Теория на Вант Хоф. Биография. Химическа динамика и кинетика

В списъка на носителите на Нобелова награда по химия името на Van't Hoff е на върха. Получава Нобелова награда през 1901 г. „за откриването на законите на химическата динамика и осмотичното налягане в разтворите“.

Якоб-Хендрик Вант Хоф (1852-1911) - един от забележителните физикохимици, основоположници на съвременната физическа химия - е роден в Ротердам (Холандия) в семейството на лекар. Яков имаше четирима братя и две сестри. Двама от братята починаха в ранна детска възраст. Сестрата на Яков, осемгодишната Мария, която беше три години по-голяма от него, почина от туберкулоза.

През 1874 г. в университета в Утрехт Вант Хоф защитава докторската си дисертация върху изследването на някои органични киселини и става доктор по математика и естествена философия. Нито един от университетите в Холандия обаче не му намери място за работа, дори му беше отказано мястото на учител по химия. В продължение на две години Van't Hoff трябваше да дава частни уроци по химия и физика. Едва през 1876 г. получава първата си длъжност като асистент във ветеринарното училище в Утрехт; тук той става известен след публикуването на работа върху структурите на молекулите. През 1878 г. Вант Хоф е избран за професор по химия, минералогия и геология в новооснования университет в Амстердам. През същата година той се жени за дъщерята на търговец от Ротердам Джени Мес, която отдавна обича и с която ще живее до края на дните си.

През 1896 г. Вант Хоф е избран за пълноправен член на Берлинската академия на науките и той и семейството му се преместват в Берлин.

Последните години от живота на Вант Хоф бяха помрачени от смъртта на неговите роднини и приятели: през 1902 г., на 85-годишна възраст, умира баща му, шест години по-късно, зет му, съпругът на дъщеря му Евгения , се застреля, по-малкият му брат почина скоро след това; друга дъщеря заминава за САЩ против желанието на родителите си. В началото на 1907 г. Вант Хоф се разболява от белодробна туберкулоза, лекува се всяко лято, но болестта прогресира и през 1911 г. той умира. По-големият му брат, лекар, по-късно пише, че „преходът от живот към смърт е бил тих, напълно в съответствие с единственото желание, което той изразява в моменти на съзнание“.

Химикът Джейкъб Хендрик ван'т Хоф беше един от онези учени, за които науката беше истинска страст и смисъл на живота. Още в ранна детска възраст, усетил истинското си призвание, той не се отдръпва от набелязания път, работейки неуморно, усъвършенствайки се и като учен, и като личност. Върхът на признанието на работата му в научната област беше получаването на Нобелова награда, както и заслуженото уважение в научния свят.

Вант Хоф се смята за една от най-значимите фигури, повлияли на развитието и формирането на химията като наука.

Ранните години на Van't Hoff

Вант Хоф е роден в уважавано и интелигентно холандско семейство, в което обаче намеренията му да стане учен не са много добре дошли. Родният град на бъдещия химик е Ротердам, където е роден на 30 август 1852 г. Семейството беше голямо. Яков беше третото дете, след него се родиха още четири. Бащата на Джейкъб беше доста успешен практикуващ лекар и в същото време имаше много интересно хоби - беше известен като тънък познавач и познавач на творчеството на Шекспир. Следователно литературата традиционно беше обичана в къщата и растящият Джейкъб също погълна тази любов. По-специално работата на Байрон има много голямо влияние върху него.

Първата образователна институция на Яков беше градската гимназия в Ротердам. Учителите веднага забелязаха изключителната способност на Яков да владее точните науки, както и страстната любов към поезията.

Родителите, също виждайки таланта на сина си, мечтаеха за блестящата му кариера като инженер. Когато Якоб започна да проявява интерес към химическите експерименти и очерта бъдещето на учен за себе си, близките му реагираха доста хладно на такова усърдие, смятайки, че научната кариера не е много обещаваща. Следователно, противно на желанието на сина, родителите настояват за приемането му в Политехническото училище, намиращо се в Делфт.

На талантливия млад мъж трябва да се отдаде заслуга, защото без особена страст към овладяването на инженерната професия, той успя да стане най-добрият възпитаник на училището в курса. Това позволява на Джейкъб да влезе в престижния университет в Лайден през 1871 г., без да положи приемните изпити. Но след като учи тук в естествено-математическия факултет, Яков осъзна, че изучаването на математика не е неговият начин. Ето защо, след само една година обучение, van't Hoff решава да се прехвърли в университета в Бон, за да учи химия, която толкова много обича. Талантливият учен Фридрих Кекуле, който вече си направи име, стана лидер на младия студент.

Началото на научната кариера

Две години, прекарани в Бон в научни изследвания под ръководството на Кекуле, донесоха на младия химик Якоб ван'т Хоф първото му значително постижение - той открива пропионовата киселина, която сега се използва за производството на някои лекарства и хербициди. Виждайки обещаващ учен във Ван'т Хоф, Кекуле го съветва да продължи научната си дейност вече в Париж, под ръководството на професор Чарлз Адолф Вюрц, известен специалист в областта на органичния синтез.

Резултатът от работата в Париж е написването на докторска дисертация, която Вант Хоф успешно защитава в университета в Утрехт, като става доктор на науките на 22-годишна възраст.

Голям резонанс в научния свят от онова време предизвика статия, написана от Вант Хоф, в която той обяснява откритата в началото на 19 век явление на промяна в посоката на движение на светлината лъч при преминаване през някои химични вещества под формата на кристали. Според van't Hoff, такава промяна в потока светлина в молекула се причинява от появата на специални изомери, които са огледални образи един спрямо друг. Както често се случва в научния свят, почти едновременно с Вант Хоф, неговият колега Ла Бел предложи такава теория, докато и двамата учени стигнаха до едни и същи заключения, работейки независимо един от друг. За някои химици подобна теория изглеждаше почти смешна и отделена от реалността, но въпреки това в крайна сметка именно тя послужи като една от основите на новата наука за стереохимията, полето на която е пространственото изследване. структура на молекулите.

Преподавателска дейност и по-нататъшна научна работа

Въпреки много изключителните способности и нестандартния подход към изследванията, кариерата на Van't Hoff като химик не се развива много бързо. Известно време основният източник на доходите му са частни уроци по физика и химия, които по никакъв начин не допринасят за просперитета на Вант Хоф като сериозна научна фигура. По-късно, в същия Утрехт, той получава покана за поста учител по физика в училището и след една година заема мястото на преподавател в Амстердамския университет, малко по-късно става професор в него. Той посвети много години от живота си на работа тук, като редовно изнася лекции и прави изследвания.

Трябва да се каже, че успехът и постиженията на Van't Hoff бяха значително улеснени от неговите задълбочени професионални познания в областта на математиката, които не всеки химик притежаваше. Това позволи на учения да подходи към решаването на много проблеми от нов ъгъл, достигайки в крайна сметка толкова значителни висоти в научната дейност. Нобеловата награда, присъдена му през 1901 г., е резултат от признаването на безценното значение на работата му през 80-те години на 19-ти век в областта на химическата динамика, по темата на която ван'т Хоф създава едно от най-известните си произведения , Есета по химическа динамика.

В края на 80-те години на миналия век Ван'т Хоф става един от основателите на Journal of Physical Chemistry. По това време вече добре известният учен беше желан кандидат за професори в различни университети, по-специално той получи предложение да стане професор в процъфтяващия университет в Лайпциг.

Van't Hoff обаче не бърза с решението, тъй като ръководството на университета в Амстердам по това време планира изграждането на нова химическа лаборатория. Въпреки това скоро ученият решава да приеме едно от офертите, като в крайна сметка се премества в Берлин, за да работи в престижен и известен университет в германската столица. Тук van't Hoff получи отлично лабораторно оборудване на свое разположение и можеше свободно и напълно да се посвети на любимата си работа.

Областта на научните изследвания на видния холандец по това време е физическата химия, той също се занимава с изучаване на ензими. Резултатите от всичките му работи оказват голямо влияние върху формирането на химията като наука, а получената Нобелова награда е първата, присъдена на химик.

Семейство

През далечната 1878 г. Вант Хоф се жени за Йохан Франсин Мийс, който също като него е от Ротердам. Имаха четири деца - двама сина и две дъщери.

Последните години

Ученият прекарва остатъка от живота си, живеейки и работейки в Германия. Той е бил член на много научни организации и е имал почетни степени не само в европейски, но и в американски университети. В допълнение към научната дейност, на която е посветен целият му живот, Якоб ван'т Хоф никога не престава да се възхищава на изкуството, по-специално на любимата си поезия. Той също много обичаше философията, обичаше да прекарва време сред природата.

Причината за смъртта на учения е туберкулозата, едно от най-разпространените и опасни заболявания по това време. Големият учен умира на 1 март 1911 г. в Герман Стеглиц (днес един от кварталите на Берлин).

Уместността и надеждността на информацията са важни за нас. Ако откриете грешка или неточност, моля, уведомете ни. Маркирайте грешкатаи натиснете клавишна комбинация Ctrl+Enter .

След като работи за кратко в захарна фабрика, В.-Г. през 1871 г. става студент в Природно-математическия факултет на университета в Лайден. Въпреки това, още на следващата година той се премества в университета в Бон, за да учи химия при Фридрих Август Кекуле. Две години по-късно бъдещият учен продължава обучението си в Парижкия университет, където завършва дисертацията си. Връщайки се в Холандия, той я въвежда в защитата в университета в Утрехт.

Още в самото начало на 19 век. Френският физик Жан Батист Био забелязал, че кристалните форми на определени химикали могат да променят посоката на лъчите на поляризирана светлина, преминаващи през тях. Научните наблюдения показват също, че някои молекули (те се наричат ​​оптични изомери) въртят равнината на светлината в посока, обратна на тази, в която я въртят други молекули, въпреки че и първата, и втората са молекули от един и същи тип и се състоят от същия брой атоми. Наблюдавайки това явление през 1848 г., Луи Пастьор предполага, че такива молекули са огледални образи една на друга и че атомите на такива съединения са подредени в три измерения.

През 1874 г., няколко месеца преди да защити дисертация, В.-Г. публикува статия от 11 страници, озаглавена "Опит за разширяване на пространството на настоящите структурни химични формули. С наблюдение върху връзката между оптичната активност и химичните съставки на органичните съединения").

В тази статия той предложи алтернативна версия на двуизмерните модели, използвани по това време за изобразяване на структурите на химичните съединения. В.-Г. предполага, че оптичната активност на органичните съединения е свързана с асиметрична молекулярна структура, с въглеродния атом, разположен в центъра на тетраедъра, а в четирите му ъгъла има атоми или групи от атоми, които се различават един от друг. По този начин, обменът на атоми или групи от атоми, разположени в ъглите на тетраедъра, може да доведе до появата на молекули, които са идентични по химичен състав, но които са огледални образи една на друга по структура. Това обяснява разликите в оптичните свойства.

Два месеца по-късно във Франция до подобни изводи стигат и В.-Г. неговият приятел от Парижкия университет Джоузеф Ахил льо Бел. След като разшири концепцията за тетраедрален асиметричен въглероден атом до съединения, съдържащи въглерод-въглеродни двойни връзки (общи ръбове) и тройни връзки (общи лица), V.-G. твърди, че тези геометрични изомери социализират ръбовете и лицата на тетраедъра. Тъй като теорията на van't Hoff - Le Bel беше изключително противоречива, V.-G. не посмя да го представи като докторска дисертация. Вместо това той пише дисертация за цианооцетната и малоновата киселини и през 1874 г. получава докторска степен по химия.

Съображения V.-G. за асиметричните въглеродни атоми бяха публикувани в холандско списание и не направиха особено впечатление, докато две години по-късно неговият труд не беше преведен на френски и немски. Първо, теорията на van't Hoff-Le Bel беше осмивана от известни химици като A.V. Херман Колбе, който го нарече „фантастична глупост, напълно лишена от всякаква фактологична основа и напълно неразбираема за сериозен изследовател“. Въпреки това, с течение на времето той формира основата на съвременната стереохимия - областта на химията, която изучава пространствената структура на молекулите.

Формирането на научната кариера на В.-Г. тръгна бавно. Първоначално той трябваше да дава обявени частни уроци по химия и физика и едва през 1976 г. получава позиция като преподавател по физика в Кралското ветеринарно училище в Утрехт. На следващата година той става преподавател (а по-късно и професор) по теоретична и физическа химия в Амстердамския университет. Тук през следващите 18 години той изнася пет лекции всяка седмица по органична химия и една лекция по минералогия, кристалография, геология и палеонтология, а също така ръководи химическата лаборатория.

За разлика от повечето химици от своето време, В.-Г. имал солидна подготовка по математика. Беше полезно за учения, когато се зае с трудната задача да изучава скоростта на реакциите и условията, които влияят на химичното равновесие. В резултат на извършената работа В.-Г. в зависимост от броя на молекулите, участващи в реакцията, той класифицира химичните реакции като мономолекулни, бимолекулни и мултимолекулни, а също така определи реда на химичните реакции за много съединения.

Най-доброто от деня

След настъпване на химическо равновесие в системата, както предните, така и обратните реакции протичат със същата скорост без крайни трансформации. Ако налягането в такава система се увеличи (условията се променят или концентрацията на нейните компоненти се променя), точката на равновесие се измества, така че налягането намалява. Този принцип е формулиран през 1884 г. от френския химик Анри Луи Льо Шателие. През същата година В.-Г. прилага принципите на термодинамиката при формулирането на принципа на подвижното равновесие в резултат на температурни промени. В същото време той въвежда общоприетото днес обозначение за обратимостта на реакцията чрез две стрелки, сочещи в противоположни посоки. Резултатите от неговото изследване В.-Г. очертани в „Есета по химическа динамика“ („Etudes de dynamique chimique“), публикувана през 1884г.

През 1811 г. италианският физик Амедео Авогадро открива, че равни обеми на всякакви газове при една и съща температура и налягане съдържат същия брой молекули. В.-Г. стигна до заключението, че този закон е валиден и за разредени разтвори. Откритието, което той направи, беше много важно, тъй като всички химични реакции и обменни реакции в живите същества протичат в разтвори. Ученият също така експериментално установява, че осмотичното налягане, което е мярка за тенденцията на два различни разтвора от двете страни на мембраната да изравняват концентрацията, в слабите разтвори зависи от концентрацията и температурата и следователно се подчинява на газовите закони на термодинамика. Проведено от В.-Г. изследванията на разредени разтвори бяха обосновката за теорията на електролитната дисоциация от Сванте Арениус. Впоследствие Арениус се мести в Амстердам и работи с V.-G.

През 1887 г. В.-Г. и Вилхелм Оствалд взема активно участие в създаването на „Журнал по физична химия“ („Zeitschrift fur Physikalische Chemie“). Малко преди това Оствалд е заел вакантната позиция на професор по химия в университета в Лайпциг. В.-Г. също предложи тази позиция, но той отхвърли предложението, тъй като Амстердамският университет обяви готовността си да изгради нова химическа лаборатория за учения. Когато обаче В.-Г. става очевидно, че педагогическата работа, извършвана от него в Амстердам, както и изпълнението на административните задължения, пречат на изследователската му дейност, той приема предложението на Берлинския университет да заеме мястото на професор по експериментална физика. Беше договорено тук да изнася лекции само веднъж седмично и да му бъде предоставена напълно оборудвана лаборатория. Това се случи през 1896 г.

Работейки в Берлин, V.-G. ангажиран с прилагането на физичната химия за решаване на геоложки проблеми, по-специално в анализа на океанските солни находища в Щасфурт. До Първата световна война тези находища почти изцяло осигуряват калиев карбонат за производството на керамика, перилни препарати, стъкло, сапун и особено торове. В.-Г. също започна да изучава проблемите на биохимията, по-специално изучаването на ензимите, които служат като катализатори за химичните промени, необходими за живите организми.

През 1901 г. В.-Г. става първият носител на Нобеловата награда за химия, която му е присъдена „в знак на признание за голямото значение на неговото откриване на законите на химичната динамика и осмотичното налягане в разтворите“. Представлява В.-Г. от името на Шведската кралска академия на науките, S.T. Одинр нарече учения основател на стереохимията и един от създателите на теорията на химическата динамика, а също така подчерта, че изследванията на V.-G. "допринесе значително за забележителните постижения на физическата химия."

През 1878 г. В.-Г. се жени за дъщерята на ротердамския търговец Йохана Франсин Мийс. Имаха две дъщери и двама сина.

През целия си живот В.-Г. проявява силен интерес към философията, природата, поезията. Умира от белодробна туберкулоза на 1 март 1911 г. в Германия, в Стеглиц (сега част от Берлин).

В допълнение към Нобеловата награда, В.-Г. Награден е с медала Дейви на Лондонското кралско общество (1893 г.) и медала на Хелмхолц на Пруската академия на науките (1911 г.). Той е бил член на Кралската Холандска и Пруската академии на науките, Британското и Американското химическо дружество, Американската национална академия на науките и Френската академия на науките. В.-Г. почетни степени от университетите в Чикаго, Харвард и Йейл.

Зависимостта на скоростта на химическата реакция от температурата се определя от правилото на Van't Hoff.

Холандският химик ван'т Хоф Якоб Хендрик, основателят на стереохимията, през 1901 г. става първият носител на Нобелова награда за химия. Тя е присъдена на него за откриване на законите на химическата динамика и осмотичното налягане. Van't Hoff представи идеи за пространствената структура на химикалите. Той беше сигурен, че напредък в фундаменталните и приложни изследвания в химията може да се постигне чрез прилагане на физични и математически методи. След като разработи доктрината за скоростта на реакциите, той създаде химическа кинетика.

Скоростта на химическа реакция

И така, кинетиката на химичните реакции се нарича доктрина за скоростта на потока, за това какъв вид химично взаимодействие възниква в хода на реакциите и за зависимостта на реакциите от различни фактори. Различните реакции имат различна скорост.

Скоростта на химическа реакцияпряко зависи от естеството на химикалите, участващи в реакцията. Някои вещества, като NaOH и HCl, могат да реагират за части от секундата. И някои химични реакции продължават с години. Пример за такава реакция е ръждясването на желязото.

Скоростта на реакцията също зависи от концентрацията на реагентите. Колкото по-висока е концентрацията на реагентите, толкова по-висока е скоростта на реакцията. С протичането на реакцията концентрацията на реагентите намалява и следователно скоростта на реакцията също се забавя. Тоест в началния момент скоростта винаги е по-висока, отколкото във всеки следващ момент.

V \u003d (C край - C начало) / (t край - t начало)

Концентрациите на реагентите се определят на редовни интервали.

Правилото на Вант Хоф

Важен фактор, от който зависи скоростта на реакциите, е температурата.

Всички молекули се сблъскват с други. Броят на сблъсъците в секунда е много голям. Но въпреки това химичните реакции не протичат с голяма скорост. Това се случва, защото по време на реакцията молекулите трябва да се съберат в активиран комплекс. И само активни молекули могат да го образуват, чиято кинетична енергия е достатъчна за това. При малък брой активни молекули реакцията протича бавно. С повишаване на температурата броят на активните молекули се увеличава. Следователно скоростта на реакцията ще бъде по-висока.

Вант Хоф вярва, че скоростта на химическата реакция е редовна промяна в концентрацията на реагентите за единица време. Но не винаги е еднакво.

Правилото на Вант Хоф гласи това за всеки 10° повишаване на температурата скоростта на химическата реакция се увеличава 2-4 пъти .

Математически правилото на Van't Hoff изглежда така:

където V 2 t2, а V 1 е скоростта на реакцията при температура t 1 ;

ɣ е температурният коефициент на скоростта на реакцията. Този коефициент е съотношението на константите на скоростта при температура t+10и т.

Така че, ако ɣ \u003d 3, а при 0 ° C реакцията продължава 10 минути, след това при 100 ° C ще продължи само 0,01 сек. Рязкото увеличаване на скоростта на химическа реакция се обяснява с увеличаване на броя на активните молекули с повишаване на температурата.

Правилото на Van't Hoff е приложимо само в температурния диапазон от 10-400 ° C. Не спазвайте правилото на Van't Hoff и реакциите, в които участват големи молекули.

ДЖЕЙКОБ ВАНТ ХОФ

Van't Hoff получи първата Нобелова награда за химия за откриване на законите на химическата динамика и осмотичното налягане. Тази висока награда отбеляза важността на младата област на науката – физическа химия.

Високо уважаван учен, член на петдесет и две научни дружества и академии, почетен доктор от много висши учебни заведения, Вант Хоф остави след себе си редица фундаментални теории, които са от продължаващо значение за химията днес. Идеите, идеите и възгледите на учения изиграха голяма роля в развитието на основите на съвременната минералогия, както и в развитието на биологията. Вант Хоф влезе в историята на науката като един от основателите на стереохимията, теорията за химичното равновесие и химическата кинетика, осмотичната теория на разтворите и химическата геология.

Якоб Хенрик Ван'т Хоф е роден на 30 август 1852 г. в Холандия, в Ротердам, в семейството на лекар. Членовете на това семейство многократно са избирани за бургомайстори и са заемали други изборни длъжности в градската управа.

Още в началното училище учителите забелязаха любовта на момчето към музиката и поезията. В бъдеще той показа забележителни способности за точните природни науки. След като напуска училище през 1869 г., Джейкъб постъпва в политехниката в Делфт. И тук, по отношение на знанията, той значително надмина своите състуденти и затова през 1871 г. е приет в Лайденския университет без приемен изпит. По-късно в този университет Van't Hoff издържа кандидатския изпит.

Но той не хареса Лайден и той отиде в Бон при известния химик Кекуле. След откриването на пропионовата киселина от млади учени, Кекуле препоръчва на своя ученик да отиде в Париж при професор Вурц, специалист по органичен синтез.

В Париж Джейкъб се сближава с френския химик-технолог Жозеф Ахил льо Бел. И двамата следваха с интерес изследванията на Пастьор в областта на оптичната изомерия.

През декември 1874 г. Вант Хоф защитава докторската си дисертация в университета в Утрехт и през 1876 г. започва да преподава в местното ветеринарно училище. През есента на 1874 г. той публикува в Утрехт кратка статия с дълго заглавие: „Предложение за приложение в пространството на съвременни структурни химични формули, заедно с бележки за връзката между оптичната ротационна сила и химичния състав на органичните съединения "

Van't Hoff въведе разпоредби в науката, които направиха възможно разглеждането на структурата на химичните съединения от нови позиции. Идеята, че четири водородни атома в една метанова молекула са равномерно разпределени в пространството и следователно може да се говори за тетраедрична форма на молекулата, ни връща към възгледите на Кекуле. В модела, предложен от Van't Hoff, четирите валентности на въглеродния атом са насочени към върховете на тетраедъра, в центъра на който се намира този атом. Използвайки такъв модел, van't Hoff предположи, че поради свързването на атоми или атомни групи с въглерод, тетраедърът може да бъде асиметричен и предложи асиметричен въглероден атом. Той пише: „В случай, когато четирите афинитета на въглеродния атом са наситени с четири различни едновалентни групи, е възможно да се получат два и само два различни тетраедра, които са огледален образ един на друг и не могат да бъдат мислено комбинирани в нито един начин, тоест имаме работа с две структурни формули в пространството.

Новата статия на Вант Хоф „Химия в космоса“ (1875 г.), където той изразява всички тези съображения, послужи като начало на нов етап в развитието на органичната химия. Скоро той получи писмо от професор Wislicenus, един от най-известните експерти в тази област: „Бих искал да получа разрешение за превода на вашата статия на немски от моя асистент д-р Херман. Вашето теоретично развитие ми донесе голяма радост. Виждам в него не само изключително гениален опит за обяснение на неразбираеми досега факти, но и вярвам, че ще придобие епохално значение в нашата наука.”

Преводът на статията е публикуван през 1876 г. По това време ван'т Хоф си е осигурил позиция като асистент по физика във Ветеринарния институт в Утрехт.

Голяма роля в популяризирането на новите възгледи на ван'т Хоф несъзнателно има професор Г. Колбе от Лайпциг. В остра форма той изрази своите забележки към статията на холандския учен: „Някой лекар Я.Г. Ван'т Хоф от Ветеринарния институт в Утрехт изглежда няма вкус към прецизни химически изследвания. За него е много по-удобно да седне на Пегас (вероятно взаимстван от Ветеринарния институт) и да обяви в своята "Химия в космоса", че, както му се струваше по време на смел полет до химически Парнас, атомите се намират в междупланетното пространство . Естествено, всеки, който прочете този остър упрек, се интересуваше от теорията на Вант Хоф. Така започва бързото му разпространение в научния свят. Сега ван'т Хоф можеше да повтори думите на своя идол Байрон: „Една сутрин събудих знаменитост“. Няколко дни след публикуването на статията Колбе ван'т Хоф получава предложение за преподавателска позиция в Амстердамския университет, а от 1878 г. той става професор по химия.

От 1877 до 1896 г. Вант Хоф е професор по химия, минералогия и геология в новооснования университет в Амстердам. Съпругата му Джени Ван'т Хоф-Мийс винаги беше до него. Тя успя да се справи не само с къщата и децата, но и успя да създаде истинска творческа атмосфера за съпруга си.

Интересът на ван'т Хоф към търсенето на най-общите модели се появява отново в неговия страхотен труд Views on Organic Chemistry. Но скоро ученият се обърна към изучаването на химическата динамика. Той изложи възгледите си по този въпрос в книгата Есета по химическа динамика (1884).

Вант Хоф разработи доктрината за скоростта на реакциите и по този начин създаде основите на химическата кинетика. Той определи скоростта на реакцията като редовна, но далеч не винаги еднородна промяна в концентрацията на реагиращите вещества за единица време. Той успя да формулира този модел в обща математическа форма. Установяването на зависимостта на скоростта на реакцията от броя на взаимодействащите молекули, както и тясно свързаните нови идеи на Вант Хоф за природата на химичното равновесие, значително допринесоха за значителния напредък на теоретичната химия.

В същото време беше установено, че химичното равновесие, разглеждано от Вант Хоф като резултат от две противоположно насочени реакции, протичащи с еднаква скорост (обратим процес), зависи от температурата. Вант Хоф свързва концепцията за химическо равновесие с двата принципа на термодинамиката, които вече са известни по това време. Най-важният резултат от тази работа е извеждането от Вант Хоф на математическа формула, която отразява връзката между температурата и топлината на реакцията с равновесната константа. Тази закономерност сега е известна като реакционно изохорно уравнение, извлечено от Вант Хоф.

Друг основен принос на ван'т Хоф към теоретичната химия през неговия период в Амстердам е откриването на аналогията между осмотичното и газовото налягане. Въз основа на емпиричните закони, формулирани от Раул за повишаване на точката на кипене и понижаване на точката на замръзване на разтворите, Вант Хоф разработва осмотичната теория на разтворите през 1885 г.

К. Манолов разказва в книгата си как ученият е стигнал до това откритие: „Защо не си представим системата в осмометъра „вода – полупропусклива преграда – разтвор” под формата на цилиндър с бутало? Разтворът е в долната част на цилиндъра, буталото е преграда, а над него е вода. Това е основният метод на термодинамиката. Принципите на газовата термодинамика важат и за свойствата на разредените разтвори.

Вант Хоф е нарисувал цилиндър с бутало, в пространството под буталото е написал „Разтвор”, а над буталото – „Вода”. Стрелките, сочещи от разтвора към водата, показват, че в разтвора има налягане, което има тенденция да избута буталото нагоре.

„Първо, трябва да изчислите колко работа е необходима, за да се движи буталото нагоре под действието на осмотичното налягане, но можете също така да разберете колко работа е необходима, за да върнете буталото надолу, преодолявайки осмотичното налягане.

Van't Hoff направи сметката, попълни листа с формули и ето го, крайният резултат!

"Невероятен! Зависимостта е абсолютно същата като при газовете! Изразът е абсолютно идентичен с уравнението на Клаузиус-Клапейрон! Вант Хоф взе листа и повтори всички изчисления. „Същият резултат! Законите на осмотичното налягане са идентични със законите на газовете. Ако константата също има същата стойност, тогава може да се разглеждат молекулите на разреденото вещество като молекули на газ, като си представяме, че разтворителят е отстранен от съда. Константата може да бъде изчислена от данните на Pfeffer. Той отново взе тетрадката и химикалката бързо се плъзна по хартията. За захарни разтвори константата има същата стойност като газовата константа. Аналогията беше пълна.

Van't Hoff открива, че разтворените молекули произвеждат осмотично налягане, равно на налягането, което същите молекули биха упражнили, ако заемат обем, равен на обема на разтвора в газообразно състояние. Това фундаментално откритие показа единството на законите на физиката и химията (въпреки че причините за осмотичното налягане не са разкрити).

Van't Hoff също оказва голямо влияние върху по-нататъшното развитие на теорията на дисоциацията, като изучава в работата си „Химическо равновесие в системи от газове и разредени разтвори“ (1886).

През март 1896 г. Вант Хоф напуска Амстердам, премествайки се в Берлин по покана на Пруската академия на науките. По предложение на Макс Планк и Емил Фишер за Вант Хоф е създадена специална изследователска лаборатория към Академията на науките, а самият учен веднага е избран за неин пълноправен член и почетен професор в Берлинския университет.

В Германия той извърши обширна експериментална и теоретична работа, която помогна да се установят условията за образуване на отлагания на калиева сол и да се създаде рационална технология за тяхната обработка.

Ученият бил в Америка, когато научил, че е получил първата Нобелова награда за химия „в знак на признание за голямото значение на неговото откриване на законите на химичната динамика и осмотичното налягане в разтворите“. На 10 декември 1901 г. в Стокхолм се събират изключителни учени от света. Тържествената церемония в празнично осветената зала на Шведската академия на науките беше наистина незабравима.

Вечерта, на банкет, Ван'т Хоф имаше възможността да изрази сърдечната си благодарност за голямата чест, която беше оказана на Комитета за Нобелови награди по химия и лично на неговия председател професор П. Клеве.

Представлявайки учения от името на Шведската кралска академия на науките, S.T. Одинър нарече учения основател на стереохимията и един от създателите на теорията на химичната динамика, а също така подчерта, че изследванията на Вант Хоф „дадоха значителен принос към забележителните постижения на физическата химия“.

През следващите дни, съгласно изискванията на Нобеловия комитет, наградените трябваше да направят доклади за научните постижения, за които им е присъдена наградата. Van't Hoff говори за теорията на решенията в своята лекция.

Ученият продължи да работи, но дългогодишно тежко заболяване попречи на Вант Хоф да изучава синтетичното действие на ензимите в живия растителен организъм.