Якоб хендрик вант гофф доклад
Обновлено: 29.04.2024
Нидерландский химик Якоб Хендрик Вант-Гофф родился 30 августа 1852 г. в Роттердаме, в семье Алиды Якобы Колф и Якоба Хендрика Вант-Гоффа, врача и знатока Шекспира. Он был третьим по счету ребенком из семи родившихся у них детей. Свои первые химические опыты Вант-Гофф, ученик роттердамской городской средней школы, которую он окончил в 1869 г., ставил дома.
Он мечтал о карьере химика. Однако родители, считая научно-исследовательскую работу неперспективной, уговорили сына начать изучать инженерное дело в Политехнической школе в Дельфте. В ней Вант-Гофф за два года прошел трехлетнюю программу обучения и лучше всех сдал выпускной экзамен. Там же он увлекся философией, поэзией (особенно произведениями Джорджа Байрона) и математикой, интерес к которым пронес через всю жизнь.
Проработав недолгое время на сахарном заводе, Вант-Гофф в 1871 г. стал студентом естественно-математического факультета Лейденского университета. Однако уже на следующий год он перешел в Боннский университет, чтобы изучать химию под руководством Фридриха Августа Кекуле. Два года спустя будущий ученый продолжил свои занятия в Парижском университете, где и завершил работу над диссертацией. Вернувшись в Нидерланды, он представил ее к защите в Утрехтском университете.
Еще в самом начале XIX в. французский физик Жан Батист Био заметил, что кристаллические формы некоторых химических веществ могут изменять направление проходящих через них лучей поляризованного света. Научные наблюдения показали также, что некоторые молекулы (их назвали оптическими изомерами) вращают плоскость света в направлении, противоположном тому, в котором его вращают другие молекулы, хотя и первые, и вторые представляют собой молекулы одного типа и состоят из одинакового числа атомов. Наблюдая этот феномен в 1848 г., Луи Пастер выдвинул гипотезу, что такие молекулы являются зеркальным отображением друг друга и что атомы таких соединений расположены в трех измерениях.
Становление научной карьеры Вант-Гоффа шло медленно. Вначале ему приходилось давать по объявлениям частные уроки химии и физики, и только в 1876 г. он получил должность лектора физики в Королевской ветеринарной школе в Утрехте. В следующем году он становится лектором (а позднее профессором) теоретической и физической химии Амстердамского университета. Здесь в течение последующих 18 лет он каждую неделю читал по пять лекций по органической химии и по одной лекции по минералогии, кристаллографии, геологии и палеонтологии, а также руководил химической лабораторией.
В отличие от большинства химиков своего времени Вант-Гофф имел основательную математическую подготовку. Она пригодилась ученому, когда он взялся за сложную задачу изучения скорости реакций и условий, влияющих на химическое равновесие. В результате проделанной работы Вант-Гофф в зависимости от числа участвующих в реакции молекул классифицировал химические реакции как мономолекулярные, бимолекулярные и многомолекулярные, а также определил порядок химической реакции для многих соединений.
В 1811 г. итальянский физик Амедео Авогадро установил, что в равных объемах любых газов при одинаковых температуре и давлении содержится одинаковое число молекул. Вант-Гофф пришел к заключению, что этот закон справедлив и для разбавленных растворов. Сделанное им открытие было очень важным, поскольку все химические реакции и реакции обмена внутри живых существ происходят в растворах. Ученый также экспериментально установил, что осмотическое давление, представляющее собой меру стремления двух различных растворов по обе стороны мембраны к выравниванию концентрации, в слабых растворах зависит от концентрации и температуры и, следовательно, подчиняется газовым законам термодинамики. Проведенные Вант-Гоффом исследования разбавленных растворов явились обоснованием теории электролитической диссоциации Сванте Аррениуса. Впоследствии Аррениус переехал в Амстердам и работал вместе с Вант-Гоффом.
Работая в Берлине, Вант-Гофф занялся применением физической химии для решения геологических проблем, в частности, при анализе океанических соляных отложений в Стас- фурте. До первой мировой войны эти отложения почти полностью обеспечивали углекислым калием производство керамики, моющих средств, стекла, мыла и особенно удобрений. Вант-Гофф начал также заниматься проблемами биохимии, в частности изучением ферментов, которые служат катализаторами химических изменений, необходимых для живых организмов.
В 1878 г. Вант-Гофф женился на дочери роттердамского купца Иоганне Франсине Меес. У них было две дочери и два сына. Через всю свою жизнь Вант-Гофф пронес живой интерес к философии, природе, поэзии. Он умер от туберкулеза легких 1 марта 1911 г. в Германии, в Стешице (теперь это часть Берлина).
Помимо Нобелевской премии Вант-Гофф был награжден медалью Дэви Лондонского королевского общества (1893) и медалью Гельмгольца Прусской академии наук (1911). Он был членом Нидерландской королевской и Прусской академий наук, Британского и Американского химических обществ, американской Национальной академии наук и Французской академии наук. Вант-Гоффу были присвоены почетные степени Чикагского, Гарвардского и Иельского университетов.
ВАНТ-ГОФФ, ЯКОБ ХЕНРИК (Vant-Hoff, Jacobus Henricus) (1852–1911) (Нидерланды). Нобелевская премия по химии, 1901.
Вант-Гофф после возвращения в Нидерланды два года занимался частными уроками химии и физики. В 1876 он получил должность лектора физики в Королевской ветеринарной школе в Утрехте. В следующем году становится лектором (а позднее профессором) теоретической и физической химии Амстердамского университета, где в течение 18 лет еженедельно читал пять лекций по органической химии и одну лекцию по минералогии, кристаллографии, геологии и палеонтологии, а также руководил химической лабораторией.
Математическая подготовка пригодилась Вант-Гоффу, когда он взялся за сложную задачу изучения кинетики и химического равновесия. Результаты своих исследований Вант-Гофф изложил в Очерках по химической динамике, опубликованных в 1884. Нобелевская премия была присуждена Вант-Гоффу за его работы 1880-х в этой области, в которых он сформулировал основные постулаты химической кинетики и впервые ввел оценку скорости реакции с помощью константы скорости реакции. Он классифицировал химические реакции как мономолекулярные, бимолекулярные и полимолекулярные в зависимости от числа участвующих в них молекул, а также определил порядок некоторых реакций.
Тогда же Вант-Гофф применил положения термодинамики к принципам подвижного равновесия, возникающего в результате изменения температуры. Он ввел и общепринятое обозначение обратимости реакции двумя стрелками, направленными в противоположные стороны.
Вант-Гофф пришел к заключению, что закон Авогадро справедлив и для разбавленных растворов. Он экспериментально установил, что осмотическое давление, представляющее собой меру стремления двух различных растворов по обе стороны мембраны к выравниванию концентрации, в слабых растворах зависит не только от концентрации, но и от температуры и, следовательно, подчиняется законам термодинамики газов. Вант-Гофф выразил осмотическое давление формулой РV = iRT, где Р означает осмотическое давление вещества, растворенного в жидкости; V – объем; R – газовую постоянную; Т – температуру и i – коэффициент, который для газов часто равен 1, а для растворов, содержащих соли, – больше единицы. Вант-Гофф смог объяснить, почему изменяется значение i, связав этот коэффициент с числом ионов, находящихся в растворе. Проведенные Вант-Гоффом исследования разбавленных растворов явились обоснованием теории электролитической диссоциации С.Аррениуса. Впоследствии Аррениус приехал в Амстердам и работал вместе с Вант-Гоффом.
Исследования Вант-Гоффа объединили в единую теорию различные направления химической статики: термохимию, электрохимию и учение о равновесии. Возник единый теоретический фундамент химии.
Умер от туберкулеза легких 1 марта 1911 в Германии, в Штеглице (теперь это часть Берлина).
Работы: Химическое равновесие в системах газов и разведенных растворов / Пер. с франц. под ред. А.Н.Щукарева. М., 1902; Восемь лекций по физической химии читанные по приглашению университета Чикаго / Под ред. проф. П.Вальдена. Рига, 1903; Зависимости между физическими и химическими свойствами и составом (из лекций по теоретической и физической химии) / Пер. с нем. СПб, 1903; О теории растворов / Пер. с нем. Рига, 1903; Правило фаз / Под ред. Н.Д. Зелинского. СПб, 1904; Расположение атомов в пространстве / Пер. с нем. М., 1911.
Химик Якоб Хендрик Вант-Гофф был из числа тех ученых, для которых наука была настоящей страстью и смыслом жизни. Еще в раннем детстве ощутив свое истинное призвание, он не отступался от намеченного пути ни на шаг, без устали работая, совершенствуя себя и как ученый, и как личность. Вершиной признания его трудов на научном поприще стало получение Нобелевской премии, а также заслуженное почитание в научном мире.
Вант-Гофф считается одной из самых значительных фигур, повлиявших на развитие и становление химии как науки.
Юные годы Вант-Гоффа
Вант-Гофф родился в почитаемой и интеллигентной голландской семье, в которой, однако, его намерения стать ученым не слишком приветствовались. Родным городом будущего химика стал Роттердам, в котором 30 августа 1852 года он родился. Семья была большой. Якоб был третьим ребенком, после него родилось еще четверо. Отец Якоба был довольно успешным практикующим врачом, при этом имел очень интересное увлечение — слыл тонким ценителем и знатоком творчества Шекспира. Поэтому в доме традиционно любили литературу, эту любовь впитал в себя и подрастающий Якоб. Очень большое влияние на него, в частности, оказало творчество Байрона.
Первым учебным заведением Якоба стала городская средняя школа в Роттердаме. Учителя сразу заметили незаурядные способности Якоба к освоению точных наук, а также страстную любовь к поэзии.
Родители, также видя одаренность сына, мечтали о его блестящей карьере как инженера. Когда Якоб начал проявлять заинтересованность химическими опытами и наметил для себя будущее ученого, его родные отнеслись к такому рвению довольно прохладно, считая научную карьеру не слишком перспективной. Поэтому, вопреки желанию сына, родители настояли на его поступлении в Политехническую школу, расположенную в Дельфте.
Талантливому юноше надо отдать должное, ведь не питая особого пристрастия к освоению инженерной профессии, он смог стать лучшим выпускником школы на курсе. Это позволило Якобу в 1871 году поступить в престижный Лейденский университет, не сдавая вступительных экзаменов. Но, проучившись здесь на естественно-математическом факультете, Якоб понял, что изучение математики — не его путь. Поэтому по прошествии всего одного года обучения Вант-Гофф принимает решение перевестись в университет в Бонне, чтобы изучать столь любимую им химию. Руководителем молодого студента стал талантливый и уже сделавший себе имя ученый Фридрих Кекуле.
Начало научной карьеры
Два года, проведенные в Бонне в научных изысканиях под руководством Кекуле, принесли молодому химику Якобу Вант-Гоффу первое значительное достижение — им была открыта пропионовая кислота, которую сейчас используют для производства некоторых лекарственных препаратов и гербицидов. Видя в Вант-Гоффе перспективного ученого, Кекуле советует ему продолжить свою научную деятельность уже в Париже, под началом профессора Шарля Адольфа Вюрца, известного специалиста в области органического синтеза.
Результатом работы в Париже стало написание докторской диссертации, которую Вант-Гофф успешно защитил в университете города Утрехта, став в возрасте 22-х лет доктором наук.
Большой резонанс в научном мире того времени произвела написанная Вант-Гоффом статья, в которой он объяснял открытое еще в начале 19 века явление изменения направленности движения светового луча при прохождении через некоторые химические вещества, имеющие форму кристаллов. По мнению Вант-Гоффа, такое изменение потока света в молекуле вызвано появлением особых изомеров, которые являются зеркальными по отношению друг к другу. Как это часто случается в научном мире, почти одновременно с Вант-Гоффом такую теорию предложил и его коллега Ля Бель, при этом к одинаковым выводам оба ученых пришли, работая независимо друг от друга. Некоторым химикам такая теория показалась почти что смехотворной и оторванной от реальности, но, несмотря на это, в итоге именно она послужила одной из основ для новой науки стереохимии, областью изучения которой является пространственное строение молекул.
Могут быть знакомы
Преподавательская деятельность и дальнейшая научная работа
Несмотря на очень незаурядные способности и нестандартный подход к исследованиям, карьера Вант-Гоффа как ученого-химика развивалась не слишком стремительно. Некоторое время основным источником его дохода были частные уроки физики и химии, что никак не способствовало процветанию Вант-Гоффа как серьезного научного деятеля. Позже, в том же Утрехте, он получает приглашение на должность преподавателя физики в школе, а по истечении года он занимает место лектора в университете Амстердама, немного позже становится в нем профессором. Работе здесь он посвятил много лет своей жизни, регулярно читая лекции и проводя исследования.
Однако Вант-Гофф не спешил с решением, поскольку руководство университета в Амстердаме в то время планировало строительство новой химической лаборатории. Однако вскоре ученый решает все-таки принять одно из предложений, в итоге переехав в Берлин, на работу в престижный и известный университет столицы Германии. Здесь Вант-Гофф получил в полное распоряжение отличное лабораторное оборудование и смог беспрепятственно и всецело отдаться любимой работе.
Областью научных исследований именитого голландца в это время была физическая химия, занимался он также и работой по изучению ферментов. Результаты всех его трудов сильно повлияли на становление химии как науки, а полученная Нобелевская премия была первой, врученной химику.
ГОСТ
Якоб Хендрик Вант-Гофф (30.08.1852-01.03.1911)
Вехи биографии
В 1852 году в Роттердаме родился будущий химик – Вант-Гофф.
1869 год – окончил школу и занялся изучением инженерного дела в Политехнической школе в Делфте. Свое дальнейшее образование совершенствовал у Ф.А. Кеккуле в Боннском университете, в Лейденском университете (естественно-математический факультет), у Ш.А. Вюрца в Высшей медицинской школе во Франции и Утрехтском университете.
В Парижском университете Вант-Гофф написал диссертацию и стал доктором натурфилософии и математики. Защищал диссертацию в Утрехтском университете.
С 1895 года – иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук. Вант-Гофф являлся членом целого ряда научных обществ (Британское, Американское химическое общество), академий наук (Нидерландская королевская, Прусская, Американская Национальная, Французская).
Вант-Гофф награжден медалями Дэви и Гельмгольца, получил ученые степени Гарвардского, Чикагского, Йельского университетов.
1901 год – Нобелевская премия по химии.
Научный вклад
Якоб Хендрик Вант-Гофф – один из основоположников физической химии и стереохимии.
Изучал оптическую изомерию органических соединений. В одно время с Ж.А. Ле Белем, но независимо от него в 1874 году сформулировал теорию о расположении атомов в молекулах органических веществ в пространстве. Эта теория является основой современной стереохимии.
На основании данной теории Вант-Гофф
- предположил направленность единиц сродства атомов карбона по углам тетраэдра;
- выдвинул идею о наличии двух изомеров у соединения, имеющего один атом углерода и четыре разных заместителя;
- предположил при наличии двойной связи в веществе реберное соединение тетраэдров;
- предсказал изомерию соединений с двумя двойными связями (алленов).
Готовые работы на аналогичную тему
Начиная с 1880 гг. Вант-Гофф изучает кинетику химических реакций и химическое сродство. Ему принадлежит правило, согласно которому при повышении температуры скорость реакции увеличивается (правило Вант-Гоффа).
Вант-Гофф предложил современную классификацию химических реакций.
Вант-Гофф вывел правило – принцип оптической аддитивности Вант-Гоффа, согласно которому если соединение имеет несколько асимметрических центров, то их молекулярное вращение равно алгебраической сумме долей молекулярных вращений ротофоров (асимметрических центров).
Вант-Гоффу принадлежит одно из основных уравнений термодинамики, показывающее зависимость константы равновесия от температуры и теплового эффекта – уравнение изохоры; уравнение, показывающее зависимость химического сродства от константы равновесия при постоянной температуре – уравнение изотермы.
В период с 1886 по 1889 год Вант-Гофф заложил основы количественной теории разбавленных растворов. Он показал, что растворенные вещества подобны газообразным веществам, что к разбавленным растворам применимы простые законы, например, закон Авогадро.
Свои идеи о растворах распространил на однородные твердые смеси, заложил базу теории твердых растворов.
1901год – Вант-Гофф стал лауреатом Нобелевской премии за работы в области химической кинетики и изучение осмотического давления в растворах.
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 05 10 2021
Наталья Николаевна Чувелева
Автор24 - это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.
Читайте также: