登陆注册
14549700000001

第1章 自我介绍

我是奥斯特瓦尔德,1853年9月2日出生在俄国拉脱维亚首都里加的一个箍桶匠家庭,由于上学时对各种化学实验有兴趣,结果5年的学业花了7年才从当地实业学校毕业。22岁时以论文“论水的浓度的化学作用”取得学士学位,24岁时以论文“亲和势的究”获硕士学位,25岁时以论文“容量化学和光化学研究”获博士学位。

1887年,我从俄国移居德国,并加入德国籍,我在莱比锡大学当物理化学教授,在后来的科研过程中,我支持阿累尼乌斯的电离学说,并在电化学、化学平衡、催化剂作用等方面有独特的贡献,莱比锡大学为我造了一个物理化学实验室,聘请杰出的青年物理学家能斯特作助手。当时该实验室成为世界上物化的研究中心。人们亲切地称我为“俄国教授”。

我与范霍夫创办了《物理化学杂志》,共写书77种(其中译本20种),范霍夫论文300多篇,论文摘要4000篇,书评900篇等。

事实上,我是“唯能论”的创立者,后来成为唯心主义的哲学家,我不相信原子论,遭到许多名化学家的批判,最后只好辞职隐居山村(列宁称他为“有名的化学家,但也是糊涂的哲学家”——编者)。

由于研究催化剂,我提出化学平衡和反应速率原理,发明电氨氧化剂一氧化氮的方法等,成绩卓著,故荣获1909年诺贝尔化学奖。

在第一次世界大战中,我有一件终身引以为憾的错事,即为德军提供用简易法获得氨并制造硝酸类炸药的方法,使德军在后期还苟延残喘一年多。

在“物理化学之父”奥斯特瓦尔德72岁高龄时,他已经从莱比锡大学退休将近20年了,开始撰写自传,在3年中写成了1200页之多,回顾他的一生。他既是一位思想敏捷的化学家,又是一位非常熟练的实验员、机械师和玻璃工,同时,还是一位哲学家和诗人。

奥斯特瓦尔德少年时代就对化学很感兴趣,从药房里买回化学药品制作焰火和炸药。还用几块透镜制作了一架简易的照相机,并且自制感光底板和照相纸,洗印出了许多照片。

1872年奥斯特瓦尔德进入多尔帕特大学学习,1875年大学毕业,获学士学位,1877年又顺利地获得了硕士学位。此后,他致力于溶液的密度测定和热学性质的测量,经过六百次溶液密度的测定,计算出12种酸的亲和力,并以此为题写出了博士论文,于1878年获博士学位。

1882年奥斯特瓦尔德担任里加大学化学教授,开始研究化学反应动力学,研究用酸作催化剂的乙酰胺的皂化反应和醚、甲基醋酸的水解反应,测定这些反应的反应速率。这些研究为1901年提出现代催化剂概念打下了基础。

1884年后,阿累尼乌斯开始提出电离理论,他告诉奥斯特瓦尔德,溶液的导电性和奥斯特瓦尔德所研究的酸的亲和力具有一致性。于是,奥斯特瓦尔德利用阿累尼乌斯的电导法重新测定了酸的亲和力,发现电导法比密度法要好得多。实验的结果指出:对于一元强酸的溶液,随着溶液浓度的稀释,电导逐渐增大,当溶液无限稀释时,电导达到最大值。随后,奥斯特瓦尔德于1888年提出了稀释定律。

当阿累尼乌斯刚开始提出电解质的电离理论时,曾经遭到不少化学家的怀疑和反对。只有奥斯特瓦尔德和范霍夫积极支持这位年轻的学者。

亲自到斯德哥尔摩与阿累尼乌斯会面,使这位年轻学者受到很大的鼓舞。奥斯特瓦尔德研究了醋酸甲酯的水解和蔗糖的转化,以无机酸和有机酸作催化剂,他把从电导测出的每种酸对盐酸的相对强度和每种酸对盐酸的相对催化速率,分别与醋酸甲酯的水解和蔗糖的转化对照,发现电导的比值、醋酸甲酯水解速率的比值和蔗糖转化速率的比值都近似地等于氢离子浓度的比值。从这一实验结果可以看出,电离理论把酸的催化作用解释得一清二楚。反过来,奥斯特瓦尔德的实验恰好是电离理论的有力的实验证明。

奥斯特瓦尔德在他所写的教科书里和在讲课时,都积极地传播电离理论,并指出如何应用这一理论来解释各类化学反应,例如分析化学中所用的一些反应。奥斯特瓦尔德有许多美国学生,因此电离理论也在美国传播开了。

1887年奥斯特瓦尔德开始担任莱比锡大学化学系主任和教授,从此开始了他科学研究生涯的黄金时代,他在莱比锡大学的研究所也成了世界物理化学的研究中心。

奥斯特瓦尔德自己对化学也很感兴趣,被化学界誉为“德意志的拉瓦锡”,这是拉瓦锡及其夫人由于拉瓦锡创立了定量化学的基础;而奥斯特瓦尔德则介绍了化学反应的物理-化学本性,指出每一种化学现象都可以用热力学来解释,他曾说过:“毫无疑问,我们能够用热力学和FM吉布斯方程来解决问题。”

奥斯特瓦尔德所著的《分析化学基础》一书,对分析化学下了精辟的定义:“分析化学是试验物质和它们组成的工艺,在化学科学的应用上扮演了重要的角色,因为它解决了许多技术问题。”书中描述了不同物质的分离和鉴定方法,以及如何使沉淀的颗粒长大,以便于洗涤和过滤。

奥斯特瓦尔德将质量作用定律应用于电解质的电离。他引入了离解常数概念,指出H2A类型酸的离解反应为:H2A2H·+A″。

这个反应分两步进行:

H2AH·+HA′

HA′H·+A″

第二步反应的离解常数比第一步小。醋酸钠晶体奥斯特瓦尔德研究了电解质之间的相互作用,提出在每一个反应中,总是形成最难离解的物质,于是他认为中和反应的结果是生成水。他说:“如果我们把强酸加到弱酸盐中,生成的盐几乎是完全电离的。如果往弱酸盐溶液中加入强酸,阴离子将与氢离子结合形成弱酸。如果过量的醋酸钠加到盐酸中,不仅生成弱酸——醋酸,而且过量的醋酸钠会抑制醋酸的离解,如果往这种溶液中加入强酸,氢离子浓度的改变是很小的。”上述观点就是缓冲溶液和缓冲作用的理论。

奥斯特瓦尔德还提出了溶度积概念,他指出在电解质的饱和水溶液中存在着一种平衡,固体物质与溶液中未离解的物质达到平衡,然后再与离解的部分达成平衡。由于固体物质的浓度是恒定的,因此溶液中未离解物质的浓度也是恒定的。如果离解出来的离子浓度是a和b,未离解物质的浓度是c,那么:ab=kc。

在一定温度下,k是一个常数,所以kc和ab都是一个常数,因此,与溶液中固体物质达成平衡的离子浓度的乘积就是一个固定的值,被称为溶度积。

奥斯特瓦尔德还研究过指示剂,他认为指示剂是一种弱酸,其他弱酸给出它们的氢离子,使指示剂改变颜色。酚酞的未电离的形式是无色的,它的离子是有色的;甲基橙的未电离的形式是红色的,它的离子是黄色的。在溶液中,甲基橙有一定程度的电离,所以显示出混合的颜色,当加入氢离子时,甲基橙的电离减弱,溶液变成红色。这些观点可以说是对指示剂变色作用的最早解释。

奥斯特瓦尔德于1901年发表了著名的现代催化剂概念。这一概念的提出是建立在下列四方面实验的基础上的:①过饱和溶液中结晶现象的催化作用;②均相体系的催化作用;③非均相体系的催化作用;④酶的催化作用。他提出:“催化现象的本质在于某些物质具有特别强烈的加速那些没有它们参加时进行得很慢的反应的性质。”“任何物质,凡是不参加到化学反应的最终产物中去,只是改变这个反应的反应速率者,即称为催化剂。”他还指出催化剂只能加速反应平衡的到达,而不能改变平衡常数。

在对催化作用的深入研究的过程中,奥斯特瓦尔德成功地使氨在铂上氧化转变成一氧化氮,为现代硝酸工业发展奠定了基础。莱比锡市中心广场奥斯特瓦尔德因为在研究催化作用上的贡献,获得1909年诺贝尔化学奖。

奥斯特瓦尔德还与范霍夫共同创办了《物理化学杂志》,从此以后,物理化学这一分支学科开始形成和发展,因此后人常称奥斯特瓦尔德是“物理化学之父”。

1906年,奥斯特瓦尔德从莱比锡大学退休,年仅52岁。退休以后,虽然曾经担任过哈佛大学客座教授,也从事过颜色理论的研究。但是,他大部分时间还是在风景优美的莱比锡附近的格罗斯伯登小村中过着隐居生活,并撰写自传。1932年4月4日,奥斯特瓦尔德因病逝世,享年78岁。

同类推荐
热门推荐
  • 灵碎

    灵碎

    一个由破碎的上古十大神器,八荒禁器,四方灵器所诞生的生命来到了现代,轩辕盘古斩天地,诛仙四神唯我尊。
  • 走进科学·恐龙科考

    走进科学·恐龙科考

    本套书全面而系统地介绍了当今世界各种各样的难解之谜和科学技术,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科普性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂,目的是使广大读者在兴味盎然地领略世界难解之谜和科学技术的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,增加知识,能够正确了解和认识这个世界,激发求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,不断掌握开启人类世界的金钥匙,不断推动人类社会向前发展,使我们真正成为人类社会的主人。
  • 萌萌速配:扑倒男神没商量

    萌萌速配:扑倒男神没商量

    他是她的邻居,也是她的老师,没啥事情串串门这种事情再平常不过了!某天,某个不怕死的女人跑去敲门,结果那人在见到她的一瞬门便“嘭”的一声又关了起来!某女:“……”恶俗!绝对有性别障碍!但是现实却是,“老师呀,我真的动机纯良!我发四!我绝对没有垂涎你的美色!我真的没有对你有非分之想!”某人:“……”谁信啊?
  • 青春奏鸣

    青春奏鸣

    某辰一笑:强吻,壁咚,样样精通。某女:招惹不起,溜为上策,我溜。
  • 子衍散篇

    子衍散篇

    窥苍茫天机,窃文韵墨香,巡狩芸芸众生,飘然思著,不慕荣利,慨然而歌,以飨前贤。
  • 生命礼物

    生命礼物

    这是一个反映了饱受数家医院误诊误治、贫病交加的现代女性李晓玉,在爱的力量鼓舞下,勇敢地自我救护、自我维权,将人生磨难当做生命礼物的励志故事。
  • 素生

    素生

    诉西,尽东,花南,月北占据国之四角,非战乱然兵戈起,非天灾而僻壤生,芸芸耕黍人,竟无处容膝。俗世遗忘之沃土桃源,世代未享君主庇佑,横遭肆扰凌虐,朝夕间万千白发送黑发。独活者荒野夜燃饿殍,冤孽尸火怒焰冲天,寒骨悲魂游离阡陌,苟留老弱存于世。穷极王土,守山河者毁山河……边城哀怨共仰一片天穹,为何皇都佑照之地歌舞升平,风花雪月。实则天下共哀鸿,皇帝野心消怠,早已魂去神空,看似花团锦簇的皇都早已移掌于人。三方势力起,江湖动荡,暗涌风云,故事由此开始。
  • 凤舞君临

    凤舞君临

    神选者,是幸运亦或是不幸?君临之路,是一将功成亦或是马革裹尸?命运的之轮是否会因为自己而改变,是天命难为亦或是人定胜天?这里没有天才只有修身,这里没有穿越只有冒险,这里没有11只有军争,这里有一个凡人的成长史,这里有一代英雄的咏颂诗。
  • 纵情少年

    纵情少年

    萧云一辈子都没听到过这么令自己吃惊的话,他清楚记得,自己祖上八代的成分都是贫农,怎么一下子成了什么“龙依家族”的继承人?看来回去以后一定要找自己老爹去验证一下DNA,看是不是当年在医院抱错了。
  • 0~3岁宝宝的健康检查

    0~3岁宝宝的健康检查

    《0-3岁宝宝的健康检查》:孩子的生长发育是连续不断进行的,有时快些,有时慢些,个体间又存在差异,但只要大致在正常标准范围内就是健康的。《0-3岁宝宝的健康检查》介绍新生儿、0~1岁、1~2岁、2~3岁孩子的身体、心理发育特点,体格发育值,帮助年轻的父母正确理解孩子传达的信息,针对不同阶段的孩子进行全面的健康检测和心理呵护。