Das Chemische Verbindungskonzept zu Beginn des 18. Jahrhunderts

Geoffroy (1718).Google Scholar

Einen Überblick über diese nachfolgenden Tabellen gibt Duncan (1964) 178 ff.Google Scholar

„Mais aucune déecouverte n’est plus éclatante dans cette époque des grands travaux (…) que celle qui est relative à la détermination des affinités entre les corps (…). Cést à Geoffroy l’ainé (…), qu’on doit cette belle idée de la table des rapports ou des affinités chimiques (…). Cette idée lumineuse a servi de flambeau pour guider les pas des chimistes.“(EM III 333 f.).Google Scholar

„The next event in the history of chemical affinity after the publication of Newton’s Opticks came in August 171 8 when Etienne François Geoffroy presented to the Académic des sciences in Paris a table in which various chemical substances (metals, acids, alkalis, earths, etc.) were systematically arranged according to their relative chemical affinities.“ (Crosland (1963) 383)Google Scholar

„Tables of affinity are important in the history of chemistry in the eighteenth century for a number of reasons. In the first place, they reduced a multiplicity of chemical reactions to a series of simple sequences.“ (Crosland (1963) 383)Google Scholar

Srleter (1929) 221. Vgl. auch Crosland (1963) 384; Partington HC III 52; Thackray (1970) 90.Google Scholar

Vgl. I.B.Cohen (1964).Google Scholar

„Was Geoffroy, like Father Laval, unaware of the Latin Optice of 1706? In view of his close connection with Royal Society, his contact — albeit indirect — with Newton, and his interest he seems to have displayed in the Opticks when it first appeared, this is unlikely.— (Guerlac (1981) 77)Google Scholar

Vgl. Smeaton (1971) 212. Smeaton weicht insofern von den beiden hier besprochenen Hauptströmungen der Geoffroy-Interpretati on ab, als er einen Einfluß der mechanischen Korpuskulartheorie Descartes’ auf Geoffroy postuliert.Google Scholar

„After all, it was in the 1706 Opticks and again in the 1717 English edition that Newton had provided just such a list of relative attractions as was to form the basis of Geoffroy’s table.“ (Thackray(1970) 90).Google Scholar

Newtons Beschäftigungen mit der Chemie seiner Zeit, die gewiß den Hintergrund dieser chemischen Beispiclc abgeben, hat insbesondere B.J.T. Dobbs untersucht. Mit ihrem 1975 erschienen Buch The Foundations of Newton’ s Alchemy, or „The Hunting of the Greene Lyon“ brachte sie einen völlig neuen Newton, nämlich Newton als Alchemisten, in die wissenschaftshistorische Debatte. Auf diese Debatte und die inzwischen beträchtlich angewachsene Literatur zu diesem Thema kann hier nicht eingegangen werden. Dies ist aber auch deshalb erläßlich, weil Thackray ja gerade nicht diese alchemistische Seite des „Janusgesichts Newtons“ (Dobbs zweites, 1991 erschienenes Buch zu diesem Thema trägt den Titel The Janus faces of genius ) ins Visier nimmt. Vielmehr bezieht sich die Rede vom Einfluß des Newtonianismus bei ihm wie bei anderen auf das traditionelle Newton-Bild, das Newton als Atomisten und mathematischen Physiker zeigt.Google Scholar

„Was blieb, war die Ausfüllung dieses skizzenhaft vorliegenden Programms, die Bestimmung der Affinitätsverhältnisse bei den bekannten Substanzen, die Erstellung von Affinitätsreihen. Mit diesen trat Etienne François Geoffrey (1672–1731) 1718 an die öffentlichkeit.“ (Carrier (1986) 330)Google Scholar

„Affinity tables have been much criticized on the ground that they are merely lists of reactions with no underlying theory. But this was exactly what was wanted: the first thing was to provide a convenient summary of a large body of experimental results, and not to assume any theories or principles or causes a priori. From such a table of experimental results generalizations might in time be correctly derived — not theories of occult qualities, but genuine quantitative natural laws.“ (Duncan (1964) 181) — Ebenso heißt es in Duncan (1970) XIX: „The correct procedure was to bring the mass of experimental results into order, and then to look for some general pattern which might be perceived in them. Tables of affinity were one way of trying to reduce such results into an ordered pattern.“Google Scholar

„To philosophers of the early eighteenth century, an age that prided itself on solving all problems in a spirit of reason and enlightenment, and on reducing everything to systematic order, chemistry must have seemed very untidy and unorganized. (…) Nowadays we are accustomed to relating all the facts of chemistry to the periodic table, and the whole science seems to fit into a pattern (…)“. (Duncan (1964) 180) „To chemists who felt that their own branch of philosophy was undeveloped in comparison with astronomy or physics, and that a developed science ought to display order, mathematical reasoning precision, and enlightenment, chemistry before Lavoisier must have seemed untidy and unorganized, with no underlying pattern. Nowadays the perodic table is the framework of organization for inorganic chemistry.“ (Duncan (1970) XIX)Google Scholar

„However, as a summary of chemistry or even a classification of substances, it must be admitted that Geoffroy’s and most later tables are a little disappointing. (…) Geoffroy’s sixteen columns are headed Acid Spirits, Acid of Marine Salt, Nitrous Acid, Vitriolic Acid, Absorbent Earth, Fixed Alkaline Salt (…), Volatile Alkaline Salt (…), Metallic Substances, Mineral Sulphur, Mercury, Lead, Copper, Silver, Iron, Regulus of Antimony (…), and water. These are far from being all the substances which were known, or even which were believed to be elementary.“ (Duncan (1970) XX ff.)Google Scholar

„Il s’agit là d’une simple constatation de faits (…). Bien que Geoffroy ne soit ni un ‘mécaniste’, ni un ‘newtonien’, mais plutôt un empiriste (…).“ (Goupil (1991) 134 f.)Google Scholar

Vgl.Goupil (1991).Google Scholar

Vgl. Holmes (1989).Google Scholar

„Overlooked in most of these historical discussions of Geoffroy’s table is the particular character of the chemical substances and changes summarized in it.“ (Holmes (1989) 39)Google Scholar

Vgl. Holmes (1989) 5.Google Scholar

Vgl. Multhauf (1966) 305 ff.Google Scholar

Vgl. Holmes (1989) 40.Google Scholar

„In any case, the table was a nodal point in the continuing evolution of a pragmatic chemistry of operations oriented around the concept of the middle salt.“ (Holmes (1989) 40)Google Scholar

„Homberg’s classification of middle salts and Geoffroy’s table provided conceptual frameworks to organize and clarify knowledge of chemical substances and operations that had been accumulating over the preceding century.“ (Holmes (1989)41)Google Scholar

„Concurrently, they found it possible to interpret the composition of certain mineral substances more pragmatically in terms of tangible constituents into which they could decompose them and from which they could sometimes recompose them. (…) By the end of the century these operational interpretations of composition had gained a practical ascendancy over the older conceptions based on principles and elements (…)“. (Holmes (1989) 36 f.)Google Scholar

Vgl. Geoffroy (1704) u. (1709).Google Scholar

Für diese Position ist u.a. charakteristisch, daß der von Geoffroy verwendete Begriff experience in den englischen Übersetzungen meist mit „experiment“ übersetzt wird. So übersetzt z.B. Holmes den Satz „J’expose aujourd’hui dans cette Table ces differents rapports que jai recüeillis tant des experience & des observations des autres Chimistes que des miennes propres“ (Geoffroy (1718) 203) mit „as much from the experiments and observations of other chemists as from my own“ (Holmes (1989) 40).Google Scholar

Aus Geoffroy (1718).Google Scholar

Vgl. dazu unten Teil VI und Homberg(1702) U. (1708).Google Scholar

Kaliumcarbonat und Natriumcarbonat unterschied man erst seit 1736 als vegetabilisches Alkali und mineralisches Alkali. Kaliumcarbonat wurde im Handel unter der Bezeichnung Pottasche geführt und durch Auslaugen von Holzasche und mehrfaches Umkristallisieren gewonnen. Für besondere Zwecke benutzte man das aus verkohltem Weinstein (Kaliumtartrat) erhaltene Weinsteinsalz (Kaliumcarbonat), auch sal tartari genannt. Diese auf verschiedene Weise hergestellten und häufig nur für ähnlich gehaltenen Salze wurden zusammen mit der Soda (Natriumcarbonat) unter der Bezeichnung fixe Alkalien zu einer einheitlichen Stoffklasse zusammengefaßt und den flüchtigen Alkalien gegenübergestellt. Vgl. unten Teil IV und Kopp GdCh IV 6 ff., III 24 f.Google Scholar

Die aus dem Alaun erhaltene Erde wurde mit der Kalkerde zusammen als kalkichte Erde bezeichnet und von dieser lange Zeit nicht chemisch unterschieden — vgl. KOPP GdCh IV 59 f. Darüber hinaus hielt Geoffroy auch die Base des Kochsalzes für eine Erde — vgl. Geoffroy (1718) 207.Google Scholar

Zu diesem und den folgenden im 17. Jahrhundert hergestellten Salzen vgl.unten Teil IV.Google Scholar

Geoffroy erwidert auf diese Kritik in den Memoiren der Pariser Akademie von 1720, gebrannter Kalk sei keine gewöhnliche absorbierende Erde, denn er zeige größere Übereinstimmungen mit fixen Alkalien als mit Erden. Vgl. Geoffroy (1720)21.Google Scholar

Dabei handelte es sich in Abhängigkeit vom Löslichkeitsprodukt um Metallcarbonate,-oxide oder-hydroxide. Der Terminus Metallkalk bedeutete aber im 17. und frühen 18. Jahrhundert pulverisiertes Metall. Die reduzierende Wirkung des Brennmaterials hat erst Stahl erkannt und in seiner Phlogistontheorie behauptet.Google Scholar

Der Terminus Auflösung wurde in der Chemie des 18. Jahrhunderts synonym mit dem der chemischen Verbindung verwendet. Gerade in Hinblick auf die von Geoffroy hervorgehobenen Fälle, der Salzsäure und Salpetersäure, würde die Lesart als unterschiedliches Auflösungsvermögen wenig Sinn machen, da es speziell die Salzsäure und nicht die Salpetersäure ist, die zahlreiche Metalle, nämlich diejenigen, deren Normalpotential über dem des Wasserstoffs liegt, nicht auflösen bzw. nicht oxidieren kann.Google Scholar

Königswasser ist ein Gemisch, das zum größeren Teil aus Salzsäure und zum kleineren aus Salpetersäure besteht.Google Scholar

Entsprechend der Spannungsreihe der Metalle können die edlen Metalle Platin, Gold, Quecksilber, Silber und Kupfer, deren Normalpotcntiale über dem des Wasserstoffs liegen, nur von oxidierenden Säuren, nicht aber von Salzsäure aufgelöst werden.Google Scholar

Vgl. Glaser (1663/D) 123.Google Scholar

Sn + 2HgCl2 → SnCl4 + 2 HgGoogle Scholar

Sb₂S₃ + 3 HgCl₂ → 2 SbCl₃ + 3 HgSGoogle Scholar

Zinn, aus dem der von Kunckel in seinem Laboratorium Chymicum (1716) beschriebene weiße Zinnkalk (Zinnitrat) gebildet werden kann, fehlt in dieser Reihe.Google Scholar

Vgl. dazu auch KOPP GdCh IV 199. Die Redoxpotentiale von Ag/Ag⁺ und Hg/Hg²⁺ liegen nahe beieinander. Bei höherer Silberionenkonzentration als der Normalkonzentration kann das Redoxpotential von Ag/Ag⁺ höher werden als das von Hg/Hg ²⁺.Google Scholar

AdS (HuM) von 1704, (M) 278–286.Google Scholar

Homberg (1703) 31–40.Google Scholar

Vgl. Stahl (1718). Geoffroys öliges Prinzip ist identisch mit Stahls Phlogiston, wie Geoffroy explizit erwähnt — vg].Geoffroy(1720)28.Google Scholar

Vgl. unten III.1.Google Scholar

Im ersten Reaktionsschritt entsteht ein Sulfid, z.B.: Na₂SO₄ + 4 C → Na₂S + 4 CO Durch Ansäuren erfolgt eine Oxidation des Schwefels mit Luftsauerstoff: 2 S^2- + O₂ + 4 H⁺ → 2 S + 2 H₂OGoogle Scholar

„Je ne doute point aprés cela que suivant ce même procédć on ne tirait du souffre de toutes les liqueurs inflammables mêlées avec les acids vitrioliques.“ Und: „(…) il paroît par les differentes compositions que j’ay faites du souffre, & par 1’Analyse de ce mineral que le souffre commun n’est contenu ni dans les sels vitrioliques, ni dans les matieres huileuses separément, & qu’il ne se forme que de l’ union des deux ensemble.“ (Geoffroy (1704) 283 f.)Google Scholar

Zu dieser Klassifikation des Schwefels als Salz siehe KOPP GdCh III 308.Google Scholar

Vgl. dazu Agricola De re metallica Buch 12, (1556) 704.Google Scholar

Vgl. dazu Agricola De re metallica Buch 8, (1556) 357.Google Scholar

Unter Pierre calaminaire ist Galmei (Zinkcarbonat) zu verstehen, das man im 17. und 18. Jahrhundert für ein Metall oder Halbmetall hielt und auch oft mit Zink (Zinc) verwechselte.Google Scholar

Geoffroy spielt auf diesen Umstand am Schluß seines Kommentars an: „I! faut observer que dans plusieurs de ces experiences la séparation des matieres n’est pas toüjours parfaitement exacte & précise.“ (Geoffroy(1718) 212.) Auch Macquer geht in seinen Elemens de Chymie Theorique, in denen er die Tabelle Geoffroys unverändert übernahm, auf dieses Problem ein: „(…) die verschiedenen Grade von den Verwandtschaften der metallischen Substanzen mit dem Merkur sind nicht so gut bestimmt, als die anderen Verwandtschaften, davon wir bisher geredet haben; angesehen sie sich meistentheils mit ihm vereinigen, ohne daß sie einander ausschließen. Man kann also von ihrem Grade der Verwandtschaft nicht viel urtheilen, als nach der Leichtigkeit, mit welcher sie sich mit ihm amalgamieren.“ (Macquer (1749/D) 285) Vgl. dazu auch C.E. Geliert im Kommentar zu seiner 1751 veröffentlichten Tabelle der Auflösungen verschiedener Körper (Gellert (1751) 173).Google Scholar

Aceton wurde durch Erhitzen von Acetaten erhalten.Google Scholar

Aus heutiger Sicht gelten nicht alle Stoffkombinationen der Tabelle als chemische Verbindungen in dem engeren Sinn von stöchiometrischen Verbindungen, nämlich die wässrigen Auflösungen, die Amalgame und die Legierungen. Die Ordnungsreihen der Metalle mit den Säuren und mit Schwefel können heute als Redoxreihen bei Normalbedingungen reformuliert und die Ordnungsreihen der übrigen Stoffe auf die Unterschiede des Dissoziationsgleichgewichts bzw. des Löslich-keitsprodukts in wässrigen Lösungen oder Schmelzen zurückgeführt werden.Google Scholar

„(…) matieres qu’on a coûtume de travailler en Chimie“; „substances qui s’employent en Chimie (…)“. (Geoffroy (1718)203)Google Scholar

Zur Bedeutung dieses Begriffs vgl. unten III. 1.Google Scholar

„On observe en Chimie certains rapports entre differens corps, qui font qu’il.s s’unissent aisément les uns aux autres. Ces rapports ont leurs degrés & leurs loix.“ (Geoffroy (1718) 202) Andere Formulierungen sind: „disposition à s’unir“, „l’ordre de rapport“, „convenance“ und „regle constante“.Google Scholar

„(…) une juste idée du rapport que les differentes substances ont les unes avec les autres“ — Geoffroy (1718)203.Google Scholar

„(…) une methode aisée pour découvrir ce qui se passe dans plusieurs de leurs operations“ — Geoffroy (1718) 203.Google Scholar

„Etj’ai crû qu’on pourroit dé du ire de ces observations la proposition suivante (…) Toutes les fois que deux substances qui ont quelque disposition à se joindre 1’une avec l’autre, se trouvent unies ensemble; s’il en survient une troisieme qui ait plus de rapport avec l’une des deux, elle s’y unit en faisant lächer prise à l’autre“ (Geoffroy (1718) 202 f.)Google Scholar

Vgl. dazu Hall (1983) 272 f.: „Robert Boyle frequently applied the word.chemist ‘in this way, as describing those who thought and worked in accordance with the tree-principle theory. Otherwise the chemist was only distinguished from other men by the nature of his methods:,What is accomplished by fire‘, wrote Paracelsus, is alchemy — whether in the furnace or in the kitchen stove.’ The chemist was indeed primarily a pyrolechnician (…). In this sense the metal-refiner, the soap-boiler and the distiller were chemists (…).“Google Scholar

Vgl. zum Folgenden neben Partington (HC III 49 f.) Spllter (1929), Contant (1952) 55 ff. und Smeaton (1972) 352 ff.Google Scholar

Vgl. zum Folgenden Partington HC III 42 ff.Google Scholar

Vgl. Partington HC III 10 ff. und Contant (1952).Google Scholar

Vgl. Contant (1952) 51 f.Google Scholar

Siehe Histoire de l’Académie Royale des Sciences depuis 1666 jusqu’à son Renouvellement en 1699, 2 Bde., Paris 1733; Memoiresde l’Académie Royale des Sciences depuis 1666 jusqu’à 1699, Bd.3–10, Paris 1733; Table générale des ma-tières contenues dans l’Histoire et les Mémoires de l’Académie Royale des Sciences, Bd.l, Paris 1734.Google Scholar

Unter Kalzinierung versteht man starkes Erhitzen an offener Luft. Dabei entsteht aus Kalkstein der sogenannte Ätzkalk oder gebrannte Kalk, und aus Metallen entstehen die Metallkalke (Metalloxide).Google Scholar

Rückblickend konstatierte Fourcroy im Artikel „Chimie“ der Encyclopédie méthodique, daß seit der Gründung der Akademie die Pflanzenanalysen planmäßig unternommen wurden: „Presque dès les premières séances de l’acadé-mie des sciences de Paris, on traça le plan de l’analyse des végétaux par la distillation (…)“. (EM III 338)Google Scholar

„L’Académie commença ses travaux Chymiques par des Analyses faites selon la pratique ordinaire. Plus de 1400 plantes (…) ne lui donnerent que les memes produits, quelque différentes qu’elles fus-sent entr’elles, & ne lui apprirent autre chose, sinon que ce travail ne pouvoit conduire à la connoissance de l’intérieur des Mixtes. Tout devenoit égal par ces décompositions, ce n’étoient que des materiaux & des platras tout semblables de bâtimens détruits, & il ne restoit dans cet amas confus aueunes marques des dispositions régulieres qui avoient formé les différens bâtimens. M. Lemery, dont nous empruntons cette comparaison, a proposé des Réflexions sur ces anciennes & inutiles Analyses.“ (AdS (HuM) 1719 (H) 51) — Mit Monsieur Lemery ist Louis Lemery, der Sohn Nicolas Lemerys, gemeint.Google Scholar

Die einzige relativ ausführliche Gesamtdarstellung der Elementen-und Prinzipientheorie in Frankreich gibt Hélène Metzger (Metzger 1923). Ihre Darstellung verfährt aber referierend und verbleibt weitgehend deskriptiv. Einen Einblick gibt auch Debus (1991) 129–134.Google Scholar