El físico-químico sueco Svante August Arrhenius (19 de febrero de 1859 ~ 1927 de junio, 2 de febrero de 2000) nació en Ucrania, Suecia, cerca del castillo de Psala. Fue el fundador de la teoría de la ionización, que explicaba cómo los elementos en solución se separan mediante electrólisis; estudió el efecto de la temperatura en la velocidad de las reacciones químicas y ideó la famosa fórmula de Arrhenius. También se propusieron la teoría del fenómeno de los iones de hidrógeno en plasma, la teoría de la activación molecular y la teoría de la hidrólisis de sales. También hay estudios sobre cosmoquímica, astrofísica y bioquímica. 1903 Premio Nobel de Química por establecer la teoría de la ionización.
Nombre chino: Svante August Arrhenius.
mbth:svanteaugustarrenius
Alias: Svant August Arrhenius
Nacionalidad: Suecia
Lugar de nacimiento: Roopsala
Fecha de nacimiento: 19 de febrero de 1859.
Fecha de fallecimiento: 10.02, 1927.
Ocupación: Químico Físico
Escuela de Posgrado: Universidad de Uppsala
Principales logros: Establecimiento de la teoría de la ionización.
Obras representativas: Ganó el Premio Nobel de Química en 1903.
Experiencia personal
Nacido el 19 de febrero de 1859, en el seno de una familia intelectual de Uppsala, recibió una buena educación desde pequeño.
Admitido en el Departamento de Química de la Universidad de Uppsala en 1876.
Después de graduarse en la universidad en 1878, permaneció en la escuela y pronto se dirigió a Estocolmo para preparar su tesis doctoral.
En 1884 solicitó el título de doctor con su tesis "Estudio sobre la conductividad de los electrolitos". Tras la defensa, fue clasificado con reservas en el nivel 4, lo que casi le descalificó para ser profesor en Uppsala. Universidad. Sólo el famoso físico-químico alemán Ostwald fue perspicaz y apoyó su punto de vista. Él personalmente fue a Uppsala para pedirle que fuera profesor asociado en la Universidad de Riga en Alemania, lo que obligó a las autoridades de Uppsala a aceptar contratarlo como profesor.
En 1885 entró a trabajar en el laboratorio de Ostwald.
Profesor en 1889, profesor del Real Instituto Tecnológico de Suecia en 1891 y decano en 1895.
En 1901, fue elegido miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias.
1905 Director del Instituto Nobel de Química Física de Estocolmo.
Fue elegido miembro de la Royal Society en 1911.
Retirado en 1927.
Murió en Estocolmo el 2 de octubre de 1927.
Días de estudiante
Arrhenius nació en Suecia. Su abuelo era agricultor y su padre era el director general de la Universidad de Uppsala. Arrhenius comenzó a leer y aprender aritmética a la edad de tres años. Sus padres no le enseñaron nada específico. Mientras observaba a su hermano hacer los deberes, poco a poco aprendió a leer y calcular. Su educación ilustrada puede considerarse "autodidacta sin maestro". A la edad de 6 años pudo ayudar a su padre con cálculos complejos. Arrhenius era inteligente, estudioso, enérgico y, a veces, alborotador. Cuando estaba en la escuela primaria en una escuela misional, a menudo hacía enojar a mi maestra. Una vez contó un cuento a sus compañeros, pero después de la hora de clase, la maestra quiso castigarlo, pero él escapó.
Después de ingresar a la escuela secundaria, Arrhenius se ubicó entre los mejores en todas las materias, especialmente en física y química. A las personas inteligentes siempre les gusta pensar más en el porqué. Nunca abandonó los problemas difíciles y a menudo discutía con sus compañeros de clase y, a veces, con sus profesores.
En 1876, Arrhenius, de 17 años, se graduó de la escuela secundaria y fue admitido en la Universidad de Uppsala. Lo que más le gustaba era tomar cursos de ciencias como matemáticas, física y química, y aprobó el examen de licenciatura en sólo dos años. 65438-0878Iniciar estudios de doctorado en física. Su mentor, el profesor T.R. Thalen, es un experto en análisis espectral. Bajo la dirección de su mentor, Arrhenius estudió análisis espectral. Pero creía que, como físico, también debía dominar otras materias relacionadas con la física. Por eso, a menudo tomaba clases de matemáticas y química impartidas por algunos profesores. Poco a poco se interesó más por la electricidad que por el análisis espectroscópico. Creía firmemente que "la energía de la electricidad es infinita" y le interesaba estudiar los fenómenos de la corriente eléctrica y la conductividad. Esto despertó el descontento con su mentor, el profesor Talon, quien le pidió a Arrhenius que volviera al negocio y estudiara más temas relacionados con el análisis espectral. Como dice el refrán: “Cada uno tiene sus propias ambiciones y no puede quedarse.
"Diferentes objetivos obligaron a Arrhenius a despedirse de su mentor.
En 1881, vino a la capital, Estocolmo, para seguir estudiando. En ese momento, el profesor Edron estaba estudiando y midiendo la conductividad de las soluciones. Profesor Edron Arrhenius Es muy bienvenido. Bajo la dirección del profesor, Arrhenius estudió la conductancia de soluciones de electrolitos muy diluidos. Este tema es muy importante, sin el cual Arrhenius no podría haber creado la teoría de la ionización. En el laboratorio repitió aburridos experimentos. Arrhenius trabajó con soluciones, electrodos, galvanómetros y voltímetros durante dos años. Siempre que el profesor Edlund daba conferencias, ayudaba a su tutor a realizar experimentos complejos y cooperaba con el profesor en algunos trabajos de medición. Sus talentos fueron reconocidos por el profesor. Pasó casi todo su tiempo libre inmerso en su investigación independiente en el campo de la electricidad, estaba muy interesado en el estudio de las baterías que convierten la energía química en energía eléctrica. p>El joven Alenni. Us estudia mucho y tiene una gran capacidad experimental. Su trabajo de laboratorio a largo plazo ha desarrollado su hábito de ser meticuloso e investigar la raíz de cualquier problema, por lo que siempre puede presentar algunas hipótesis significativas y crear nuevas. y soluciones únicas a los temas que estudia Teoría Descubrió que en las baterías, además de que la energía química generada por reacciones químicas se convierte en energía eléctrica, también hay factores que causan la polarización de los electrodos y reducen el voltaje del circuito actual. Entonces comenzó a estudiar aditivos que podrían reducir o incluso prevenir la polarización. Persistió en repetidos experimentos y finalmente entendió que el efecto de polarización depende de la cantidad de aditivo-agente despolarizante. El establecimiento de la teoría de la ionización es la contribución más importante de Arrhenius. campo de la química.
Erudición
En la primera mitad del siglo XIX, algunos ya habían propuesto la idea de que los electrolitos producían iones en solución. La comunidad científica generalmente estuvo de acuerdo con la opinión de Faraday de "generar iones bajo la acción de una corriente eléctrica" en una solución. Cuando Arrhenius estaba estudiando la conductividad de las soluciones de electrolitos, descubrió que la concentración afecta la conductividad de muchas soluciones diluidas. Y pidió consejo específicamente a su mentor, el profesor Edlund. Arrhenius realizó mejoras audaces en el instrumento diseñado por el profesor en el experimento y obtuvo una gran cantidad de resultados de mediciones experimentales. Descubrió algunos hechos más interesantes, como que el amoníaco gaseoso no conduce la electricidad en absoluto, pero el agua con amoníaco puede conducir la electricidad, y cuanto más diluida sea la solución, mejor será la conductividad. Se demostró que una situación similar. existía en soluciones ácidas halógenas Después de muchas noches de insomnio, Arrhenius se aferró a la conductividad de las soluciones diluidas. Su característica única fue que siempre consideró la conductividad como una propiedad eléctrica relacionada con las propiedades químicas de la solución. la solución desde una perspectiva química
El experimento es solo el comienzo del trabajo de investigación y, lo que es más importante, Arrhenius ha completado el pensamiento de los resultados experimentales. Dejó el laboratorio de la Universidad de Estocolmo y regresó a su ciudad natal en el campo. Dejando esos electrodos, vasos de precipitados y otros equipos, comencé a explorar las leyes detrás de los datos experimentales. Arrhenius descubrió en el experimento que el patrón de reacción de soluciones extremadamente diluidas después de ser energizadas es mucho más simple que el de soluciones concentradas. Los químicos anteriores también descubrieron que después de agregar agua a la solución concentrada, la corriente eléctrica pasa más fácilmente, e incluso descubrieron que la cantidad de agua agregada tiene cierta relación con el aumento de la corriente eléctrica. Sin embargo, rara vez consideran la relación entre la concentración actual y la de la solución.
A través de experimentos y cálculos, Arrhenius descubrió que la concentración de la solución electrolítica tiene un impacto significativo en la conductividad. "¿Cuál es la diferencia entre una solución concentrada y una solución diluida?" Arrhenius reflexionó sobre esta pregunta muy simple. "Con el agua, la solución concentrada se convierte en una solución diluida, pero aquí el agua juega un papel importante." Arrhenius se recostó tranquilamente en la cama y pensó de esta manera: "El agua pura no conduce la electricidad. La sal sólida pura no conduce la electricidad. Disuélvela". La sal en el agua y el agua salada conducirán la electricidad. ¿Qué papel juega el agua aquí? "Arrhenius se sentó y decidió aclarar esta pregunta. Recordó una observación formulada por el científico británico Faraday en 1834: "Los electrolitos se descompondrán en iones cargados sólo cuando se aplique electricidad". "La sal (el nombre químico es cloruro de sodio) se disuelve en agua y se ioniza en iones de cloruro e iones de sodio". Esta es una idea muy audaz. Porque Faraday creía: "Sólo la corriente eléctrica puede producir iones", pero la sal disuelta en agua puede producir iones, lo cual es diferente a la opinión de Faraday.
No subestimes a Faraday. Aunque murió en 1867, sus opiniones sobre la física siguieron siendo válidas en ese momento. Además, hay otra cuestión que es necesario aclarar. El cloro es un gas venenoso de color amarillo verdoso. Hay cloro en el agua salada y nadie se envenena bebiendo agua salada. Parece que las propiedades de los iones de cloro y los átomos de cloro son diferentes. Como los iones están cargados, los átomos no tienen carga. En aquella época, la gente no conocía la estructura de los átomos ni de las moléculas. No es fácil para Arrhenius tener tanta imaginación.
En mayo de 1883, Arrhenius regresó a la Universidad de Uppsala con su artículo y preguntó al profesor de química Clive. Arrhenius le explicó en detalle la teoría de la ionización, pero Clive no estaba interesado en la teoría y se limitó a decir: "Esta teoría es pura fantasía, no puedo creerlo". Descubrió dos elementos químicos: holmio y tulio. Su actitud asestó un duro golpe al confiado Arrhenius. Sabía que no sería fácil aprobar una tesis doctoral. Aunque creía que sus opiniones y datos experimentales eran correctos, no fue fácil convencer a los profesores conservadores y críticos de la Universidad de Uppsala. Arrhenius preparó su artículo cuidadosamente, adhiriéndose a su propio punto de vista sin confrontar demasiado la teoría tradicional. La defensa de cuatro horas finalmente pasó, y Arrhenius estaba con alfileres y agujas, porque los materiales y datos de Arrhenius eran muy suficientes, y los profesores solo miraban sus calificaciones universitarias. Le fue bien en biología, física y matemáticas. El comité de defensa consideró que, aunque la tesis no era muy buena, aún así "apenas podría obtener un doctorado" con una puntuación "aprobatoria" de tercera clase.
Creía que cuando una solución se diluye, su conductividad aumenta debido a la acción del agua. ¿Por qué? Señaló: "Para explicar el aumento de la conductividad cuando se diluye una solución acuosa de electrolito, se debe suponer que el electrolito tiene dos formas diferentes en la solución, la forma molecular inactiva y la forma iónica activa. De hecho, algunos Las moléculas del electrolito se diluyen y se descomponen en iones, que es la forma activa, mientras que la otra parte permanece sin cambios, que es la forma inactiva. "Cuando una solución se diluye, la cantidad de la forma activa aumenta y por lo tanto la conductividad. de la solución aumenta. "¡Gran descubrimiento! Estas ideas de Arrhenius finalmente rompieron las ideas tradicionales de Faraday y propusieron una nueva perspectiva sobre la ionización automática de electrolitos. Para resumir teóricamente y aclarar los resultados de su investigación y las nuevas perspectivas, escribió dos artículos de tesis. El primer artículo describe y resume los resultados de mediciones y cálculos experimentales, titulado "Investigación sobre la Conductividad de Electrolitos", y el segundo capítulo es un resumen teórico de la existencia de sustancias en soluciones acuosas basado en los resultados experimentales, titulado "Investigación sobre la Conductividad de Electrolitos". "Teoría química", que elaboró específicamente las ideas básicas de la teoría de la ionización. Arrhenius envió estos dos artículos a la Academia Sueca de Ciencias para su consideración experta. El 6 de junio de 1883, después de una discusión en la Academia Sueca de Ciencias en Estocolmo, fue recomendado para su publicación Publicado en el número 11 de "Proceedings of the Royal Academy of Sciences" publicado a principios de 1884
Finalmente reconocido
Recibió su doctorado, pero la teoría de la ionización. No fue comprendido, especialmente en Suecia, casi no hubo apoyo. Decidió buscar fuertes partidarios en el extranjero. Por supuesto, necesitaba encontrar personas con capacidades innovadoras y nuevas ideas. Pensó en el físico alemán Clausius. Arrhenius también quería el apoyo del químico alemán Meyer que había propuesto de forma independiente la ley periódica de los elementos. químico muy conocido, pero Meyer no dijo nada al respecto.
Afortunadamente, no todos los científicos del Politécnico de Riga se mostraron indiferentes. El profesor Ostwald, que enseñaba en la universidad, tuvo una actitud diferente hacia Arrhenius. En 1884, a Ostwald le sucedieron tres cosas inolvidables: tuvo un fuerte dolor de muelas; su esposa dio a luz a una hija; leyó el documento enviado por Arrhenius, soportó el dolor de muelas y lo leyó varias veces. Era aconsejable e inmediatamente se dio cuenta de que Arrhenius estaba creando un nuevo campo: la química de iones. Ostwald, a quien le gustaba hacer experimentos, inmediatamente se propuso probar la exactitud de la teoría de la ionización de Arrhenius mediante experimentos. Conoce a Arrhenius. , discutiendo algunos temas de interés común. Este verano, los dos eruditos se reunieron en Uppsala, lo que fue el comienzo de su amistad y cooperación de por vida.
Debido a la influencia de Ostwald, Allen. elegible para pasar cinco años como académico visitante en el extranjero.
Arrhenius trabajó en los laboratorios de Ostwald en Riga y Leipzig, y tuvo contactos de trabajo con científicos famosos de la época, como Kolesrausch, Boltzmann, Van't Hoff y otros. Van't Hoff, en particular, a menudo necesita la teoría de la ionización para explicar algunos fenómenos en su trabajo de investigación. Fueron muy cariñosos al conocerse y tenían muchos temas que discutir. Arrhenius encontró un alma gemela en tiempos difíciles. Con el apoyo de los famosos eruditos Ostwald y Van't Hoff, su teoría de la ionización comenzó a ser reconocida gradualmente en el mundo. Con los esfuerzos conjuntos de los tres, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, especialmente el descubrimiento gradual de la estructura interna de los átomos, la teoría de la ionización finalmente fue aceptada por la gente. El profesor Clive, que inicialmente se opuso a la teoría de la ionización, también propuso elegir a Arrhenius como miembro de la Academia Sueca de Ciencias.
Durante la primera selección del Premio Nobel en 1901, Arrhenius fue uno de los 11 candidatos al premio de física, pero lamentablemente fracasó. Fue nominado al Premio Nobel de Química en 1902, pero no fue seleccionado. En 1903, muchas personas recomendaron a Arrhenius para el comité del premio, pero hubo desacuerdos sobre si debía ganar el premio de física o de química. El Comité del Premio Nobel de Química le dio la mitad del premio en física y la otra mitad en química. Fue tan extraño que fue rechazado. También propuso aplazar su premio hasta el año siguiente, lo que también fue rechazado. La teoría de la ionización juega un papel importante tanto en la física como en la química, y es difícil determinar qué premio debería recibir. Finalmente, Arrhenius ganó el Premio Nobel de Química en 1903. Es el primer premio Nobel en ganar este honor.
Logros académicos
Arrhenius estudió mucho y tenía una gran capacidad experimental. En mayo de 1883, propuso el punto básico de la teoría de la ionización: "Debido a la acción del agua, los electrolitos tienen dos formas diferentes en la solución, la forma molecular inactiva y la forma iónica activa. Cuando la solución se diluye, la forma activa La cantidad aumenta y por lo tanto aumenta la conductividad de la solución." Enviado a la Universidad de Uppsala para su tesis doctoral. Pero su mentor no pudo entender su punto de vista y otro se mostró escéptico. Al final, Arrhenius no pudo defender su tesis porque el comité apoyó la opinión de los profesores. Arrhenius no se dejó disuadir. Creyó que su punto de vista era correcto, por lo que buscó el apoyo de los científicos. Cuando la tesis fue defendida nuevamente en el invierno de 1884, fue aprobada con éxito.
Arrhenius también propuso las definiciones de ácidos y bases; explicó la relación entre velocidad de reacción y temperatura, y propuso el concepto de energía de activación y su relación con el calor de reacción. Debido a sus destacados logros en el campo de la química, Arrhenius ganó el Premio Nobel de Química en 1903, convirtiéndose en el primer científico sueco en ganar este premio científico. Sus obras: "Libro de texto de Astrofísica", "Inmunoquímica", "Leyes cuantitativas de la bioquímica", etc.
Arrhenius logró grandes logros en la química física. La teoría de la ionización que fundó permanece en el mundo y sigue vigente hoy en día. Es un erudito consumado. Además de la química, trabajó en el estudio de la electricidad en física, la astrofísica y la meteorología en astronomía. En 1896 publicó un artículo sobre el efecto del dióxido de carbono en la atmósfera sobre la temperatura de la Tierra y también escribió un libro de texto sobre astrofísica. En investigación biológica, escribió y publicó libros como "Immunochemistry" y "Quantitative Laws in Biochemistry". Como físico, también hizo importantes contribuciones al desarrollo económico de su patria. Participó personalmente en la investigación y el desarrollo de recursos hídricos domésticos y energía hidroeléctrica en cascada, lo que permitió que las redes hidroeléctricas se extendieran por toda Suecia. Su sabiduría y sus fructíferos logros han sido ampliamente reconocidos y elogiados en China. Incluso el profesor Clive, que siempre se había opuesto a él, se convirtió en partidario de la teoría de la ionización y de Arrhenius a partir de 1898. Ese año, en un mitin que conmemoraba el 50 aniversario de la muerte del famoso químico sueco Berzelius, el profesor Clive mencionó en un largo discurso: "La bandera que cayó de las manos de Berzelius después de su muerte fue también propuso la elección de Arrhenius para el cargo". Academia Sueca de Ciencias. Debido a los destacados logros de Arrhenius en el campo de la química, ganó el Premio Nobel de Química en 1903, convirtiéndose en el primer científico sueco en ganar este premio científico. Después de 1905, se desempeñó como director del Instituto Nobel Sueco hasta el último momento de su vida. También recibió muchas otras medallas científicas extranjeras y títulos honoríficos.
Años posteriores
En sus últimos años, Arrhenius era frágil y enfermizo, pero aún así se negó a abandonar su investigación. Insistió en revisar y completar el segundo volumen de "El origen del mundo". El 2 de octubre falleció el maestro científico de 68 años.
La vida científica de Arrhenius supuso una gran inspiración para las generaciones futuras. En primer lugar, es un acérrimo materialista de las ciencias naturales en filosofía. No creía en la religión pero sí en la ciencia. Cuando los científicos naturales del siglo XIX todavía estaban profundamente ligados a la metafísica, pudo romper las limitaciones de la disciplina y estudiar la conductividad de las soluciones electrolíticas a partir de la conexión entre la física y la química, rompiendo así los conceptos tradicionales y creando la teoría de la ionización. En segundo lugar, tiene conocimientos y es bueno en diversos campos de las ciencias naturales. Ya en su época de estudiante dominaba cuatro o cinco idiomas, incluidos inglés, alemán, francés y sueco, lo que desempeñó un papel importante en sus viajes por el mundo y en sus extensos intercambios académicos con profesores. Además, su amor por la patria y el espíritu de renunciar a honores extranjeros y condiciones superiores para servir a la patria siguen siendo un modelo para los trabajadores científicos.
Principales aportes
Los aportes de Arrhenius a la química incluyen: Propuso la teoría de la ionización, creyendo que los electrolitos se pueden disolver en agua y sus moléculas se pueden disociar en iones conductores. Esta es la fundamental. razón por la cual los electrolitos conducen electricidad, y cuanto más diluida esté la solución, mayor será el grado de ionización del electrolito. La teoría de la ionización es una contribución importante a la química física y un hito importante en la historia del desarrollo químico. Explica muchas propiedades de las soluciones, las desviaciones de la presión osmótica y la dependencia de las soluciones, y construye un puente importante entre la física y la química. Propuso los conceptos de moléculas activadas y energía de activación, y derivó la famosa fórmula de velocidad de reacción: la ecuación de Arrhenius.
La fórmula puede calcular que cuando la temperatura aumenta 10 grados, la velocidad de la reacción química aproximadamente se duplicará, lo que mejorará enormemente la cinética química. Sentar las bases para la investigación cosmoquímica. Basándose en los principios de la química física, predijo por primera vez que la energía del sol proviene de la reacción de los átomos, especialmente la reacción de los átomos de hidrógeno que se combinan para formar átomos de helio. También descubrió que el dióxido de carbono tiene una gran capacidad para absorber la radiación infrarroja y anteriormente expuso sus puntos de vista sobre el impacto del dióxido de carbono en el efecto invernadero global. Además, también realizó investigaciones en profundidad sobre las causas de los cometas, las auroras boreales y los glaciares, y aportó valiosas opiniones. Inicialmente explicó químicamente el mecanismo de la sueroterapia, abriendo especialmente el camino para la investigación inmunoquímica. Las estructuras químicas de diversas toxinas contribuyeron al estudio del mecanismo de envenenamiento del cuerpo humano y animal.
Trabajos principales
Los trabajos principales incluyen: teoría de soluciones, tutoriales de física cósmica, inmunoquímica, leyes cuantitativas en bioquímica, principios químicos, etc. Ha ganado numerosos premios, incluido el Premio Nobel de Química de 1903, la Medalla David de la Royal Society, la Medalla Gibbs y la Medalla Faraday. También fue elegido miembro de la Royal Society.
Miembro de honor de la Sociedad Alemana de Electroquímica, etc. Incluso el profesor Cliff, que una vez se opuso firmemente a él, tuvo que decir: "Arrhenius y Besilias son el orgullo de Suecia. La capa que le quitaron los hombros a Besilias se la ha quitado Arrhenius".