Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Сванте Август Аррениус родился в Упсале 19 февраля 1859 г. Аррениус был вторым сыном Каролины Кристины (Тунберг) и Сванте Густава Аррениуса, управляющего имением. Через год после рождения сына семья переехала в Уппсалу, где отец Аррениуса вошёл в состав совета инспекторов Уппсальского университета. Будучи маленьким ребёнком, Аррениус уже с удовольствием складывал числа в отчётах, которые составлял его отец, в три года самостоятельно научился читать, а посещая кафедральное училище в Уппсале, он проявил исключительные способности к биологии, физике и математике. В 8 лет Аррениус поступил в кафедральное училище в Уппсале, которое закончил в 1876 году. В том же году поступил в университет в Упсале. Годы, проведенные в университете, много дали способному юноше. Он в совершенстве овладел тремя иностранными языками (немецким, французским и английским), свободно пользовался высшей математикой и уверенно разбирался в современных проблемах физики и химии. В библиотеке университета он научился работать с научной литературой. Все это вместе взятое подготовило двадцатидвухлетнего Сванте Аррениуса к самостоятельной научной работе. Надо было только решить, где это можно осуществить. Уже на последнем курсе Аррениусу стало ясно, что в Упсальском университете ему не будет предоставлена такая возможность. Поэтому, посоветовавшись с родителями и друзьями, С. Аррениус решает после летнего отдыха ехать в Стокгольм и попытаться там осуществить свою мечту - начать самостоятельные исследования. Юноша из Упсалы направился в Физический институт Шведской Королевской Академии наук, где его «с распростертыми объятиями» принял руководитель института Э. Эдлунд и предложил ему работать в своей лаборатории. Эдлунд, специалист в области изучения электричества, в то время занимался исследованием электрических разрядов в газах, и С. Аррениуса он сделал своим помощником в проведении именно таких опытов. Зимой 1882 г. Аррениусу разрешили перейти к самостоятельным исследованиям электропроводности сильно разбавленных растворов электролитов.
В 1884 г. защитил докторскую диссертацию «Исследования гальванической проводимости электролитов», в которой изложил результаты своих экспериментальных исследований и выводы, вытекающие из них.
Вильгельм Оствальд, профессор химии Рижского политехникума, занимался в то время разработкой физико-химических проблем и был известен как автор оригинальных исследований, посвященных изучению химического сродства. С. Аррениус знал эти работы и поэтому послал Оствальду свою диссертацию. Ознакомившись подробно с работой С. Аррениуса, В. Оствальд понял, что она содержит принципиально новые идеи, которые могут оказать большое влияние на развитие электрохимии и теории растворов. В этой работе Оствальд нашел ответ на давно интересующий его вопрос: проблема химического сродства. Для В. Оствальда совершенно неожиданным оказалось утверждение С. Аррениуса, что свойства кислот обусловлены ионами водорода, от количества которых зависят их сила и электропроводность. Степень диссоциации кислот, следовательно, выражает перу их химической активности. Так гениально просто был дан ответ на вопрос, волновавший химиков многие годы. Получив от В. Оствальда доброжелательный ответ,
C. Аррениус 3 августа 1884 г. посылает в Ригу новое письмо, в котором предлагает пробыть некоторое время в Риге под теоретическим и практическим руководством профессора. Однако серьезная болезнь отца нарушила эти планы. Получилось так, что не Аррениус поехал к Оствальду, а сам Оствальд решил приехать в Упсалу, чтобы лично познакомиться с автором новой фундаментальной идеи в науке.
Под влиянием Оствальда в конце 1884 г. в Упсальском университете была учреждена доцентура по физической химии, которая до этого официально не признавалась как научная специальность. Эта доцентура и была предоставлена Аррениусу.
Из Упсалы В. Оствальд и С. Аррениус вместе поехали в Магдебург на Съезд немецких естествоиспытателей и врачей. Здесь Оствальд выступил с докладом «К учению о химическом сродстве», а Аррениус познакомился со многими видными немецкими учеными. Вернувшись в Упсалу в конце сентября, С. Аррениус приступил к работе в Университете. Он прекрасно сознавал, что, до того как будет проведено основательное экспериментальное исследование, открыто говорить о правомерности гипотезы о диссоциации электролита в растворе преждевременно. В Упсале у Аррениуса не было условий проводить подобные эксперименты. Поэтому он ждал счастливой возможности поехать в Европу, где в лабораториях известных ученых намеревался выполнить эксперименты, направленные на утверждение гипотезы о диссоциации электролита в растворе. В марте 1886 г. С. Аррениус выехал в Ригу, где в химической лаборатории Рижского политехникума, руководимой В. Оствальдом, намечал выполнить серию исследований в области растворов. В августе 1886 г. В. Оствальд и С. Аррениус отправились в Берлин и в его окрестностях вместе провели каникулы, затем Оствальд вернулся в Ригу, а Аррениус поехал в Вюрцбург к Ф. Кольраушу, «великому мастеру по определению электропроводности», где он познакомился с молодым талантливым немецким ученым В. Нернстом
В апреле 1887 г. С. Аррениус выехал вместе с В. Нернстом в Грац к Больцману. В декабре 1887 г. в первом томе только что организованного В. Оствальдом и Я. Ваит-Гоффом «Zeitschrift fur physikalische Chemie» публикуется классическая статья С. Аррениуса «О диссоциации растворенных в воде веществ». Здесь автор уже совершенно открыто выступает со своими взглядами. Он, по выражению профессора химии
Стокгольмского университета В. Пальмера, «сбрасывает с себя маску» и открыто, в полный голос, заявляет о диссоциации молекул электролита в водном растворе на электрически заряженные частицы.
Наступил 1888 год - год примечательных событий в научной жизни С. Аррениуса. В феврале 1888 г. он отправился в Амстердам, где находилась лаборатория Я. Вант-Гоффа. В добрый час для физической химии переступил он порог лаборатории Я. Вант-Гоффа. Автор теории электролитической диссоциации протянул руку автору осмотической теории растворов. В этом дружеском рукопожатии символично объединились две теории, взаимно обогащающие одна другую. Тогда весной 1888 г. в небольших комнатах химической лаборатории Амстердамского университета зарождалась широкая программа новых физико-химических исследований. В течение всего этого времени Аррениус продолжает разрабатывать свою теорию электролитической диссоциации, а также изучать осмотическое давление. Вант-Гофф выразил осмотическое давление формулой PV = iRT, где Р обозначает осмотическое давление вещества, растворенного в жидкости, i - коэффициент, который для газов часто равен 1, а для растворов, содержащих соли, - больше 1. Вант-Гофф не мог объяснить, почему изменяется значение i, а работа Аррениуса помогла ему показать, что этот коэффициент может быть связан с числом ионов, находящихся в растворе.
Из Амстердама С. Аррениус поехал на родину. Здесь летом 1888 г. он работал в лаборатории Э. Эдлунда, во время осеннего семестра читал лекции по физической химии, которые примечательны тем, что впервые перед заинтересованной аудиторией автор теории электролитической диссоциации изложил ее основные положения. В августе 1888 г. умер профессор Э. Эдлунд, много сделавший доброго для С. Аррениуса. В Стокгольмском университете освободилась кафедра физики, которую занимал Эдлунд. Аррениус выдвинул свою кандидатуру на заведование этой кафедрой, но был забаллотирован. Эта неудача больно ударила по самолюбию С. Аррениуса, и он решил в феврале 1889 г. вновь поехать к своему другу В. Оствальду, чтобы иметь возможность работать в области физической химии.
Физико-химическая лаборатория Лейпцигского университета, которую возглавил В. Оствальд осенью 1887 г., стала центром по разработке проблем, вытекающих из теории электролитической диссоциации и осмотической теории растворов. Здесь С. Аррениус изучал зависимость скорости реакции от температуры и опубликовал в 1889 г. основополагающую работу по химической кинетике.
Весной 1890 г. С. Аррениус вновь поехал к Ф. Кольраушу, где исследовал проводимость паров солей. При этом он установил, что пары солей также диссоциированы на ионы. В августе 1890 г. Аррениус вернулся в Упсалу.
В сентябре 1891 г. С. Аррениус занял в Стокгольмской высшей школе скромную должность лаборатора (на правах доцентуры). Так впервые Аррениус получил возможность в собственной лаборатории проводить исследования по тем проблемам, которые его интересовали.
Первым желанием С. Аррениуса было устроить в лаборатории физико-химический практикум для студентов. Ему очень хотелось организовать здесь «маленькую физико-химическую колонию. В начале 1892 г. С. Аррениус получил 600 шведских крон на оборудование новой лаборатории специально для исследований по физической химии и 1200 ш. крон на продолжение работ по обоснованию теории электролитической диссоциации. Хорошо оборудованная физико-химическая лаборатория, руководимая автором теории электролитической диссоциации, естественно, не могла не привлечь к себе внимание молодых ученых, как в Швеции, так и за границей. К Аррениусу устремились свежие научные силы.
В июне 1895 г. Аррениус был избран членом Немецкого электрохимического общества. Вскоре в Стокгольме стало известно о широком признании научных заслуг автора теории электролитической диссоциации. Также он получил приглашение принять участие в работе Съезда немецких естествоиспытателей. В декабре 1896 г. он был избран ректором Высшей школы и оставался на этой должности до 1905 г.
Аррениусу была присуждена Нобелевская премия «в признание выдающихся заслуг в развитии химии, достигнутых теорией электролитической диссоциации». 11 декабря 1903 г. состоялась пышная церемония награждения С. Аррениуса дипломом Нобелевского лауреата, устроенная Королевской Академией наук и Нобелевским комитетом по химии.
Было естественным, что свою Нобелевскую речь С. Аррениус посвятил теории электролитической диссоциации, хотя уже с конца 1890-х годов он все реже обращался к исследованиям в этой области физической химии. Свои научные интересы С. Аррениус устремляет в это время в новые области научных исследований - космической физики и иммунохимии. Первые его работы в области астрофизики появились в 1895 г. В последующие годы Аррениус опубликовал ряд блестящих по изложению, богатых новыми идеями и оригинальных по содержанию
работ, посвященных вопросам астрофизики и космогонии. В 1901 г. вместе с несколькими своими коллегами он подтвердил гипотезу Джеймса Клерка Максвелла о том, что космическая радиация оказывает давление на частицы. Аррениус продолжил изучение проблемы и, используя это явление, предпринял попытку объяснить природу северного полярного сияния и солнечной короны. Он также предположил, что в космическом пространстве благодаря давлению света могут переноситься споры и другие живые семена.
В 1902 г. Аррениус начал исследования в области иммунохимии - науки, которая не переставала интересовать его в течение многих лет. Много лет спустя С. Аррениус напишет о своих работах с Т. Мадсеном, что им удалось показать, что «отношения при нейтрализации ядов их антитоксинами, например дифтеритным антитоксином, вполне аналогичны отношениям при нейтрализации слабых оснований слабыми кислотами, как, например, аммиака - борной кислотой. Здесь так же, как и при образовании сложного эфира, растворяющая вода конкурирует со слабой кислотой (или основанием), и, таким образом, только часть последней (или основания) нейтрализуется, а остаток остается свободным. Так как аммиак вызывает выделение из красных кровяных телец их красного красящего вещества, то, следовательно, борную кислоту можно рассматривать как его противоядие. На этом основании мы произвели измерения нейтрализации аммиака борной кислотой, причем определяли момент, до которого красные кровяные тельца гемолизировались, т.е. теряли гемоглобин под влиянием смеси аммиака и борной кислоты. Отсюда мы вычислили по Гульдбергу и Вааге константу равновесия».
Представления о значении физической химии в решении некоторых задач иммунохимии и иммунологии С. Аррениус в деталях отразил в своей книге «Иммунохимия», опубликованной в 1907 г. Весной 1904 г. С. Аррениус получил неожиданное приглашение от Калифорнийского университета (в Беркли) прочитать в летний семестр цикл лекций по иммунохимии. После возвращения из США С. Аррениус обработал свои лекции и на их основе подготовил и в 1906 г. издал книгу под названием «Теории химии: По лекциям, читанным в Калифорнийском университете в Беркли Сванте Аррениусом».
В начале 1905 г. С. Аррениус отказывается от должности ректора Высшей школы в Стокгольме и решает отойти от преподавательской деятельности, полностью посвятив себя исследовательской работе. 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. Одновременно с организацией Нобелевског института С. Аррениус основал в 1906 г. новый журнал «Сообщения Нобелевского института Королевской Шведской Академии наук», в котором публиковались все исследования, выполняемые в институте.
В 1894 г. Аррениус женился на Софье Рудбек. У них родился сын. Однако два года спустя их брак распался. В 1905 г. он женился еще раз - на Марии Иоганссон, которая родила ему сына и двух дочерей.
Аррениус получил много наград и титулов. Среди них: медаль Дэви Лондонского королевского общества (1902), первая медаль Уилларда Гиббса Американского химического общества (1911), медаль Фарадея Британского химического общества (1914). Он был членом Шведской королевской академии наук, иностранным членом Лондонского королевского общества и Германского химического общества. Аррениус был удостоен почетных степеней многих университетов, в т. ч. Бирмингемского, Эдинбургского, Гейдельбергского, Лейпцигского, Оксфордского и Кембриджского.
Ограничения теории Аррениуса, неприятие её учёными того времени
Теория Аррениуса часто критиковалась учёными его времени. В числе противников был и великий русский учёный Дмитрий Иванович Менделеев, создатель физико-химической теории растворов. Менделеев резко критиковал не только саму идею Аррениуса о диссоциации, но и чисто «физический» подход к пониманию природы растворов, не учитывающий химических взаимодействий между растворённым веществом и растворителем (гидратации в случае воды, или сольватации в общем случае). Теория Аррениуса давала сбои в случае концентрированных растворов электролитов, так как не учитывала межионные (электростатические) взаимодействия. Впоследствии И.А. Каблуков, В.А. Кистяковский, Г. Льюис, П. Дебай и Э. Хюккель ввели поправки в теорию диссоциации, учитывающие факторы межионного взаимодействия. Взгляды Менделеева и Аррениуса были, затем объединены в протонной теории кислот и оснований.
2 октября 1927 года Аррениус умер в Стокгольме от острого кишечного катара. Похоронен в Уппсале.
Список использованной литературы
аррениус химик нобелевский диссоциация
1. Соловьев Ю.И. Сванте АРРЕНИУС 1859-1927. - М.: Наука, 1990. 11-75 с.
2. Волков В.А. , Вонский Е.В. и др. Выдающиеся химики мира. - М.: ВШ, 1991. 22 с.
3.http://www.kdedu.ru/pages/biography/A/biographya_arrenius_svante_avgust.html
4. http://www.xenoid.ru/materials/materials_chem/persones/Arrhenius.php
5. Энциклопедический словарь юного химика/ Сост. В.А, Крицман, В.В. Станцо. - М.: Педагогика, 1982. - 337 С.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Ранние годы жизни, учеба, личная жизнь и научная деятельность Аррениуса. Разработка теории электролитической диссоциации. Ограничения теории Аррениуса, неприятие её учёными того времени. Нобелевская премия по химии 1903 г. и другие научные награды.
презентация , добавлен 14.10.2014
Жизнь и научная деятельность шведского физико-химика Сванте Аррениуса. Ранние годы, учеба в училище и университете. Основные научные работы, посвященные учению о растворах и кинетике химических реакций. Представления ученого об энергии активации.
реферат , добавлен 05.11.2014
Характеристика и сущность основных положений теории электролитической диссоциации. Ориентация, гидратация, диссоциация - веществ с ионной связью. История открытия теории электролитической диссоциации. Разложение хлорида меди электрическим током.
презентация , добавлен 26.12.2011
Предпосылки к созданию теории электролитической диссоциации, этапы данного процесса. Понятие и основные факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации, способы определения. Закон разбавления Оствальда. Определение ионного произведения воды.
презентация , добавлен 22.04.2013
Электролитическая диссоциация как обратимый процесс распада электролита на ионы под действием молекул воды или в расплаве. Основные особенности модельной схемы диссоциации соли. Анализ механизм электролитической диссоциации веществ с ионной связью.
презентация , добавлен 05.03.2013
Отличительные черты взаимодействия концентрированной и разбавленной серной кислоты с металлами. Свойства сухой извести и ее раствора. Понятие электролитической диссоциации и методика измерения ее степени для различных веществ. Обмен между электролитами.
лабораторная работа , добавлен 02.11.2009
Сущность электролитической диссоциации. Основные законы электролиза как процессов, протекающих в растворе или расплаве электролита, при пропускании через него электрического тока. Проводимость электролитов и закон Ома для них. Химические источники тока.
курсовая работа , добавлен 14.03.2012
Свойство водных растворов солей, кислот и оснований в свете теории электролитической диссоциации. Слабые и сильные электролиты. Константа и степень диссоциации, активность ионов. Диссоциация воды, водородный показатель. Смещение ионных равновесий.
курсовая работа , добавлен 23.11.2009
Ионная проводимость электролитов. Свойства кислот, оснований и солей с точки зрения теории электролитической диссоциации. Ионно-молекулярные уравнения. Диссоциация воды, водородный показатель. Смещение ионных равновесий. Константа и степень диссоциации.
курсовая работа , добавлен 18.11.2010
Электронная теория кислот и оснований Льюиса. Теория электролитической диссоциации Аррениуса. Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда. Основность и амфотерность органических соединений. Классификация реагентов органических реакций.
История возникновения теории электролитической диссоциации связана с именем шведского физико-химика Аррениуса. Он был разносторонним ученым: его перу принадлежит более двухсот научных работ в области химии, физики, геофизики, метеорологии, биологии, физиологии.
Сванте Август Аррениус родился 19 февраля 1859 года в имении Вейк, расположенном близ Упсалы, на берегу озера Малар. Его отец служил управляющим имения и одновременно работал казначеем Упсальского университета. Уже в три года мальчик научился читать! Сначала он обучался в кафедральном училище, а затем, по просьбе Сванте, отец перевел его в реальную гимназию. Значительно опережавший в развитии сверстников, мальчик скучал на уроках.
Наконец, окончив гимназию, Сванте поступил в Упсальский университет. Основной его специализацией стала физика, а дополнительной - математика. Аррениус очень много занимался самостоятельно и вскоре создал собственный стиль работы, который значительно выделял его среди других физиков Упсальского университета того времени. Он не сработался с Талоном, выдающимся физиком-экспериментатором. В результате этих разногласий Аррениус покинул Упсалу и направился в 1881 году к Э. Эдлунду в Стокгольмскую Академию наук.
Эдлунд быстро оценил способности молодого ученого и назначил его своим первым помощником. Дебютная ученая работа Аррениуса была посвящена шаровой молнии. Затем он занялся изучением электропроводности сильно разбавленных водных растворов. В мае 1883 года после длительной экспериментальной проверки Аррениус пришел к выводу, что причиной увеличения электропроводности растворов при разбавлении является вода.
Как рассказывает Ю.И. Соловьев: «Данные, полученные при измерении электропроводности водных растворов электролитов различной концентрации, позволили С. Аррениусу сделать смелый вывод: молекулы электролита диссоциируют на ионы без воздействия тока, причем степень диссоциации растет с разбавлением. Как сейчас нам представляется, это был, казалось бы, очевидный и простой вывод из экспериментальных данных. Но совершенно не простым он был для С. Аррениуса, ибо этот вывод разрушал твердые, "как гранит", традиционные представления о состоянии молекул солей, кислот и оснований в растворе».
Аррениус не мог не понимать, что он, молодой химик, поднимает руку на химические «устои». Но это не смутило его. В своей докторской диссертации (1883) он сделал исключительный по своему значению вывод:
«Коэффициент активности электролита указывает на фактически имеющееся в растворе число ионов, отнесенное к тому числу ионов, которое было бы в растворе в случае, если электролит полностью расщеплен на простые электролитические молекулы…
Соль расщепляется полностью, когда количество воды в растворе бесконечно велико».
Однако отзывы профессоров Клеве и Талона о качестве диссертационной работы были отрицательными - оба не являлись поклонниками таланта Аррениуса. Совет поддержал мнение профессоров, но все-таки оценил защиту диссертации по третьему классу.
Будучи уверенным в своей правоте, Сванте послал по одному экземпляру своих статей известнейшим европейским ученым, которые занимались изучением растворов: Р. Клаузиусу, Л. Мейеру, В. Оствальду и Вант-Гоффу. В своих ответах все четверо положительно отзывались о результатах исследований и выводах молодого ученого.
Приезд Оствальда, поддержка, которую Аррениус получил у профессора Петтерсона, и мнение широкой общественности заставили университет повторить процедуру защиты диссертации. Она состоялась в конце 1884 года и прошла успешно. Сразу же после защиты Аррениус был назначен приват-доцентом физической химии. Однако профессор Клеве и его сторонники оставались противниками Аррениуса, и тот решает вернуться к профессору Эдлунду в Стокгольм.
В 1886 году он приехал в Ригу, в лабораторию своего единомышленника Оствальда, где продолжал свои исследования. Весной 1887 года Аррениус работал в Вюрцбурге у Ф. Кольрауша. «Незадолго до того, как я покинул Вюрцбург (март 1887 года), - вспоминал Аррениус, - я получил напечатанную Шведской Академией наук работу Вант-Гоффа. Я просмотрел ее в один вечер, закончив ежедневную работу в институте. Мне сразу стало ясно, что отклонение электролитов в водном растворе от законов Вант-Гоффа-Рауля о понижении точки замерзания является самым веским доказательством их распада на ионы. Теперь передо мной было два пути для вычисления степени диссоциации: с одной стороны, посредством понижения точки замерзания, с другой - их проводимости. Оба они в подавляющем большинстве случаев дали один и тот же результат, и я мог открыто говорить о диссоциации электролитов».
В письме к Вант-Гоффу в марте 1887 года шведский ученый писал: «Обе теории находятся еще в самом начале своего развития, и я надеюсь живейшим образом, что в ближайшем будущем между обеими областями будет перекинут не один, а несколько мостов». Так и случилось.
В 1887 году появилась знаменитая статья Аррениуса «О диссоциации растворенных в воде веществ». Она вызвала восторг у одних и негодование у других. Здесь ученый с уверенностью заявляет, что молекулы электролитов (соли, кислоты, основания) распадаются в растворе на электрически заряженные ионы. Аррениус нашел формулу для определения степени электролитической диссоциации. Тем самым он превратил чисто качественную гипотезу в количественную теорию, которая могла быть проверена экспериментально.
После того как были созданы основные положения этой теории, Аррениус показал ее применимость в различных областях естествознания.
В 1895 году Аррениус стал профессором физики Стокгольмского университета. Многочислен и разнообразен был круг интересов Аррениуса: электрокапиллярные явления, катодная поляризация, коррозия металлов в кислотах… Материал этих исследований Аррениус обобщил в «Учебнике электрохимии».
Среди его ассистентов особенно выделялась Софья фон Рудбек. Она была не только великолепным помощником, но и интересным собеседником. Аррениус часто и подолгу беседовал с ней. В 1894 году молодые люди обвенчались, а на следующий год у них родился сын Олаф. Однако семейная жизнь не сложилась, и поэтому вскоре после рождения сына они решили расстаться. Сванте сильно мучила разлука с сыном.
Но 1895 год принес Аррениусу и радости: Немецкое электрохимическое общество избрало его своим почетным членом. В 1896 году он стал ректором Стокгольмского университета и оставался на этом посту до 1902 года.
В 1903 году Аррениус был удостоен Нобелевской премии «в признание особого значения теория электролитической диссоциации для развития химии».
Аррениус стал первым шведским ученым, удостоенным такого высокого отличия! Это был триумф не только самого ученого, но и всей страны. Во всех университетах и научных обществах читались лекции о научных достижениях Аррениуса, его портреты висели на самых видных местах. Швеция гордилась своим великим сыном.
Когда 1 октября 1905 года начал работу первый Нобелевский физико-химический институт, то его возглавил Аррениус. Теперь он мог больше заниматься научными проблемами, хотя у него появились и новые обязанности. К примеру, много времени отнимало участие в работе комиссии по присуждению Нобелевских премий.
Английский химик Д. Уоркер вспоминал: «С момента его работы в Нобелевском институте жизнь его протекала очень спокойно. Из розовощекого парня он превратился в Швеции в научного оратора, известного и уважаемого всеми классами народа. В Аррениусе не было ничего академического. Сам он был крепко сложенным, светловолосым, голубоглазым и румяным, настоящим сыном шведской сельской местности. По характеру он был открытым, великодушным и экспансивным человеком. В нем было много здоровой энергии, первобытной силы. У него были сильные симпатии и антипатии, и под его врожденным добродушием и юмором таилась спящая драчливость, легко просыпавшаяся, когда затрагивались истина и свобода».
В доме на Бергогатане, 18, ученый не только работал, но и жил. Бывая в доме профессора Иенса Иоганссона, Аррениус познакомился с его сестрой Майей. Та чувствовала себя легко и непринужденно с известным ученым. Сванте также не скрывал симпатии к девушке. Осенью 1905 года отпраздновали свадьбу, и молодая семья поселилась в трехкомнатной квартире прямо под помещениями Нобелевского института. Вскоре в семье случилось прибавление - родился мальчик Сван.
Аррениус в это время увлекся проблемами токсикологии. Он занялся подробным физико-химическим рассмотрением теории токсинов и антитоксинов. В результате стало возможным выяснить, определяются ли противоположные действия токсинов и антитоксинов их химической природой или они имеют физическое происхождение. Основные результаты этих работ Аррениус изложил в двух книгах: «Иммунохимия» (1907) и «Количественные законы в биологической химии» (1915).
«С помощью формул, которые могут быть эмпирическими, или рациональными, прогресс науки станет более быстрым, чем без использования аналитических выражений, - писал Аррениус, - по мере накопления опытного материала эмпирические формулы легли в основу учений об отношениях между поведением светил и событиями на Земле. Эти учения послужили в свое время основой для возникновения таких лженаук, как алхимия и астрология».
Аррениус также вел изыскания и в области космогонии, посвятив этому двухтомный «Учебник космической физики», а также книги «Будущее мира», «Жизнь планет», «Земля и Вселенная».
Нобелевский институт Аррениус оставил летом 1927 года по состоянию здоровья. В том же году 2 октября он скончался.
(1859-1927) шведский химик и физик
Сванте Август Аррениус родился в имении Вейк, расположенном недалеко от Упсалы, где его отец служил управляющим. Аррениусы с незапамятных времен занимались фермерством в этих местах. Через год после рождения сына семья переехала в Упсалу, где отец Августа, Сванте Густав, стал работать в совете инспекторов Упсальского университета.
Еще до школы мальчик научился считать и с удовольствием складывал числа в отчетах, которые составлял его отец. Когда Августу исполнилось восемь лет, родители отдали его в городское кафедральное училище. Учился он хорошо, однако лучше всего успевал по биологии, физике и математике.
Закончив училище, Август Аррениус поступил на естественный факультет Упсальского университета, где продолжил изучать физику, химию и математику. Его занятия протекали настолько успешно, что уже после окончания второго курса он досрочно получил степень бакалавра естественных наук.
Теперь он мог начать самостоятельную жизнь. Однако Август Аррениус решил продолжить образование и в течение последующих трех лет изучал физику в Упсальском университете. Закончив его в 1881 г. , он уехал в Стокгольм, в Шведскую королевскую академию наук, чтобы продолжать исследования в области электричества под руководством Эрика Эдлунда.
В то время физическая природа электричества оставалась неизученной. В частности, было неизвестно, почему чистая вода или сухие соли не могут сами по себе проводить электрический ток, в то время как водные растворы солей являются прекрасными проводниками. Август Аррениус исследовал прохождение электрического тока через многие типы растворов. На основании множества наблюдений ученый выдвинул предположение, что молекулы некоторых веществ при растворении в жидкости диссоциируют, т. е. распадаются на частицы. Август Аррениус назвал их ионами. Ученый также установил, что, несмотря на то что целая молекула электрона нейтральна, ее частицы несут положительный или отрицательный электрический заряд. Благодаря им и обеспечивается электропроводность растворов. Электрический ток, в свою очередь, направляет активные составные части к противоположно заряженным электродам. В частности, оказалось, что при растворении в воде молекулы хлорида натрия (поваренная соль) распадаются на положительно заряженные атомы натрия и отрицательно заряженные атомы хлора.
Выдвинутая Аррениусом гипотеза составила основу докторской диссертации ученого, которую он представил к защите в 1884 году в Упсальском университете. Гипотеза была настолько неожиданной, что многие ученые с ней не согласились. Поэтому Совет факультета невысоко оценил его диссертацию. Однако ему присудили докторскую степень, правда без права чтения лекций. Август Аррениус сразу же опубликовал полученные результаты исследований в виде статьи и разослал ее нескольким ведущим европейским ученым, включая знаменитого немецкого химика Вильгельма Оствальда. Прочитав статью Августа Аррениуса, Оствальд так заинтересовался этой работой, что приехал в Упсалу. Он ознакомился с опытами молодого химика и пригласил его поработать в своей лаборатории в Рижском политехническом институте. Хотя предложение Оствальда было весьма заманчиво, Аррениус не смог его принять из-за отсутствия денег на путешествие, но поддержка столь известного ученого изменила отношение к его работе. Он был назначен лектором Упсальского университета. Однако в родном городе он проработал всего два года. В 1886 году Аррениус получил стипендию Шведской королевской академии наук, которая позволила ему отправиться за границу.
Вначале он приехал в Ригу. Поработав в лаборатории у Оствальда, он отправился в Вюрцбург, где стал учеником известного химика Фридриха Кольрауша. Одновременно, он постепенно стал завязывать научные связи: он познакомился с Вальтером Нернстом. Затем Август Аррениус переехал в Грац по приглашению Людвига Больцмана и уже на обратном пути провел несколько недель в Амстердаме, где находилась лаборатория Якоба Вант-Гоф-фа. В его лаборатории Аррениус увлекся исследованиями осмотического давления. Он хотел понять причину выравнивания концентраций двух разных растворов, разделенных тонкой мембраной.
Вернувшись в Швецию, он поселился в Стокгольме. Он начинает читать лекции по физике в Стокгольмском университете, а в 1895 г. получает там должность профессора. В 1897 году Аррениус был избран ректором университета.
На протяжении всех девяностых годов ученый продолжал разрабатывать свою теорию электролитической диссоциации и изучать осмотическое давление. Постепенно Аррениус пришел к выводу, что последнее явление также связано с особенностями электролитической диссоциации. Ученый не только подтвердил правильность формулы Вант-Гоффа, но и доказал, что осмотическое давление зависит от числа ионов, находящихся в растворе.
По существу, Август Аррениус заложил основу нового направления в науке, названного электрохимией.
За все эти открытия в 1903 году, ему была присуждена Нобелевская премия по химии. Он стал вторым в истории химиком, удостоенным столь высокой награды. Выступая на вручении премии, секретарь Шведской королевской академии наук Х. Р. Тёрнеблад подчеркнул, что теория ионов Аррениуса заложила качественную основу электрохимии, «позволив применять к ней математический подход».
Одновременно ученый не только завершил программу исследований, начатую Вант-Гоффом, но и перешел от качественных результатов к количественным.
Научные интересы Аррениуса не ограничивались только проблемами электрохимии. Он проводил исследования во многих областях физики: опубликовал статью о шаровых молниях (1883), изучал влияние солнечной радиации на атмосферу, искал объяснение таким климатическим изменениям, как ледниковые периоды, пытался применить физико-химические теории к изучению вулканической активности.
В 1901 г. вместе с несколькими своими коллегами он подтвердил гипотезу Джеймса Клерка Максвелла о том, что космическая радиация оказывает давление на частицы.
Используя это открытие, Август Аррениус предпринял попытку объяснить природу северного полярного сияния и солнечной короны. Он также предположил, что в космическом пространстве благодаря давлению света могут переноситься споры и другие живые семена. В 1902 году он начал исследования в области иммунохимии и продолжал их в течение многих лет.
После того как в 1905 году ученый покинул Стокгольмский университет, он был назначен директором Нобелевского физико-химического института в Стокгольме и оставался на этом посту до конца жизни.
Август Аррениус получил много наград в разных странах: медаль Дэви Лондонского королевского общества (1902), стал первым лауреатом медали имени Уилларда Гиббса Американского химического общества (1911), был награжден медалью Фарадея Британского химического общества (1914). Аррениус также являлся членом Шведской королевской академии наук, иностранным членом Лондонского королевского общества и Германского химического общества.
Семейная жизнь ученого складывалась гораздо сложнее, чем научная. В 1894 году Аррениус женился на Софье Рудбек. У них родился сын. Однако два года спустя их брак распался. В 1905 году он женился во второй раз на Марии Иоганссон, которая родила ему сына и двух дочерей.
Шведский физико-химик, создатель теории электролитической диссоциации, академик Королевской академии наук Швеции.
С первых дней учебы в старинном университете города Упсала (севернее Стокгольма) Аррениус серьезно занялся физикой, хотя и лекции по химии тоже посещал охотно.
Знание физики помогло Аррениусу решить одну из важнейших проблем химии: выяснить природу растворов электролитов. В статье «О диссоциации растворенных в воде веществ», опубликованной в конце 1887 г., сформулировал основные положения теории электролитической диссоциации:
1) электролиты в растворах состоят из частично диссоциированных молекул, количество которых растет при разбавлении раствора;
2) образующиеся при диссоциации молекул ионы определяют специфические физические и химические свойства растворов электролитов;
3) в бесконечно разбавленных растворах молекулы существуют только в виде ионов;
4) соединение в растворе тем более активно, чем больше оно диссоциировано на ионы.
На основании представлений об образовании активных частиц в растворах электролитов Аррениус выдвинул общую теорию образования «активных» молекул при химических реакциях. В 1889 г., изучая инверсию тростникового сахара, он показал, что скорость этой реакции определяется столкновением только «активных» молекул. Резкое повышение этой скорости с ростом температуры определяется значительным увеличением при этом количества «активных» молекул в системе. Для вступления в реакцию молекулы должны обладать некоторой добавочной энергией по сравнению со средней энергией всей массы молекул вещества при определенной температуре (эта добавочная энергия будет впоследствии названа энергией активации). наметил пути изучения природы и вида температурной зависимости скорости реакции. При дальнейшем исследовании другими учеными (в первую очередь английским химиком У. Мак-Льюисом) в 1920-1930-х гг. было окончательно выведено уравнение этой зависимости, получившее имя Аррениуса. Оно стало одним из основных уравнений химической кинетики, а энергия активации - важной количественной характеристикой реакционной способности веществ. В 1903 г. Аррениус был удостоен Нобелевской премии за чрезвычайные заслуги в развитии химии.
Научные интересы Аррениуса не ограничивались физической химией. Он написал около двух сотен работ по различным вопросам химии, биологии, астрофизики, космогонии. В 1923 г. Аррениус высказал мысль, что основным источником энергии Солнца является энергия, выделяющаяся при термоядерной реакции образования гелия из водорода. Работы Сванте Аррениуса хорошо знали в нашей стране. Признанием его вклада в развитие химии со стороны русских и советских ученых было избрание шведского ученого членом Петербургской академии (1903) и Академии наук СССР (1925), почетным доктором Московского университета и Рижского политехнического института.
| Сванте Август Аррениус | |
|---|---|
| швед. Svante August Arrhenius | |
| Имя при рождении | швед. Svante August Arrhenius |
| Дата рождения | 19 февраля (1859-02-19 ) |
| Место рождения | замок Вик, коммуна Уппсала, лен Уппсала , Швеция |
| Дата смерти | 2 октября (1927-10-02 ) (68 лет) |
| Место смерти | Стокгольм , Швеция |
| Страна | Швеция Швеция |
| Научная сфера | физика , химия |
| Место работы |
|
| Альма-матер |
|
| Научный руководитель | Клеве, Пер Теодор |
| Награды и премии |
Медаль Дэви (1902) Нобелевская премия по химии (1903) Силлимановская лекция (1910) Премия Уилларда Гиббса (1911) Медаль Франклина (1920) |
| Сванте Август Аррениус на Викискладе | |
Биография
Ранние годы жизни
Аррениус был вторым сыном Каролины Кристины (Тунберг) и Сванте Густава Аррениуса, управляющего имением. Племянник шведского ботаника Юхана Аррениуса . Через год после рождения сына семья переехала в Уппсалу, где отец Аррениуса вошёл в состав совета инспекторов Уппсальского университета. Будучи маленьким ребёнком, Аррениус уже с удовольствием складывал числа в отчётах, которые составлял его отец, в три года самостоятельно научился читать, а посещая кафедральное училище в Уппсале, он проявил исключительные способности к биологии, физике и математике.
Учёба
В 8 лет Аррениус поступил в кафедральное училище в Уппсале, которое закончил в 1876 году. В том же году он поступил в Уппсальский университет (специализировался в физике и химии), где в 1878 году получил степень бакалавра естественных наук, а затем в течение ещё трёх лет продолжал изучать там физику. В 1881 году переехал в Стокгольм и продолжил обучение в Физическом институте Королевской шведской Академии Наук под руководством физика Эрика Эдлунда. Там Аррениус специализировался в изучении проводимости электролитов .
Во время этих исследований он обратил внимание на тот факт, что проводимость растворов при разбавлении увеличивается. Дальнейшие исследования привели его к формулированию теории об электролитической диссоциации, которая теперь называется теорией Аррениуса . К тому времени уже давно был известен распад электролитов на ионы при электролизе , новизна теории Аррениуса была в том, что он предположил распад (диссоциацию) электролитов в растворах в отсутствие каких-либо внешних сил. Аррениус написал стопятидесятистраничную диссертацию, которую представил к защите в 1884 году в Упсальском университете. Новизна и кажущаяся парадоксальность его идеи о возможности одновременного существования в растворах электролитов разноимённо заряженных ионов привела к неприятию теории учёным советом, в результате Аррениус при защите диссертации получил самую низшую, четвёртую степень, которая не давала возможности преподавать.
Научная деятельность
Несмотря на то, что в Швеции теорию Аррениуса приняли более чем прохладно, многие европейские учёные ей заинтересовались, особенно знаменитый немецкий химик Вильгельм Оствальд , который даже посетил Аррениуса в Уппсале и пригласил работать в Рижском университете. Хотя Аррениус отклонил предложение Оствальда (в это время его отец был очень болен и умер в 1885), поддержка последнего помогла ему стать лектором в Уппсальском университете. Теория Аррениуса помогла Оствальду вывести закон разбавления , названный его именем.
В 1886 году Аррениус получил стипендию Шведской королевской академии наук, это позволило ему совершить научное турне по Европе. В 1886 году он работал совместно с Оствальдом в Рижском политехническом университете, с Вильгельмом Кольраушем в 1886-1887 годах Вюрцбурге (здесь он встретился с Вальтером Нернстом) и в Грацском университете с Людвигом Больцманом , в 1888 году - в Амстердамском университете у Я.Вант-Гоффа .
В 1887 году окончательно сформулировал теорию электролитической диссоциации , в этом же году объяснил отступление растворов электролитов от законов Вант-Гоффа и закон Рауля (показал физический смысл поправочного коэффициента i ). Создал учение об изогидричности, разработал теорию гидролиза солей. Установил экзотермический характер большинства процессов диссоциации электролитов и зависимость скорости и полноты протекания этих процессов от температуры. Занимаясь химической кинетикой , Аррениус сделал несколько важных открытий, таких, как объяснение (1889) температурной зависимости скорости реакций , выдвинув представления об активных, обладающих избыточной энергией и способных вступать в химическое взаимодействие молекулах, число которых экспоненциально возрастает с ростом температуры. Ввёл понятие энергии активации E А и вывел уравнение зависимости константы скорости реакции от фактора частоты столкновения молекул A, температуры и E А, ставшее одним из основных в химической кинетике (уравнение Аррениуса).
Аррениус проводил исследования во многих областях физики: опубликовал статью о шаровых молниях (1883), изучал влияние солнечной радиации на атмосферу , искал объяснение таким климатическим изменениям, как ледниковые периоды, пытался применить физикохимические теории к изучению вулканической активности. Аррениус первым высказал теорию , что накопление в атмосфере углекислого газа способствует повышению средней температуры, то есть сформулировал гипотезу о парниковом эффекте . В 1901 году вместе с несколькими своими коллегами он подтвердил гипотезу Джеймса Клерка Максвелла о том, что космическая радиация оказывает давление на частицы. Аррениус продолжил изучение проблемы и, используя это явление, предпринял попытку объяснить природу северного полярного сияния и солнечной короны . Он также предположил, что в космическом пространстве благодаря давлению света могут переноситься споры и другие живые семена (высказав тем самым гипотезу о панспермии). Ряд работ Аррениус посвятил эволюционной астрофизике . Он считал, что Солнечная система появилась в результате межзвёздного столкновения, а также высказал мысль, что основным источником энергии Солнца является энергия , выделяющаяся при термоядерной реакции образования гелия из водорода . В 1902 году Аррениус начал исследования в области иммунохимии , изучал химические реакции в живых организмах, доказал, что нет принципиальной разницы между химическими реакциями in vitro и in vivo . Также он размышлял об искусственных языках , предложив собственную модификацию английского языка .
Аррениус вернулся в Стокгольм в 1891 году, где начал читать лекции по физике в Королевском технологическом институте. В 1895 году, преодолев значительное сопротивление, он получает там должность профессора, в 1896 году (по другим источникам, в 1897 году) Аррениус занимает пост ректора этого учебного заведения. В 1901 году, также преодолев сильное сопротивление, становится членом шведской Академии наук. В 1903 году Аррениус стал первым шведским учёным, получившим Нобелевскую премию по химии «как факт признания особого значения его теории электролитической диссоциации для развития химии». В 1905 году вышел в отставку, покинув Стокгольмский университет, затем был назначен директором физико-химического Нобелевского института в Стокгольме и оставался на этом посту до конца жизни.
