Halogene und Walter Heitler: Unterschied zwischen den Seiten

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Die '''Halogene''' [{{IPA|halogeːnə}}] („Salzbildner“, von {{grcS|ἅλς}} ''háls'' „Salz“ und {{lang|grc|γεννάω}} ''gennáō'' „erzeugen“) bilden die ''7.&nbsp;Hauptgruppe'' oder nach neuer Gruppierung des Periodensystems die ''Gruppe&nbsp;17'' im [[Periodensystem|Periodensystem der Elemente]], die aus folgenden sechs [[Chemisches Element|Elementen]] besteht: [[Fluor]], [[Chlor]], [[Brom]], [[Iod]], dem äußerst seltenen [[Radioaktivität|radioaktiven]] [[Astat]] und dem 2010 erstmals künstlich erzeugten, sehr instabilen [[Tenness]]<ref>[http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,687632,00.html Spiegel Online: Ordnungszahl 117, Physiker erzeugen neues chemisches Element]</ref>. Die [[Gruppe des Periodensystems|Gruppe]] der Halogene steht am rechten Rand des Periodensystems zwischen den [[Chalkogene]]n (6. Hauptgruppe) und [[Edelgase]]n (8. Hauptgruppe).
[[Datei:Walter Heitler.jpg|thumb|[[Walter Heitler]] (1904-1981), war ein deutscher Physiker und Professor für theoretische Physik in Zürich. Er arbeitete hauptsächlich an der [[Quantenmechanik|quantenmechanischen]] Beschreibung [[Chemische Bindung|chemischer Bindungen]] und veröffentlichte auch eine Reihe naturphilosophischer und wissenschaftskritischer Bücher, in denen er die Gefahren einer einseitig [[mechanistisch]]-[[Reduktionismus|reduktionistischen]] Weltsicht aufzeigte.]]


Diese [[Nichtmetalle]] sind im elementaren Zustand sehr reaktionsfreudig ([[Fluor]] kann unter [[Brand|Feuererscheinung]] reagieren), farbig und reagieren mit Metallen zu Salzen (Namensherkunft) und mit [[Wasserstoff]] unter [[Normalbedingung]] zu Halogenwasserstoffen (gasförmige, [[Proton (Chemie)|einprotonige]] Säuren).
'''Walter Heinrich Heitler''' (* [[2. Januar]] [[1904]] in [[w:Karlsruhe|Karlsruhe]]; † [[15. November]] [[1981]] in [[w:Zürich|Zürich]]) war ein [[Deutschland|deutscher]] [[Physiker]].


Die erstgenannten vier stabilen Elemente spielen wichtige Rollen in [[Chemie]], [[Biologie]] und [[Medizin]]. [[Astat]] dient in organischen Verbindungen in der Nuklearmedizin zur Bestrahlung von bösartigen Tumoren.<ref>{{cite journal |author=M. J. Willhauck, B. R. Samani, I. Wolf, R. Senekowitsch-Schmidtke, H. J. Stark, G. J. Meyer, W. H. Knapp, B. Göke, J. C. Morris, C. Spitzweg |title=The potential of <sup>211</sup>Astatine for NIS-mediated radionuclide therapy in prostate cancer |journal=Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging |volume=35 |issue=7 |pages=1272–1281 |year=2008 |month=July |pmid=18404268 |doi=10.1007/s00259-008-0775-4 |url=}}</ref>
Walter Heitler studierte ab 1922 an der [[w:Technische Hochschule Karlsruhe|Technischen Hochschule Karlsruhe]], der [[w:Humboldt-Universität zu Berlin|Humboldt-Universität zu Berlin]] und ab 1924 der [[w:Ludwig-Maximilians-Universität München|Ludwig-Maximilians-Universität München]] theoretische Physik. Zu seinen Lehrern in München gehörte unter anderem auch Arnold Sommerfeld. 1926 promovierte er bei [[w:Karl Ferdinand Herzfeld|Karl Ferdinand Herzfeld]] in [[w:München|München]]. Die Dissertation wurde unter dem Titel ''Zwei Beiträge zur Theorie konzentrierter Lösungen'' in den [[w:Annalen der Physik|Annalen der Physik]] veröffentlicht.<ref>Walter Heitler: ''Zwei Beiträge zur Theorie konzentrierter Lösungen.'' Annalen der Physik, Band 385, Heft 15, S. 629–671 (1926), {{doi|10.1002/andp.19263851502}}</ref>  
Von 1926 bis 1927 war er als Stipendiat der [[w:Rockefeller Foundation|Rockefeller Foundation]] am Institut für Theoretische Physik der [[w:Universität Kopenhagen|Universität Kopenhagen]] bei Niels Bohr tätig und anschließend bei [[Erwin Schrödinger]] an der [[w:Universität Zürich|Universität Zürich]]. Gemeinsam mit [[w:Fritz London|Fritz London]] legte er 1927 in Zürich ein Modell für die [[Atombindung|kovalente Bindung]] im [[Wasserstoff|Wasserstoff-Molekül]] vor, mit dem die Grundlage für die [[w:Valenzstrukturtheorie|Valenzstrukturtheorie]] der [[Quantenchemie]] gelegt wurde. Diese Arbeit beeinflusste auch den jungen [[w:Linus Pauling|Linus Pauling]], der zu dieser Zeit als [[w:Guggenheim-Stipendium|Guggenheim-Stipendiat]] bei Schrödinger arbeitete. Die quantenmechanische Beschreibung chemischer Bindungen wurde zu einem Hauptforschungsgebiet Heitlers.


== Vorkommen ==
Nach der Machtübernahme der Nationalsozialisten emigrierte Heitler, der nach den Kriterien der Nazis als Jude galt, 1933 nach Großbritannien. In Großbritannien war Heitler zunächst als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der [[w:University of Bristol|Universität Bristol]] bei [[w:Nevill Francis Mott|Nevill Francis Mott]] tätig. 1934 war er mit dem ebenfalls emigrierten [[w:Hans Bethe|Hans Bethe]] an der Entwicklung der Theorie der Bremsung von Elektronen ([[w:Bremsstrahlung|Bremsstrahlung]], [[w:Bethe-Heitler-Formel|Bethe-Heitler-Formel]]) durch Materie beteiligt. In den 1930er Jahren publizierte er Arbeiten zur Quantentheorie der Strahlung und zur kosmischen Strahlung.
[[Datei:Halit-Kristalle.jpg|mini|150px|Kochsalzkristalle]]
Nach der militärischen Niederlage Frankreichs im [[w:Westfeldzug|Westfeldzug]] 1940 wurde Heitler für einige Monate als vermeintlich "feindlicher Ausländer" auf der [[w:Isle of Man|Isle of Man]] interniert.
Halogene kommen in der Natur vor allem als einfach negativ geladene [[Anion]]en in Salzen vor. Das zugehörige [[Kation]] ist meist ein [[Alkalimetall|Alkali-]] oder [[Erdalkalimetall]], insbesondere die [[Natrium]]salze der Halogene sind häufig anzutreffen. Aus diesen können dann die Halogene mittels [[Elektrolyse]] gewonnen werden. Ein nicht unbeträchtlicher Teil der [[Halogenide]] ist im [[Meer]]wasser gelöst.


Wichtige Halogenid-Verbindungen:
1941 wurde er [[w:Professur|Professor]] am [[w:Dublin Institute for Advanced Studies|Dublin Institute for Advanced Studies]]. Die Stelle war ihm durch Erwin Schrödinger, der mittlerweile dort tätig war, vermittelt worden. 1949 wurde er als Professor an die [[w:Universität Zürich|Universität Zürich]] berufen.
* [[Natriumfluorid]], NaF
* [[Calciumfluorid]], CaF<sub>2</sub> (Flussspat)
* Natriumhexafluoridoaluminat (ein Komplexsalz), Na<sub>3</sub>[AlF<sub>6</sub>] ([[Kryolith]])
* [[Natriumchlorid]], NaCl (Kochsalz)
* [[Kaliumchlorid]], KCl
* [[Natriumbromid]], NaBr
* [[Kaliumbromid]], KBr
* [[Natriumiodid]], NaI


Im Gegensatz zu den anderen Halogenen kommt Iod auch in der Natur als [[Iodat]] vor.
Heitler wurde 1948 als Mitglied („[[w:Fellow|Fellow]]“) in die [[w:Royal Society|Royal Society]] aufgenommen.<ref>{{RoyalSocietyUKArchiv|AuthorizedFormsOfName=Heitler; Walter Heinrich (1904 - 1981)|Code=NA1932}}</ref> 1968 wurde er mit der [[w:Max-Planck-Medaille|Max-Planck-Medaille]] der [[w:Deutsche Physikalische Gesellschaft|Deutschen Physikalischen Gesellschaft]] ausgezeichnet, im gleichen Jahr wurde er zum Mitglied der [[w:Leopoldina|Leopoldina]] gewählt. 1977 erhielt er die [[w:Humboldt-Gesellschaft|Goldene Medaille der Humboldt-Gesellschaft]].
Astat, das seltenste natürlich vorkommende Element, ist Zwischenprodukt der [[Uran]]- und [[Thorium-Reihe|Thoriumzerfallsreihen]]. Die Gesamtmenge in der Erdkruste beträgt lediglich 25&nbsp;g.


== Gewinnung der Reinelemente ==
Seit 1960 arbeitete er verstärkt über philosophische und ethische Probleme naturwissenschaftlicher Forschung. In seinen Veröffentlichungen versuchte er, anhand von Beispielen aus Mathematik, Physik, Biologie und Psychologie die sinnliche Erfahrungswelt für die übersinnliche, geistige oder transzendente Welt durchsichtig zu machen.  
Fluorgas F<sub>2</sub> lässt sich nur durch elektrochemische Vorgänge gewinnen, da es kein Element und keine Verbindung gibt, die ein größeres Redox-Potential als Fluor hat und dieses oxidieren könnte (Oxidation, weil Elektronenabgabe von 2&nbsp;F<sup>−</sup> zu F<sub>2</sub>, andere Halogene analog).


Alle anderen Halogene lassen sich neben der elektrochemischen [[Synthese (Chemie)|Darstellung]] (z.&nbsp;B. [[Chloralkalielektrolyse]]) auch mit Oxidationsmittel wie MnO<sub>2</sub> ([[Mangandioxid|Braunstein]]), KMnO<sub>4</sub> ([[Kaliumpermanganat]]) herstellen.
{{Zitat|Ein mathematisch formuliertes Gesetz
ist etwas Geistiges. Wir können es so nennen,
weil es menschlicher Geist ist, der es erkennt.
Der Ausdruck Geist mag heute, wo ein
überbordender Materialismus und Positivismus
seine zum Teil recht üblen Blüten treibt, nicht
sehr populär sein. Aber eben deshalb müssen
wir uns darüber klar werden, was Naturgesetz
und Naturerkenntnis ist. Die Natur folgt also
diesem nicht-materiellen geistigen Element,
dem Gesetz. Folglich sind auch geistige Elemente
in der Natur selbst verankert. Zu diesen
gehört die Mathematik, die zur Formulierung
des Gesetzes nötig ist, sogar hohe und höchste
Mathematik. Anderseits ist der Forscher der
begnadet ist, eine Entdeckung zu machen in
der Lage, eben dieses die Natur durchdringende
geistige Element zu durchdringen. Und hier zeigt
sich die Verbindung zwischen dem menschlichen,
erkennenden Geist und den in der Natur
existierenden transzendenten Elementen. Am
besten sehen wir die Sache, wenn wir uns der
Platonischen Ausdrucksweise bedienen, obwohl Plato diese Art von Naturgesetz
noch nicht kannte. Demnach wäre das Naturgesetz
ein Urbild, eine «Idee» - im Sinne des griechischen Wortes Eidea - dem die Natur folgt
und die der Mensch ''wahrnehmen'' kann. Das ist es dann, was man den Einfall nennt.
Durch dieses Urbild ist der Mensch mit der Natur verbunden. Der Mensch, der es erkennen kann, die Natur, die ihm als Gesetz folgt.|Walter Heitler|Naturwissenschaft ist Geisteswissenschaft, S. 14f.}}


Eine weitere Möglichkeit zur Gewinnung von Brom oder Iod ist das Einleiten von Chlorgas als Oxidationsmittel in konzentrierte Bromid- bzw. Iodidlösungen:
Die physikalischen Gesetze, die dem [[rational]]en [[Verstand]] zugänglich sind, bilden dabei nur die unterste Schicht. Höhere Gesetze gestalten das [[Leben]]dige. Heitler bezieht in diesem Zusammenhang auch die [[Sphärenharmonie]] mit ein.


:<math>\mathrm{Cl_2 + 2 \ Br^- \longrightarrow 2 \ Cl^- + Br_2}</math>
{{Zitat|Soweit wir bis jetzt gesehen haben,
beheimatet die Welt der Transzendenz die mathematischen
und physikalischen Gesetze, die wir mit dem Organ unseres
Verstandes erfassen. Sie ist unendlich viel reicher, reicher auch
besonders an vielem, was dem rationalen, analysierenden Verstand
nicht zugänglich ist - wie wir in den folgenden Kapiteln
sehen werden. Wir haben allen Grund, bescheiden zu sein vor
dem, was wir nicht kennen; unsere heutigen Erkenntnisse mögen
noch so groß sein - was wir nicht können, ist noch viel
größer. Könnte es nicht sein, daß die «Harmonie der Sphären»
auch in der Welt der Transzendenz ihre Heimat hat (gleichgültig,
wie es mit den Keplerschen Verhältnissen steht) und
nicht bloß Phantasie ist, aber daß uns heute das Erkenntnisorgan
fehlt, sie zu erkennen?|Walter Heitler|''Die Natur und das Göttliche'', S. 46}}


:<math>\mathrm{Cl_2 + 2 \ I^- \longrightarrow 2 \ Cl^- + I_2}</math>
Heitler berief sich, ähnlich wie [[Werner Heisenberg]] und [[Erwin Schrödinger]], auch auf die [[Platon]]ische [[Ideenlehre]]. Insbesondere in seiner Schrift ''Die Natur und das Göttliche'' wandte er sich dabei auch an ein breites Leserpublikum. Von seiner christlichen Überzeugung her war es ihm ein zentrales Anliegen, Beziehungen zwischen der physischen Erfahrungswelt und der metaphysischen Offenbarungswelt anhand von Texten aus dem Alten und Neuen Testament aufzudecken.


Hier sei zur Gewinnung von Chlor auch das [[Deacon-Verfahren]] erwähnt ([[Redoxreaktion]] von Salzsäuregas mit Luft als Oxidationsmittel zu Wasser und Chlorgas):
{{Zitat|Drei
Dinge gehören zusammen: die Natur, die wir mit unseren
Sinnen beobachten, die Welt der Transzendenz, die die Heimat
der geistigen Urbilder ist, von denen die Natur durchwoben
ist, und der menschliche Geist, der zu dieser Welt der
Transzendenz Zugang hat und nach und nach Erkenntnis ihres
Inhalts gewinnt.


:<math>\mathrm{4 \ HCl + O_2 \ \xrightarrow {450 \, ^{\circ}C, \ Kat} \ 2 \ Cl_2 + 2 \ H_2O}</math>
Wir kommen nun zu einer zentralen Frage. Die Welt der
Transzendenz besitzt offensichtlich Inhalte von nicht geringer
Intelligenz. Selbst auf dem Gebiet der Mathematik und Physik
werden wir noch lange nicht behaupten können, daß wir schon
das ganze Maß dieser Intelligenz kennen und uns zugänglich
gemacht haben. Wenn wir im nächsten Kapitel von biologischen
Tatsachen und Prozessen sprechen werden, dann werden
wir eine Ahnung davon erhalten, wie viel tiefer unser Intellekt
auch im besten Fall steht als die «Intelligenz», besser
gesagt Weisheit, die im Bau lebender Organismen vorliegt.
Man wird kaum der Frage aus dem Weg gehen können, woher
diese Weisheit oder Intelligenz kommt. Hat sie einfach von
Ewigkeit her bestanden? Oder wer hat diese Gesetze erdacht?
Unsere biologischen Kenntnisse deuten auf Entwicklung hin.
Sollte es bei der Physik anders sein, sollten ihre Gesetze seit
Ewigkeit gegolten haben? Wir werden sehen, daß dies kaum
denkbar ist, daß auch diese Gesetze einmal entstanden sind.
Viele Forscher, besonders vergangener Jahrzehnte und Jahrhunderte,
haben mit Selbstverständlichkeit von einer göttlichen
Schöpfung gesprochen. Die Welt der Transzendenz, die
wir erkennen, ist Schöpfung eines unendlich überlegenen göttlichen
Geistes. Der Urgrund, aus dem alles Sein floß, ist der
Geist, den wir wegen seiner unfaßbaren Größe Gott nennen.|Walter Heitler|''Die Natur und das Göttliche'', S. 39f}}


== Eigenschaften ==
Deutlich klingt hier der von [[Thomas von Aquin]] vertretene gemäßigte [[Ideenrealismus]] an. Thomas hatte unterschieden zwischen
=== Physikalische Eigenschaften ===
[[Datei:Halogene.jpg|mini|links|Die vier stabilen Halogene: Ihre Farbigkeit nimmt von Fluor bis Iod zu]]


Elementare Halogene sind farbige, leicht flüchtige bis gasförmige Substanzen, die in Wasser löslich sind (Fluor reagiert). Ihre Farbintensität, Siedepunkte und Dichte nehmen mit der Ordnungszahl zu. Sie liegen in Form von zweiatomigen Molekülen der Form X<sub>2</sub> vor (z.&nbsp;B. F<sub>2</sub> und Cl<sub>2</sub>) und sind daher Nichtleiter (Isolatoren).
#Universalien, die sich in der göttlichen Vernunft bilden und vor den Einzeldingen existieren ('''[[universalia ante rem]]'''),  
#Universalien, die als Allgemeines in den Einzeldingen selbst existieren ('''[[universalia in re]]'''),
#Universalien, die als Begriffe im Verstand des Menschen existieren, das heißt nach den Dingen ('''[[universalia post rem]]''').  


* Die Farbintensität im gasförmigen [[Aggregatzustand]] steigt mit zunehmender Ordnungszahl.
== Schriften ==
 
* ''The quantum theory of radiation''. Oxford University Press, London 1949.
* [[Dichte]], [[Schmelzpunkt|Schmelz-]] und [[Siedepunkt]] nehmen aufgrund der Zunahme der Molmasse von oben nach unten zu. Bei [[Standardbedingungen]] sind Fluor und Chlor Gase, Brom ist eine Flüssigkeit und Iod fest.
* ''Elementare Wellenmechanik. Mit Anwendungen auf die Quantenchemie''. 2. Auflage. Vieweg, Braunschweig 1961.
{{Absatz|links}}
* ''Der Mensch und die naturwissenschaftliche Erkenntnis''. Vieweg, Braunschweig 1970, ISBN 3-528-07116-8.
 
* ''Naturphilosophische Streifzüge''. Vieweg, Braunschweig 1970, ISBN 3-528-08284-4.  
=== Chemische Eigenschaften ===
* ''Naturwissenschaft ist Geisteswissenschaft''. Die Waage, Zürich 1972.
Halogene sind sehr reaktionsfreudige Nichtmetalle, da ihnen nur noch ein einziges [[Valenzelektron]] zur Vollbesetzung der [[Valenzschale]] fehlt. Da die Halogen-Halogen-Bindung nicht sehr stabil ist, reagieren auch Halogenmoleküle heftig; die Reaktivität nimmt, wie die [[Elektronegativität]], von Fluor zu Iod ab. Gleichzeitig steigt die 1. [[Ionisierungsenergie]] nach oben hin an. Die Eigenschaften von Astat sind jedoch größtenteils unerforscht, wahrscheinlich ist es aber aus chemischer Sicht dem Iod sehr ähnlich.
* ''Wahrheit und Richtigkeit in den exakten Wissenschaften'' Steiner, Wiesbaden 1972.
 
* ''Die Natur und das Göttliche''. Klett und Balmer, Zug 1974, ISBN 3-7206-9001-6.
* Halogene reagieren mit [[Metalle]]n unter Bildung von Salzen, was ihnen ihren Namen einbrachte.
* ''Über die Komplementarität von lebloser und lebender Materie. Abhandlungen der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Klasse'', Jahrg. 1976, Nr. 1, Mainz, Verlag der Akademie der Wissenschaften und der Literatur, Kommission bei F. Steiner, 1976
: Beispiel: Bildung von [[Natriumchlorid|Kochsalz]] ([[Natriumchlorid|NaCl]]):
* ''Gottesbeweise? und weitere Vorträge''. Klett und Balmer, Zug 1977.
 
* ''Schöpfung, die Öffnung der Naturwissenschaft zum Göttlichen'', Verlag der Arche, 1979, ISBN 978-3-7160-1663-3
:<math>\mathrm{2 \ Na + Cl_2 \longrightarrow 2 \ NaCl}</math>
* ''Schöpfung als Gottesbeweis. Die Öffnung der Naturwissenschaft zum Göttlichen'', 1979
 
* Halogene reagieren [[exotherm]] mit [[Wasserstoff]] unter Bildung von [[Halogenwasserstoffe]]n, die, in Wasser gelöst, mehr oder weniger starke [[Säure]]n sind. Die Heftigkeit der Reaktion nimmt von Fluor zu Iod ab.
: Beispiel: [[Chlorknallgas]]reaktion:
 
:<math>\mathrm{H_2 + Cl_2 \longrightarrow 2 \ HCl}</math>
 
* Die Wasserlöslichkeit der Halogene nimmt von Fluor zu Iod ab, wobei Fluor mit Wasser unter Bildung von Fluorwasserstoff und [[Sauerstoff]] reagiert.
 
:<math>\mathrm{2 \ F_2 + 2 \ H_2O \longrightarrow 4 \ HF + O_2}</math>
 
* Die Halogene sind von Iod zu Fluor zunehmend [[gift]]ig.
 
== Verwendung ==
In der organischen Chemie werden sie zur Synthese von Halogenverbindungen verwendet. Das Verfahren wird allgemein als [[Halogenierung]] bezeichnet.
 
Durch Zugabe von Halogenen in Glühlampen wird durch den [[Wolfram-Halogen-Kreisprozess]] deren Lebensdauer und Lichtausbeute erhöht. Man spricht dann auch von [[Halogenlampe]]n.
 
== Verbindungen ==
=== Halogenide ===
{{Hauptartikel|Halogenide}}
[[Datei:Copper(I) iodide.jpg|mini|Kupfer(I)-iodid, ein aus Kupfer(II)-sulfat-Lösung und Natriumiodid synthetisierbares [[Präparat]] (wasserunlöslich)]]
Ionische Halogenverbindungen wie z.&nbsp;B. die [[Fluoride]], [[Chloride]], [[Bromide]] und [[Iodide]] sind salzartige Stoffe. Dementsprechend haben sie hohe Schmelzpunkte, sind spröde und elektrische Nichtleiter außer in Schmelze und Lösung. Die meisten Halogenide sind wasserlöslich (wie z.&nbsp;B. Kochsalz, [[Natriumchlorid]]; wasserunlöslich sind Blei-, Quecksilber- und Silberhalogenide (vgl. [[Salzsäuregruppe]]) sowie Kupfer(I)-halogenide. Viele Halogenide kommen in der Natur in Form von Mineralien vor (s.&nbsp;u.).
 
=== Halogenwasserstoffe ===
{{Hauptartikel|Halogenwasserstoffe}}
 
* [[Fluorwasserstoff]] (HF) siedet trotz der geringen [[Molmasse]] durch die Bildung von starken [[Wasserstoffbrückenbindung]]en erst bei 19,5&nbsp;°C. Die wässrige Lösung wird [[Flusssäure]] genannt.
* [[Chlorwasserstoff]] (HCl) siedet bei −85&nbsp;°C. HCl löst sich in Wasser und reagiert als sehr starke Säure. Die wässrige Lösung wird [[Salzsäure]] genannt.
* [[Bromwasserstoff]] (HBr) siedet bei −67&nbsp;°C. HBr löst sich in Wasser und reagiert als eine der stärksten Säuren. Die wässrige Lösung wird [[Bromwasserstoffsäure]] genannt.
* [[Iodwasserstoff]] (HI) siedet bei −35&nbsp;°C. HI löst sich in Wasser und reagiert als die stärkste bekannte sauerstofffreie Säure. Die wässrige Lösung wird [[Iodwasserstoffsäure]] genannt.
 
=== Halogensauerstoffsäuren ===
{{Hauptartikel|Halogensauerstoffsäuren}}
Mit Ausnahme von Fluor, dessen einzige Sauerstoffsäure die instabile [[Hypofluorige Säure]] ist, bilden die Halogene vier Arten von [[Sauerstoffsäure]]n, die wie folgt benannt werden:
* HXO: Hypohalogenige Säure (Beispiel: [[Hypochlorige Säure]])
* HXO<sub>2</sub>: Halogenige Säure (Beispiel: [[Chlorige Säure]])
* HXO<sub>3</sub>: Halogensäure (Beispiel: [[Chlorsäure]])
* HXO<sub>4</sub>: Perhalogensäure (Beispiel: [[Perchlorsäure]])
 
<gallery>
HOCl.png|Hypochlorige Säure
Chlorous-acid-2D.png|Chlorige Säure
Chloric-acid-2D.png|Chlorsäure
Perchloric-acid-2D.png|Perchlorsäure
</gallery>
 
Die Säurestärke wächst mit steigender Zahl der Sauerstoffatome, ebenso die [[Oxidation|oxidierende]] Wirkung. Die meisten Sauerstoffsäuren der Halogene sind sehr instabil und zersetzen sich exotherm.
 
=== Interhalogenverbindungen ===
{{Hauptartikel|Interhalogenverbindungen}}
 
Interhalogenverbindungen sind Verbindungen der Halogene untereinander. Es gibt folgende Arten (Y ist das elektronegativere Element):
* XY: alle möglichen Kombinationen existent
* XY<sub>3</sub>: Y ist Fluor, Chlor oder Brom (in IBr<sub>3</sub>)
* XY<sub>5</sub>: Y ist immer Fluor
* XY<sub>7</sub>: nur [[Iodheptafluorid|IF<sub>7</sub>]] bekannt
 
Interhalogenverbindungen sind bei [[Standardbedingungen]] instabil oder äußerst reaktiv.
 
Es existieren auch Interhalogenidionen wie beispielsweise BrF<sub>6</sub><sup>−</sup> und IF<sub>6</sub><sup>−</sup>. Auch Sauerstoffsäurehalogenide wie z.&nbsp;B. [[Perchlorylfluorid]] ClO<sub>3</sub>F oder [[Iodoxipentafluorid]] IOF<sub>5</sub> sind bekannt.
 
== Siehe auch ==
* {{WikipediaDE|Kategorie:Halogen}}
* {{WikipediaDE|Halogene}}
 
== Literatur ==
* M. Binnewies, M. Jäckel, H. Willner: ''Allgemeine und Anorganische Chemie.'' Spektrum Akademischer Verlag, 2004, ISBN 3-8274-0208-5.


== Weblinks ==
== Weblinks ==
{{Wiktionary|Halogen}}
* {{DNB-Portal|118773801}}
{{Wiktionary|Salzbildner}}
* [http://www.mediathek.at/trefferliste/searchword/czoxNDoiV2FsdGVyIEhlaXRsZXIiOw== Walter Heitler im O-Ton] im Online-Archiv der [[w:Österreichische Mediathek|Österreichischen Mediathek]]
* [http://www.chemienet.info/7-hal.html Kurzbeschreibung der Halogene]
* [http://www.guidobauersachs.de/anorg/halogene.html Weitere Kurzbeschreibung der Halogene]


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==
<references />
<references />


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{{Normdaten|TYP=p|GND=118773801|LCCN=n/83/3527|VIAF=97896206}}


[[Kategorie:Nichtmetalle|!201]]
{{SORTIERUNG:Heitler, Walter}}
[[Kategorie:Halogene|!]]
[[Kategorie:Physiker (20. Jahrhundert)]]
[[Kategorie:Hauptgruppe|J]]
[[Kategorie:Deutscher]]
[[Kategorie:Geboren 1904]]
[[Kategorie:Gestorben 1981]]
[[Kategorie:Mann]]


{{Wikipedia}}
{{Wikipedia}}

Version vom 18. März 2019, 10:50 Uhr

Walter Heitler (1904-1981), war ein deutscher Physiker und Professor für theoretische Physik in Zürich. Er arbeitete hauptsächlich an der quantenmechanischen Beschreibung chemischer Bindungen und veröffentlichte auch eine Reihe naturphilosophischer und wissenschaftskritischer Bücher, in denen er die Gefahren einer einseitig mechanistisch-reduktionistischen Weltsicht aufzeigte.

Walter Heinrich Heitler (* 2. Januar 1904 in Karlsruhe; † 15. November 1981 in Zürich) war ein deutscher Physiker.

Walter Heitler studierte ab 1922 an der Technischen Hochschule Karlsruhe, der Humboldt-Universität zu Berlin und ab 1924 der Ludwig-Maximilians-Universität München theoretische Physik. Zu seinen Lehrern in München gehörte unter anderem auch Arnold Sommerfeld. 1926 promovierte er bei Karl Ferdinand Herzfeld in München. Die Dissertation wurde unter dem Titel Zwei Beiträge zur Theorie konzentrierter Lösungen in den Annalen der Physik veröffentlicht.[1] Von 1926 bis 1927 war er als Stipendiat der Rockefeller Foundation am Institut für Theoretische Physik der Universität Kopenhagen bei Niels Bohr tätig und anschließend bei Erwin Schrödinger an der Universität Zürich. Gemeinsam mit Fritz London legte er 1927 in Zürich ein Modell für die kovalente Bindung im Wasserstoff-Molekül vor, mit dem die Grundlage für die Valenzstrukturtheorie der Quantenchemie gelegt wurde. Diese Arbeit beeinflusste auch den jungen Linus Pauling, der zu dieser Zeit als Guggenheim-Stipendiat bei Schrödinger arbeitete. Die quantenmechanische Beschreibung chemischer Bindungen wurde zu einem Hauptforschungsgebiet Heitlers.

Nach der Machtübernahme der Nationalsozialisten emigrierte Heitler, der nach den Kriterien der Nazis als Jude galt, 1933 nach Großbritannien. In Großbritannien war Heitler zunächst als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Bristol bei Nevill Francis Mott tätig. 1934 war er mit dem ebenfalls emigrierten Hans Bethe an der Entwicklung der Theorie der Bremsung von Elektronen (Bremsstrahlung, Bethe-Heitler-Formel) durch Materie beteiligt. In den 1930er Jahren publizierte er Arbeiten zur Quantentheorie der Strahlung und zur kosmischen Strahlung. Nach der militärischen Niederlage Frankreichs im Westfeldzug 1940 wurde Heitler für einige Monate als vermeintlich "feindlicher Ausländer" auf der Isle of Man interniert.

1941 wurde er Professor am Dublin Institute for Advanced Studies. Die Stelle war ihm durch Erwin Schrödinger, der mittlerweile dort tätig war, vermittelt worden. 1949 wurde er als Professor an die Universität Zürich berufen.

Heitler wurde 1948 als Mitglied („Fellow“) in die Royal Society aufgenommen.[2] 1968 wurde er mit der Max-Planck-Medaille der Deutschen Physikalischen Gesellschaft ausgezeichnet, im gleichen Jahr wurde er zum Mitglied der Leopoldina gewählt. 1977 erhielt er die Goldene Medaille der Humboldt-Gesellschaft.

Seit 1960 arbeitete er verstärkt über philosophische und ethische Probleme naturwissenschaftlicher Forschung. In seinen Veröffentlichungen versuchte er, anhand von Beispielen aus Mathematik, Physik, Biologie und Psychologie die sinnliche Erfahrungswelt für die übersinnliche, geistige oder transzendente Welt durchsichtig zu machen.

„Ein mathematisch formuliertes Gesetz ist etwas Geistiges. Wir können es so nennen, weil es menschlicher Geist ist, der es erkennt. Der Ausdruck Geist mag heute, wo ein überbordender Materialismus und Positivismus seine zum Teil recht üblen Blüten treibt, nicht sehr populär sein. Aber eben deshalb müssen wir uns darüber klar werden, was Naturgesetz und Naturerkenntnis ist. Die Natur folgt also diesem nicht-materiellen geistigen Element, dem Gesetz. Folglich sind auch geistige Elemente in der Natur selbst verankert. Zu diesen gehört die Mathematik, die zur Formulierung des Gesetzes nötig ist, sogar hohe und höchste Mathematik. Anderseits ist der Forscher der begnadet ist, eine Entdeckung zu machen in der Lage, eben dieses die Natur durchdringende geistige Element zu durchdringen. Und hier zeigt sich die Verbindung zwischen dem menschlichen, erkennenden Geist und den in der Natur existierenden transzendenten Elementen. Am besten sehen wir die Sache, wenn wir uns der Platonischen Ausdrucksweise bedienen, obwohl Plato diese Art von Naturgesetz noch nicht kannte. Demnach wäre das Naturgesetz ein Urbild, eine «Idee» - im Sinne des griechischen Wortes Eidea - dem die Natur folgt und die der Mensch wahrnehmen kann. Das ist es dann, was man den Einfall nennt. Durch dieses Urbild ist der Mensch mit der Natur verbunden. Der Mensch, der es erkennen kann, die Natur, die ihm als Gesetz folgt.“

Walter Heitler: Naturwissenschaft ist Geisteswissenschaft, S. 14f.

Die physikalischen Gesetze, die dem rationalen Verstand zugänglich sind, bilden dabei nur die unterste Schicht. Höhere Gesetze gestalten das Lebendige. Heitler bezieht in diesem Zusammenhang auch die Sphärenharmonie mit ein.

„Soweit wir bis jetzt gesehen haben, beheimatet die Welt der Transzendenz die mathematischen und physikalischen Gesetze, die wir mit dem Organ unseres Verstandes erfassen. Sie ist unendlich viel reicher, reicher auch besonders an vielem, was dem rationalen, analysierenden Verstand nicht zugänglich ist - wie wir in den folgenden Kapiteln sehen werden. Wir haben allen Grund, bescheiden zu sein vor dem, was wir nicht kennen; unsere heutigen Erkenntnisse mögen noch so groß sein - was wir nicht können, ist noch viel größer. Könnte es nicht sein, daß die «Harmonie der Sphären» auch in der Welt der Transzendenz ihre Heimat hat (gleichgültig, wie es mit den Keplerschen Verhältnissen steht) und nicht bloß Phantasie ist, aber daß uns heute das Erkenntnisorgan fehlt, sie zu erkennen?“

Walter Heitler: Die Natur und das Göttliche, S. 46

Heitler berief sich, ähnlich wie Werner Heisenberg und Erwin Schrödinger, auch auf die Platonische Ideenlehre. Insbesondere in seiner Schrift Die Natur und das Göttliche wandte er sich dabei auch an ein breites Leserpublikum. Von seiner christlichen Überzeugung her war es ihm ein zentrales Anliegen, Beziehungen zwischen der physischen Erfahrungswelt und der metaphysischen Offenbarungswelt anhand von Texten aus dem Alten und Neuen Testament aufzudecken.

„Drei Dinge gehören zusammen: die Natur, die wir mit unseren Sinnen beobachten, die Welt der Transzendenz, die die Heimat der geistigen Urbilder ist, von denen die Natur durchwoben ist, und der menschliche Geist, der zu dieser Welt der Transzendenz Zugang hat und nach und nach Erkenntnis ihres Inhalts gewinnt.

Wir kommen nun zu einer zentralen Frage. Die Welt der Transzendenz besitzt offensichtlich Inhalte von nicht geringer Intelligenz. Selbst auf dem Gebiet der Mathematik und Physik werden wir noch lange nicht behaupten können, daß wir schon das ganze Maß dieser Intelligenz kennen und uns zugänglich gemacht haben. Wenn wir im nächsten Kapitel von biologischen Tatsachen und Prozessen sprechen werden, dann werden wir eine Ahnung davon erhalten, wie viel tiefer unser Intellekt auch im besten Fall steht als die «Intelligenz», besser gesagt Weisheit, die im Bau lebender Organismen vorliegt. Man wird kaum der Frage aus dem Weg gehen können, woher diese Weisheit oder Intelligenz kommt. Hat sie einfach von Ewigkeit her bestanden? Oder wer hat diese Gesetze erdacht? Unsere biologischen Kenntnisse deuten auf Entwicklung hin. Sollte es bei der Physik anders sein, sollten ihre Gesetze seit Ewigkeit gegolten haben? Wir werden sehen, daß dies kaum denkbar ist, daß auch diese Gesetze einmal entstanden sind. Viele Forscher, besonders vergangener Jahrzehnte und Jahrhunderte, haben mit Selbstverständlichkeit von einer göttlichen Schöpfung gesprochen. Die Welt der Transzendenz, die wir erkennen, ist Schöpfung eines unendlich überlegenen göttlichen Geistes. Der Urgrund, aus dem alles Sein floß, ist der Geist, den wir wegen seiner unfaßbaren Größe Gott nennen.“

Walter Heitler: Die Natur und das Göttliche, S. 39f

Deutlich klingt hier der von Thomas von Aquin vertretene gemäßigte Ideenrealismus an. Thomas hatte unterschieden zwischen

  1. Universalien, die sich in der göttlichen Vernunft bilden und vor den Einzeldingen existieren (universalia ante rem),
  2. Universalien, die als Allgemeines in den Einzeldingen selbst existieren (universalia in re),
  3. Universalien, die als Begriffe im Verstand des Menschen existieren, das heißt nach den Dingen (universalia post rem).

Schriften

  • The quantum theory of radiation. Oxford University Press, London 1949.
  • Elementare Wellenmechanik. Mit Anwendungen auf die Quantenchemie. 2. Auflage. Vieweg, Braunschweig 1961.
  • Der Mensch und die naturwissenschaftliche Erkenntnis. Vieweg, Braunschweig 1970, ISBN 3-528-07116-8.
  • Naturphilosophische Streifzüge. Vieweg, Braunschweig 1970, ISBN 3-528-08284-4.
  • Naturwissenschaft ist Geisteswissenschaft. Die Waage, Zürich 1972.
  • Wahrheit und Richtigkeit in den exakten Wissenschaften Steiner, Wiesbaden 1972.
  • Die Natur und das Göttliche. Klett und Balmer, Zug 1974, ISBN 3-7206-9001-6.
  • Über die Komplementarität von lebloser und lebender Materie. Abhandlungen der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Klasse, Jahrg. 1976, Nr. 1, Mainz, Verlag der Akademie der Wissenschaften und der Literatur, Kommission bei F. Steiner, 1976
  • Gottesbeweise? und weitere Vorträge. Klett und Balmer, Zug 1977.
  • Schöpfung, die Öffnung der Naturwissenschaft zum Göttlichen, Verlag der Arche, 1979, ISBN 978-3-7160-1663-3
  • Schöpfung als Gottesbeweis. Die Öffnung der Naturwissenschaft zum Göttlichen, 1979

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Walter Heitler: Zwei Beiträge zur Theorie konzentrierter Lösungen. Annalen der Physik, Band 385, Heft 15, S. 629–671 (1926), doi:10.1002/andp.19263851502
  2. Eintrag zu Heitler; Walter Heinrich (1904 - 1981) im Archiv der Royal Society, London


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