Vant-Xoff nazariyasi. Biografiya. Kimyoviy dinamika va kinetika

Kimyo bo'yicha Nobel mukofoti sovrindorlari ro'yxatida Van't Xoffning ismi yuqori o'rinda turadi. U 1901 yilda "kimyoviy dinamika va eritmalardagi osmotik bosim qonunlarini kashf etgani uchun" Nobel mukofotini oldi.

Jeykob-Hendrik Van't Xoff (1852-1911) - taniqli fizik kimyogarlardan biri, zamonaviy fizik kimyo asoschilaridan biri - Rotterdamda (Gollandiya) shifokor oilasida tug'ilgan. Yoqubning to'rt akasi va ikki singlisi bor edi. Aka-ukalarning ikkitasi go‘dakligida vafot etgan. Yoqubning o'zidan uch yosh katta bo'lgan sakkiz yoshli singlisi Mariya sil kasalligidan vafot etdi.

1874 yilda Utrext universitetida Van't Xoff ba'zi organik kislotalarni o'rganish bo'yicha doktorlik dissertatsiyasini himoya qildi va matematika va tabiiy falsafa doktori bo'ldi. Biroq, Gollandiyadagi universitetlarning hech biri unga ishlash uchun joy topa olmadi, hatto uni kimyo o'qituvchisi lavozimidan ham mahrum qilishdi. Ikki yil davomida Van't Xoff kimyo va fizika bo'yicha shaxsiy darslar berishi kerak edi. Faqat 1876 yilda Utrextdagi veterinariya maktabida dotsent sifatida birinchi lavozimni egalladi; bu yerda u molekulalarning tuzilmalari bo'yicha ish nashr etilgandan keyin mashhur bo'ldi. 1878 yilda Van't Xoff yangi tashkil etilgan Amsterdam universitetida kimyo, mineralogiya va geologiya professori etib saylandi. O'sha yili u Rotterdamlik savdogarning qizi Jenni Messga turmushga chiqadi, u uzoq vaqtdan beri sevgan va umrining oxirigacha birga yashaydi.

1896 yilda Van't Xoff Berlin Fanlar akademiyasining haqiqiy a'zosi etib saylandi va u oilasi bilan Berlinga ko'chib o'tdi.

Van't Xoff hayotining so'nggi yillari uning qarindoshlari va do'stlarining o'limi bilan qoplandi: 1902 yilda 85 yoshida otasi, olti yildan keyin kuyovi, qizi Yevgeniyaning eri vafot etdi. , o'zini otib o'ldirdi va ko'p o'tmay uning ukasi vafot etdi; yana bir qizi ota-onasining xohishiga qarshi AQShga jo'nab ketdi. 1907 yil boshida Van't Xoff o'pka sili bilan kasallangan, har yozda davolangan, ammo kasallik kuchayib, 1911 yilda vafot etgan. Keyinchalik uning katta akasi, shifokor, "hayotdan o'limga o'tish tinch edi, u ong lahzalarida ifodalagan yagona xohishiga to'liq mos keladi" deb yozgan.

Kimyogar Jeykob Xendrik van't Xoff ilm-fan haqiqiy ishtiyoq va hayotning mazmuni bo'lgan olimlardan biri edi. U bolaligidayoq o‘zining haqiqiy da’vatini his qilgan bo‘lsa-da, o‘z oldiga qo‘ygan yo‘lidan qaytmadi, tinimsiz mehnat qildi, o‘zini ham olim, ham shaxs sifatida takomillashtirdi. Uning ilmiy sohadagi faoliyati e'tirof etilishining eng yuqori cho'qqisi Nobel mukofoti, shuningdek, ilm-fan olamida munosib hurmatga sazovor bo'ldi.

Van't Xoff kimyoning fan sifatida rivojlanishi va shakllanishiga ta'sir ko'rsatgan eng muhim shaxslardan biri hisoblanadi.

Van't Xoffning dastlabki yillari

Van't Xoff hurmatli va aqlli golland oilasida tug'ilgan, ammo uning olim bo'lish niyati unchalik yoqimli emas edi. Bo'lajak kimyogarning tug'ilgan shahri Rotterdam bo'lib, u 1852 yil 30 avgustda tug'ilgan. Oila katta edi. Yoqub uchinchi farzand edi, undan keyin yana to'rttasi tug'ildi. Yoqubning otasi juda muvaffaqiyatli amaliyotchi shifokor edi va shu bilan birga u juda qiziq hobbi bor edi - u Shekspir ishining nozik biluvchisi va biluvchisi sifatida tanilgan. Shuning uchun uyda adabiyot an'anaviy tarzda sevilgan va o'sib borayotgan Yoqub ham bu sevgini o'ziga singdirgan. Ayniqsa, Bayron ijodi unga juda katta ta’sir ko‘rsatdi.

Yoqubning birinchi o'quv muassasasi Rotterdamdagi shahar o'rta maktabi edi. Ustozlar Yoqubning aniq fanlarni o‘zlashtirishdagi g‘ayrioddiy qobiliyatini, she’riyatga bo‘lgan ishtiyoqli mehrini darrov payqab qolishdi.

Ota-onalar ham o'g'lining iqtidorini ko'rib, uning muhandis sifatidagi yorqin martabasini orzu qilishdi. Yoqub kimyoviy tajribalarga qiziqish ko'rsata boshlaganida va olimning kelajagini o'zi uchun belgilaganida, uning qarindoshlari ilmiy martaba unchalik istiqbolli emasligini hisobga olib, bunday g'ayratga sovuqqonlik bilan munosabatda bo'lishdi. Shu sababli, o'g'lining xohishiga qaramasdan, ota-onalar uni Delftda joylashgan Politexnika maktabiga qabul qilishni talab qilishdi.

Iqtidorli yigitni hurmat qilish kerak, chunki u muhandislik kasbini o'zlashtirishga alohida ishtiyoqisiz, kurs bo'yicha maktabning eng yaxshi bitiruvchisi bo'lishga muvaffaq bo'ldi. Bu Jeykobga 1871 yilda nufuzli Leyden universitetiga kirish imtihonlarini topshirmasdan kirish imkonini berdi. Ammo bu erda tabiiy-matematika fakultetida o'qigan Yoqub matematikani o'rganish uning yo'li emasligini tushundi. Shu sababli, bor-yo'g'i bir yillik o'qishdan so'ng, Van't Xoff o'zini juda yaxshi ko'radigan kimyo fanini o'rganish uchun Bonndagi universitetga o'tishga qaror qiladi. Yosh talabaga allaqachon nom qozongan iste’dodli olim Fridrix Kekule yetakchi bo‘ldi.

Ilmiy kareraning boshlanishi

Bonnda ikki yil davomida Kekule rahbarligida ilmiy izlanishlar olib borish yosh kimyogar Jeykob Van't Xoffga o'zining birinchi muhim yutug'ini keltirdi - u hozirda ma'lum dori-darmonlar va gerbitsidlar ishlab chiqarishda qo'llaniladigan propion kislotasini topdi. Van't Xoffda istiqbolli olimni ko'rib, Kekule unga organik sintez sohasidagi taniqli mutaxassis, professor Charlz Adolf Vurtz rahbarligida ilmiy faoliyatini Parijda davom ettirishni maslahat beradi.

Parijdagi ish natijasi doktorlik dissertatsiyasini yozish bo'ldi, Van't Xoff Utrext universitetida muvaffaqiyatli himoya qilib, 22 yoshida fan doktori bo'ldi.

Van't Xoffning 19-asr boshida kashf etilgan yorug'lik harakati yo'nalishining o'zgarishi hodisasini tushuntirib bergan maqolasi o'sha davrning ilmiy olamida katta rezonans yaratdi. kristallar shaklida ba'zi kimyoviy moddalardan o'tayotganda nur. Van't Xoffning fikricha, molekuladagi yorug'lik oqimining bunday o'zgarishi bir-biriga nisbatan oyna tasviri bo'lgan maxsus izomerlarning paydo bo'lishidan kelib chiqadi. Ilm-fan olamida tez-tez sodir bo'lganidek, van't Xoff bilan deyarli bir vaqtda, uning hamkasbi La Belle bunday nazariyani taklif qildi, ikkala olim ham bir-biridan mustaqil ishlagan holda bir xil xulosaga kelishdi. Ba'zi kimyogarlar uchun bunday nazariya deyarli kulgili va haqiqatdan ajralgan bo'lib tuyuldi, ammo shunga qaramay, oxir-oqibat, o'rganish sohasi fazoviy tuzilma bo'lgan yangi stereokimyo fanining asoslaridan biri bo'lib xizmat qildi. molekulalardan iborat.

O'qituvchilik faoliyati va keyingi ilmiy ish

Juda ajoyib qobiliyatlari va tadqiqotga nostandart yondashuviga qaramay, Van't Xoffning kimyogar sifatidagi karerasi juda tez rivojlanmadi. Bir muncha vaqt uning asosiy daromad manbai fizika va kimyo bo'yicha shaxsiy darslar bo'lib, bu hech qanday tarzda Van't Xoffning jiddiy ilmiy arbob sifatida gullab-yashnashiga hissa qo'shmagan. Keyinchalik, xuddi shu Utrextda u maktabda fizika o'qituvchisi lavozimiga taklifnoma oladi va bir yildan so'ng Amsterdam universitetida o'qituvchi o'rnini egallaydi, birozdan keyin u professor bo'ladi. U umrining ko‘p yillarini shu yerda ishlashga bag‘ishladi, muntazam ma’ruzalar o‘qib, ilmiy izlanishlar olib bordi.

Aytish kerakki, Van't Xoffning muvaffaqiyati va yutuqlariga uning matematika sohasidagi puxta professional bilimi katta yordam berdi, bu har bir kimyogarga ham ega emas. Bu olimga ko'plab muammolarni hal qilishga yangi rakursdan yondashish imkonini berdi, oxir-oqibat ilmiy faoliyatda shunday muhim cho'qqilarni zabt etdi. 1901 yilda unga berilgan Nobel mukofoti uning 19-asrning 80-yillarida kimyoviy dinamika sohasidagi ishining beqiyos ahamiyatini e'tirof etish natijasi bo'lib, bu mavzuda Van't Xoff o'zining eng mashhur asarlaridan birini yaratgan. , Kimyoviy dinamikaga oid insholar.

1980-yillarning oxirida van't Xoff "Journal of Physical Chemistry" ning asoschilaridan biriga aylandi. Bu vaqtda allaqachon taniqli olim turli universitetlarda professorlik lavozimiga nomzod bo'lgan, xususan, gullab-yashnagan Leyptsig universitetida professor bo'lish taklifini olgan.

Biroq, Van't Xoff bu qarorga shoshilmadi, chunki o'sha paytda Amsterdamdagi universitet rahbariyati yangi kimyoviy laboratoriya qurishni rejalashtirgan edi. Biroq, tez orada olim takliflardan birini qabul qilishga qaror qiladi va oxir-oqibat Berlinga Germaniya poytaxtidagi nufuzli va taniqli universitetda ishlash uchun ko'chib o'tadi. Bu erda Van't Xoff o'z ixtiyorida ajoyib laboratoriya jihozlarini oldi va o'zini sevimli ishiga erkin va to'liq bag'ishlashga muvaffaq bo'ldi.

O'sha paytda taniqli gollandiyalikning ilmiy tadqiqot sohasi fizik kimyo bo'lib, u fermentlarni o'rganish bilan ham shug'ullangan. Uning barcha ishlarining natijalari kimyoning fan sifatida rivojlanishiga katta ta'sir ko'rsatdi va Nobel mukofoti birinchi bo'lib kimyogarga berildi.

Oila

1878 yilda Van't Xoff o'zi kabi Rotterdamlik bo'lgan Iogan Fransin Misga uylandi. Ularning to'rt farzandi bor edi - ikki o'g'il va ikki qiz.

O'tgan yillar

Olim umrining qolgan qismini Germaniyada yashab ijod qildi. U ko'plab ilmiy tashkilotlarning a'zosi bo'lib, nafaqat Evropa, balki Amerika universitetlarida faxriy unvonlarga ega edi. Butun hayotini bag'ishlagan ilmiy faoliyati bilan bir qatorda, Jeykob van't Xoff hech qachon san'atga, xususan, sevimli she'riyatiga qoyil qolishdan to'xtamagan. U falsafani ham juda yaxshi ko'rar, tabiatda vaqt o'tkazishni yaxshi ko'rardi.

Olimning o'limiga o'sha paytdagi eng keng tarqalgan va xavfli kasalliklardan biri bo'lgan sil kasalligi sabab bo'lgan. Buyuk olim 1911-yil 1-martda German Shteglitsda (hozirgi Berlinning tumanlaridan biri) vafot etdi.

Axborotning dolzarbligi va ishonchliligi biz uchun muhim. Agar xato yoki noaniqlik topsangiz, iltimos, bizga xabar bering. Xatoni belgilang va klaviatura yorliqlarini bosing Ctrl+Enter .

Shakar zavodida qisqa vaqt ishlagandan so'ng, V.-G. 1871 yilda u Leyden universitetining tabiiy fanlar va matematika fakulteti talabasi bo'ldi. Biroq, keyingi yili u Fridrix Avgust Kekule qo'l ostida kimyo bo'yicha o'qish uchun Bonn universitetiga ko'chib o'tdi. Ikki yil o'tgach, bo'lajak olim Parij universitetida o'qishni davom ettirdi va u erda dissertatsiyani tugatdi. Gollandiyaga qaytib, u uni Utrext universitetida himoya bilan tanishtirdi.

Hatto 19-asrning boshida ham. Fransuz fizigi Jan Baptiste Biot ba'zi kimyoviy moddalarning kristall shakllari ular orqali o'tadigan qutblangan yorug'lik nurlarining yo'nalishini o'zgartirishi mumkinligini payqadi. Ilmiy kuzatishlar shuni ko'rsatdiki, ba'zi molekulalar (ular optik izomerlar deb ataladi) yorug'lik tekisligini boshqa molekulalar aylanayotganiga teskari yo'nalishda aylantiradi, vaholanki, birinchi va ikkinchi molekulalar bir xil turdagi molekulalar bo'lib, ulardan iborat. atomlar soni bir xil. 1848 yilda bu hodisani kuzatib, Lui Paster bunday molekulalar bir-birining oyna tasviri va bunday birikmalarning atomlari uch o'lchamda joylashgan, deb faraz qildi.

1874 yilda nomzodlik dissertatsiyasini himoya qilishdan bir necha oy oldin V.-G. "Hozirgi strukturaviy kimyoviy formulalarni bo'shliqqa kengaytirishga urinish. Optik faollik va organik birikmalarning kimyoviy tarkibiy qismlari o'rtasidagi aloqani kuzatish bilan" sarlavhali 11 betlik maqola chop etdi.

Ushbu maqolada u o'sha paytda kimyoviy birikmalarning tuzilmalarini tasvirlash uchun ishlatilgan ikki o'lchovli modellarning muqobil versiyasini taklif qildi. V.-G. organik birikmalarning optik faolligi assimetrik molekulyar tuzilish bilan, tetraedr markazida joylashgan uglerod atomi bilan bog'liqligini va uning to'rt burchagida bir-biridan farq qiluvchi atomlar yoki atomlar guruhlari mavjudligini taklif qildi. Shunday qilib, tetraedr burchaklarida joylashgan atomlar yoki atomlar guruhlarining almashinuvi kimyoviy tarkibi bir xil bo'lgan, ammo tuzilishi bo'yicha bir-birining oyna tasviri bo'lgan molekulalarning paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin. Bu optik xususiyatlardagi farqlarni tushuntiradi.

Ikki oy o'tgach, Frantsiyada xuddi shunday xulosalar V.-G. uning Parij universitetidagi do'sti Jozef Axil Le Bel. Tetraedral assimetrik uglerod atomi tushunchasini uglerod-uglerod qoʻsh bogʻlari (umumiy qirralari) va uchlik bogʻlari (umumiy yuzlari) boʻlgan birikmalarga kengaytirib, V.-G. Bu geometrik izomerlar tetraedrning qirralari va yuzlarini ijtimoiylashtirishini ta'kidladilar. Van't Xoff - Le Bel nazariyasi juda ziddiyatli bo'lganligi sababli, V.-G. doktorlik dissertatsiyasi sifatida topshirishga jur’at eta olmadi. Buning o'rniga u siyanosirka va malon kislotalari bo'yicha dissertatsiya yozdi va 1874 yilda kimyo fanlari doktori ilmiy darajasini oldi.

Mulohazalar V.-G. assimetrik uglerod atomlari haqida Gollandiya jurnalida nashr etilgan va ikki yildan so'ng uning maqolasi frantsuz va nemis tillariga tarjima qilinmaguncha katta taassurot qoldirmadi. Birinchidan, van't Xoff-Le Bel nazariyasi A.V. kabi mashhur kimyogarlar tomonidan masxara qilingan. Hermann Kolbe buni "fantastik bema'nilik, hech qanday faktik asosdan butunlay mahrum va jiddiy tadqiqotchi uchun mutlaqo tushunarsiz" deb atagan. Biroq, vaqt o'tishi bilan u zamonaviy stereokimyoning asosini tashkil etdi - molekulalarning fazoviy tuzilishini o'rganuvchi kimyo sohasi.

V.-G.ning ilmiy karerasining shakllanishi. sekin ketdi. Avvaliga u kimyo va fizika bo'yicha reklama qilingan shaxsiy darslarni berishi kerak edi va faqat 1976 yilda Utrextdagi Qirollik veterinariya maktabida fizika bo'yicha o'qituvchi lavozimini egalladi. Keyingi yili u Amsterdam universitetida nazariy va fizik kimyo o'qituvchisi (keyinchalik professor) bo'ldi. Bu yerda, keyingi 18 yil davomida u har hafta organik kimyo bo'yicha beshta ma'ruza va mineralogiya, kristallografiya, geologiya va paleontologiya bo'yicha bitta ma'ruza o'qidi, shuningdek, kimyoviy laboratoriyaga rahbarlik qildi.

O'z davrining ko'pgina kimyogarlaridan farqli o'laroq, V.-G. matematika bo'yicha mustahkam bilimga ega edi. Bu olimga reaksiyalar tezligi va kimyoviy muvozanatga ta’sir etuvchi sharoitlarni o‘rganishdek murakkab vazifani o‘z zimmasiga olganida foydali bo‘ldi. Bajarilgan ishlar natijasida V.-G. reaksiyada ishtirok etayotgan molekulalar soniga qarab kimyoviy reaksiyalarni monomolekulyar, bimolekulyar va ko‘p molekulyar deb tasniflagan, shuningdek, ko‘pgina birikmalar uchun kimyoviy reaksiyalarning borish tartibini aniqlagan.

Kunning eng yaxshisi

Tizimda kimyoviy muvozanat boshlanganidan so'ng, to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalar hech qanday yakuniy o'zgarishlarsiz bir xil tezlikda boradi. Agar bunday tizimdagi bosim oshsa (shartlar o'zgaradi yoki uning tarkibiy qismlarining kontsentratsiyasi o'zgaradi), muvozanat nuqtasi bosimning pasayishi uchun siljiydi. Ushbu tamoyil 1884 yilda frantsuz kimyogari Anri Lui Le Shatelye tomonidan ishlab chiqilgan. Xuddi shu yili V.-G. harorat o‘zgarishi natijasida hosil bo‘ladigan harakatchan muvozanat tamoyilini shakllantirishda termodinamika tamoyillarini qo‘llagan. Shu bilan birga, u qarama-qarshi yo'nalishga ishora qiluvchi ikkita o'q bilan reaktsiyaning qaytarilishining bugungi kunda umumiy qabul qilingan belgisini kiritdi. Uning tadqiqot natijalari V.-G. 1884 yilda nashr etilgan "Kimyoviy dinamikaga oid insholar" ("Etudes de dynamique chimique") da bayon etilgan.

1811 yilda italyan fizigi Amedeo Avogadro bir xil harorat va bosimdagi har qanday gazlarning teng hajmlari bir xil miqdordagi molekulalarni o'z ichiga olishini aniqladi. V.-G. bu qonun suyultirilgan eritmalar uchun ham amal qiladi degan xulosaga keldi. Uning kashfiyoti juda muhim edi, chunki tirik mavjudotlardagi barcha kimyoviy reaktsiyalar va almashinuv reaktsiyalari eritmalarda sodir bo'ladi. Olim, shuningdek, membrananing har ikki tomonidagi ikki xil eritmalarning konsentratsiyani tenglashtirishga moyilligi o'lchovi bo'lgan osmotik bosim kuchsiz eritmalarda konsentratsiya va haroratga bog'liqligini va shuning uchun gaz qonunlariga bo'ysunishini eksperimental ravishda aniqladi. termodinamika. V.-G tomonidan olib borilgan. suyultirilgan eritmalarni o'rganish Svante Arrhenius tomonidan elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasi uchun asos bo'ldi. Keyinchalik Arrhenius Amsterdamga ko'chib o'tdi va V.-G bilan ishladi.

1887 yilda V.-G. va Vilgelm Ostvaldlar “Journal of Physical Chemistry” (“Zeitschrift fur Physikalische Chemie”) ni yaratishda faol qatnashdilar. Ostvald biroz oldin Leyptsig universitetida kimyo professori lavozimini egallagan edi. V.-G. ham ushbu lavozimni taklif qildi, lekin u taklifni rad etdi, chunki Amsterdam universiteti olim uchun yangi kimyoviy laboratoriya qurishga tayyorligini e'lon qildi. Biroq, V.-G. Uning Amsterdamda olib borgan pedagogik ishlari, shuningdek, ma'muriy vazifalarni bajarishi uning ilmiy faoliyatiga xalaqit berishi ayon bo'ldi, u Berlin universitetining eksperimental fizika professori o'rnini egallash taklifini qabul qildi. Bu yerda haftada bir marta ma’ruza o‘qishi va to‘liq jihozlangan laboratoriya uning ixtiyoriga berilishi kelishib olindi. Bu 1896 yilda sodir bo'lgan.

Berlinda ishlagan V.-G. fizik kimyoni geologik muammolarni hal qilishda, xususan, Stasfurtdagi okean tuzi konlarini tahlil qilishda qo'llash bilan shug'ullangan. Birinchi jahon urushigacha bu konlar keramika, yuvish vositalari, shisha, sovun va ayniqsa o'g'itlar ishlab chiqarish uchun kaliy karbonatini deyarli to'liq ta'minladi. V.-G. biokimyo muammolarini, xususan, tirik organizmlar uchun zarur bo'lgan kimyoviy o'zgarishlarning katalizatori bo'lib xizmat qiluvchi fermentlarni o'rganishni ham boshladi.

1901 yilda V.-G. Kimyo bo'yicha Nobel mukofotining birinchi laureati bo'ldi, unga "kimyoviy dinamika va eritmalardagi osmotik bosim qonunlarini kashf etishining katta ahamiyatini e'tirof etish uchun" berildi. Vakillik qiluvchi V.-G. Shvetsiya Qirollik Fanlar Akademiyasi nomidan S.T. Odner olimni stereokimyo asoschisi va kimyoviy dinamika nazariyasi yaratuvchilardan biri deb atadi, shuningdek, V.-G. "fizik kimyoning ajoyib yutuqlariga sezilarli hissa qo'shgan."

1878 yilda V.-G. Rotterdamlik savdogar Yoxanna Fransin Misning qiziga uylandi. Ularning ikki qizi va ikki o‘g‘li bor edi.

Butun umri davomida V.-G. falsafa, tabiat, she'riyatga katta qiziqish bildirgan. U 1911 yil 1 martda Germaniyada, Shteglitsda (hozirgi Berlinning bir qismi) o'pka silidan vafot etdi.

Nobel mukofotidan tashqari, V.-G. London Qirollik jamiyatining Davi medali (1893) va Prussiya Fanlar akademiyasining Helmgolts medali (1911) bilan taqdirlangan. U Niderlandiya Qirollik va Prussiya Fanlar Akademiyalari, Britaniya va Amerika Kimyo Jamiyatlari, Amerika Milliy Fanlar Akademiyasi va Fransiya Fanlar Akademiyasi aʼzosi boʻlgan. V.-G. Chikago, Garvard va Yel universitetlarining faxriy darajalari.

Kimyoviy reaksiya tezligining haroratga bog'liqligi Vant-Xoff qoidasi bilan aniqlanadi.

Gollandiyalik kimyogar Van't Xoff Yakob Xendrik, stereokimyo asoschisi, 1901 yilda kimyo bo'yicha birinchi Nobel mukofoti sovrindori bo'ldi. U kimyoviy dinamika va osmotik bosim qonunlarini kashf etgani uchun unga mukofotlangan. Van't Xoff kimyoviy moddalarning fazoviy tuzilishi haqidagi g'oyalarni kiritdi. U kimyodagi fundamental va amaliy tadqiqotlarda fizika va matematik usullarni qo'llash orqali muvaffaqiyatga erishish mumkinligiga amin edi. Reaksiyalar tezligi haqidagi ta'limotni ishlab chiqib, u kimyoviy kinetikani yaratdi.

Kimyoviy reaksiya tezligi

Demak, kimyoviy reaksiyalarning kinetikasi oqim tezligi, reaksiyalar jarayonida qanday kimyoviy o'zaro ta'sir sodir bo'lishi va reaksiyalarning turli omillarga bog'liqligi haqidagi ta'limot deb ataladi. Har xil reaksiyalar har xil tezlikka ega.

Kimyoviy reaksiya tezligi to'g'ridan-to'g'ri reaktsiyada ishtirok etadigan kimyoviy moddalarning tabiatiga bog'liq. NaOH va HCl kabi ba'zi moddalar bir soniyada reaksiyaga kirishishi mumkin. Va ba'zi kimyoviy reaktsiyalar yillar davom etadi. Bunday reaktsiyaga misol temirning zanglashidir.

Reaksiya tezligi reaktivlarning konsentratsiyasiga ham bog'liq. Reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, reaksiya tezligi shunchalik yuqori bo'ladi. Reaksiya davom etar ekan, reaksiyaga kirishuvchi moddalarning konsentratsiyasi pasayadi va shuning uchun reaksiya tezligi ham sekinlashadi. Ya'ni, dastlabki daqiqada tezlik har doim keyingi har qanday daqiqadan yuqori bo'ladi.

V \u003d (C oxiri - C boshlanishi) / (t oxiri - t boshlanishi)

Reagentlarning kontsentratsiyasi ma'lum vaqt oralig'ida aniqlanadi.

Vant-Xoff qoidasi

Reaksiya tezligi bog'liq bo'lgan muhim omil haroratdir.

Barcha molekulalar boshqalar bilan to'qnashadi. Bir soniyada to'qnashuvlar soni juda ko'p. Ammo, shunga qaramay, kimyoviy reaktsiyalar katta tezlikda davom etmaydi. Buning sababi, reaksiya jarayonida molekulalar faollashtirilgan kompleksga to'planishi kerak. Va faqat faol molekulalar uni hosil qilishi mumkin, buning uchun kinetik energiyasi etarli. Kam miqdordagi faol molekulalar bilan reaksiya sekin davom etadi. Haroratning oshishi bilan faol molekulalar soni ortadi. Shuning uchun reaktsiya tezligi yuqori bo'ladi.

Van't Xoff kimyoviy reaksiya tezligi reaktivlar konsentratsiyasining vaqt birligida muntazam o'zgarishi deb hisoblagan. Ammo bu har doim ham bir xil emas.

Van't Xoff qoidasi shuni ko'rsatadi haroratning har 10° oshishi uchun kimyoviy reaksiya tezligi 2-4 marta ortadi .

Matematik jihatdan Van't Xoff qoidasi quyidagicha ko'rinadi:

qayerda V 2 t2, a V 1 haroratdagi reaksiya tezligi t 1;

ɣ reaksiya tezligining harorat koeffitsienti. Bu koeffitsient haroratdagi tezlik konstantalarining nisbati hisoblanadi t+10 va t.

Shunday qilib, agar ɣ \u003d 3 va 0 ° C da reaktsiya 10 daqiqa davom etadi, keyin 100 ° C da u atigi 0,01 sek davom etadi. Kimyoviy reaksiya tezligining keskin oshishi harorat ortishi bilan faol molekulalar sonining ortishi bilan izohlanadi.

Vant-Xoff qoidasi faqat 10-400 o C harorat oralig'ida amal qiladi. Vant-Xoff qoidasiga va katta molekulalar ishtirok etadigan reaksiyalarga bo'ysunmang.

JEYKOB VANT XOF

Van't Xoff kimyoviy dinamika va osmotik bosim qonunlarini kashf etgani uchun kimyo bo'yicha birinchi Nobel mukofotini oldi. Ushbu yuksak mukofot ilm-fanning yosh sohasi – fizik kimyoning ahamiyatini belgilab berdi.

O‘ta hurmatli olim, ellik ikki ilmiy jamiyat va akademiya a’zosi, ko‘plab oliy o‘quv yurtlarining faxriy doktori Van’t Xof o‘zidan keyin kimyo uchun bugungi kunda ham muhim bo‘lgan bir qancha fundamental nazariyalarni qoldirdi. Olimning g‘oyalari, g‘oyalari va qarashlari biologiya fanining rivoji bilan bir qatorda zamonaviy mineralogiya asoslarini yaratishda ham katta rol o‘ynadi. Van't Xof fan tarixiga stereokimyo, kimyoviy muvozanat nazariyasi va kimyoviy kinetika, eritmalarning osmotik nazariyasi, kimyoviy geologiya asoschilaridan biri sifatida kirdi.

Jeykob Henrik Van't Xoff 1852 yil 30 avgustda Niderlandiyaning Rotterdam shahrida shifokor oilasida tug'ilgan. Bu oila a'zolari bir necha bor burgomaster etib saylangan va shahar hokimiyatida boshqa saylangan lavozimlarni egallagan.

Boshlang'ich maktabda o'qituvchilar bolaning musiqa va she'riyatga bo'lgan muhabbatini payqashdi. Kelajakda u aniq tabiiy fanlar uchun ajoyib qobiliyatlarni namoyon etdi. 1869 yilda maktabni tugatgandan so'ng, Jeykob Delftdagi politexnikaga o'qishga kirdi. Va bu erda, bilim jihatidan u o'z kursdoshlaridan sezilarli darajada oshib ketdi va shuning uchun 1871 yilda u Leyden universitetiga kirish imtihonlarisiz qabul qilindi. Keyinchalik bu universitetda Van't Xoff nomzodlik imtihonidan o'tdi.

Ammo u Leydenni yoqtirmasdi va u Bonnga mashhur kimyogar Kekulega bordi. Yosh olimlar tomonidan propion kislotasi kashf etilgandan so'ng, Kekule o'z shogirdiga Parijga organik sintez bo'yicha mutaxassis professor Vurtsga borishni tavsiya qildi.

Parijda Jeykob frantsuz kimyogari-texnologi Jozef Axil Le Bel bilan yaqin bo'ldi. Ikkalasi ham Pasterning optik izomeriya sohasidagi tadqiqotlarini qiziqish bilan kuzatib bordilar.

1874 yil dekabr oyida Van't Xoff Utrext universitetida doktorlik dissertatsiyasini himoya qildi va 1876 yilda mahalliy veterinariya maktabida dars berishni boshladi. 1874 yil kuzida u Utrextda uzun sarlavhali qisqa maqolani nashr etdi: "Zamonaviy strukturaviy kimyoviy formulalarni kosmosda qo'llash bo'yicha taklif, optik aylanish kuchi va organik birikmalarning kimyoviy konstitutsiyasi o'rtasidagi bog'liqlik haqida eslatmalar. ."

Van't Xoff fanga kimyoviy birikmalarning tuzilishini yangi pozitsiyalardan ko'rib chiqishga imkon beradigan qoidalarni kiritdi. Metan molekulasidagi to'rtta vodorod atomi kosmosda teng taqsimlanganligi va shuning uchun molekulaning tetraedral shakli haqida gapirish mumkinligi haqidagi tushuncha bizni Kekule qarashlariga qaytaradi. Van't Hoff tomonidan taklif qilingan modelda uglerod atomining to'rt valentligi tetraedrning cho'qqilariga yo'naltirilgan bo'lib, uning markazida bu atom joylashgan. Van't Xoff shunday modeldan foydalanib, atomlar yoki atom guruhlari uglerod bilan bog'lanishi tufayli tetraedr assimetrik bo'lishi mumkinligini aytdi va assimetrik uglerod atomini taklif qildi. U shunday deb yozgan edi: "Agar uglerod atomining to'rtta yaqinligi to'rt xil monovalent guruh bilan to'yingan bo'lsa, ikkita va faqat ikkita turli tetraedralarni olish mumkin, ular bir-birining ko'zgu tasviri bo'lib, aqliy jihatdan birlashtirib bo'lmaydi. yo'l, ya'ni biz kosmosda ikkita strukturaviy formulalar bilan shug'ullanamiz.

Van't Xoffning "Koinotdagi kimyo" (1875) nomli yangi maqolasi, u bu mulohazalarning barchasini ifodalab, organik kimyo taraqqiyotida yangi bosqichning boshlanishi bo'lib xizmat qildi. Ko‘p o‘tmay u ushbu sohaning eng mashhur mutaxassislaridan biri bo‘lgan professor Vislisenusdan maktub oldi: “Men sizning maqolangizni nemis tiliga tarjima qilish uchun yordamchim doktor Hermandan ruxsat olmoqchiman. Sizning nazariy rivojlanishingiz menga katta quvonch keltirdi. Men unda nafaqat shu paytgacha tushunarsiz bo‘lgan faktlarni tushuntirishga qaratilgan o‘ta zukko urinishni ko‘rmoqdaman, balki bu bizning fanimizda davr ahamiyatiga ega bo‘lishiga ham ishonaman”.

Maqolaning tarjimasi 1876 yilda nashr etilgan. Bu vaqtga kelib, Van't Xoff Utrextdagi veterinariya institutida fizika bo'yicha assistent lavozimini egalladi.

Van't Xoffning yangi qarashlarini ommalashtirishda beixtiyor Leyptsiglik professor G. Kolbe katta rol o'ynadi. U keskin shaklda golland olimining maqolasi haqida o‘z mulohazalarini bildirdi: “Ba’zi shifokor Ya.G. Utrextdagi veterinariya instituti xodimi van't Xoff aniq kimyoviy tadqiqotlar uchun hech qanday ta'mga ega emasga o'xshaydi. Unga Pegasusda (ehtimol veterinariya institutidan olingan) o'tirib, o'zining "Kosmosdagi kimyo" asarida Parnas kimyoviy moddasiga dadil parvoz paytida unga atomlar sayyoralararo fazoda joylashganligini e'lon qilish ancha qulayroqdir. . Tabiiyki, bu keskin tanbehni o‘qigan har bir kishi Van’t Xoff nazariyasi bilan qiziqdi. Shu tariqa uning ilmiy dunyoda tez tarqalishi boshlandi. Endi van't Xoff o'z kumiri Bayronning so'zlarini takrorlay olmadi: "Bir kuni ertalab men mashhur odamni uyg'otdim". Maqola chop etilganidan bir necha kun o'tgach, Kolbe van't Xoffga Amsterdam universitetida o'qituvchilik lavozimini taklif qilishdi va 1878 yildan boshlab u kimyo professori bo'ldi.

1877 yildan 1896 yilgacha Van't Xoff yangi tashkil etilgan Amsterdam universitetida kimyo, mineralogiya va geologiya professori bo'lgan. Uning rafiqasi Jenni Van't Xoff-Mis doimo uning yonida edi. U nafaqat uy va bolalar bilan shug'ullana oldi, balki eri uchun haqiqiy ijodiy muhit yaratishga muvaffaq bo'ldi.

Van't Xoffning eng umumiy naqshlarni izlashga bo'lgan qiziqishi uning "Organik kimyoga qarashlar" nomli ajoyib asarida yana paydo bo'ldi. Ammo tez orada olim kimyoviy dinamikani o'rganishga murojaat qildi. U “Kimyoviy dinamikaga oid ocherklar” (1884) kitobida bu boradagi fikrlarini bayon qilgan.

Van't Xoff reaksiyalar tezligi haqidagi ta'limotni ishlab chiqdi va shu bilan kimyoviy kinetika asoslarini yaratdi. U reaktsiya tezligini muntazam, lekin har doim bir xil bo'lmagan, reaktivlar konsentratsiyasining vaqt birligidagi o'zgarishi sifatida aniqladi. U bu naqshni umumiy matematik shaklda shakllantirishga muvaffaq bo'ldi. Reaksiya tezligining o'zaro ta'sir qiluvchi molekulalar soniga bog'liqligini aniqlash, shuningdek, Vant Xoffning kimyoviy muvozanat tabiati bilan chambarchas bog'liq bo'lgan yangi g'oyalari nazariy kimyoning sezilarli rivojlanishiga sezilarli hissa qo'shdi.

Shu bilan birga, Van't Xoff tomonidan bir xil tezlikda davom etuvchi qarama-qarshi yo'naltirilgan ikkita reaksiya natijasida (qaytariladigan jarayon) hisoblangan kimyoviy muvozanat haroratga bog'liq ekanligi aniqlandi. van't Xoff kimyoviy muvozanat tushunchasini termodinamikaning o'sha paytda ma'lum bo'lgan ikkita printsipi bilan bog'ladi. Ushbu ishning eng muhim natijasi van't Hoff tomonidan muvozanat konstantasi bilan reaksiyaning harorati va issiqligi o'rtasidagi bog'liqlikni aks ettiruvchi matematik formulani chiqarish edi. Bu qonuniyat endi van't-Xoff tomonidan olingan reaksiya izoxor tenglamasi sifatida tanilgan.

Van't Xoffning Amsterdam davridagi nazariy kimyoga qo'shgan yana bir katta hissasi osmotik va gaz bosimi o'rtasidagi o'xshashlikni kashf etish edi. Eritmalarning qaynash nuqtasini ko'tarish va muzlash nuqtasini pasaytirish to'g'risida Raul tomonidan ishlab chiqilgan empirik qonunlarga asoslanib, Van't Xoff 1885 yilda eritmalarning osmotik nazariyasini ishlab chiqdi.

Olimning bu kashfiyotga qanday kelgani haqida K.Manolov o‘z kitobida shunday hikoya qiladi: “Nega osmometrdagi “suv – yarim o‘tkazuvchan bo‘lim – eritma” sistemasini pistonli silindr shaklida tasavvur qilib bo‘lmaydi? Eritma tsilindrning pastki qismida, piston - bufer, yuqorida esa suv. Bu termodinamikaning asosiy usuli. Gaz termodinamikasining tamoyillari suyultirilgan eritmalarning xossalariga ham taalluqlidir”.

Van't Xoff pistonli silindrni chizdi, piston ostidagi bo'shliqqa "Eritma" ni, piston ustida esa - "Suv" deb yozdi. Eritmadan suvga ishora qiluvchi o'qlar eritmada bosim borligini ko'rsatdi, bu esa pistonni yuqoriga surishga intiladi.

"Birinchidan, siz pistonning osmotik bosim ta'sirida yuqoriga ko'tarilishi uchun qancha ish kerakligini hisoblashingiz kerak, ammo siz ozmotik bosimni engib, pistonni pastga qaytarish uchun qancha ish kerakligini ham bilib olishingiz mumkin."

Van't Xoff varaqni formulalar bilan to'ldirib, matematika bilan shug'ullangan va mana, yakuniy natija!

“Aql bovar qilmaydigan! Qaramlik gazlar bilan bir xil! Bu ifoda Klauzius-Klapeyron tenglamasi bilan mutlaqo bir xil!” Van't Xoff varaqni oldi va barcha hisob-kitoblarni takrorladi. “Yaxshi natija! Osmotik bosim qonunlari gazlar qonunlari bilan bir xil. Agar doimiy ham bir xil qiymatga ega bo'lsa, erituvchi idishdan chiqarilgan deb tasavvur qilib, suyultirilgan moddaning molekulalarini gaz molekulalari deb hisoblash mumkin. Konstantani Pfeffer ma'lumotlaridan hisoblash mumkin." U yana daftarni oldi va qalam tezda qog‘oz ustidan sirg‘alib ketdi. Shakar eritmalari uchun doimiy gaz konstantasi bilan bir xil qiymatga ega edi. Analogiya tugallandi.

Van't Xoff erigan molekulalar bir xil molekulalar gazsimon holatdagi eritma hajmiga teng hajmni egallaganida, ko'rsatadigan bosimga teng osmotik bosim hosil qilishini aniqladi. Ushbu fundamental kashfiyot fizika va kimyo qonunlarining birligini ko'rsatdi (garchi osmotik bosimning sabablari ochilmagan bo'lsa ham).

Van't Xoff o'zining "Gazlar va suyultirilgan eritmalar sistemasidagi kimyoviy muvozanat" (1886) asarini o'rganib, dissotsilanish nazariyasining keyingi rivojlanishiga ham katta ta'sir ko'rsatdi.

1896 yil mart oyida Van't Xoff Amsterdamni tark etib, Prussiya Fanlar akademiyasining taklifiga binoan Berlinga ko'chib o'tdi. Maks Plank va Emil Fisherning taklifiga binoan Fanlar akademiyasida Van't Xoff uchun maxsus tadqiqot laboratoriyasi yaratildi va olimning o'zi darhol uning haqiqiy a'zosi va Berlin universitetining faxriy professori etib saylandi.

Germaniyada kaliy tuzi konlarini hosil qilish uchun sharoit yaratish va ularni qayta ishlashning oqilona texnologiyasini yaratishga yordam beradigan keng ko'lamli tajriba va nazariy ishlarni amalga oshirdi.

Olim "kimyoviy dinamika va eritmalardagi osmotik bosim qonunlarini kashf etganligining katta ahamiyatini e'tirof etish uchun" kimyo bo'yicha birinchi Nobel mukofotini olganini bilgach, Amerikada edi. 1901-yil 10-dekabrda dunyoning taniqli olimlari Stokgolmda yig'ilishdi. Shvetsiya Fanlar akademiyasining bayramona yoritilgan zalidagi tantanali marosim haqiqatan ham unutilmas bo‘ldi.

Kechqurun, ziyofatda Van't Xoff kimyo bo'yicha Nobel mukofotlari qo'mitasiga va shaxsan uning raisi professor P. Klevega ko'rsatilgan katta sharaf uchun samimiy minnatdorchilik bildirish imkoniga ega bo'ldi.

Shvetsiya Qirollik Fanlar akademiyasi nomidan olimning vakili S.T. Odner olimni stereokimyo asoschisi va kimyoviy dinamika nazariyasi yaratuvchilardan biri deb atadi, shuningdek, Van't Xoffning tadqiqotlari "fizik kimyoning ajoyib yutuqlariga katta hissa qo'shganini" ta'kidladi.

Keyingi kunlarda Nobel qoʻmitasining talablariga koʻra, mukofotlanganlar oʻzlariga mukofot berilgan ilmiy yutuqlar haqida maʼruza qilishlari kerak edi. Van't Xoff o'z ma'ruzasida yechimlar nazariyasi haqida gapirdi.

Olim ishlashda davom etdi, ammo uzoq davom etgan jiddiy kasallik Van't Xoffga tirik o'simlik organizmidagi fermentlarning sintetik ta'sirini o'rganishga to'sqinlik qildi.