Аррениус химия что сделал
Аррениус химия что сделал
В 1889 г., работая совместно с Вант-Гоффом, с которым его связывала тесная дружба, Аррениус для объяснения влияния температуры на скорость инверсии сахара ввел понятие об «активных» и «неактивных».молекулах и вывел знаменитое уравнение Аррениуса, определяющее зависимость константы скорости химической реакции от температуры. На основе этого уравнения; которое подтверждается в большинстве известных случаев, введено им же понятие об энергии активации. Развитие представлений Аррениуса было одним из главных путей эволюции химической кинетики вплоть до наших дней.
В 1895 г. Аррениус стал профессором физики в Стокгольмском университете, был избран почетным членом Электрохимического общества (Германия). С 1900 г. он был директором Нобелевского физико-химического института, а также избран членом Шведской Академии наук. Впоследствии он получил полное признание в научном мире в Швеции и стал его подлинным лидером.
В 1903 году Аррениус стал первым шведским ученым, получившим Нобелевскую премию по химии «как факт признания особого значения его теории электролитической диссоциации для развития химии».
После того как в 1905 г. Аррениус вышел в отставку, покинув Стокгольмский университет, он был назначен директором физико-химического Нобелевского института в Стокгольме и оставался на этом посту до конца жизни.
Сванте Аррениус: человек и Нобелевский комитет
Автор: Иван Прихно
Довольно хорошо известно, что Дмитрий Иванович Менделеев, несмотря на огромную значимость его периодического закона, не получил Нобелевскую премию по химии. Обычно это объясняют нелюбовью Нобелевского комитета к русским, существованием других работ по периодичности элементов, мифическим требованием к выполнению работы в год вручения премии и еще черт знает чем. В реальности, как водится, все было совсем не так, и все проблемы Менделеева сводятся к одному конкретному человеку.
Начинается эта история в 1859 году в поместье Вик под Уппсалой в центральной Швеции. В семье управляющего поместьем геодезиста Сванте Густава Аррениуса и его жены Каролины Кристины Тунберг (и да, это не совпадение) родился второй ребенок Сванте Юхан Аррениус.
Поместье Вик в 1877 году
Он довольно легко окончил школу и в 1876 году поступил в Уппсальский университет. Направлением своих исследований он выбрал стык между химией и физикой, на котором как раз зарождалась физическая химия как более-менее независимая отрасль знания. В качестве темы диссера Аррениус выбрал исследование причины электрической проводимости многих водных растворов. Его эксперименты свидетельствовали о распаде многих веществ на подвижные заряженные частицы при растворении в воде, на основе чего была создана так называемая теория электролитической диссоциации.
Была, однако, одна проблема – многие ученые конца XIX века банально отказывались в его результаты поверить. Как результат, Аррениус поимел длинный и крайне неприятный геморрой со сменой лаборатории, руководителей и тяжелую защиту в 1884 году с низкой оценкой за работу, с которой про карьеру в университете можно было забыть.
К счастью, за него вписался Оствальд, один из создателей физхимии, и его заступничество помогло после стажировки получить позицию в свежесозданном Стокгольмском университете, ректором которого он стал на рубеже веков. Теория была в конце концов признана всеми, и в 1903 году за нее Сванте Аррениусу дали Нобелевскую премию по химии.
Группа Людвига Больцмана в 1887 году, Аррениус стоит, третий слева. Первым слева стоит Вальтер Нернст
Дальнейшая научная работа Аррениуса была посвящена развитию физической химии (в частности, изучению зависимости скорости химических реакций от температуры), применению методов физики к метеорологии и космологии, а также исследованиям в области физиологии – он заложил основы иммунологии в ту первобытную эпоху развития биохимии, когда представления о происходящих в организме человека реакциях отсутствовали напрочь. Его исследования взаимодействия токсинов и антитоксинов предвосхитили современную теорию антител.
Интересно, что именно Аррениус первым оценил влияние углекислого газа в атмосфере на температуру Земли и впервые предположил, что рукотворные выбросы могут влиять на климат. По иронии судьбы, Грета Тунберг является его дальней родственницей.
Грета Тунберг: начало. Сообщение о первой теории глобального потепления, созданной Аррениусом
Сейчас Аррениус считается одним из создателей физической химии, без которой не было бы, например, всей химической промышленности.
В 1896 году умер Альфред Нобель, завещав большую часть своего состояния на выплаты премий выдающимся ученым. Наш герой стал фактическим создателем Нобелевских комитетов по физике и химии и имел, скажем так, очень серьезное влияние на их деятельность и выбор и утверждение лауреатов. «Нобелевский комитет – не место для дискуссий», ага. И тут проявилась его крайняя обидчивость, связанная с проблемами с восприятием его результатов в начале карьеры.
Здание Нобелевского института физической химии в Стокгольмском университете. Аррениус обитал здесь с 1909 года до самой смерти
Механизм работы Нобелевских комитетов, вкратце, следующий. Члены комитета и выбранные специалисты со стороны по данному направлению предлагают своих кандидатов, после чего комитет путем обсуждения выбирает максимум троих из предложенных. Норвежский Нобелевский комитет выбирает лауреатов Нобелевской премии мира. По прочим направлениям же дальше представление уходит в Королевскую академию наук Швеции (физика или химия), Каролинский институт (физиология и медицина) или Шведскую академию (литература), которые формально (почти всегда) утверждают его.
Сванте Аррениус в 1909 году
Аррениус же имел колоссальное влияние не только на комитеты по физике и химии, но и на Королевскую академию наук, будучи одним из самых известных шведских ученых рубежа XIX и XX веков. Все его критики поимели проблем: Пауль Эрлих, создатель первого лекарства от сифилиса и самой концепции химиотерапии заболеваний, полемизировавший с работами Аррениуса по иммунологии, вместо Нобелевки по химии получил в 1908 году Нобелевку по физиологии и медицине, потому что на деятельность этого комитета Аррениус попросту не смог повлиять.
Пауль Эрлих и Сахачиро Хата, создатели химиотерапии
Вальтер Нернст, автор аж целого третьего закона термодинамики и много еще чего, поругавшийся с Аррениусом во время стажировки того в Лейпциге, получил Нобелевку только после его смерти.
Дмитрий Менделеев же, когда-то критиковавший теорию растворов Аррениуса, не получил Нобелевку за периодический закон. Дело дошло до скандала с отказом Королевской академии наук поддержать представление Нобелевского комитета по химии, когда крайне важное (нет) мнение Аррениуса в комитете проигнорировали.
Наше все, Дмитрий Менделеев
Спор между Аррениусом и Менделеевым, если вкратце, сводился к роли различных взаимодействий в образовании растворов. Аррениус топил за роль чисто физических процессов, а Менделеев — за химию. Традиционный холивар между физиками и химиками как он есть. И что характерно, правы и неправы были оба: без учета сразу обоих взаимодействий получается ерунда.
Помимо всего прочего, Аррениус довольно много занимался научпопом, а в конце жизни еще и обмазался расовой гигиеной, что было весьма популярно в начале XX века.
Умер Аррениус в 1927 году, похоронен в Уппсале. С его уходом из Нобелевского комитета по химии аналогичную роль в нем занял Вальтер Нернст (которому Аррениус когда-то попортил много крови) и сам начал самодурствовать, но это уже совсем другая история…
Сванте Аррениус
шведский физико-химик, Нобелевский лауреат
Сванте Аррениус
Сванте Август Аррениус (швед. Svante August Arrhenius) родился 19 февраля 1859 года в имении Вейк, близ Упсалы. Уже маленьким мальчиком Аррениус с удовольствием складывал числа в отчетах своего отца, который являлся инспектором Упсальского университета. В три года сам научился читать. Несколько позже он посещал кафедральное училище в Упсале, где проявил исключительные способности к биологии, физике и математике.
В возрасте 8-ми лет Аррениус поступает в кафедральное училище в Упсале. В 1876 году, после окончания училища, поступает в Упсальский университет. Через два года получил степень бакалавра естественных наук. В 1881 году переехал в Стокгольм и продолжил обучение в Физическом институте Королевской шведской Академии Наук. Здесь Аррениус специализируется на изучении проводимости электролитов.
Он проводит исследования, которые позволяют сделать вывод о том, что проводимость растворов при разбавлении увеличивается. На основе экспериментальных данных Аррениус формулирует теорию об электролитической диссоциации, которая теперь называется теорией Аррениуса. Новизна его теории была в том, что он предположил распад (диссоциацию) электролитов в растворах в отсутствие каких-либо внешних сил.
При защите диссертации, теория Аррениуса была принята очень холодно. Но несмотря на это, многие европейские ученые ей заинтересовались, особенно знаменитый немецкий химик Вильгельм Оствальд. Ему теория Аррениуса помогла вывести закон разбавления, названный его именем.
В 1903 году Аррениус стал первым шведским ученым, получившим Нобелевскую премию по химии «как факт признания особого значения его теории электролитической диссоциации для развития химии».
В 1905 году Сванте вышел в отставку, покинув Стокгольмский университет, затем был назначен директором физико-химического Нобелевского института в Стокгольме и оставался на этом посту до конца жизни.
Умер Сванте Аррениус 2 октября 1927 года в Стокгольме.
Сванте Август Аррениус: биография, теории, вклад, работы
Содержание:
Сванте Август Аррениус (1859-1927) был шведским физиком и химиком, известным во всем мире своими работами в области электролитической диссоциации и других теорий, которые сделали его мировым лидером в научных исследованиях.
Он был первым шведом, получившим Нобелевскую премию по химии, автором научных текстов и признанным отцом физико-химии; Он преподавал в университете и опубликовал гипотезы о происхождении жизни и образовании звезд и комет.
Эксперты говорят, что эксперименты Аррениуса опередили свое время. Примером этого было его исследование возбудителей глобального потепления планеты и его рекомендации по предотвращению этой серьезной проблемы, которая в настоящее время влияет на жизнь на Земле.
биография
Детство и учеба
Сванте Август Аррениус родился 19 февраля 1859 года в деревенском поместье в Вик, Швеция. Его отцом был Густав Аррениус, а матерью Каролина Кристина Тунберг.
С самого раннего возраста он был в контакте с академическим миром, поскольку его дядя Иоганн Аррениус был профессором ботаники, а затем ректором Сельскохозяйственной школы в Ултуне, а его отец работал геодезистом в Упсальском университете.
Чтобы улучшить свое экономическое положение, семья переехала в Упсалу в 1860 году, всего через год после рождения маленького Сванте, который с самого раннего возраста проявил себя вундеркиндом. Утверждается, что к трем годам он уже сам читал и решал простые математические операции.
Аррениус учился в Кафедральной школе Упсалы, исторически престижном кампусе, основанном в 1246 году, который он окончил в 1876 году с отличными оценками.
В 17 лет он поступил в Уппсальский университет, где изучал математику, физику и химию. Пять лет спустя он переехал в Стокгольм, чтобы работать под руководством профессора Эрика Эдлунда (1819–1888) в Шведской королевской академии наук.
Первоначально Аррениус помогал Эдлунду в исследованиях, но вскоре начал работу над своей докторской диссертацией. Исследования гальванической проводимости электролитов,которую он представил в 1884 году в Упсальском университете.
Это исследование вращалось вокруг растворения электролитов в водных растворах и их способности генерировать положительные и отрицательные ионы, проводящие электричество. К сожалению, теория была описана как ошибочная, поэтому исследование было одобрено с минимальным баллом и отвергнуто его коллегами и учителями.
Новый опыт
Этот отказ научного сообщества не остановил Аррениуса, который разослал копии своей диссертации таким известным ученым, как Рудольф Клаузиус (1822-1888), Юлиос Лотар Мейер (1830-1895), Вильхем Оствальд (1853-1932) и Якобус Хенрикус ван Это не Хофф. (1852-1811).
Аррениус продолжал тренироваться и учиться у своих коллег. Он получил стипендию Академии наук, которая позволила ему путешествовать и работать в лабораториях ведущих исследователей в таких местах, как Рига, Грац, Амстердам и Лейпциг.
Он начал свою педагогическую деятельность в 1891 году, преподавая уроки физики в Стокгольмском университете. Шесть лет спустя он был назначен ректором этого вуза.
Теории
Теория электролитической диссоциации
Будучи профессором университета, Аррениус продолжал работать над исследованиями водных растворов, которые обсуждались в его докторской диссертации. Этот новый обзор его данных и экспериментов послужил основой для представления его теории электролитической диссоциации в 1889 году.
Он объяснил, что проводимость раствора зависит от количества концентрированных ионов в водном растворе.
Растворы, в которых были ионизированы эти электролиты, были классифицированы как кислоты или основания, в зависимости от типа образовавшегося отрицательного или положительного заряда.
Эти результаты позволили интерпретировать поведение кислот и оснований, известных к тому времени, и дали объяснение одному из важнейших свойств воды: ее способности растворять вещества.
Это исследование принесло ему Нобелевскую премию по химии в 1903 году, что закрепило его среди его национальных и зарубежных коллег.
Через два года после получения этой важной награды он возглавил недавно открывшийся Нобелевский институт физической химии и занимал эту должность до своей пенсии в 1927 году.
Уравнение Аррениуса
В 1889 году Аррениус предложил математическую формулу для проверки зависимости между температурой и скоростью химической реакции.
Аналогичное исследование было начато в 1884 году ученым Вант Хоффом, но именно Аррениус добавил физическое обоснование и интерпретацию уравнения, предложив более практический подход к этому научному вкладу.
Пример этого исследования можно наблюдать в повседневной жизни, когда продукты хранятся в холодильнике, где низкие температуры позволяют протекать более медленным химическим реакциям, вызывающим их порчу, и поэтому они подходят для употребления в течение более длительного времени.
Уравнение Аррениуса может быть применено к гомогенным газовым реакциям, в растворах и к гетерогенным процессам.
Аррениус и изменение климата
Более ста лет назад, когда глобальное потепление не было предметом обсуждения и беспокойства, Аррениус уже начал поднимать его, предлагая прогнозы о будущем жизни на планете.
В 1895 году он посвятил себя изучению связи между концентрацией углекислого газа (CO2) в атмосфере и образование ледников.
Он пришел к выводу, что снижение на 50% (CO2) может означать падение температуры планеты на 4-5 ° C, что может вызвать сильное похолодание, подобное ледниковым периодам, через которые прошла Земля.
Аррениус также определил, что ископаемое топливо и непрекращающаяся производственная деятельность человека будут основными причинами этого увеличения концентрации CO.2 атмосферный.
Его расчеты предсказали доказанное влияние на естественный баланс нашей планеты, сделав Аррениуса первым человеком, проводившим формальные исследования по этому вопросу.
Происхождение жизни и другие вклады
Темы его интересов были очень разнообразны. Он внес вклад в области космологии с теорией происхождения комет, которая объясняет их образование давлением солнечной радиации; в дополнение к теории эволюции звезд.
Этот ученый не упустил из виду исследование происхождения жизни, который в своей «Теории панспермии» заявил, что зародыш жизни разбросан по всей вселенной и что для его развития нужны только необходимые условия.
Это очень современная теория, если принять во внимание, что ученые в настоящее время изучают наличие межпланетного материала в метеоритах, упавших на Землю, и возможность того, что они послужили проводником для первой искры жизни на планете.
За свою жизнь Аррениус получил множество предложений о работе из других стран, однако всегда предпочитал работать в Швеции. Период, когда он работал в Калифорнийском университете в США и в результате оставил свою книгу, можно считать исключением. Иммунохимия (1907).
Пьесы
Аррениус также преуспел как плодовитый писатель, публикующий научные труды и выступления.
— Теоретическая электрохимия (1900).
— Трактат по космической физике (1903 г.).
— Теория химии, Земли и Вселенной (1906).
— Миры в творении: эволюция Вселенной (1908).
— Количественные законы в биологической химии (1915).
— Химия и современная жизнь (1915).
— Теория решений (1918).
Некоторые тексты были написаны исключительно для углубленного анализа изучения и практики химии, но он также сделал несколько публикаций повествования легко интерпретируемыми не только академическим сообществом, но и широкой публикой.
Признания
Самой выдающейся наградой Аррениуса, несомненно, была Нобелевская премия по химии 1903 года за его теорию электролитической диссоциации, которая сделала его первым шведом, удостоенным этой награды.
В 1902 году Лондонское королевское общество наградило его медалью Дэви, а в 1911 году это же учреждение присвоило ему статус иностранного члена.
В том же году он первым получил медаль Уилларда Гиббса, присужденную Американским химическим обществом.
В 1914 году он получил медаль Фарадея, присуждаемую Институтом физики в Соединенном Королевстве, в дополнение к ряду наград и почетных ученых степеней, присуждаемых примерно десятью выдающимися европейскими университетами.
В его честь также названы лунный кратер Аррениус и кратер Аррениус на Марсе.
Личная жизнь
Историки утверждают, что Аррениус был человеком великого духа. Фактически, во время Первой мировой войны он стремился помочь освободить и репатриировать ученых, попавших в плен.
Он женился дважды, в 1884 году на Софии Рудбек, своей ученице и помощнице, от которой у него родился сын. Спустя двадцать один год после первого брака он женился на Марии Йоханссон, имея троих детей.
Он работал без устали до своей смерти в Стокгольме 2 октября 1927 года в возрасте 68 лет.
Ссылки
Гермила Галиндо: биография феминистки-борца
Что такое равновесие частицы? (С примерами)
Нобелевские лауреаты: Сванте Аррениус
Сванте Август Аррениус
Герой нашего сегодняшнего рассказа, судя по всему, был очень непростым человеком. Впрочем, кто из нобелевских лауреатов прост? С другой стороны, этот человек не просто получил Нобелевскую премию по химии 1903 года за свою докторскую диссертацию (по-нашему — кандидатскую), без ссылок на него не обходится ни один школьный или университетский курс химии. Он один из основоположников химической науки ХХ века, даже несмотря на конфликты с великим Менделеевым. Считается, что впоследствии именно он помешал Дмитрию Ивановичу получить Нобелевскую премию, хотя с точки зрения современной химии они оба были неправы и правы одновременно. Да, большинство из вас уже догадалось: речь пойдет о первом в истории нобелиате-земляке Нобеля — Сванте Августе Аррениусе.
Портрет Сванте Аррениуса
Сванте Август Аррениус
Родился 18 февраля 1859 года, замок Вик недалеко от Уппсалы, Швеция
Умер 2 октября 1927 года, Стокгольм, Швеция
Формулировка Нобелевского комитета: «в знак признания особого значения его теории электролитической диссоциации для развития химии» (in recognition of the extraordinary services he has rendered to the advancement of chemistry by his electrolytic theory of dissociation).
Будущий лауреат родился в достаточно богатой и образованной семье. Его дядя, Иоанн (Юхан) Аррениус, был известным ботаником, деятелем сельского хозяйства и агрономом. Отец был управляющим имением и вскоре стал членом совета инспекторов Уппсальского университета. Так что ребенку было в кого рано развиваться. Пишут, что он уже в младенчестве любил складывать циферки из папиных отчетов. (Правда, не сообщается, делал ли он что-либо с самими листами. Автор статьи, как отец не по годам развитой девочки, подозревает, что за интерес к цифрам Сванте иногда влетало).
Достаточно легко Сванте окончил Уппсальский университет (физика и химия), в 1878 году получил степень бакалавра, а в 1881 году уехал в столицу, в Шведскую королевскую академию наук, заниматься изучением электричества под руководством Эрика Эдлунда (который, кроме того, организовал систему метеорологических наблюдений в Швеции).
Своему докторанту Эдлунд предложил заняться изучением электролитов. К тому времени сам по себе электрический ток был, конечно, хорошо известен, хотя электрон еще не был открыт и природа этого явления была до конца не ясна. С другой стороны, физики и химики уже прекрасно знали, что, к примеру, кристаллы поваренной соли ток не проводят, дистиллированная вода — тоже. А вот раствор NaCl — прекрасный проводник. В чем тут дело?
Кстати, именно поэтому существовал вариант, при котором Аррениус мог бы стать первым российским нобелевским лауреатом по химии: его старший коллега, которому Аррениус прислал свою статью, пригласил его работать к себе, в Лифляндскую губернию Российской империи, в Рижское политехническое училище. Аррениус отказал (и, кстати, потом, в 1909 году, уже будучи нобелиатом и работая в Нобелевском комитете, сомневался, принимать ли номинацию своего тогдашнего «благодетеля»). Правда, в 1909 году Вильгельм Фридрих Оствальд уже давно жил и работал в Лейпциге.
Оствальд и Аррениус
Кстати, сам Оствальд вначале также не мог принять теорию электролитической диссоциации. «Я провел лихорадочную ночь со скверными снами, — писал он про лето 1884 года. — У меня одновременно появились жестокая зубная боль, новорожденная дочка и статья Аррениуса «Исследования по проводимости электролитов». То, что было написано в работе, настолько отличалось от привычного и известного, что я сначала был склонен все в целом принять за бессмыслицу».
Правда, останься Аррениус в России, ему бы тоже пришлось несладко: яростным противником его теории электролитической диссоциации оказался сам Дмитрий Иванович Менделеев. Создатель периодической системы был автором собственной теории растворов и протестовал против того, что Аррениус не учитывал ни сольватации (взаимодействие ионов с молекулами растворителя), ни электростатического взаимодействия между ионами в случае концентрированных растворов. Любопытнее всего то, что созданная после смерти и Менделеева, и Аррениуса протонная теория кислот и оснований в итоге примирила врагов, вобрав в себя положения как Аррениуса, так и Менделеева. Но Нобелевскую премию получил все-таки Аррениус. Кстати, за теорию электролитической диссоциации Аррениуса номинировали и на премию по физике в 1901-1903 годах, и на премию по химии. Вот было бы забавно, если бы в 1903 году оба комитета, и физики, и химии, решили бы присудить премию Аррениусу! Интереснее другое, что в 1912 и 1914 годах Сванте Аррениус был номинирован и на премию по медицине, за труды по иммунохимии. Так что Аррениус чуть ли не единственный известный нам номинант по всем трем естественнонаучным номинациям.
Нобелевская премия Аррениуса, кстати, оказалась «чистой победой»: из 23 номинаций на премию 1903 года Аррениус занял первое место 11 раз. Другими претендентами были англичанин сэр Уильям Рамзай (премия 1904 года), француз Анри Муассан (1906), Адольф фон Байер (1905), американский химик Хармон Морзе и француз Марселен Бертло (тоже получил бы своего «Нобеля», если бы не умер в 1907 году: Бертло номинировали общим количеством 11 раз).