Eigenschaften der Materie in Ihren Aggregatzuständen

739 Pages·2013·37.177 MB·German

by  J. D’Ans, E. Kaufmann (auth.), J. D’ans, D. Jänchen, E. Kaufmann, C. Kux, Klaus Schäfer, Ellen Lax (eds.)

LANDOLT- BÖ RN STEIN
ZAHLENWERTE UND FUNKTIONEN
AUS
PHYSIK · CHEMIE · ASTHONOMIE · GEOPHYSIK
UND TECHNIK
SECHSTE AUFLAGE
UNTER VORBEREITENDER MITWIRKUNG VON
J.D'ANS · P.TEN BRUGGENCATE t · A.EUCKEN t · G.JOOS t · W.A.ROTH t
HERAUSGEGEBEN
VON
J. BARTELS · H. BOHCHEHS · H. HAUSEN
K.-H. HELLWEGE · KL. SCHÄFER · E. SCHMIDT
II. BAND
EIGENSCHAFTEN DER MATERIE
IN IHREN AGGREGATZUSTÄNDEN
2. TEIL
GLEICHGEWICHTE
AUSSER SCHMELZGLEICHGEWICHTEN
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
2013
EIGENSCHAFTEN DER MATERIE
IN IHREN AGGREGATZUSTÄNDEN
2. TEIL
BANDTEIL c
LÖSUNGSGLEICHGEWICHTE II
BEARBEITET VON
J.D'ANS · D.JÄNCHEN · E.KAUFMANN · C.KUX
HERAUSGEGEBEN VON
KLAUS SCHÄFER UND ELLEN LAX
MIT 789 ABBILDUNGEN
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
2013
ISBN 978-3-662-43263-1 ISBN 978-3-662-43327-0 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-43327-0
ALLE RECHTE,
INSBESO:>DERE DAS DER tJBEI1SETZt;NG IX FREMDE SPRACHEN, VORBEHALTEN.
OIINE AUSDRUCKLICHE GENEHJ\UGGNG DES VERLAGES lST ES AUCH NICHT GESTATTET,
DIESES BUCH ODER TEILE DARAUS AUF PllOTOMECHANISCHEM WEGE
(PHOTOKOPIE, llliKIWKOPIE) ODER AUF ANDERE ART ZU VERVIELFĂLTIGEN.
® By Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013
Urspriinglich erschienen bei Springer Verlag OHG., Berlin/Giittigen/Heidelberg 2013
Softcover reprint ofthe hardcover 6th edition 2013
LTBllAilY OF CONGRESS CATAI.OG CARO NUJ\IBER 51-1668
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne
besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daJ.l solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz
Gesetzgebung als frei zu betrachten wiiren und daher von jedermann benutzt werden diirften.
Vorwort.
Im ersten Teile dieses Bandes 11/2 c wird die Löslichkeitstabelle des vorigen Teilbandes durch
Wiedergabe der Löslichkeiten fester und flüssiger organischer Verbindungen in organischen Stoffen
abschlossen, wobei die bereits im \'Origen Teilbande abgehandelten Löslichkeiten yon Salzen
organischer Säuren und salzartigen Verbindungen hier entfallen.
Um eine möglichst lückenlose Folge der Verbindungsreihen zu bringen, ließen sich Cberschnei
dungen mit den im Teilbande Il/3 in Tabelle 22 274 behandelten Schmelzgleichgewichten nicht ver
meiden. Mit den Schmelzgleichgewichten bilden die Lösungsgleichgewichte vom thermodynamischen
Standpunkt aus ein zusammenhängendes Ganzes, eine Unterteilung erweist sich jedoch wegen der
sehr unterschiedlichen experimentellen Methodik, die in dem einen oder anderen Falle benötigt
wird, als empfehlenswert.
Der zweite Teil bringt Verteilungsgleichgewichte zwischen mehreren flüssigen Phasen. Bei einer
großen Anzahl wichtiger Systeme ist die Verteilung durch genaue Angabe der Zusammensetzung
sämtlicher am Gleichgewicht beteiligten flüssigen Phasen, bei den übrigen Systemen nur durch den
Verteilungskoeffizienten charakterisiert.
\Vegen der Vielzahl der Kombinationsmöglichkeiten zwischen mehreren organischen und auch
anorganischen Komponenten war es nicht möglich, hier alle untersuchten Systeme zu erfassen, wir
hoffen jedoch, dem Benutzer eine für viele Zwecke ausreichende Auswahl zur Verfügung gestellt
zu haben.
Die Elemente und Verbindungen sind wie in Bel. 11/2 b nach den auf den S. VII/VIII ange
gebenen (gegenüber den in den bisher erschienenen Bänden benutzten Schemas geringfügig ab
geänderten) Laufschemas geordnet. Bei der Benennung der organischen Verbindungen wurde
oft dem vom jeweiligen Autor benutzten ~amen der Vorzug gegeben; in jedem Falle wurde
großer Wert darauf gelegt, die organische Verbindung eindeutig zu kennzeichnen.
Den Bearbeitern der Einzelabschnitte sei für die ungewöhnliche Mühe, mit der sie die Tabellen
fertiggestellt haben, und für ihre Bereitwilligkeit, unseren Wünschen zu entsprechen, auch an dieser
Stelle gedankt.
Dem Springer-Verlag gilt unser Dank für die sorgfältige Drucklegung und die hen·orragencle Aus
stattung des Bandes.
Heidelberg, im Xovember 1963
Die Herausgeber.
Inhaltsverzeichnis.
222 Mehrstoffsysteme (Fortsetzung).
2226 Lösungsgleichgewichte (Fortsetzung).
Seite
22263 Lösungsgleichgewichte von festen und flüssigen Stoffen in Flüssigkeiten (Fort-
setzung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
22 2635 Lösungsgleichgewichte organischer Stoffe in organischen Stoffen . 1
(J. D' Ans I E. Kaufmann)
Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
A. Binäre Systeme (Aufstellung der Einzelabschnitte S. 1) 5
B. Ternäre und höhere Systeme . . . . . . . . . . . 412
C. Gegenregister zu den binären Systemen (Aufstellung der Einzelab-
schnitte S. 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
22264 Gleichgewichte in Systemen mit mehreren nicht mischbaren flüssigen Phasen . 501
Vorbemerkungen (J. D' Ans I C. Kux) . . . . 501
22 2640 Übersichtstabelle (J. D' Ans I C. Kux) 502
A. Dreistoffsysteme . . . . . . . . 502
B. Vierstoffsysteme . . . . . . . . 526
22 2641 Gleichgewichte mit zwei oder drei flüssigen Phasen (C. Kux) 527
A. Vorbemerkungen . 527
B. Dreistoffsysteme . . . . . . . . . . . . . 530
C. Vierstoffsysteme . . . . . . . . . . . . . 683
22 2642 Verteilungskoeffizienten (J. D' Ans I D. Jänchen) . 6g8
A. Vorbemerkungen . . . . . . . . . 6g8
B. Angaben über die einzelnen Systeme . . . . 6g8
VII
Anordnung der chemischen Verbindungen (Laufschema).
Anorganische Verbindungen.
In den Tabellen, für deren Ordnung die Stellung der Elemente im periodischen System maßgebend ist,
wurde die sich aus dem unten gebrachten Laufschema ergebende Reihenfolge eingehalten.
I. .Elemente.
Beginnend mit den Edelgasen folgen die JÜchtmetallischen Elemente von rechts nach links gehend,
darauf die metallischen von links nach rechts. Die ,.metallischen" Elemente sind in zwei Gruppen ,.Leicht
metalle" und ,.Schwermetalle", diese mit dem Zink beginnend, aufgeteilt. Der Wasserstoff ist dabei ab
weichend vom Periodischen System mit dem Sauerstoff den Halogenen vorangestellt.
II. Verbindungen.
1. Obige Regel gilt sinngemäß auch für die Ordnung von Verbindungen.
a) Die Stellung wird bei Verbindungen nichtmetallischer Elemente durch das am weitesten nach links
liegende Element der Verbindung bestimmt.
b) Bei Verbindungen von Metallen untereinander oder mit Nichtmetallen wird die Ordnung durch das
in der Verbindung am weitesten nach rechts liegende Metall (Hauptelement) bestimmt.
c) Das Ammonium folgt den Alkalimetallen.
2. Die weitere Folge wird bestimmt:
a) durch die \Vertigkeit des Hauptelementes,
b) durch den Index, mit dem das Hauptelement in komplexen Ionen vorkommt,
c) es folgen Verbindungen mit weiteren Elementen, deren Anordnung durch die obigen Regeln
(sinngemäß angewandt) bestimmt ist.
rH -Dj
Nichlmelal!e f
Leichi me/alle L ~ ~
f --- IJl He
~----------------- t t
Li. r--,B.e N 0 F Ne
t t ' t ' t
Na, Mg- r--At Schwerm eta!le p s Cl. Ar
+ t t J t t t +
K As Se Br Kr
t t ,t ,~rt I~ -t ztJ Tt ItT ff Mt n.J:Fe-+-Co--NI i.JC1t1 ' t t t
Rb Sr Y Zr I Cd. In. Sn. Nb Mo Tc ~11--Rh.--Pd. A!f Sb Te J X
t t + t I t t t f f t f I t t t t t
Cs Ba. seltene Hf I Hg- TL Pb Tu. W Re Os--Ir-Pt A11 Bi. Po At Rn.
t t Er(/!!/: t I t f
Fr Ra. Ac Th- J Pa. u
l I L_ -.,
I (NHt} : I
l ___ ...J La.-Ce-Pr-Nd.-Pm.-S~E11-Iid.j
1Np--P11-Am-cm.-BK--Cf-E -Fm.--Mu
r-------------------J
~Tb - Dy-Ho--Er ..... Tm-Yb -Cp(L11) Transurane
selfene Erden
VIII
Organische Verbindungen.
Die organischen Verbindungen sind in Gruppen eingeordnet. Für die Einordnung maßgebend ist das
Element, welches am spätesten in der beifolgenden Tabelle vorkommt. Die Tabelle hat eine Elementen
folge, die sich aus dem Periodischen System ergibt.
I I II I III I IV I V I VI VII
a c H,D F, Cl, Br, J 0 N Si B Metalle ...
b s p Li, Na ...
c Se As wie im Laufschema
d Te Sb
e Bi
Die Einreihung der Verbindungen innerhalb einer Gruppe erfolgt:
1. Nach steigender Anzahl der Kohlenstoffatome.
z. Nach Zahl der verschiedenen Elementarten, ohne Zählung des H; dabei werden die verschiedenen
Halogene zusammen als nur eine einzige Elementart gewertet.
3· Nach steigender Anzahl der Atome der Elemente in der Reihenfolge, die sich aus der Tabelle ergibt
4· Nach fallender Zahl der H-Atome bei Verbindungen, die sonst gleiche Zahl gleicher Elemente ent
halten.
4a. Verbindungen des Deuteriums folgen unmittelbar den gleichen \Vasserstoffverbindungen.
5· Bei isomeren Verbindungen gehen die einfacher gebauten den komplizierteren voran, z. B. die
geradkettigen vor den einfach oder zweifach verzweigten, diese vor zyklischen oder heterozyklischen Ver
bindungen. Auch bei diesen gilt die Ordnung nach der Kettenzahl und -verzweigung der Substituenten.
6. Salze oder salzartige Verbindungen organischer Stoffe, wie die der Säuren, der Alkohole, die der
Amine folgen unmittelbar den Stammverbindungen. Der salzbildende Anteil wird also nicht nach dem
Laufschema (siehe unter 1. und 3.) gewertet. Zu diesen Verbindungen gehören auch die komplexen Ver
bindungen mit organischen Liganden. Sie sind eingeordnet, als ob sie Salze der komplexbildenden Metalle
wären.
6a. Additionsverbindungen mit \Vasser, Alkoholen, Äther usw. folgen ebenfalls den Stammverbin
dungen. Auch die Addenden zählen im Laufschema nicht mit.
7· Die systematische Nomenklatur wurde nur beschränkt angewandt. Bevorzugt wurden die von den
Autoren benutzten Bezeichnungen. Erstere wurden in einigen Fällen beigefügt. Wo es nützlich schien,
wurden Strukturformeln mit angegeben.
8. Als anorganische Verbindungen wurden Carbide, CO, C02, CS2,. COS, CSe2, CTe2, CN, HCN,
HCNO, HCON und HCNS behandelt.
g. Die Bruttoformeln sind als ordnendes Prinzip der organischen Stoffe stets angegeben.
10. Verbindungen nicht genau angehbarer Zusammensetzung, Naturstoffe und Gemische sind am
Ende ihrer Verbindungsgruppen angeordnet.
22 2635 Organische Stoffe in organischen Stoffen. 1
22263 Lösungsgleichgewichte von festen und flüssigen Stoffen in Flüssigkeiten.
22 2635 Lösungsgleichgewichte organischer Stoffe in organischen Stoffen
In h a 1 t. Seite
Vorbemerkungen 1
A. Binäre Systeme 5
B. Ternäre und höhere Systeme 410
C. Gegenregister zu den binären Systemen 423
Einzelabschnitte der binären Systeme
Zahlen- I Gegen~ Zahlen- Gegen-
Organische Yerbindungen enthaltend: werte 1 register Organische Verbindungen mit: werte I register
Seite I Seite Seite I Seite
a) C-H. 5 I 423 s) c:x) p 409 soo
b) C-H-Hal.. 19 439 {'I) As 409 soo
c) C-H-0 38 446 y) Sb 409 -
d) C-1!-0-Hal. 120 478 Ii) Bi 409 -
e) C-H-S 141 481 t) Si . 410 soo
f) C-H-S-Hal. 143 481 u) B. 410 -
g) C-H-S-0 144 481
h) C-H-S ·-0-Hal. 1s o 483 :\l:etallorganische Verbindungen des:
i) ") C-H-Se. 152 483 v) cx) Mg 410 -
ßl C-11-Se-Hal.. 153 484 ßl Al 411 -
y) C-H-Se-0 153 484 y) Zn. 411 -
Ö) C-H-Se-S 155 - Ö) Cd 411 -
j) tX) C-H-Te. 155 48+ e) Hg. 411 -
ß) C-H-Te-0. ISS - Cl Ga 411 --
k) C-H-N 156 484 'f/) In 411 -
l) C-H-:\:-Hal. 225 488 {})TI 411 -
m) C-H-l\-0 227 489 t) Sn 411 soo
n) C-H-~ -0-Hal. 375 497 x) Pb 411 -
o) C-H-1\-S 397 499
p) C-H-:\: -S-0 402 . 499
q) C-H-:\:-S-0-Hal. 405 499
r) cx) C-H-::\-Se-0 406
{J) C-H-l\'-Se-0-Hal. 407 {soo
y) C-H-::\-Se-S-0. 408
ä) C-H-X-Se-S-0-Hal. 408
Vorbemerkungen.
In diesem Abschnitt werden die Lösungsgleichgewichte von Systemen organischer Stoffe behandelt.
Für die Art der Bearbeitung sind die allgemeinen Gesichtspunkte maßgeblich, die schon am Anfang des
Abschnittes 22263 in Band II/2b, Seite 3-1, dargelegt worden sind. Um die Notwendigkeit des Nach
schlagens einzuschränken, werden sie größtenteils wiederholt.
Da angestrebt wurde, die Reihe der untersuchten Verbindungen hier möglichst lückenlos zu bringen,
waren Überschneidungen mit den in Band II/3 (22274) gebrachten Schmelzgleichgewichten nicht zu
vermeiden.
Bei den ternären und höheren Systemen werden keine Einzeldaten, sondern nur Literaturzitate ge
bracht. In Anb~tracht der geringen Zahl dieser Systeme erübrigt es sich, in einem Gegenregister die
an zweiter und folgender Stelle angegebenen Verbindungen aufzuführen.
Dagegen war für die zahlreichen binären Systeme ein Gegenregister erforderlich. Dieses soll das Auf
finden der an zweiter Stelle in den binären Systemen der Haupttabelle genannten Verbindungen er
leichtern. Es sind die Formeln und die Namen der Partner der Verbindungen, die die systematische
Folge der Systeme in der Haupttabelle bestimmen, angegeben.
Beispiel: C H 0 Acetaohydrid ist auf Seite SO behandelt. Dort haben nur die Systeme C H 0 -C H
4 6 3 4 6 3 6 12
Cyclohexan, -CnH n+2 Petroleum, -C H 0 Essigsäure ihren natürlichen Platz. Im Gegenregister,
2 2 4 2
Seite 457. findet man, daß mit Acetaohydrid noch die Systeme mit -C H 0 Benzaldehyd, -C H 0
7 6 8 6 3
3, 4-Methylendioxybenzaldehyd, - C H N0 o-Nitrobenzaldehyd, ferner m- und p-Nitrobenzaldehyd,
7 5 3
-C H NO 8-Hydroxychinolin, -C H N S N, N' -Allyl-phenyl-thioharnstoff bearbeitet worden sind.
9 7 10 12 2
Diese Systeme sind bei diesen Partnern in der Haupttabelle aufzusuchen.
Die Literaturangaben sind am Ende passender Abschnitte zusammengefaßt. Sie sind alphabetisch
nach den Anfangsbuchstaben der Autornamen geordnet. Die dort vorangestellten Sigel sind im Text
D' Ans/Kaufmann
Landolt-Börnstein, 6. Auß., Bd. Il/2c. 1
2 22 263 Lösungsgleichgewichte von festen und flüssigen Stoffen in Flüssigkeiten.
in eckige Klammern [] gesetzt. Ältere Angaben sind z. T. aus der S. Auflage des Landolt-Börnstein ent
nommen (zitiert L.-B. usw.). In Fällen nicht verfügbar gewesener Originalliteratur sind die Angaben
aus den genannten Referatenblättern entnommen.
Es sei hier noch auf die wertvollen Zusammenstellungen von Wroczynski, M.: J. Chim. physique 8
(1910) 569 und von Menschutkin, B. N.: J. Chim.-physique 9 (1911) 641; 11 (1913) 674; 13 (1915) 219
und Iswestija Instituta fisiko-chimitschesskogo Analisa (Annales de l'institut d' Analyse physico-chimique)
1 (1912/21) 473 hingewiesen.
Dem Gmelin-Institut in Frankfurt (Main) sowie der Kekule-Bibliothek der Farbenfabriken Bayer A.G.,
Leverkusen, sind wir neben anderen deutschen und ausländischen Stellen für die Beschaffung von Literatur
zu besonderem Dank verpflichtet.
Das Ordnungsprinzip der Stoffalgen wird beifolgend wiederholt.
Die organischen Verbindungen sind in Gruppen eingeordnet. Für die Einordnung maßgebend ist das
Element, welchesamspätesten in der beifolgenden Tabelle vorkommt. Die Tabelle hat eine Elementen
folge, die sich aus dem Periodischen System ergibt.
I II III IV V VI VII
a c H,D F, Cl, Br, J 0 N Si B Metalle ...
b s p Li, Na ...
c Se As wie im Laufschema
d Te Sb
e Bi I
Die Einreihung der Verbindungen innerhalb einer Gruppe erfolgt:
1. Nach steigender Anzahl der Kohlenstoffatome.
2. Nach Zahl der verschiedenen Elementarten, ohne Zählung des H; dabei werden die verschiedenen
Halogene zusammen als nur eine einzige Elementart gewertet.
3. Nach steigender Anzahl der Atome der Elemente in der Reihenfolge, die sich aus der Tabelle ergibt.
4. Nach fallender Zahl der H-Atome bei Verbindungen, die sonst gleiche Zahl sonstiger Elemente
enthalten.
4a. Verbindungen des Deuteriums folgen unmittelbar den gleichen Wasserstoffverbindungen.
s. Bei isomeren Verbindungen gehen die einfacher gebauten den komplizierteren voran, z. B. die
geradkettigen vor den einfach oder zweifach verzweigten, diese vor zyklischen oder heterozyklischen Ver
bindungen. Auch bei diesen gilt die Ordnung nach der Kettenzahl und -verzweigung der Substituenten.
6. Salze oder salzartige Verbindungen organischer Stoffe, wie die der Säuren, der Alkohole, die der
Amine folgen unmittelbar den Stammverbindungen. Der salzbildende Anteil wird also nicht nach dem
Laufschema (siehe unter 1. und 3.) gewertet. Zu diesen Verbindungen gehören auch die komplexen Ver
bindungen mit organischen Liganden. Sie sind eingeordnet, als ob sie Salze der komplexbildenden Metalle
wären.
6a. Additionsverbindungen mit Wasser, Alkoholen, Äther usw. folgen ebenfalls den Stammverbin
dungen. Auch diese Addenden zählen im Laufschema nicht mit.
7. Eine einheitliche Nomenklatur ist zur Zeit leider nicht einzuhalten, daher wurden die in der Original
literatur benutzten Namen bevorzugt. Durch Angabe von Synonima und, wo zweckmäßig, von Kon
stitutionsformeln ist versucht worden, Mißverständnisse auszuschließen. Das n- (normal) zur Kenn
zeichnung unverzweigter Ketten und der Reinheit deren KvV-Stoffe schien entbehrlich zu sein, da Misch
produkte als solche meist gekennzeichnet wurden und an den Schmelzpunkten erkennbar sind.
8. Als anorganische Verbindungen wurden Carbide, CO, C02, CS2, COS, CSe2, CTe2, CN, HCN, HCNO,
HCON und HCNS behandelt.
9. Die Bruttoformeln sind als ordnendes Prinzip der organischen Stoffe stets angegeben.
10. Verbindungen nicht genau angehbarer Zusammensetzung, Naturstoffe und Gemische sind am
Ende ihrer Verbindungsgruppen angeordnet.
Die Folge der Gruppen findet sich auf S. 1.
Konzentrations- und Temperaturangaben. Es war nicht möglich, alle Löslichkeitsangaben auf die
gleiche Konzentrationseinheit umzurechnen, weil die dazu erforderlichen Unterlagen oft fehlen. Be
vorzugt sollte die Einheit in Mol-% sein. Die gebräuchlichen Einheiten und deren gegenseitige Um
rechnung sind unten angegeben.
Die unterschiedlich angegebenen Schmelzpunkte der Komponenten können nicht auf die heute an
gesehenen Bestwerte korrigiert werden, da nicht feststellbar ist, ob die Abweichungen auf einen unter
schiedlichen Reinheitsgrad der Komponenten zurückzuführen sind oder auf Ungenauigkeiten bei den
Temperaturmessungen. Die Streuung der Schmelzpunkte einer Komponente überschreitet in einigen
Fällen 10°C. Von den Bearbeitern interpolierte Werte sind eingeklammert. Werte von metastabilen
Gleichgewichten sind kursiv gedruckt.
D' Ans/Kaufmann