Chem 458 WIDENERLIBRARY VALD'S KLASSIKER HX DGES N. DER EXAKTEN WISSENSCHAFTEN. Nr. 4. UNTERSUCHUNGEN ÜBER DAS JOD VON GAY-LUSSAC (1814) WILHELM ENGELMANN IN LEIPZIG . ) Untersuchungen über das J O D von Jeaefuli aile GAY-LUSSAC Mitglied desköniglichen Instituts (1814). Herausgegeben von W. Ostwald. i LEIPZIG VERLAG VON WILHELM ENGELMANN 1889. Chem 458.14 H A R V A R D C O L L E G E JLU IN B R1 1A R Y1 8 9 1 Farrar fund. Untersuchungen über das Jod von Gay-Lussac, Mitglieddeskgl.Instituts. Gelesen im Institut am 1. Aug. 1814.1) (Annales de Chimie91, 5—96, 1814.) Ich habe der se des Instituts bereits zwei Mal, in ihren Sitzungenam 6. und am 20. December 1813, von dem neuen von Herrn Courtois entdeckten Körper Mittheilung gemacht, den ich nach der schönen violetten Farbe seines Dampfes Jod nennen zu dürfen glaube, und habe ihr die Resultate der Ver suche mitgetheilt, welche ich, gleich nachdem dieser Körper bekanntgewordenwar, zurBestimmung derNaturdesselbenund der Stelle, die 6 er unterdenandernKörpern einnimmt, ange stellt hatte. Seitdem habe ich zu diesen Untersuchungen neue hinzugefügt, und diese sind es, welche ichjetzt der Klasse vor zulegen im Begriff bin. Ich bedarf ihrer Nachsicht weniger wegen der Länge der Zeit, die seit jenen Mittheilungen ver flossen ist, als wegen derEinzelheiten, in die ich hier eingehen werde. Ich bedauere nur, dass meine Arbeit dadurch an Inter esse verliert, dass sie nach der des Herrn Vauquelin erscheint, welche ich jedoch noch nicht kenne; es wird mir wenigstens Genugthuung gewähren, wenn ich in den Gegenständen mit ihm übereinstimme, die wir beide bearbeitet haben. Eigenschaften des Jods. Das Jod im festen Zustande ist schwarzgrau, sein Dampf aber istsehr schön violett. Es riecht geradeso wie das Chlor, - doch schwächer. Häufig kommt es inFlimmern oderBlättchen vor, die denen des Eisenglimmers ähnlich sind, manchmal aber in sehr breiten und sehr glänzenden rhombischen Blättern oder Tafeln; auch 1* 4 Gay-Lussac. habe ich es in länglichen Octaedern von ungefähr 1 Centimeter Länge erhalten. — Wenn es in Masse ist, hates einenblättrigen Bruch, vonFettglanz. - Es ist sehrweich und zerreiblich, und lässt sich sehr fein in der Reibschale pulvern. Sein Geschmack ist sehr herb, obgleich seine Auflöslich keit nur ausnehmend gering ist. [7] Es färbt anfangs die Haut sehr dunkel gelb-braun, dieseFarbeverliert sich aber all mählich. Wie das Chlor zerstört es die Pflanzenfarben, doch weit weniger kräftig. - Wasser löst von ihm ungefähr 1/7000 seines Gewichts auf, undfärbtsich dadurch orange-gelb. Sein specifisches Gewicht ist 4,948 bei einerTemperatur von 17°C. Das Jod schmilzt in einer Wärme von 107°C. Unter einem Druck von 76 Centimeter Quecksilberhöhe verflüchtigt es sich in einer Wärme von 175 oder 1800 C. Um diese letzteren Be stimmungenmitGenauigkeitzuerhalten, habe ich Jod in concen trirte Schwefelsäure, welche nur wenig auf dasselbe einwirkt, imUeberschuss gethan, und beobachtet, bis zu welcher Tempe ratur die Schwefelsäure erhitzt werden konnte, bis die Jod dämpfe die Säure durchbrachen. Zwei Versuche, welche unter etwas verschiedenen Umständen angestellt wurden, gaben mir seinen Siedepunkt, der eine 175°, der andere '180° C.*). —Das Jod geht mit Wasser, welchem man es beigemengt hat, beim Destilliren über; man glaubté daher anfangs, es habe ungefähr einerlei Flüchtigkeit mit demWasser, diesesistabereinIrrthum. In derSiedehitze desWassers vermengt sich derDampf des Jods mit dem Wasserdampfe in [8] eben der Menge, in der er einen eben so grossen leeren Raum ausfüllen würde, und wird in den Recipienten mithinüber gerissen, in welchem ersich verdichtet; und so liesse sich daher das Jod in einer noch weit geringeren Hitze überdestilliren ). Dieselbe Erscheinung findet bei den ätherischen Oelen statt, welche für sich allein erst in einer Wärme von ungefähr 1550 C. kochen, und die man doch, wenn man sie mitWasser vermengt hat, bei einerWärme von 100°C. überdestillirt. Das Jod scheint die Elektricität nicht zu leiten. Ich brachte ein kleines Stück in eine galvanische Kette, und dadurch fand sich die Wasserzersetzung augenblicklich gehemmt. *)DieserVersuch ist nicht ganz gefahrlos. Obgleich ichGlas stückchen indie Schwefelsäure gethan hatte,verwandelte sichdoch bei dem zweiten Versuche das Jod mit einem Male in Dampf, und trieb die Schwefelsäure aus demGefässe,welche mir die rechteHand und denrechten Fuss sehr starkverbrannte. Untersuchungen über dasJod. Das Jod ist nicht entzündlich'und'verbrennlich, und lässt sich selbst auf keine Art direct mit dem Sauerstoffvereinigen. Ich halte es für einen einfachen Körper, und stelle es den Ver suchen zufolge, die ich theils schon bekannt gemacht habe, theils weiterhin anführen werde, zwischen denSchwefelunddas Chlor, weil seine Verwandtschaften stärker als die des erstern, aber schwächer als die des letztern sind. Es erzeugt, wie diese beiden einfachenKörper, zweiSäuren, die eine in Verbindung mit Sauerstoff, die zweite in Verbindung mit Wasserstoff; auch die meisten andern seiner Verbindungen baben viel Aehnliches mit den Verbindungen, welche der Schwefel und das Chlor mit andernKörpern eingehen. Dadie Säuren, welchedas Chlor, das Jod und der Schwefel mit dem Wasserstoff bilden, [9] die Eigenschaften der durch den Sauerstoffgebildeten besitzen, so müssen sie mit ihnen in eine Klasse unter dem gemeinsamen Namen Säuren gestellt werden; um sie aber zuunterscheiden, schlage ich vor, dem speciellen Namen der Säure, welche man inBetracht zieht, die VorsilbenHydro vorzusetzen,so dassdie sauren Verbindungen des Wasserstoffs mit dem Chlor, dem Jod und dem Schwefel die Namen Hydrochlorsäure, Hydrojódsäure und Hydroschwefelsäure erhalten würden, die sauren Verbin dungen des Sauerstoffs mit denselben Stoffen würden, nach den Grundlagen der gebräuchlichen Nomenclatur, Chlorsäure, Jod säure u. s. w. heissen. Die Namen Chlorür oder Jodür bezeich neten die Verbindungen des Chlors und des Jods mit den ver brennlichen Stoffen undmit den Oxyden; so würde das muriate origené de chaux durch den Ausdruck Kalkchlorür Chlorkalk) bezeichnet werden. Ueber die Verbindung des Jods mit den einfachen Stoffen, insbesondere über die Jodwasserstoffsäure. Das Jod verbindet sich mit den meisten verbrennlichen Kör pern, ich habe aber nur einige dieser Verbindungen untersucht. DerPhosphorvereinigtsichmitihminverschiedenen Ver hältnissen,unterEntbindung vonWärme,(10)aberohneLeuchten. Ich erhielt aus 1 Theil Phosphor und 8 Theilen Jod eine Ver bindung, die orange-rothbraun war, beiungefähr 100° C.schmolz, sich in einer höheren Temperatur verflüchtigte, und in Wasser gebracht Phosphorwasserstoffgas entband, Phosphor in Flocken 6 : Gay-Lussac. absetzte, und das farblos bleibende Wasser mit phospho rigerSäureund Jodwasserstoffsäure schwängerte. Aus 1 Theil Phosphor und 16 Theilen Jod bildete sich eine schwarz graue, krystallisirte, bei 29°C. schmelzendeVerbindung, die in Wasser gebracht, farblose Jodwasserstoffsäure erzeugte, ohne dass sich dabei Phosphorwasserstoffgas entband. - Endlich gaben 1 Theil Phosphor und 24 Theile Jod einen schwarzen, bei 460Wärme zum Theil schmelzenden Körper, der sich zwar inWasserunterstarkerErwärmungauflöste, die Auflösungaber sehr stark braun färbte, und diese Farbe durch langes Stehen in mässiger Wärme nicht verlor. Verwandelt sich der Phosphor in phosphorige Säure, wäh rend das Jod zur Jodwasserstoffsäure wird, bei ihrem gemein schaftlichen Einwirken aufWasser, so bedarf 1 TheilPhosphor 16 Theile Jod zu dieser Umwandlung; er bedarf dagegen 24 Theile Jod, wenn er sich dabeiin Phosphorsäure (11) umge staltet*), und es müssten in diesem Fall i Theil Phosphor und 24 Theile Jod im Wasser farblose Jodwasserstoffsäure geben. Ichhatte in derThat gefunden, dass dasJoddurch phosphorige Säure in Jodwasserstoffsäure verwandeltwird. Aber dieseWir kung hört auf, oder wird sehr langsam, bevor alle phosphorige Säure in Phosphorsäureumgewandelt ist, daherimmernoch viel Jod in der Jodwasserstoffsäure aufgelöst bleibt. Darin liegt der Grund, dassman bei dem letztern MischungsverhältnissevonJod mitPhosphor immer im Wasser eine sehr stark gefärbte Säure erhält. Man sieht aus diesen Versuchen zugleich, dass, wenn in einer Verbindung von Jod mit Phosphor der Phosphor im Ueberschuss vorhanden ist, beim Einwirken des Jodphosphor aufWasserblos phosphorige Säure entsteht; dass dagegen, wenn man mehr als 16 Theile Jod auf 1 Theil Phosphor ge nommen hat, sich Phosphorsäure bildet. Bringt man 1 Theil Phosphor und 4 TheileJod mit einander in Berührung, so entstehen zwei sehr verschiedene Verbin dungen. Die eine hat einerlei Farbe mit der Verbindung aus 1 Theil Phosphor und 8 Theilen Jod, und scheint ganz dieselbe als diese zu sein; sie schmilzt bei 103°C., und giebt, inWasser aufgelöst, farblose Jodwasserstoffsäure, Phosphorwasserstoffgas und orangegelbe sich niederschlagende [12] Phosphorflocken. *) Hierbei rechne ich, dass sich 100 Theile Phosphor mit 100 Theilen Sauerstoffzu phosphoriger Säure und mit 150 Theilen zu Phosphorsäure verbinden. Untersuchungen überdasJod. 7 Die andere ist rothbraun, schmilzt nicht bei 100°C. und selbst nicht bei viel höherer Wärme, und leidet vom Wasser keine merkliche Einwirkung, wird aber von Kali unter Entweichen von Phosphorwasserstoffgas aufgelöst, und die Auflösung zeigt, wenn man ihr Chlor zusetzt, nur Spuren von Jod. Wird dieser rothe Körper, der immer entsteht, wenn man 4/5 Phosphor.und mehr nimmt, an der Luft erwärmt, so entzündet er sich und brennt, wie Phosphor, mit weissem Dampf, ohne Joddämpfe; selbst als ich diesen Dampf in einer befeuchteten Glocke sich verdichtenliess, war darinnichts von Jod zu entdecken. Ichbin geneigt, ihn für denselben rothen Körper zu halten, den der Phosphor so häufig giebt, und den man für Phosphoroxyd hält, habe ihn aber mit diesem nicht weiter verglichen, da ich kein Phosphoroxyd bei der Hand hatte. Der Phosphor scheint sehr wenig Sauerstoff zu bedürfen, um zu dem rothen Körper zu werden; die Bildung dieses Körpers bei meinen Versuchen würde daher leicht zu erklären sein, da ich zwar den Phosphor jedesmal gut abwischte, er aber doch nicht von aller Feuchtig keitfrei war. Dieser Gegenstand verdiente, dass Chemiker ihn (13) genauer untersuchten.3) AllerJodphosphor,nachwelchem Verhältnisse man ihnauch zusammengesetzt habe, besitzt die Eigenschaft, wenn man ihn befeuchtet, saure Dämpfe auszustossen, und diese bestehen aus Jodwasserstoffgas,welches sichdurchZersetzungdes Was sers bildet. Will man sich dieses Gas rein und unvermengt mit Phos phorwasserstoffgas verschaffen, so muss man Jodphosphor neh men, in welchem der Phosphor mehr als 1/, desGewichts be trägt. Ich thue solchen Jodphosphor in eine kleine Retorte, und befeuchte ihn in ihr mit ein wenigWasser, und noch besser mit Wasser, das schon Jodwasserstoffsäure enthält*). Man *) Beieinem solchen Entbinden von Jodwasserstoffyas aus Jod wasserstoffsäure und Jodphosphor, der nach keinem genau_be stimmtenVerhältnissegemachtworden war, setzten sich gegen Ende derOperation in dem Halseder Retorte weisse cubische Kry stalle4)an,welche durchscheinend waren wie Wachs, und zwarauf glühenden Kohlen wie Phosphor verbrannten, in Wasser geworfen sich aber augenblicklich zersetzten, eine Menge Phosphorwasser stoffgas im Minimo und Phosphorflocken hergaben, und dasWasser mitJodwasserstoffsäure versañen. Sie färbten concentrirte Schwefel säure braun, wie das auch geschieht,wenn diese Säure Jodwasser stoffsäure zersetzt, bald aberwurde die Schwefelsäure röthlich-gelb 8 Gay-Lussac. kann auch folgendermaassen verfahren. Man nehme eine kleine umgebogene Glocke, lege in die Umbiegung etwas wenig be feuchtetes Jod, stürze sie dann umgekehrt über Quecksilber, und treibe die Luft hinaus, indem man eine zugeschmolzene Glasröhre hineinschiebt, die ihren innern Raum fast ganz aus füllt. Dann bringe man den Phosphor durch das Quecksilber hinein, und mit demJod in Berührung. Sogleich geht die Ver bindung beider vor sich, und es entwickelt sich das Gas, wel ches man leichtin einergrösserenGlocke auffangen kann, wenn man unter diese den Rand der kleinen Glocke hält. (14) Kaum berthrt dieses Gas das Quecksilber, so fängt es auch schon an sich zu zersetzen, und lässt man es einigeZeit darüber stehen, oder schüttelt es damit, so zersetzt es sichganz und gar, wobei sich die Oberfläche des Quecksilbers mit einem grünlich -gelben Körper bedeckt, der Jodquecksilber ist, [15] bis sich endlich alles Gas aufdiese Art verwandelt hat. Es bleibt dann nichts zurück als reines Wasserstoffgas, das genau die Hälfte des Raumes einnimmt, als zuvor das Jodwasserstoff gas. Zink und Kalium haben mir mit Jodwasserstoffgas, welches ich über sie brachte, ganz die nämlichen Resultate ge geben, nämlich Jodmetall und Wasserstoffgas. Diese Analyse und die Erscheinungen, welche das Jod mit Schwefelwasser stoffgas, und der Jodphosphor mit Wasser geben, sind zu sammen genommen so überzeugend, dass über die Natur des Jodwasserstoffgas auch nicht der geringsteZweifelbleibenkann. Das Jodwasserstoffgas ist farblos, riecht wie Chlorwasser stoffsäure, schmeckt sehr sauer, enthält 1/2 seines Volums an Wasserstoffgas, und sättigt einen dem seinigen gleichen Raum Ammoniakgas. Das Chlor entzieht demselben im Augenblicke den Wasserstoff; dabei entsteht ein schöner violetter Dampf, und es bildet sich Chlorwasserstoffgas. Um die Dichtigkeit des Jodwasserstoffgas im Vergleich mit der der atmosphärischen Luft zu bestimmen, wog ich eine gläserne Flasche, deren innerer Raum mir genau bekannt war, undmilchig, wahrscheinlich durchPhosphor, dersich niederschlug. Da ich dieser Krystalle, welche ich füreine Verbindung von Jod wasserstoffsäure mitPhosphor hielt, zu wenige hatte, ummehr Ver suche mit ihnen anzustellen, so versuchte ich sie durch Einwirken vonJodwasserstoffgas aufPhosphor zuerhalten;sieentstandenzwar, abernichtin einer beiden entsprechendenMenge. Dieser Gegenstand verdient weiteruntersuchtzuwerden. Untersuchungen überdas Jod. 9 voll atmosphärischerLuftund dann voll von diesem Gas*). Ich fand so die Dichtigkeit desselben bei dem (16) ersten Versuche 4,602, bei einemzweiten genaueren Versuche nur 4,443 mal grösser als die der atmosphärischen Luft. Diese Dichtigkeit ist einwenigzugross,weilsichinderFlascheSpurenvonFeuchtig keit absetzten (doch im ersten Versuch mehr als im zweiten], obgleich ich das Gas durch eine Glasröhre hattehindurch gehen lassen, welche bis unter -200 C. erkältet war. Durch Ver gleichung mit dem Chlorwasserstoffgas ergiebt sich die Dichtig keit dieses Gases nahe so, wie in dem letztern Versuche; diese Bestimmung ist also die wahre. UmdieseVergleichung zu übersehen, erinneremansich, dass ichbeimeinen gemeinschaftlichenVersuchen mitHerrn Thenard gefunden hatte, dass sich ein Maass Chlor mit 1Maass Wasser stoffgas verbindet, und dann genau 2 Maass (17) Chlor-Wasser stoffgashervorbringt. Esfolgt daraus, dassdie Dichtigkeit dieses letzteren Gasesgleichist derHälfte derSumme derDichtigkeiten der beidenletzterenGasarten,unddass das Chlor zum Sauerstoff (wovon 1 Maass sich mit 2 Maass Wasserstoffgas verbindet) in dem Verhältnisse der Volumevon 2 : 1 steht; woraus sich das Gewichtsverhältniss beider leichtableiten liesse. Die Dichtigkeit desJoddampfs istnoch unbekannt; ausweiterhin anzuführenden Versuchen erhellt aber, dass der Sauerstoffund das Jod in dem Verhältnisse von 1 : 15,621 stehen. Da nun dieDichtigkeit von 1/2 Volumen Sauerstoff 0,55179 ist, so muss die Dichtigkeit des Jods dargestellt werden durch 0,55179 X 15,621 = 8,6195. Undfügtman dazudieDichtigkeit desWasserstoffgases 0,07321, und nimmt davon dieHälfte, so hat man 4,4289 als die Dichtig keit des Jodwasserstoffgases. Dem Gewichte nach ist das Jod wasserstoffgas daher zusammengesetzt aus 100 Theilen Jod auf 0,849 Theile Wasserstoff. Und daraus folgt, dass der Dampf des Jods 117,71 mal dichter ist als dasWasserstoffgas, und also von allen Dämpfen, welche man genauer kennt, die grösste Dichtigkeit hats). Unddadie Mischungsverhältnisse derKörper *) Es sei das Gewicht derFlasche voll Luft p, vollWasserP, so giebtP - p das Volumen des in ihrenthaltenenWassers als eine erste Näherung. Und ist das specifische Gewicht der Luft, das des Wassers 1 gesetzt, für einegegebene Wärme und einen gegebenen Druck d, so giebtP - p + (P - p) d, einen zweitengenaueren Aus druck fiir den Inhalt der Flasche,welcher in der Regel ausreicht. Wollte man noch mehr Genauigkeit, so könnte man noch das Glied +(P-p) 02undähnliche hinzunehmen.