Die chemische Valenz der Metalle als Energiefrage

Zusammenfassung

• 1. Die positive Wertigkeit, die der Ablösung einer der Valenzzahl gleichen Zahl von Elektronen bei chemischen Reaktionen entspricht, wird, wie sich bei der Zerlegung der Bildungswärme in elementare Größen ergibt, nicht allein durch die Größe der Ionisierungsarbeit für die abgelösten Elektronen bestimmt, sondern hängt (außer von den Sublimationswärmen der Reaktionsteilnehmer und von zwei das Anion betreffenden Größen) namentlich von der Gitterenergie des Reaktionsproduktes ab.

• 2. Die positive Maximalvalenz, d. h. die mit der Gruppennummer des periodischen Systems in jeder Periode fortschreitende Wertigkeit der Elemente ergibt sich als dadurch bestimmt, daß die „treibenden chemischen Kräfte“ (im wesentlichen die mit der Wertigkeit wachsenden Gitterenergien) die entsprechend wachsenden Ablösearbeiten für die „Valenzelektronen“ leisten können, daß sie aber nicht mehr imstande sind, die relativ erheblich höhere Arbeit für die Ablösearbeit eines Elektrons aus einer stabilen Schale zu leisten. Die bekannte Ausnahme, die beim Cu⁺⁺-Ion vorliegt, läßt sich zahlenmäßig übersehen.

• 3. Die Entschiedenheit der Wertigkeit der an den Anfängen von Haupt- und Nebenreihen stehenden Elemente hat darin ihren Grund, daß sich ein scharfes Maximum für die Bildungswärme derjenigen Verbindung zeigt, deren Kation gerade die außerhalb einer stabilen Schale befindlichen Elektronen abgegeben hat. (Z.B.: Mg⁺⁺ in der Reihe Mg⁺, Mg⁺⁺, Mg⁺⁺⁺.)

• 4. Die Periodizität der chemischen Eigenschaften, d. h. die mehrfache Wiederholung ähnlicher Valenzverhältnisse im System der Elemente ist nicht nur durch Wiederholung ähnlicher Verhältnisse für die Zahl und Ablösearbeit bestimmter Elektronen, sondern auch durch eine entsprechende Ähnlichkeit der Gitterenergien usw. bedingt, so daß die Bildungswärmen der Verbindungen homologer Kationen von ähnlicher Größenordnung werden.