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Zeit wiedergebildeten J 2 -Moleküle gleich sein, und daraus folgt die oben
stehende Gleichung.
Aus der Gleichung folgt, daß bei einer Verminderung des Druckes der
Dissoziationsgrad wächst. Denn wenn der Druck so weit vermindert wird,
daß die Konzentration der J-Moleküle auf ihren halben Wert sinkt, so muß
die Konzentration der J 2 -Moleküle gleichzeitig auf den vierten Teil ihres
ursprünglichen Wertes heruntergehen. Mit anderen Worten, die relative Zahl
der J-Moleküle oder der Dissoziationsgrad wächst bei der Expansion, wenn
die Temperatur konstant bleibt. Wir sehen auch in der oben angeführten
Tabelle die relative Dichte mit sinkendem Druck abnehmen.
Das ist ein besonderer Fall eines allgemeinen Gesetzes. Wenn Gleich
gewicht zwischen zwei Systemen von Molekülen — hier J 2 und 2J — besteht,
von denen das eine — hier 2J — bei gegebenem Druck den größeren Raum
einnimmt, so bringt Druckverminderung eine Verschiebung zugunsten dieses
Systems hervor. Planck hat für diesen Vorgang folgende Gleichung thermo
dynamisch abgeleitet: , , T7 _
dln Konst ^
dp
Hier ist T die absolute Temperatur, R ist 82,9 Atm. p. cm 2 , p der
Druck in Atmosphären und ist die Volumänderung in cm 3 , die bei kon
stantem Druck auftritt, wenn die Reaktion zwischen soviel Molekülen, wie
die Reaktionsgleichung angibt, vor sich geht, ln ist der natürliche Logarith
mus und Konst, die Konstante der Gleichgewichts-Gleichung.
Ein analoges Gesetz beherrscht die Veränderung des Gleichgewichts
mit der Temperatur, nämlich: Wenn Gleichgewicht zwischen zwei Systemen
von Molekülen — hier J 2 und 2J — besteht, von denen das eine — hier 2J
— aus dem andern unter Wärmeverbrauch gebildet wird, so verschiebt eine
Temperatursteigerung das Gleichgewicht zugunsten dieses Systems.
Aus thermodynamischen Betrachtungen läßt sich folgende Gleichung
— von van’t Hoff — ableiten.
d ln Konst. _ W
dt ~ 1,99T 2
Hier stellt W die Dissoziationswärme bei konstantem Druck dar, das
ist im vorliegenden Falle die Wärmemenge, die bei der Umwandlung eines
Grammoleküls (=254 g) J 2 in zwei Moleküle J verbraucht wird. T ist die
absolute Temperatur, und d - lu ^° USt ‘- ist die Zunahme des natürlichen Loga
rithmus der Konstante in der oben angeführten Formel, geteilt durch die
zugehörige Temperatursteigerung. Mit Hilfe dieser Formel hat Boltzmann 1 )
die Dissoziationswärme eines Grammoleküls J 2 zu 28500 Kalorien berechnet.
l ) Boltzmann, Ann. d. Phvs. u. Cli. (3) 22, 68, 1884.