgers Lehrbuch der Botanik, 11. Aufl., S. 186). In 10000 Liter Luft sind im Winter 3,0 bis 3,6, im Sommer nur 2,7 bis 2,9 Liter Kohlensäure enthalten.

+Der Kommerzienrat+: Ich wundere mich jetzt geradezu, daß der Kohlensäuregehalt der Luft nicht fortwährend +größer+ wird. Denn die von den Pflanzen verzehrte Luftkohlensäure gelangt doch, wenn die Pflanzen verwesen, wieder unvermindert in die Luft zurück; und die gewaltigen Kohlensäuremengen, welche der Erde entströmen, kommen doch hinzu.

+Der Professor+: Sie vergessen, daß der Kreislauf der Kohlensäure sich in einer Bahn vollzieht, welche, sozusagen, nicht ganz dicht hält. Sie hat zwei undichte Stellen, an welchen viel Kohlensäure aus dem Kreislauf nach außen sickert: die eine Stelle ist Ihnen schon bekannt, es ist die Bildung der Kalkgesteine aus dem Meeresbodenschlamm. Das andere Leck in der Bahn des Kreislaufs der Kohlensäure ist die Bildung der +Kohlenlagerstätten+ der Erde. Hier verwandeln sich ungeheure Mengen von Pflanzensubstanz durch mangelhafte Verwesung in Torf, Braunkohle, Steinkohle, Anthrazit und Graphit und binden so eine Menge Kohlenstoff in der Erdrinde, der ehedem als Kohlensäuregas in der Luft war.

+Der Kommerzienrat+: Sie erwähnten vor einiger Zeit, daß der Sauerstoffgehalt der Luft möglicherweise auf jene großen Kohlensäuremengen zurückzuführen ist, welche früher in der Luft enthalten waren. Wie wäre dies zu erklären?

+Der Professor+: Wenn die Kohlensäure durch Kalkalgen gebunden und als Nahrung aufgenommen wurde, so muß eine entsprechende Menge von Sauerstoff von ihnen abgeschieden worden sein. Dieser Sauerstoff, das Verdauungsprodukt der kohlensäureverzehrenden Pflanzen, kann nur in die Luft entwichen sein.

+Der Kommerzienrat+: Freilich haben dieselben Pflanzen zum Zweck der +Atmung+ Sauerstoff verbraucht und Kohlensäure abgeschieden. Aber anscheinend ist die Atmung der Pflanzen weniger rege als ihre Ernährung.

+Der Professor+: So ist es tatsächlich. Wohl werden durch die Atmung, namentlich durch die der Bodenbakterien, ungeheure Mengen Kohlensäuregas in die Luft geschickt; aber diese Mengen sind dennoch verschwindend klein im Verhältnis zu denjenigen, welche bei der Ernährung derselben Pflanzen verbraucht werden. Für die Bewegung des Sauerstoffs gilt natürlich dasselbe im umgekehrten Sinn: bei der Ernährung wird viel mehr Sauerstoff frei, als bei der Atmung verzehrt wird.

+Der Kommerzienrat+: Das Nebeneinanderbestehen dieser beiden Vorgänge, der Atmung und der Ernährung, mit ihren entgegengesetzt verlaufenden Stoffwechselprozessen erscheint einem doch recht unverständlich. Was hat es für einen Sinn, daß bei der Atmung einer Pflanze Kohlensäure entbunden wird, welche von derselben Pflanze zum Zweck der Ernährung wieder verbraucht wird?

+Der Professor+: Der Sinn dieser einander widersprechenden Vorgänge ist in den thermochemischen Beziehungen, also in den Bewegungen der Wärme bei diesen chemischen Prozessen, zu suchen. Der Ernährungsvorgang ist ein endothermischer Prozeß; bei der Spaltung der Kohlensäure wird Energie (in Form von Sonnenlicht) verbraucht. Der Atmungsvorgang ist dagegen ein exothermischer Prozeß, bei welchem Energie frei wird. Diese freiwerdende Energie wird von der Pflanze verbraucht, um ihre sämtlichen +Bewegungen+ zu bestreiten, nämlich die Wachstumsbewegungen, das Aufrichten und Strecken, das Entrollen der Blätter aus den Knospen usw. Bewegungen erzeugen wir ja auch in den Maschinen durch freiwerdende Energie, z. B. in der Dampfmaschine durch die freiwerdende Wärme der brennenden Kohlen. Diese Wärme ist, nebenbei bemerkt, nichts anderes als die Energie des Sonnenlichts, welche in der Karbonzeit in den Blättern der Steinkohlenbäume die Kohlensäure in Kohlenstoff und Sauerstoff gespalten hat. Indem wir die Kohle verbrennen, gewinnen wir diese aufgestapelte Sonnenenergie als Wärme wieder.

+Der Kommerzienrat+: Wenn ich Sie also recht verstehe, so atmet die Pflanze nur, um dadurch Verbrennungsenergie für ihre Wachstumsbewegungen zu gewinnen?

+Der Professor+: Daß sie +nur+ deshalb atmet, wäre wohl zu viel gesagt. Denn die Atmung wird, wie bei den Tieren, wohl auch die Reinigung des Körpers durch Oxydation unbrauchbarer Stoffe bewirken.

+Der Kommerzienrat+: Nach allem, was Sie soeben gesagt haben, könnte man wohl auch von einem +Kreislauf der Wärme+ sprechen? Denn die Wärme, welche bei der Verbrennung der Kohlen an die Natur zurückgegeben wird, ist doch nichts anderes als die Sonnenenergie, welche ehemals die Kohlensäure in Kohlenstoff und Sauerstoff spaltete?

+Der Professor+: So ist es allerdings; aber die Bezeichnung „+Kreislauf+“ können wir für diesen Weg der Wärme doch nicht gut anwenden, weil diese Wärme nicht wieder an ihren ursprünglichen Platz (die Sonne) zurückgelangt. Nach dem bisherigen Stand unseres Wissens ist es ganz unmöglich, daß die Wärme von einem kälteren auf einen wärmeren Körper übertragen wird. Diese Tatsache ist deshalb wichtig, weil die Umwandlung der Wärme in die Energie der Bewegung nach unseren Erfahrungen nur bei ihrem Übertritt von einem Körper auf einen anderen möglich ist. Also haben alle Bewegungen, welche wir überhaupt kennen, ihren letzten Ursprung darin, daß Wärme (und zwar verwandelte oder aufgespeicherte Sonnenwärme) von einem wärmeren auf einen kälteren Körper übergetreten ist.

+Der Kommerzienrat+: Meinen Sie damit auch z. B. die Bewegung eines Wasserrades im Fluß?

+Der Professor+: Ja. Das Wasserrad kann nur so lange getrieben werden, als das Wasser bergab läuft. Das Wasser läuft aber nur so lange bergab, als es durch Regengüsse aus den Wolken auf die Gipfel der Berge befördert wird. Es ist die Sonnenwärme, welche das zu Tal geflossene Wasser immer wieder in Dampf- und Dunstform auf Wolkenhöhen erhebt. Sie ist es also letzten Endes, welche das Wasserrad treibt.

+Der Kommerzienrat+: Wie ist es aber mit der Bewegung eines Elektromotors, in den ich elektrischen Strom sende? Das hat doch gewiß nichts mit der Sonnenwärme zu tun?

+Der Professor+: Doch insofern, als Sie Elektrizität auf keine andere Weise erzeugen können als durch Umwandlung aus Sonnenwärme: denn Sie müssen die Dynamo entweder mit Wasserkraft betreiben, deren Zusammenhang mit der Sonnenwärme wir soeben dargelegt haben; oder Sie verwenden Dampfmaschinen oder Gasmotoren, deren Energie aus der Kohle stammt, also wieder indirekt aus der Sonne. -- Alle Energie stammt von der Sonne und ist in ihrer Entstehung an die Bedingung gebunden, daß die Sonne ihre Wärme an einen kälteren Körper abgibt; denn nur bei diesem Übergang können Umwandlungen in andere Energieformen erfolgen.

+Der Kommerzienrat+: Dann müßte also die Welt einmal zum Stillstand kommen, wenn alle Körper ihre Temperatur gegenseitig ausgeglichen haben, weil dann keine Wärme mehr von einem wärmeren auf einen kälteren Körper übertreten könnte. Widerspricht dies nicht dem Gesetz der Erhaltung der Energie? Denn die Wärme ist dann doch in der Welt noch vorhanden, nur ist sie nicht mehr in Arbeit umwandelbar.

+Der Professor+: Der Streit über diese Frage (des Physikers +Boltzmann+), ob die Welt am „Wärmetod“ zugrunde gehen wird oder nicht, ist auch unter den Gelehrten noch nicht entschieden. Für uns ist sie deshalb nicht gerade aktuell, weil der Sonnenball ein so ungeheures Reservoir von Energie darstellt, daß das Menschengeschlecht keine „Energieteuerung“ erleben wird.

12. Das periodische System der Elemente.

(Ein Gespräch zwischen einem Chemiker und einem Studenten.)

+Der Chemiker+: Sie möchten also gern von mir wissen, ob und wie die chemischen Eigenschaften der Elemente mit ihren +Atomgewichten+ (vgl. das 4. Kapitel) zusammenhängen.

+Der Student+: Ja, denn ich bilde mir ein, diesem Zusammenhang bereits auf die Spur gekommen zu sein. Ich glaube entdeckt zu haben, daß die chemischen Elemente um so +metallischere+ Eigenschaften haben, je größer ihr Atomgewicht ist.

+Der Chemiker+: Diese Entdeckung läßt sich freilich bestreiten. Ich führe Ihnen zum Beleg meines Widerspruchs drei nichtmetallische und drei ausgesprochen metallische Elemente an, deren Atomgewichte das Gegenteil beweisen könnten: die Metalle Lithium, Natrium und Magnesium haben die (abgerundeten) Atomgewichte 7, 23 und 24; die nichtmetallischen Elemente Phosphor, Schwefel und Brom haben die viel höheren Atomgewichte 31, 32 und 80!?

+Der Student+: Meine Vermutung gründete sich darauf, daß die Mehrzahl der hohen Atomgewichte doch unzweifelhaft zu metallischen Elementen gehört, während die Mehrzahl der niederen Atomgewichte den nichtmetallischen Elementen eigen ist.

+Der Chemiker+: In dieser unbestimmten Form ausgesprochen, ist Ihre Ansicht zweifellos richtig und enthält ein Naturgesetz. Nur, sobald Sie dieses Gesetz genau beschreiben wollen, so daß es ohne Ausnahme gelten soll --: da entschlüpft es Ihnen unter den Händen und läßt sich nicht fassen. Dies ist in einer sehr merkwürdigen Tatsache begründet, welche zuerst im Jahr 1865 von John A. B. Newlands erkannt wurde. Er ordnete die chemischen Elemente nach der Größe der Atomgewichte in eine fortlaufende Reihe derart, daß die Reihe mit dem kleinsten Atomgewicht begann und mit dem größten endigte. Er fand nun, daß zwar die benachbarten Elemente keine besonders deutliche Ähnlichkeit in ihren Eigenschaften zeigten, daß aber diese Ähnlichkeit ganz auffallend bemerkbar wurde, wenn man sieben Elemente übersprang. Also das +achte+ war dem +ersten+, das +neunte+ dem +zweiten+, das +zehnte+ dem dritten Element ähnlich usw., und diese Ähnlichkeit wiederholte sich beim fünfzehnten Element mit dem ersten und achten, beim sechzehnten mit dem zweiten und neunten, usf. -- Newlands nannte seine Entdeckung deshalb das +Gesetz der Oktaven+. Damit Sie sich von der Richtigkeit überzeugen können, schreibe ich Ihnen den Anfang der Oktavenreihe hier und setze über den Namen jedes Elements sein Atomgewicht:

7 9 11 12 14 16 19 Lithium Beryllium Bor Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff Fluor

23 24 27 28 31 32 35,4 Natrium Magnesium Aluminium Silizium Phosphor Schwefel Chlor

39 40 44 48 51 52 55 Kalium Kalzium Skandium Titan Vanadin Chrom Mangan

Außerdem habe ich in jede Zeile nur sieben Elemente geschrieben und die drei Zeilen so untereinander gesetzt, daß die ähnlichen Elemente untereinander zu stehen kommen. Ich weiß nicht, ob Ihnen die Ähnlichkeit dieser untereinanderstehenden Elemente überall überzeugend klar ist.

+Der Student+: Ich könnte dies eigentlich nur von den drei Elementen sagen, welche ganz links stehen. Sie sind mir als +Alkalimetalle+ wohlbekannt.

+Der Chemiker+: Um die Ähnlichkeit zu erkennen, bedarf es nur eines kleinen Fingerzeigs: Sie müssen auf die +Wertigkeit+ achten (vgl. das 4. Kapitel). Die Elemente der ersten Gruppe (von links) sind Ihnen zweifellos als +einwertig+ bekannt: jedes Atom von ihnen vermag in einer Säure nur +ein+ Atom Wasserstoff zu ersetzen. Wenn Sie nun auch nur wenig mit den Eigenschaften der übrigen Elemente vertraut sind, so werden Sie leicht erkennen, daß die Elemente der zweiten Gruppe (von links) sämtlich zweiwertig, die der dritten Gruppe dreiwertig, der vierten vierwertig sind. Die Elemente der drei letzten Gruppen treten, wie Ihnen bekannt sein wird, in verschiedenen Wertigkeiten auf. Untersucht man aber ihre +beständigsten+ Verbindungen, so findet man eine sehr auffallende Tatsache: in ihnen sind die Elemente der fünften Gruppe entweder fünfwertig oder dreiwertig, die der sechsten Gruppe entweder sechswertig oder zweiwertig, die der siebenten entweder sieben- oder einwertig.