Теорія вант гоффа. Біографія. Хімічна динаміка та кінетика

У списку лауреатів Нобелівської премії з хімії ім'я Вант-Гоффа стоїть першим. Нобелівську премію він отримав у 1901 р. «за відкриття законів хімічної динаміки та осмотичного тиску у розчинах».

Якоб-Хендрік Вант-Гофф (1852-1911) - один із видатних фізико-хіміків, засновників сучасної фізичної хімії - народився в Роттердамі (Голландія) у сім'ї лікаря. Якоб мав чотирьох братів і дві сестри. Двоє з братів померли в дитинстві. Сестра Якоба, восьмирічна Марія, яка була старша за нього на три роки, померла від туберкульозу.

У 1874 р. в Утрехтському університеті Вант-Гоф захищає докторську дисертацію, присвячену дослідженню деяких органічних кислот, і стає доктором математики та натурфілософії. Проте в жодному університеті Голландії не знайшлося йому місця для роботи, навіть на посаді вчителя хімії йому було відмовлено. Протягом двох років Вант-Гоффу довелося давати приватні уроки з хімії та фізики. Тільки у 1876 р. він отримав свою першу посаду доцента у ветеринарній школі Утрехта; тут і прийшла популярність після опублікування роботи з структур молекул. У 1878 р. Вант-Гоффа обирають професором хімії, мінералогії та геології у нещодавно заснованому Амстердамському університеті. Того ж року він одружується з дочкою купця з Роттердама Женні Месс, яку давно любив і з якою проживе до кінця своїх днів.

У 1896 р. Вант-Гоффа обирають дійсним членом Берлінської академії наук, і він із сім'єю переїжджає до Берліна.

Останні роки життя Вант-Гоффа були затьмарені смертю його рідних та близьких: у 1902 році у віці 85 років помер його батько, через шість років застрелився зять – чоловік дочки Євгенії, незабаром після цього помер молодший брат; інша дочка поїхала до США всупереч бажанню батьків. На початку 1907 р. Вант-Гофф захворює на туберкульоз легень, щоліта лікується, але хвороба прогресує, і в 1911 р. він помирає. Його старший брат, лікар, писав згодом, що «перехід від життя до смерті був тихий, цілком відповідний єдиному бажанню, яке він висловлював у моменти свідомості».

Хімік Якоб Хендрік Вант-Гофф був серед тих учених, для яких наука була справжньою пристрастю і сенсом життя. Ще в ранньому дитинстві відчувши своє справжнє покликання, він не відступався від наміченого шляху ні на крок, невтомно працюючи, вдосконалюючи себе як учений, і як особистість. Вершиною визнання його праць на науковій ниві стало здобуття Нобелівської премії, а також заслужене шанування у науковому світі.

Вант-Гофф вважається однією з найзначніших постатей, що вплинули на розвиток та становлення хімії як науки.

Юні роки Вант-Гоффа

Вант-Гофф народився в шановній та інтелігентній голландській сім'ї, в якій, однак, його наміри стати вченим не надто віталися. Рідним містом майбутнього хіміка став Роттердам, у якому 30 серпня 1852 року він народився. Сім'я була великою. Якоб був третьою дитиною, після неї народилося ще четверо. Батько Якоба був досить успішним практикуючим лікарем, при цьому мав дуже цікаве захоплення - мав славу тонким поціновувачем і знавцем творчості Шекспіра. Тому в будинку традиційно любили літературу, це кохання ввібрав у себе і підростаючий Якоб. Дуже великий вплив на нього, зокрема, справила творчість Байрона.

Першим навчальним закладом Якоба стала міська середня школа у Роттердамі. Вчителі відразу помітили неабиякі здібності Якоба до освоєння точних наук, а також пристрасну любов до поезії.

Батьки, також бачачи обдарованість сина, мріяли про його блискучу кар'єру як інженера. Коли Якоб почав виявляти зацікавленість хімічними дослідами і намітив собі майбутнє вченого, його рідні поставилися до такого прагнення досить прохолодно, вважаючи наукову кар'єру не дуже перспективною. Тому, всупереч бажанню сина, батьки наполягли на його вступ до Політехнічної школи, розташованої в Дельфті.

Талановитиму юнакові треба віддати належне, адже не маючи особливої ​​пристрасті до освоєння інженерної професії, він зміг стати найкращим випускником школи на курсі. Це дозволило Якобу в 1871 вступити в престижний Лейденський університет, не складаючи вступних іспитів. Але, провчившись тут на природничо-математичному факультеті, Якоб зрозумів, що вивчення математики – не його шлях. Тому через один рік навчання Вант-Гофф приймає рішення перевестися до університету в Бонні, щоб вивчати таку улюблену їм хімію. Керівником молодого студента став талановитий учений Фрідріх Кекуле, який уже зробив собі ім'я.

Початок наукової кар'єри

Два роки, проведені в Бонні в наукових дослідженнях під керівництвом Кекуле, принесли молодому хіміку Якобу Вант-Гоффу перше значне досягнення - їм відкрили пропіонову кислоту, яку зараз використовують для виробництва деяких лікарських препаратів і гербіцидів. Бачачи у Вант-Гоффе перспективного вченого, Кекуле радить йому продовжити свою наукову діяльність вже у Парижі, під керівництвом професора Шарля Адольфа Вюрца, відомого фахівця у сфері органічного синтезу.

Результатом роботи в Парижі стало написання докторської дисертації, яку Вант-Гоф успішно захистив в університеті міста Утрехта, ставши у віці 22-х років доктором наук.

Великий резонанс у науковому світі на той час справила написана Вант-Гоффом стаття, у якій пояснював відкрите ще початку 19 століття явище зміни спрямованості руху світлового променя під час проходження через деякі хімічні речовини, мають форму кристалів. На думку Вант-Гоффа, така зміна потоку світла в молекулі викликана появою особливих ізомерів, які є дзеркальними один до одного. Як це часто трапляється в науковому світі, майже одночасно з Вант-Гофф таку теорію запропонував і його колега Ля Бель, при цьому до однакових висновків обидва вчені прийшли, працюючи незалежно один від одного. Деяким хімікам така теорія здалася майже сміховинною і відірваною від реальності, але, незважаючи на це, у результаті саме вона послужила однією з основ для нової науки стереохімії, сферою вивчення якої є просторова будова молекул.

Викладацька діяльність та подальша наукова робота

Незважаючи на дуже неабиякі здібності та нестандартний підхід до досліджень, кар'єра Вант-Гоффа як вченого-хіміка розвивалася не надто стрімко. Деякий час основним джерелом його доходу були приватні уроки фізики та хімії, що не сприяло процвітанню Вант-Гоффа як серйозного наукового діяча. Пізніше, в тому ж Утрехті, він отримує запрошення на посаду викладача фізики в школі, а через рік він займає місце лектора в університеті Амстердама, трохи пізніше стає в ньому професором. Роботі тут він присвятив багато років свого життя, регулярно читаючи лекції та проводячи дослідження.

Треба сказати, що успіху і досягненням Вант-Гоффа дуже сприяли його ґрунтовні професійні знання в галузі математики, які мав далеко не кожен хімік. Це дозволяло вченому з нового боку підходити до вирішення багатьох завдань, у результаті досягнувши таких значних висот у науковій діяльності. Присуджена йому в 1901 Нобелівська премія була результатом визнання неоціненної важливості його роботи в 80-х роках 19 століття в галузі хімічної динаміки, на тему якої Вант-Гофф створив один з найзнаменитіших своїх праць «Нариси з хімічної динаміки».

Наприкінці 80-х років Вант-Гоф став одним із засновників «Журналу фізичної хімії». У цей час вже відомий учений був бажаною кандидатурою на професорські пости у різних університетах, зокрема, він отримував пропозицію стати професором університету Лейпцига.

Проте Вант-Гофф не поспішав із рішенням, оскільки керівництво університету в Амстердамі на той час планувало будівництво нової хімічної лабораторії. Однак незабаром учений вирішує все-таки прийняти одну з пропозицій, переїхавши в Берлін, на роботу в престижний і відомий університет столиці Німеччини. Тут Вант-Гофф отримав у повне розпорядження відмінне лабораторне обладнання і зміг безперешкодно і повністю віддатись улюбленій роботі.

Областью наукових досліджень знаменитого голландця у цей час була фізична хімія, займався він також і роботою з вивчення ферментів. Результати всіх його праць сильно вплинули на становлення хімії як науки, а отримана Нобелівська премія була першою, яка була вручена хіміку.

родина

Ще 1878 року Вант-Гофф одружився з Йоганною Франсіне Меес, яка так само, як і він, була родом з Роттердама. У них народилося четверо дітей - двоє синів і дві доньки.

Останніми роками

Все життя вчений провів, живучи і працюючи в Німеччині. Він був членом багатьох наукових організацій і мав почесні ступені не лише у європейських, а й у американських університетах. Крім наукової діяльності, якій було присвячене все його життя, Якоб Вант-Гофф ніколи не переставав захоплюватися мистецтвом, зокрема, настільки палко їм улюбленою поезією. Також дуже любив філософію, любив проводити час на природі.

річчиною смерті вченого став туберкульоз, на той час одне з найпоширеніших і найнебезпечніших захворювань. Помер великий учений 1 березня 1911 року у німецькому Стеглице (сьогодні - одне із районів Берліна).

Для нас важлива актуальність та достовірність інформації. Якщо ви знайшли помилку або неточність, будь ласка, повідомте нам. Виділіть помилкута натисніть клавіші Ctrl+Enter .

Пропрацювавши недовгий час на цукроварні, В.-Г. в 1871 став студентом природничо-математичного факультету Лейденського університету. Проте вже наступного року він перейшов до Боннського університету, щоб вивчати хімію під керівництвом Фрідріха Августа Кекуле. Через два роки майбутній учений продовжив свої заняття в Паризькому університеті, де й завершив роботу над дисертацією. Повернувшись до Нідерландів, він представив її до захисту в Утрехтському університеті.

Ще на початку XIX ст. французький фізик Жан Батист Біо зауважив, що кристалічні форми деяких хімічних речовин можуть змінювати напрямок променів, що проходять через них, поляризованого світла. Наукові спостереження показали також, що деякі молекули (їх назвали оптичними ізомерами) обертають площину світла в напрямку, протилежному тому, в якому його обертають інші молекули, хоча перші, і другі являють собою молекули одного типу і складаються з однакового числа атомів. Спостерігаючи цей феномен у 1848 р., Луї Пастер висунув гіпотезу, що такі молекули є дзеркальним відображенням один одного і що атоми таких сполук розташовані у трьох вимірах.

У 1874 р., кілька місяців до захисту дисертації, В.-Г. опублікував статтю на 11 сторінках під назвою «Пропозиція застосовувати у просторі сучасні структурно-хімічні формули разом із приміткою про відношення між оптичною обертальною здатністю та хімічною конструкцією органічних сполук» ("An Attempt to Extend to Space the Present Structural Chemical Formulae. Relation Between Optical Activity and the Chemical Constituents of Organic Compounds").

У цій статті він запропонував альтернативний варіант двомірних моделей, які тоді використовувалися для зображення структур хімічних сполук. В.-Г. припустив, що оптична активність органічних сполук пов'язана з асиметричною молекулярною структурою, причому атом вуглецю знаходиться в центрі тетраедра, а в чотирьох його кутах розташовуються атоми або групи атомів, що відрізняються один від одного. Таким чином, взаємообмін розташованих у кутах тетраедра атомів або груп атомів може призводити до появи молекул, ідентичних за хімічним складом, але є дзеркальним відображенням один одного за структурою. Цим і пояснюються розбіжності у оптичних властивостях.

Двома місяцями пізніше у Франції до подібних висновків прийшов працював над цією проблемою незалежно від В.-Г. його товариш за Паризьким університетом Жозеф Ашіль Ле Бель. Поширивши концепцію тетраедрального асиметричного атома вуглецю на сполуки, що містять вуглець-вуглецеві подвійні зв'язки (загальні краї) та потрійні зв'язки (загальні грані), В.-Г. стверджував, що ці геометричні ізомери узагальнюють краї та грані тетраедра. Оскільки теорія Вант-Гоффа - Ле Беля була надзвичайно суперечливою, В.-Г. не наважився представити її як докторську дисертацію. Натомість він написав дисертацію про ціанооцтову та малонову кислоти і в 1874 р. отримав докторський ступінь з хімії.

Міркування В.-Г. про асиметричні атоми вуглецю були опубліковані в нідерландському журналі і не справили великого враження до тих пір, поки двома роками пізніше його стаття не була перекладена французькою та німецькою мовами. Спочатку теорія Вант-Гоффа - Ле Беля була висміяна відомими хіміками, такими як А.В. Герман Кольбе, який назвав її «фантастичною нісенітницею, геть-чисто позбавленою будь-якої фактичної підстави і абсолютно незрозумілою серйозному досліднику». Однак згодом вона лягла в основу сучасної стереохімії – галузі хімії, що вивчає просторову будову молекул.

Становлення наукової кар'єри В.-Г. йшло повільно. Спочатку йому доводилося давати за оголошеннями приватні уроки хімії та фізики, і лише у 1976 р. він отримав посаду лектора фізики у Королівській ветеринарній школі в Утрехті. Наступного року він стає лектором (а пізніше професором) теоретичної та фізичної хімії Амстердамського університету. Тут протягом наступних 18 років він щотижня читав по п'ять лекцій з органічної хімії та з однієї лекції з мінералогії, кристалографії, геології та палеонтології, а також керував хімічною лабораторією.

На відміну більшості хіміків свого часу В.-Г. мав ґрунтовну математичну підготовку. Вона стала в нагоді вченому, коли він взявся за складне завдання вивчення швидкості реакцій та умов, що впливають на хімічну рівновагу. В результаті виконаної роботи В.-Г. залежно від числа молекул, що беруть участь у реакції, класифікував хімічні реакції як мономолекулярні, бімолекулярні та багатомолекулярні, а також визначив порядок хімічної реакції для багатьох сполук.

Найкращі дні

Після настання хімічної рівноваги в системі з однаковою швидкістю протікають і прямі, і зворотні реакції без будь-яких кінцевих перетворень. Якщо в такій системі збільшується тиск (змінюються умови або концентрація її компонентів), точка рівноваги зсувається таким чином, щоб зменшився тиск. Цей принцип було сформульовано у 1884 р. французьким хіміком Анрі Луї Ле Шательє. У тому року В.-Г. застосував принципи термодинаміки при формулюванні принципу рухомої рівноваги, що виникає внаслідок зміни температури. Тоді ж він увів загальноприйняте сьогодні позначення оборотності реакції двома стрілками, спрямованими у протилежні сторони. Результати своїх досліджень В.-Г. виклав у «Нарисах з хімічної динаміки» (Etudes de dynamique chimique), опублікованих в 1884 р.

У 1811 р. італійський фізик Амедео Авогадро встановив, що у рівних обсягах будь-яких газів за однакових температурі і тиску міститься однакове число молекул. В.-Г. дійшов висновку, що цей закон справедливий і для розбавлених розчинів. Зроблене ним відкриття було дуже важливим, оскільки всі хімічні реакції та реакції обміну всередині живих істот відбуваються у розчинах. Вчений також експериментально встановив, що осмотичний тиск, що є мірою прагнення двох різних розчинів з обох боків мембрани до вирівнювання концентрації, у слабких розчинах залежить від концентрації та температури і, отже, підпорядковується газовим законам термодинаміки. Проведені Ст-Г. Дослідження розведених розчинів стали обґрунтуванням теорії електролітичної дисоціації Сванте Арреніуса. Згодом Арреніус переїхав до Амстердама і працював разом з В.-Г.

1887 р. В.-Г. та Вільгельм Оствальд взяли активну участь у створенні «Журналу фізичної хімії» (Zeitschrift fur Physikalische Chemie). Оствальд незадовго до цього зайняв вакантне місце професора хімії Лейпцизького університету. В.-Г. теж пропонували цю посаду, але він відхилив пропозицію, тому що Амстердамський університет заявив про свою готовність збудувати вченому нову хімічну лабораторію. Проте, коли У.-Г. стало очевидно, що здійснювана ним у Амстердамі педагогічна робота, і навіть виконання адміністративних обов'язків заважають його дослідницької діяльності, він прийняв пропозицію Берлінського університету зайняти місце професора експериментальної фізики. Було обумовлено, що тут він читатиме лекції лише раз на тиждень і в його розпорядження буде віддано повністю обладнану лабораторію. Це сталося 1896 р.

Працюючи у Берліні, В.-Г. зайнявся застосуванням фізичної хімії на вирішення геологічних проблем, зокрема під час аналізу океанічних соляних відкладень у Стасфурті. До першої світової війни ці відкладення майже повністю забезпечували вуглекислим калієм виробництво кераміки, миючих засобів, скла, мила та особливо добрив. В.-Г. почав також займатися проблемами біохімії, зокрема вивченням ферментів, які є каталізаторами хімічних змін, необхідні живих організмів.

1901 р. В.-Г. став першим лауреатом Нобелівської премії з хімії, яку йому присуджено «на знак визнання величезної важливості відкриття ним законів хімічної динаміки та осмотичного тиску в розчинах». Представляючи В.-Г. від імені Шведської королівської академії наук, С.Т. Однер назвав вченого засновником стереохімії та одним із творців вчення про хімічну динаміку, а також наголосив, що дослідження В.-Г. "внесли значний внесок у чудові досягнення фізичної хімії".

1878 р. В.-Г. одружився з дочкою роттердамського купця Йоганні Франсіне Меєс. У них було дві дочки та два сини.

Через усе своє життя В.-Г. проніс живий інтерес до філософії, природи, поезії. Він помер від туберкульозу легень 1 березня 1911 р. у Німеччині, у Стеглиці (тепер це частина Берліна).

Крім Нобелівської премії, В.-Г. був нагороджений медаллю Деві Лондонського королівського товариства (1893) та медаллю Гельмгольця Прусської академії наук (1911). Він був членом Нідерландської королівської та Прусської академій наук, Британського та Американського хімічних товариств, американської Національної академії наук та Французької академії наук. В.-Г. були присвоєні почесні ступені Чиказького, Гарвардського та Єльського університетів.

Залежність швидкості протікання хімічної реакції від температури визначається правилом Вант-Гоффа.

Голландський хімік Вант-Гофф Якоб Хендрік, засновник стереохімії, у 1901 р. став першим лауреатом Нобелівської премії з хімії. Вона була присуджена йому за відкриття законів хімічної динаміки та осмотичного тиску. Вант-Гоф ввів уявлення про просторову будову хімічних речовин. Він був упевнений, що прогресу в фундаментальних та прикладних дослідженнях з хімії можна досягти, застосовуючи фізичні та математичні методи. Розробивши вчення про швидкість реакції, він створив хімічну кінетику.

Швидкість хімічної реакції

Отже, кінетикою хімічних реакцій називають вчення про швидкість протікання, у тому, яке хімічної взаємодія відбувається у процесі реакцій, і залежність реакцій від різних чинників. У різних реакцій швидкість перебігу різна.

Швидкість хімічної реакціїбезпосередньо залежить від природи хімічних речовин, що вступають у реакцію. Деякі речовини, такі як NаОН та НCl, здатні реагувати за частки секунди. А деякі хімічні реакції тривають роками. Приклад такої реакції – іржавіння заліза.

Швидкість реакції залежить також від концентрації реагуючих речовин. Чим вище концентрація реагентів, тим вище швидкість реакції. У результаті реакції концентрація реагентів зменшується, отже, уповільнюється і швидкість реакції. Тобто, у початковий момент швидкість завжди вища, ніж у будь-який наступний.

V = (C кін – З нач)/(t кін – t нач)

Концентрацію реагентів визначають через певні проміжки часу.

Правило Вант-Гоффа

Важливим чинником, від якого швидкість протікання реакцій, є температура.

Усі молекули стикаються з іншими. Число зіткнень в секунду дуже велике. Проте хімічні реакції не протікають з величезною швидкістю. Так відбувається тому, що в ході реакції молекули повинні зібратися в активований комплекс. А утворити його можуть лише активні молекули, кінетичної енергії яких є достатньо для цього. При малій кількості активних молекул реакція протікає повільно. У разі підвищення температури збільшується кількість активних молекул. Отже, і швидкість реакції буде вищою.

Вант-Гофф вважав, що швидкість хімічної реакції - це закономірна зміна концентрації речовин, що реагують, в одиницю часу. Але воно не завжди є рівномірним.

Правило Вант-Гоффа говорить, що при підвищенні температури на кожні 10 про швидкість хімічної реакції збільшується в 2-4 рази .

Математично правило Вант-Гоффа виглядає так:

де V 2 t 2, а V 1 - Швидкість протікання реакції при температурі t 1;

ɣ – температурний коефіцієнт швидкості реакції. Цей коефіцієнт є відношенням констант швидкостей при температурі t+10і t.

Так, якщо ɣ = 3, а при 0оС реакція триває 10 хвилин, то при 100оС вона триватиме всього 0,01 сек. Різке збільшення швидкості протікання хімічної реакції пояснюється збільшенням кількості активних молекул у разі підвищення температури.

Правило Вант-Гоффа застосовується лише у температурному діапазоні 10-400 про З. Не підкоряються правилу Вант-Гоффа і реакцію, у яких беруть участь великі молекули.

ЯКОБ ВАНТ-ГОФФ

Вант-Гоф отримав першу Нобелівську премію з хімії за відкриття законів хімічної динаміки та осмотичного тиску. Цією високою нагородою була відзначена важливість молодої галузі науки -фізичної хімії.

Вчений, що користувався загальною повагою, член п'ятдесяти двох наукових товариств та академій, почесний доктор багатьох вищих навчальних закладів, Вант-Гофф залишив по собі низку основних теорій, які й у наші дні мають велике значення для хімії. Уявлення, ідеї та погляди вченого відіграли велику роль у розробці основ сучасної мінералогії, а також для розвитку біології. В історію науки Вант-Гофф увійшов як один із засновників стереохімії, вчення про хімічну рівновагу та хімічну кінетику, осмотичну теорію розчинів та хімічну геологію.

Якоб Хенрік Вант-Гофф народився 30 серпня 1852 року в Голландії, в Роттердамі, в сім'ї лікаря. Члени цього сімейства неодноразово вибиралися бургомістрами, обіймали й інші виборні посади у міському самоврядуванні.

Вже в початковій школі вчителі помітили у хлопчика любов до музики та поезії. Надалі він виявив чудові здібності до точних природничих наук. Після закінчення школи в 1869 Якоб вступив до політехнікуму в Дельфті. І тут він за рівнем знань значно перевершував своїх однокурсників і тому в 1871 без вступного іспиту був прийнятий в Лейденський університет. Пізніше у цьому університеті Вант-Гофф витримав кандидатський іспит.

Але в Лейден йому не сподобалося, і він поїхав у Бонн до знаменитого хіміка Кекуле. Після відкриття молодим вченим пропіонової кислоти Кекуле порекомендував своєму учневі поїхати до Парижа до професора Вюрца, спеціаліста з органічного синтезу.

У Парижі Якоб зблизився з французьким хіміком-технологом Жозефом Ашілем Ле Белем. Обидва з ентузіазмом стежили за дослідженнями в області оптичної ізомерії, які проводив Пастер.

У грудні 1874 року Вант-Гоф захистив докторську дисертацію в університеті Утрехта і в 1876 році розпочав викладацьку діяльність у місцевій ветеринарній школі. Восени 1874 року він опублікував в Утрехті невелику роботу з довгою назвою: «Пропозиція застосовувати у просторі сучасні структурні хімічні формули разом із примітками про відношення між оптичною обертальною здатністю та хімічною конституцією органічних сполук».

Вант-Гоф ввів у науку положення, що дозволили з нових позицій розглядати будову хімічних сполук. Уявлення, згідно з яким у молекулі метану чотири атоми водню рівномірно розподілені у просторі і тому можна говорити про тетраедричну форму молекули, повертає нас до поглядів Кекуле. У запропонованій Вант-Гофф моделі чотири валентності атома вуглецю спрямовані до вершин тетраедра, в центрі якого знаходиться цей атом. Використовуючи таку модель, Вант-Гофф припустив, що завдяки зв'язку атомів або атомних груп з вуглецем тетраедр може бути несиметричним, і висловив уявлення про асиметричний атом вуглецю. Він писав: «У разі, коли чотири спорідненості атома вуглецю насичені чотирма різними одновалентними групами, можна отримати два і тільки два різні тетраедри, які є дзеркальним відображенням один одного і подумки ніяк не можуть бути поєднані, тобто ми маємо справу з двома структурними. формулами у просторі».

Нова стаття Вант-Гоффа «Хімія у просторі» (1875), де він висловив усі ці міркування, послужила початком нового етапу у розвитку органічної хімії. Незабаром він отримав листа від професора Вісліценуса, одного з найвідоміших фахівців у цій галузі: «Я хотів би отримати згоду на переклад Вашої статті німецькою мовою моїм асистентом доктором Германом. Ваша теоретична технологія принесла мені велику радість. Я бачу в ній не лише надзвичайно дотепну спробу пояснити досі незрозумілі факти, але вірю також, що вона в нашій науці… набуде епохального значення».

Переклад статті вийшов у світ у 1876 році. На той час Вант-Гофф отримав місце асистента фізики у Ветеринарному інституті в Утрехті.

Велика роль популяризації нових поглядів Вант-Гоффа мимоволі дісталася професору Г. Кольбе з Лейпцига. У різкій формі він висловив свої зауваження щодо статті голландського вченого: «Якийсь доктор Я.Г. Вант-Гоф з Ветеринарного інституту в Утрехті, мабуть, не має смаку до точних хімічних досліджень. Йому значно зручніше сісти на Пегаса (ймовірно, взятого напрокат у Ветеринарному інституті) і проголосити у своїй "Хімії у просторі", що, як йому здалося під час сміливого польоту до хімічного Парнасу, атоми розташовані у міжпланетному просторі». Звичайно, кожного, хто прочитав цю різку відповідь, зацікавила теорія Вант-Гоффа. Так почалося її швидке поширення у науковому світі. Тепер Вант-Гофф міг би повторити слова свого кумира Байрона: «Одного ранку я прокинувся знаменитістю». Через кілька днів після опублікування статті Кольбе Вант-Гоффу було запропоновано посаду викладача в Амстердамському університеті, а з 1878 року він став професором хімії.

З 1877 по 1896 Вант-Гофф був професором хімії, мінералогії та геології в незадовго до того заснованому Амстердамському університеті. Завжди поруч із ним була його дружина Женні Вант-Гофф-Мейес. Вона встигала займатися не лише будинком та дітьми, а й зуміла створити своєму чоловікові справжню творчу атмосферу.

Інтереси Вант-Гоффа до пошуків найбільш загальних закономірностей знову проявилися у його велику роботу «Погляди на органічну хімію». Але невдовзі вчений перейшов до вивчення хімічної динаміки. Свої погляди з цього питання він виклав у книзі «Нариси з хімічної динаміки» (1884).

Вант-Гоф розробив вчення про швидкість реакцій і тим самим створив основи хімічної кінетики. Він визначав швидкість реакції як закономірне, але які завжди рівномірне зміна концентрації реагуючих речовин у одиницю часу. Йому вдалося цю закономірність сформулювати у загальному математичному вигляді. Встановлення залежності швидкості реакції від числа взаємодіючих молекул, а також тісно пов'язані з цим нові уявлення Вант-Гоффа про природу хімічної рівноваги значно сприяли значному прогресу теоретичної хімії.

При цьому було з'ясовано, що хімічна рівновага, що розглядається Вант-Гофф як результат двох протилежно спрямованих реакцій, що йдуть з однаковою швидкістю (оборотний процес), залежить від температури. Уявлення про хімічну рівновагу Вант-Гофф пов'язав із вже відомими на той час двома початками термодинаміки. Найважливішим результатом цієї роботи було виведення Вант-Гофф математичної формули, в якій було відображено взаємозв'язок температури і теплоти реакції з константою рівноваги. Ця закономірність зараз відома як виведене Вант-Гофф рівняння ізохори реакції.

Ще одним великим вкладом Вант-Гоффа в теоретичну хімію під час амстердамського періоду його діяльності було відкриття аналогії осмотичного та газового тиску. На підставі сформульованих Раулем емпіричних закономірностей щодо підвищення точки кипіння та зниження точки замерзання розчинів Вант-Гофф у 1885 році розробив осмотичну теорію розчинів.

К. Манолов розповідає у своїй книзі, як учений дійшов цього відкриття: «Чому б не уявити систему в осмометрі "вода - напівпроникна перегородка - розчин" у вигляді циліндра з поршнем? Розчин знаходиться на дні циліндра, поршень є перегородкою, а над ним - вода. Це основний метод термодинаміки. Принципи газової термодинаміки застосовуються також до властивостей розведених розчинів».

Вант-Гоф намалював циліндр з поршнем, у просторі під поршнем він написав «Розчин», а над поршнем - «Вода». Стрілки, спрямовані з розчину до води, показували, що у розчині існує тиск, яке прагне підняти поршень нагору.

«Спочатку треба розрахувати, яка робота потрібна, щоб поршень під дією осмотичного тиску пересунувся вгору, але можна і навпаки – з'ясувати, яка робота необхідна, щоб повернути поршень униз, подолавши осмотичний тиск».

Вант-Гоф провів математичні розрахунки, заповнюючи лист формулами, і ось він, кінцевий результат!

«Неймовірно! Залежність така сама, як і для газів! Вираз абсолютно ідентичний до рівняння Клапейрона-Клаузіуса!» Вант-Гофф узяв лист і повторив усі розрахунки. «Той самий результат! Закони осмотичного тиску ідентичні газовим законам. Якщо і константа має те саме значення, тоді можна розглядати молекули розведеної речовини як молекули газу, уявивши собі, що розчинник видалений з судини. Константу можна вирахувати за даними Пфеффера». Він знову взяв зошит, і перо швидко сковзало по папері. Для цукрових розчинів константа мала таке значення, як і газова стала. Аналогія була повною».

Вант-Гоф встановив, що розчинені молекули виробляють осмотичний тиск, рівний тому тиску, який чинили б ті ж молекули, якби вони в газоподібному стані зайняли обсяг, що дорівнює обсягу розчину. Це фундаментальне відкриття показало єдність законів фізики та хімії (хоча причини виникнення осмотичного тиску були розкриті).

Вант- Гофф вплинув також на подальший розвиток теорії дисоціації, вивчивши у своїй роботі «Хімічна рівновага в системах газів і розведених розчинів» (1886).

У березні 1896 року Вант-Гофф залишив Амстердам, переїхавши до Берліна на запрошення Прусської академії наук. Відповідно до пропозиції Макса Планка та Еміля Фішера для Вант-Гоффа була створена спеціальна дослідницька лабораторія в Академії наук, а сам учений був відразу обраний її дійсним членом та почесним професором Берлінського університету.

У Німеччині він провів великі експериментальні та теоретичні роботи, які допомогли встановити умови утворення родовищ калійних солей та створити раціональну технологію їхньої переробки.

Вчений був у Америці, коли дізнався, що отримав першу Нобелівську премію з хімії «на знак визнання величезної важливості відкриття ним законів хімічної динаміки та осмотичного тиску у розчинах». 10 грудня 1901 року у Стокгольмі зібралися видатні вчені світу. Урочиста церемонія у святково освітленому залі Шведської Академії наук була справді незабутня.

Увечері на банкеті Вант-Гофф отримав можливість висловити свою сердечну подяку за велику честь, яку його удостоїли, Комітету з Нобелівських премій у галузі хімії та особисто його голові, професору П. Клеве.

Представляючи вченого від імені Шведської королівської академії наук, С.Т. Однер назвав вченого засновником стереохімії та одним із творців вчення про хімічну динаміку, а також наголосив, що дослідження Вант-Гоффа «внесли значний внесок у чудові досягнення фізичної хімії».

У наступні дні, згідно з вимогами Нобелівського комітету, нагороджені мали виступити з повідомленнями про наукові досягнення, за які їм було присуджено премію. Вант-Гофф у своїй лекції говорив про теорію розчинів.

Вчений продовжував працювати, але давня важка хвороба завадила Вант-Гоффу глибше вивчити синтетичну дію ферментів у живому рослинному організмі.