Izaberi željeni jezik / Choose prefered language
Srpski / Engleski

Preporučujemo
Blog / Članstvo / Arhiva članaka

 

Nobelova nagrada

Autor: Igor Matijašević

 

Big Image

Nobelova nagrada za hemiju 1903. godine dodeljena je Arrheniusu

 

Svante August Arrhenius (Arenius) rođen je 1859. godine u blizini Upsale. Kao dete pokazao je talenat prema matematici i jezicima. U kasnijim godinama, isticao je da je sklonost prema matematici bila rezultat i očevog uticaja koji je po zanimanju bio geometar. Srednju školu završio je 1876. godine kao najmlađi u svojoj generaciji. Iste godine upisao se na Univerzitet u Upsali. Zabeleženo je da su mu glavni predmeti na studijama bili matematika, fizika i hemija, a kao sporedne izabrao je: istoriju, mineralogiju, geologiju, botaniku i latinski jezik. Studije je završio 1878. godine, za samo godinu i po dana. U jesen iste godine nastavio je studije, s namerom da istražuje električnu provodljivost rastvora elektrolita. Njegov profesor fizike smatrao je ovakva istraživanja nevažnim i gotovo smešnim i preporučio je Arrheniusu da se posveti hemiji. Međutim, mladi Arrhenius želeo je da svojim radom obuhvati i fiziku i hemiju, odnosno želeo je da se bavi fizičkom hemijom. Nezadovoljan ovakvim stavom profesora fizike, obratio se profesoru Eriku Edlundu (Edlund), tada uvaženom fizičaru Kraljevske Švedske akademije nauka da mu bude profesor. Profesor Edlund zapazio je darovitost Arrheniusa i u proleće 1882. godine pozvao ga je da nastavi studije u njegovoj laboratoriji s mogućnošću da sam odabere čime će se baviti. Arrhenous je iskoristio tu priliku da nastavi svoja  istraživanja o električnoj provodljivosti elektrolita. U maju naredne godine formulisao je teoriju o disocijaciji supstanci tokom rastvaranja u vodi. Novoformulisana teorija i eksperimentalni rezultati o provodljivosti rastvora elektrolita bili su osnova doktorske disertacije koju je pod nazivom „Ispitivanje galvanske provodljivosti elektrolita” odbranio 26. maja 1884. godine. Međutim, disertacija je ocenjena najnižom prelaznom ocenom, zbog čeka nije mogao postati docent. Verujući u tačnost i važnost svojih zaključaka Arrhenius je disertaciju poslao već istaknutim fiziko-hemičarima van’t Hoffu (Vant Hof) u Amsterdamu i Wilhelmu Ostwaldu (Ostvald) u Rigi. Dvojica naučnika podržala su Arrheniusovu teoriju, a Ostwald mu je ponudio i mesto docenta u Rigi. Arrhenius je ovu ponudu odbio iz razloga što mu je Univerzitet u Upsali ipak ponudilo neplaćeno mesto docenta  fizičke hemije. Godine 1885. godine Arrheniusu je odobrena stipendija za studijski boravak kod Ostwalda  u Rigi (1886) i  iste godine  kod Kohlrauscha (Kolrauš) u Vircburgu. Naredne godine, 1887., boravio je kod Boltzmanna (Bolcman) u Gracu, zajedno sa Nernstom (Nernst), a 1888. godine bio je i  kod van’t Hoffa u Amsterdamu pa opet kod Ostwalda, ali ovaj put u Lajpcigu, gde je potom i  postao profesor.

Godine 1891. postao je predavač fizike na Univerzitetu u Stokholmu, a 1895. godine izabran je za profesora fizike na istom Univerzitetu. Rektor Univerziteta bio je u periodu 1897-1905. Godine 1905. postao je direktor Nobelovog instituta za fizičku hemiju na čijem je čelu bio do kraja života. Za zasluge na polju hemije Kraljevsko društvo u Londonu odlikovalo ga je Dejvijevom medaljom 1902. godine, a godinu dana kasnije dobio je Nobelovu nagradu za doprinose hemiji teorijom o elektrolitičkoj disocijaciji.

Kao naučnik Arrhenius je bio svestran. U okviru fizičke hemije bavio se elektrohemijom i hemijskom kinetikom. Smatra se i osnivačem imunohemije. Arrhenius je prvi naučnik koji je na osnovu obimnih izračunavanja  utvrdio kako i male promene koncentracije ugljenik(IV)-oksida (CO2) u atmosferi utiču na promenu prosečne temperature na planeti. Međutim, smatra se da je Arrheniusova najveća naučna ljubav bila kosmička fizika. Poznata je njegova teorija o kosmičkom postanku života na Zemlji.

Kao hemičar Arrhenius je najpoznatiji po svojoj teoriji elektrolitičke disocijacije i po objašnjavanju uticaja temperature na konstantu brzine hemije reakcije.

Arrheniusova pretpostavka o disocijaciji supstanci na naelektrisane čestice pod uticajem rastvarača, pre svega vode, nije naišla na dobar prijem.  Međutim, kada je van’t Hoff 1886. godine pokazao da se osmotski pritisak rastvora elektrolita ne može prikazati jednačinom Π=cRT , koja je važila za rastvore neelektrolita, nego jednačinom Π=icRT, bilo je jasno da u rastvorima elektrolita postoji veći broj čestica, nego što postoji u rastvorima neelektrolita iste koncentracije. Koliko puta je taj broj čestica veći, pokazuje upravo faktor i. Arrheniusova teorija o disocijaciji elektrolita u rastvaraču, dala je objašnjenje ovog faktora. Naime, molekuli elektrolita prilikom rastvaranja u rastvaraču (pre svega u  vodi - njegov rad odnosio se na vodene rastvore) rastavljali su se na naelektrisane čestice, jone, bez utroška dodatne energije, tj. uticaj molekula vode bio je dovoljan da rastavi molekule na nove čestice. Postojanje naelektrisanih čestica (jona) u rastvoru obezbeđuje električnu provodljivost (što je već Michael Faraday zaključio 30-ih godina 19. veka; ime jon dao je Faraday). Električna provodljivost raste povećanjem broja jonova, odnosno zavisi od stepena disocijacije α, koji pokazuje koji je broj molekula, od ukupnog broja disosovan. Drugim rečima, supstance koje bolje provode struju više su disosovane i za takve supstance kaže se da su jaki elektroliti. Za razliku od njih, slabi elektroliti slabije provode struju. Arrheniusova istraživanja pokazala su da stepen provodljivosti raste sa razblaženjem i jakih i slabih elektrolita, ali da za svaku supstancu postoji ograničenje u pogledu razblaženja, u smislu da nakon te vrednosti razblaženja provodljivost opada. Činjenica da razblaženjem raste provodljivost paradoksalna je, jer kako je moguće da manji broj čestica doprinese povećanju provodljivosti, kada je ova veličina upravo srazmerna broju čestica. Dakle, prilikom razblaženja provodljivost bi trebala opadati. Ovakvo eksperimentalno zapažanje Arrhenius je tumačio na sledeći način. Dodatkom rastvarača raste stepen disocijacije, odnosno raste broj slobodnih jona. Najviša  prvodljivost, pri određenom razblaženju, dostignuta je kada je sva supstanca disosovana i to je granična provodljivost. Dalje razblaženje smanjuje koncentraciju jona i opada provodljivost. Odnos provodljivosti pri datoj koncentraciji i granične provodljivosti za istu količinu supstance Arrhenisu je uzeo kao stepen disocijacije. Potvrda Arrheniusovoj teoriji i  tvrdnji o stepenu disocijaciji našla se u faktoru i jer je važila jednačina:

 

gde je n broj jona koji nastaje prilikom disocijacije jednog molekula elektrolita. Međutim, danas se zna da su jaki elektroliti u potpunosti disosovani. Na primer značajan rast provodljivosti rastvora natrijum-hlorida (NaCl) pri određenim koncentracijama ne dolazi od različitog stepena disocijacije, kako je to tumačio Arrhenius, nego od smanjenja međusobnog privlačenja jona u rastvoru, što utiče na pokretljivost jona u električnom polju. Naime, Arrhenius je pretpostavio da koncentracija jona ne utiče na pokretljivost jona, što je pogrešno. Njegovo objašnjenje provodljivosti za slabe elektrolite i dalje je ispravno.

Jednačina

gde je

     k - konstanta brzine hemijske reakcije

     A - predeksponencijalni faktor koji predstavlja uspešnost sudara molekula

     Ea - energija aktivacije

     R - gasna konstanta

     T - termodinamička temperatura

zove se Arrheniusova jednačina. Proučavajući uticaj temperature na brzine hemijskih reakcija, odnosno na konstantu k, Arrhenius je 1889. godine našao zavisnot između numeričke vrednosti k i temperature T , koju je izrazio jednačinom:

 Prethodno napisana jednačina utvrđena je empirijski, ali se može izvesti iz van’t Hoffove jednačine:

 

uzimajući da se radi o povratnoj reakciji pri čemu je konstanta ravnoteže  jednaka količniku konstanti brzina direktne i povratne reakcije i da je promena entalpije jednaka razlici energetskih barijera (enegija aktivacije) transformacije reaktanata u proizvode i obratno. Jednačina (2) izvodi se iz jednačine (4). Značenje konstanti B i C u jednačini (3) prema jednačini (2) jeste sledeće. Antilogaritam od B predstavlja predeksponencijalni faktor A, a konstanta C je količnik energije aktivacije i gasne konstante.

Arrhenius je bio veoma cenjen i kao čovek i kao naučnik. Ističe se njegovo nastojanje da se „zakopaju ratne sekire” među naučnicima nastale zbog Prvog svetskog rata. Dva puta se ženio. Imao je četvoro dece, ispunjen i srećan život.

Umro je 2. oktobra 1927. godine u Stokholmu. Sahranjen je u Upsali.

 

 

 

 

 

Reference:

.   http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1903/arrhenius-bio.html

.   http://en.wikipedia.org/wiki/Svante_Arrhenius

  
 

KMHS Mreža

 

  • Poslovi i prakse Mejling lista KMHS Blog

 

Najave i dogadjaji:

Najave i dogadjaji 24. jun 2013. / Dan karijere
Klub mladih hemičara Srbije i Evropska mreža mladih hemičara (EYCN) vas sa zadovoljstvom obaveštavaju da će u okviru ICOSECS 8 (International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries) biti organizovan Career Day.
Ovaj jednodnevni događaj odrzaće se 29. juna 2013. na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu, i u okviru njega biće organizovano nekoliko predavanja. Detaljan program pogledaj na linku.
CV Clinic će biti održan u okviru Career Day-a, 29. juna 2013. godine u Svečanoj sali TMF-a na III spratu u periodu od 14.45 - 16.00 časova. Registracija za CV Clinic je obavezna, a možete se registrovati putem sajta.
Poster Dana karijere možete naći na sledecem linku: srpski - english.
Vidimo se u Beogradu!

Najave i dogadjaji 25. septembar 2012. / Konferencija u Nemačkoj
Konferencija Mladih hemičara Nemačke, 15th JCF Frühjahrssymposium 2013, biće održana u martu iduće godine. Registracija za konferenciju je već počela. Za više informacija o ovom događaju pogledajte sajt organizatora ili poster.

Vesti:

Vesti02. maj / CheckMark
Za sve one koji su propustili nedavnu prezentaciju CheckMark ADP programa, više informacija o istom mogu pronaći ovde. Ako želite i da se prijavite na ADP program, to možete učiniti slanjem e-maila gospođici Ivani Bagarić na ivana@checkmark.nl. U mejlu, koji treba poslati na engleskom jeziku, naglasite da ste članovi KMHS-a, i u prilogu pošaljite svoj CV, takođe na engleskom.
Srećno!
Vaš KMHS

Vesti31. mart / Klub u Nišu
Portal "Južne vesti" objavio je kratak članak o Klubu povodom prezentacije Kluba na festivalu "Nauk nije bauk 4" u Nišu. Članak pročitajte ovde.

Vesti12. april / Učlani se u Klub
Svi koji se još uvek nisu učlanili u Klub, a žele, više informacija i prijavni formular mogu naći ovde. Dobrodošli!

Vesti27. januar / Komunikator hemije
Želiš da pišeš tekstove za Klub mladih hemičara Srbije? Informiši se kako i pošalji nam svoj tekst.

Vesti26. mart / Zahvalnica kompaniji Grafocard
Kompanija Grafocard iz Beograda je sponzorisala štampanje promotivnog materijala Kluba. Ovom prilkom želimo da se zahvalimo kompaniji Grafocard.

Prijatelji Kluba

  • Srpsko hemijsko društvo Hemijski fakultet u Beogradu Tehnološko-Metalurški fakultet u Beogradu Hemijski pregled Grafocard Departman za Hemiju Prirodno-Matematičkog fakulteta u Novom Sadu Tehnolo├ů┬íki fakultet u Novom Sadu Dru├ů┬ítvo za promociju i popularizaciju nauke Svet nauke PMF Kragujevac KOED PMF Niš