Jacobus Henricus van ’t Hoff

Mary Stone | 10 heinäkuun, 2022

Yhteenveto

Jakob Hendrik (30. elokuuta 1852 (1852-08-30), Rotterdam – 1. maaliskuuta 1911, Berliini) oli hollantilainen kemisti, yksi stereokemian ja kemiallisen kinetiikan perustajista, ensimmäinen kemian Nobel-palkinnon saaja (1901) sanamuodolla ”tunnustuksena kemiallisen dynamiikan lakien ja liuosten osmoottisen paineen lakien löytämisen suuresta merkityksestä”.

Alkuvuodet

Jacob Hendrik Wann Goff syntyi 30. elokuuta 1852 Rotterdamissa. Hänen perheensä kuului vanhaan hollantilaiseen sukuun. Jakobin isä, Jakob Hendrik Vant-Goff vanhempi, oli lääkäri ja äiti, Alida Jakob Kolf, kotiäiti. Hän oli perheen kolmas lapsi, ja hänellä oli neljä veljeä ja kaksi sisarta.

Kahdeksanvuotiaana Jacob meni Rotterdamin lähellä sijaitsevaan julkiseen kouluun. Se oli koulu, jossa oli laaja opetussuunnitelma. Siellä opetettiin luonnontieteitä, humanistisia aineita, vieraita kieliä, piirustusta ja laulua. Jo tässä alkoivat tulevan oppilaan erinomaiset kyvyt näkyä. Hänen suurimmat menestyksensä olivat matematiikassa ja fysiikassa.

Vuonna 1867, 15-vuotiaana, Vant-Goff läpäisi pääsykokeet ja pääsi viisiluokkaisen kaupungin lukion neljännelle luokalle. Tässä koulussa keskityttiin luonnontieteisiin ja matematiikkaan. Täällä tuleva tiedemies kiinnostui kemiasta ja alkoi tehdä ensimmäisiä kokeitaan.

Koulun päätyttyä vuonna 1869 Jakob lähti Delftiin, jossa hän kirjoittautui Polyteknilliseen kouluun ja halusi suorittaa kemiantekniikan tutkinnon. Vant-Goff vietti suurimman osan ajastaan kemian ja matematiikan parissa. Hän opiskeli ahkerasti, minkä ansiosta hän valmistui kahdessa vuodessa kolmen vuoden sijasta.

Ensimmäisen opiskelulomansa aikana Vant-Goff lähtee työharjoitteluun. Se tapahtui sokeritehtaassa Pohjois-Brabantissa. Harjoittelun aikana aloitteleva tutkija työskenteli sokeripitoisuuksien määrittämiseksi polarimetrin avulla. Hän piti tätä työtä ajattelemattomana ja yksitoikkoisena, mutta juuri prosessin yksitoikkoisuus ja rutiini herättivät hänessä halun ymmärtää kemiallisia prosesseja syvällisemmin.

Opiskelijavuodet

Lokakuussa 1871 Vant-Goffista tulee Leidenin yliopiston opiskelija. Hän opiskelee ahkerasti, kuten aina, ja suhtautuu intohimoisesti runouteen ja filosofiaan. Hänellä oli jopa ajatus omistautua kokonaan runoudelle. Hänen ensimmäiset kokeilunsa eivät kuitenkaan onnistu, ja hän palaa takaisin tutkimuskemistin uralle.

Vant-Goff ymmärtää pian, että voidakseen opiskella nykyaikaista kemiaa vakavasti hänen olisi muutettava toiseen yliopistoon. Hän muuttaa Bonniin ja aloittaa työnsä Bonnin yliopistossa, jossa Friedrich August Kekule oli tuolloin kemian professori.

Ilmoittautumisensa jälkeen Vant-Goff aloitti välittömästi kokeellisen tutkimuksen. Kekule huomasi heti Vant-Goffin erinomaisen ahkeruuden, mutta professorin ja harjoittelijan välille syntyi pian ristiriita, joka johtui Kekulen halusta käyttää Vant-Goffin tietoja ja kykyjä omiin tutkimuksiinsa. Eräässä kirjeessään vanhemmilleen Vant-Goff kirjoitti:

Pieni riita professori Kekulen kanssa: hänellä on uusia ajatuksia kamferista ja tärpätistä ja hän haluaa käyttää muutamia laboratorioapulaisia niiden käsittelyyn, toisin sanoen hän haluaa muuttaa muutamat palkalliset laboratorioapulaiset palkattomiksi yksityisavustajiksi. En ottanut tätä tarjousta vastaan, ja minun oli pakko etsiä oma aiheeni kehitettäväksi, ja nyt, kun olen kiireinen tämän aiheen kanssa, professori Kekule ei kohtele minua enää samalla tavalla kuin ennen, vaan palkkaa jatkuvasti uusia assistentteja.

Lopulta Vant-Goff päätti lähteä Kekulen laboratoriosta. Jatkaakseen työtään menestyksekkäästi hänen oli kuitenkin saatava professorilta todistus kokeellisen työnsä onnistumisesta. Tapaus päättyi kuitenkin turvallisesti. Pitkän tutkimustyön jälkeen Wang Goff esitteli tuloksensa professorille. Nuoren tiedemiehen yllätykseksi professori sanoi lyhyen keskustelun jälkeen: ”Saat todistuksen ja vieläpä erittäin hyvän.” Vant-Goff sai todistuksensa Kekulelta 17. kesäkuuta 1873. Professori neuvoi nuorta tiedemiestä myös jatkamaan tutkimustyötään toisessa yliopistossa. Ennen kuin Vant-Goff noudatti hänen neuvojaan, hän matkusti Utrechtiin, jossa hän suoritti 22. joulukuuta 1873 hyväksytysti tohtorintutkinnon, joka oikeutti hänet jatkamaan tohtorin tutkintoa.

Tammikuussa 1874 Vant-Goff matkusti Pariisiin jatkaakseen orgaanisen kemian tutkimusta Charles Adolphe Wurzin laboratoriossa. Tässä laboratoriossa Vant-Goff tapasi A.R. Genningerin ja J.A. Le Belin, joista tuli hänen läheisiä ystäviään. Vant-Goff palasi kuitenkin jo lokakuun lopussa 1874 Utrechtiin saatuaan todistuksen Würtziltä. Siellä hän sai opintonsa päätökseen muutamassa kuukaudessa ja väitteli 22. joulukuuta 1874 syanoetikkahapon ja malonihapon synteesistä.

Tieteen aloittaminen

Vähän ennen väitöskirjaansa syyskuussa 1874 hän julkaisi pienen hollanninkielisen vihkosen, jonka pitkä otsikko oli ”Ehdotus nykyisin käytettyjen rakennekaavojen esittämisestä avaruudessa ja siihen liittyvä huomautus orgaanisten yhdisteiden optisen rotaatiomuodon ja kemiallisen rakenteen välisestä suhteesta”. Myöhemmin, vuoden 1875 lopulla, tämä pamfletti julkaistiin saksaksi J. Wisselius F. Hermannin avustajan kääntämänä.

Valmistellessaan artikkelin ranskankielistä uusintapainosta Vant-Goffilla oli kiire löytää töitä. Hänellä ei ollut pitkään aikaan ollut onnea tässä suhteessa, ja hänen oli pakko antaa yksityistunteja. Vasta maaliskuussa 1876 hän sai paikan kemian apulaisprofessorina Utrechtin eläinlääketieteellisestä korkeakoulusta.

Kun Vant-Hoffin pamfletin saksankielinen painos julkaistiin, monet tiedemiehet saivat lukea sen. Vakiintuneet kemistit arvostelivat kuitenkin yhtäkkiä voimakkaasti Vant-Goffin näkemyksiä. Vincent-Hoffin ajatusten merkittävimpiä vastustajia olivat M. Bertleau ja H. Kolbe. Jälkimmäinen otti jopa vapauden ilmaista itseään melko suorasukaisesti ja karkeasti Vant-Goffin suuntaan. Kuitenkin XIX vuosisadan 70-luvun loppuun mennessä suuri osa kemisteistä on tunnustanut stereokemiallisen teorian. Monet kokeet vahvistivat sen soveltuvuuden käytännössä. Myös molekyylien optisen rotaatiokyvyn yhteys epäsymmetrisen hiiliatomin läsnäoloon molekyyleissä todettiin myöhemmin tarkasti.

Työ Amsterdamin yliopistossa (1877-1895)

Ystävien suositusten ansiosta Vant-Goff saa 26. kesäkuuta 1877 kutsun Amsterdamin yliopiston lehtorin virkaan. Vuotta myöhemmin, 26-vuotiaana, hänestä tuli kemian, mineralogian ja geologian (ja myöhemmin fysikaalisen kemian) professori. Vant-Goff käytti ensimmäiset vuodet kemiallisen laboratorion järjestämiseen ja perustamiseen. Vuosina 1878-1884 hän julkaisi vain muutamia artikkeleita, koska hän oli kiireinen opetuksen ja laboratorion perustamisen kanssa.

Muutto Amsterdamiin liittyi merkittävään tapahtumaan Vant-Goffin henkilökohtaisessa elämässä. Vuonna 1878 hän kosi Johanna Franzina Meesiä (rotterdamilaisen kauppiaan tytär), johon hän oli ollut pitkään rakastunut. Saman vuoden joulukuun 27. päivänä he menivät naimisiin. Heillä oli kaksi tytärtä, Johanna Francina (1880) ja Aleida Jacob (1882), ja kaksi poikaa, Jacobs Hendrikus (1883) ja Govert Jacob (1889). Hänen vaimonsa oli yli 30 vuoden ajan hänen uskollinen ja rakas ystävänsä.

Vuonna 1881 Vant-Goff julkaisi kirjan ”Insights into Organic Chemistry”, jonka työstämisen hän aloitti ollessaan vielä Utrechtissa. Tässä kirjassa tutkija pyrki selvittämään aineiden rakenteen ja niiden fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien välistä yhteyttä. Yritys ei kuitenkaan onnistunut erityisen hyvin, eikä kirja ole toistaiseksi tullut kovinkaan monien ihmisten tietoon. Vant-Goffille itselleen kirja oli kuitenkin tärkeä ponnahduslauta. Tätä kirjaa työstäessään hän päätyi kemiallisen affiniteetin ongelmaan, kemiallisen termodynamiikan merkityksen tunnustamiseen sekä kemiallisen tasapainon ja kemiallisten reaktioiden nopeuden ongelmiin. Tästä lähtien Vant-Goffin voidaan katsoa tulleen mukaan fysikaaliseen kemiaan.

Vuonna 1884 julkaistiin Vant-Goffin kuuluisin kirja Essays on Chemical Dynamics. Tämän kirjan ilmestyminen merkitsi fysikaalisen kemian syntyä. Vant-Goff oli ensimmäinen, joka käytti laajasti termodynamiikan periaatteita ja matemaattisia menetelmiä analysoidakseen ja selittääkseen havaittavia kemiallisia prosesseja. Vant-Goff esitti hyvin pienessä kirjassaan tiivistetyssä muodossa laajan ja erittäin tärkeän panoksen kemiallisten reaktioiden luonteen ja mekanismin ymmärtämiseen. Tästä huolimatta kirjan ilmestyminen ei aluksi herättänyt minkäänlaisia reaktioita kemianmaailmassa. Kemistit eivät ainoastaan jättäneet huomaamatta kirjan ilmestymistä, vaan myös jotkin sen ajatuksista osoittautuivat heille epäselviksi.

Vuotta myöhemmin, 14. lokakuuta 1885, Vant-Goff toimitti julkaistavaksi uuden teoreettisen artikkelin ”Kemialliset tasapainot kaasujen ja laimeiden liuosten järjestelmissä”, joka julkaistiin vuonna 1886. Tämä artikkeli jatkoi ja laajensi ”Kemiallisen dynamiikan yhteenvedossa” esitettyjä ajatuksia, jotka saivat täysin itsenäisen merkityksen. Pian sen jälkeen, kun ruotsalainen tiedemies Svante Arrhenius oli julkaissut teoksensa ”Kemiallinen tasapaino kaasujärjestelmissä ja laimeissa liuoksissa”, hän esitti kuuluisan teoriansa elektrolyyttisestä dissosiaatiosta. Tämän teorian synty liittyy suorimmin Vant-Hoffin työhön.

Vuonna 1887 W. Ostwald yhdessä J.  G. Vant-Goff ja S.  A. Arrhenius perusti Leipzigissa kansainvälisen ”Journal of Physical Chemistry” -lehden (Zeitschrift fur phys. Chemie), joka levisi laajalti ja sai tunnustusta kemistien keskuudessa. Tästä lehdestä tuli erittäin tärkeä fysikaalisen kemian uusien ideoiden kehittämisessä ja edistämisessä. Jo tämän lehden ensimmäisessä niteessä ilmestyivät Want-Hoffin ja Arrheniuksen tärkeimmät artikkelit.

Julkaistuaan kemiallisen dynamiikan ja tasapainon tutkimuksiaan Vant-Goffista tuli tiedemaailman tunnetuin nimi. Samaan aikaan hän vietti edelleen paljon aikaa opettaen Amsterdamin yliopistossa. Luennoimisen lisäksi hän valvoi tutkimusta perustamassaan laboratoriossa, joka houkutteli lopulta suuren määrän harjoittelijoita ja tutkijoita työskentelemään kuuluisan tiedemiehen johdolla.

Vuosina 1888-1895 Vant-Goff työskenteli pääasiassa aikaisempien ideoiden kehittämisen parissa, lähinnä ratkaisuteorian alalla. Samaan aikaan hän julkaisi useita stereokemiaa ja termodynamiikkaa käsitteleviä artikkeleita. Erittäin mielenkiintoinen on hänen artikkelinsa ”On solid solutions and on the determination of molecular weight in solids”, jossa Vant-Goff yritti osoittaa, että nestemäisille liuoksille saamiaan säännönmukaisuuksia voitaisiin joissakin tapauksissa soveltaa myös kiinteisiin seoksiin. Tällä artikkelilla Vant-Goff loi perustan kiinteiden liuosten teorialle, jota hän myöhemmin kehitti.

Työ Berliinin yliopistossa

1890-luvun puoliväliin mennessä Wann Goffia alkoivat rasittaa opetustehtävät. Halutessaan turvata itselleen mukavat olosuhteet tutkimustyölle hän otti vuonna 1895 vastaan Berliinin tiedeakatemian ja Berliinin yliopiston erittäin kunnioitettavan tarjouksen ottaa vastaan yliopiston professorin virka ilman luentokursseja. 30. tammikuuta 1896 Want-Hoff valittiin Preussin tiedeakatemian varsinaiseksi jäseneksi.

Maaliskuussa 1896 Wandt-Hoff muutti Berliiniin, jossa hän aloitti välittömästi uuden alan tutkimuksen – valtameriperäisten luonnonsuolaesiintymien muodostumisen. Hän oli erityisen kiinnostunut Magdeburgin lähellä sijaitsevien kuuluisien Stassfurtin suolakenttien muodostumisesta ja niiden syntymekanismeista. Tämä työ oli rohkea yritys käyttää fysikaalisen kemian lakeja geokemiallisten prosessien selittämiseen. Tämän aiheen kehittäminen mahdollisti yhden geologian tärkeimmistä alueista valaisemisen kokeellisesti ja teoreettisesti.

Vandt-Hoff tutki laajasti Stassfurtin suolaesiintymän kerrostumien muodostumista yhdessä venäläissyntyisen oppilaansa ja ystävänsä Wilhelm Meierhofferin kanssa. Vandt-Hoff oli erittäin lahjakas ja itsenäinen tiedemies, joka oli jo aiemmin työskennellyt suolan tasapainon parissa ja oli hyvin omaperäinen myös teoreettisten näkemystensä suhteen.

Viimeiset elinvuodet, kuolema

Vuonna 1896 Meyerhoffer perusti yhdessä Want-Hoffin kanssa Berliiniin pienen yksityisen laboratorion, jossa pääosa Stassfurtin esiintymien tutkimuksesta tehtiin. Työ kesti noin 10 vuotta, ja tulokset julkaistiin Preussin tiedeakatemian raporteissa. Yhteensä julkaistiin 52 artikkelia. Valtamerten suolakerrostumien muodostumista koskevalla tutkimuksella ja saaduilla tuloksilla on suuri merkitys geologian ja mineralogian sekä kemian kannalta. Ne muodostivat perustan laajemmalle alaa koskevalle tutkimukselle, joka on jatkunut tähän päivään asti.

Vuonna 1901. Vant-Goff oli ensimmäinen kemisti, joka sai Nobel-palkinnon ”tunnustuksena kemiallisen dynamiikan ja osmoottisen paineen lakien löytämisen suuresta merkityksestä liuoksissa”.

Vant-Goffin ja Meyerhofferin kymmenen vuotta kestänyt yhteistyö oli erittäin hedelmällistä. Mutta vuonna 1905 Meyerhofferin vakava sairaus keskeytti sen yllättäen. Meyerhoffer kuoli 21. huhtikuuta 1906. Vant-Goff otti ystävänsä ja työtoverinsa kuoleman raskaasti. Tähän mennessä hän itse alkoi tuntea olonsa huonoksi: oli merkkejä vakavasta keuhkosairaudesta – tuberkuloosista.

Vant-Goff ei halunnut luovuttaa. Hän etsi uutta alaa laajalle järjestelmälliselle tutkimukselle. Vuoden 1905 lopussa hän päätti omistautua entsyymien synteettisen toiminnan tutkimiselle. Stereokemian ja osmoottisen paineen tutkimuksesta saamansa laajan kokemuksen ansiosta tutkija halusi nyt tarttua biokemian kysymyksiin.

Etenevä sairaus teki kuitenkin tyhjäksi hänen aikeensa. Suunniteltu tutkimus oli keskeytettävä. Hänen viimeisiä elinvuosiaan varjosti useiden hänen läheistensä – sukulaisten ja kollegoiden – menettäminen.

15. joulukuuta 1910. Vant-Goff sairastui lopulta. Hänen yrityksensä palata töihin muutamaa viikkoa myöhemmin osoittautuivat turhiksi. Hän kuoli 1. maaliskuuta 1911.

Stereokemia

Vant-Goff on yksi stereokemian perustajista. Hänen vuonna 1874 hollanniksi julkaistu ja myöhemmin saksaksi ja ranskaksi käännetty pamflettinsa ”Ehdotus nykyisin käytettyjen rakennekaavojen esittämiseksi avaruudessa ja siihen liittyvä huomautus orgaanisten yhdisteiden optisen rotaatiomuodon ja kemiallisen rakenteen välisestä suhteesta” sai aikansa tunnetut kemistit arvostelemaan ankarasti. Ajan myötä Vant-Goffin pamfletissa esittämät ajatukset kuitenkin yleistyivät.

Vant-Goff ehdotti, että nelinkertainen hiiliatomi voitaisiin esittää tetraedrina. Tämän ajatuksen perusteella tutkija ehdotti, että molekyylien optisen rotaatiokyvyn ilmeneminen voisi johtua epäsymmetrisestä hiiliatomista (hiiliatomi, joka on sitoutunut neljään eri substituenttiin). Tämä oletus on stereokemiallisen teorian tärkein ajatus. Tämän jälkeen on tehty monia kokeita tämän ajatuksen vahvistamiseksi.

Fysikaalinen kemia

Vuonna 1884 Vant-Goff julkaisee kirjan Essays on Chemical Dynamics. Tämän kirjan ilmestyminen merkitsee itse fysikaalisen kemian syntyä. Vannt-Goff käytti ensimmäistä kertaa termodynamiikan periaatteita ja matemaattisia menetelmiä kemiallisten prosessien käsittelyssä. Kun Vant-Goff aloitti työnsä kirjan parissa, hän ymmärsi, että hänen oli nojauduttava edeltäjiensä määrittelemiin yksittäisiin, hajanaisiin ja harvoihin tosiseikkoihin, jotta hän voisi luoda periaatteelliset puitteet kemiallisen prosessin kvantitatiiviselle kuvaukselle.

Tässä teoksessa Vant-Goff muotoilee käsitteen ”molekyylitransformaatio” ja antaa molekyylikineettisiin ajatuksiin perustuvan luokittelun tällaisille transformaatioille reaktioon osallistuvien molekyylien lukumäärän mukaan. Hän esittelee reaktionopeusvakion, mono-, di- ja trimolekyylireaktioiden käsitteet ja muotoilee tärkeän toteamuksen: ”Kemiallisen muunnoksen kulkua luonnehtii yksinomaan muunnoksessa vuorovaikutuksessa olevien molekyylien lukumäärä”.

Konkreettisten reaktioesimerkkien avulla Vant-Goff tunnistaa yksi-, kaksi- ja monimolekyylisiä reaktioita koskevat säännönmukaisuudet ja antaa lausekkeet niiden nopeuksille tunnetun kaavan muodossa.

jossa c{displaystyle c} on reagoivien aineiden konsentraatio, n{displaystyle n} on reaktioon osallistuvien molekyylien lukumäärä (n{displaystyle n} = 1, jos reaktio on yksimolekyylinen, n{displaystyle n} = 2, jos reaktio on kaksimolekyylinen jne.), k{displaystyle k}  – on reaktionopeuden vakio.

Vant-Goff käsittelee reaktioastioiden muodon ja koon vaikutusta reaktioiden kulkuun, keinoja sopivan väliaineen valitsemiseksi ja astioiden seinämien vaikutusta. Hän esittää erityisesti tulokset kokeista, jotka koskevat laitteen sisäseinämien päällystämisen (esim. öljyllä) vaikutusta. Hän antaa myös yleiskatsauksen tapoihin ja menetelmiin, joilla määritetään kemialliseen muuntamiseen osallistuvien molekyylien lukumäärä.

Vant-Goff tarkastelee myös lämpötilan vaikutusta kemialliseen muuntumiseen. Erityisesti käyttämällä reversiibeliä reaktiota N2O4↽–⇀2NO2{displaystyle {ce {N2O4 <=> 2 NO2}}} hän johtaa tunnetun yhtälön, joka liittää lämpötilan etenevän k′{displaystyle k”}- ja käänteisen k″{displaystyle k””}-reaktion nopeusvakioihin:

jossa q{{displaystyle q} on kalorien määrä, joka vapautuu, kun yksikkö toista ainetta muunnetaan ensimmäiseksi aineeksi vakiotilavuudella.

Saatujen tietojen perusteella Vant-Goff analysoi huolellisesti kemiallisen tasapainon eri tapauksia. Vannt-Goff toteaa, että muuntumisasteiden ja tasapainon välillä on läheinen yhteys. Hän näkee tasapainon kahden vastakkaisen reaktion tuloksena, jotka etenevät tietyllä nopeudella, ja päätyy toiseen tärkeään kaavaan:

jossa K=k′

Vuonna 1886 julkaistiin Vant-Goffin teos Chemical Equilibrium in Systems of Gases and Dilute Solutions. Tämän työn päätarkoituksena oli pyrkiä luomaan angiologioita kaasumaisten järjestelmien ja liuosten käyttäytymistä kuvaaviin lakeihin.

Vant-Goff tarkasteli osmoottisen paineen suhdetta muihin fysikaalis-kemiallisiin parametreihin. Vant-Goff kuvaili Pfefferin laitetta ja hänen ehdottamaansa menetelmää puoliksi läpäisevien väliseinien valmistamiseksi ja esitti tärkeän ajatuksen osmoottisen paineen muutosten palautuvuudesta. Puoliläpäiseviä väliseiniä koskevien käsitteiden avulla oli mahdollista toteuttaa käänteisiä kiertoprosesseja liuoksille ja luoda siten analogia kaasujen ja liuosten välille. Näin ollen kävi varsin ilmeiseksi, että kaasutilan lakeja voidaan soveltaa myös laimeiden liuosten osmoottisen paineen kuvaamiseen.

Vant-Goff osoitti teoreettisesti ja kokeellisesti Boylen ja Gay-Lussacin lakien sekä Clapeyronin kaavan soveltuvuuden laimeisiin liuoksiin. Tästä Vannt-Goff päätteli, että Avogadron periaate pätee myös laimeisiin liuoksiin ja että isotonisten liuosten on oltava ekvimolekyylisiä.

Vant-Goff laski laimeille liuoksille kaasuvakion R arvon Clapeyronin yhtälössä. Hänen osmoottisen paineen mittauksista saamansa R-arvo oli lähellä ideaalikaasuille saatua arvoa. Joissakin tapauksissa (mineraalihappojen ja suolojen liuokset) kaasuvakion arvo kuitenkin vaihteli. Siksi Vant-Goff kirjoitti Clapeyronin yhtälön uudelleen muotoon

jossa P{displaystyle P} on paine; V{displaystyle V} on tilavuus; T{displaystyle T} on lämpötila; R{displaystyle R} on kaasuvakio, jolla on sama arvo kuin kaasuilla; i{displaystyle i} on korjauskerroin, joka on lähellä ykköstä ja riippuu sen aineen luonteesta, johon yhtälöä sovelletaan (VanT-Goff kutsui tätä kerrointa aktiivisuuskertoimeksi).

Lisäksi Vant-Goff osoitti, että

jossa m{displaystyle m} on aineen molekyylimassa; Δ{displaystyle Delta } on määrä, jolla aineen läsnäolo (1 : 100) alentaa vesihöyrynpainetta. Vant-Goff ehdotti muita tapoja määrittää kerroin i{displaystyle i}, esimerkiksi kryoskooppisten tai ebulloskooppisten vakioiden avulla. Vant-Goff ehdotti menetelmää aineen molekyylipainon määrittämiseksi liuoksen fysikaalisten ominaisuuksien perusteella.

Suolataseet

Vant-Goff teki yhdessä ystävänsä Wilhelm Meyerhofferin kanssa laajoja tutkimuksia Stassfurthin suolaesiintymien muodostumisesta. Nämä sedimentit ovat merellistä alkuperää. Stassfurthin esiintymien kemialliset analyysit ovat osoittaneet, että niiden kemiallinen koostumus on varsin monimutkainen. Ne koostuvat pääasiassa natriumin, kaliumin, magnesiumin ja kalsiumin klorideista, sulfaateista ja boraateista.

Meyerhoffin kanssa Vant-Goff havaitsi, että lämpötila oli tärkein tekijä suolakerrostumien muodostumisessa. Joissakin tapauksissa myös ajalla on suuri merkitys. Osa tutkijoiden suorittamista muutoksista kesti useita kuukausia. Paineen vaikutus suolojen kiteytymiseen monikomponenttiliuoksista todettiin vähäiseksi.

Näiden tutkimusten tuloksena on osoitettu, että jotkin mineraalit eivät voi muodostua 25 °C:ssa. Niinpä kieseriitin (MgSO4⋅H2O{displaystyle {ce {MgSO4*H2O}}) ja sylviinin (KCl{displaystyle {ce {KCl}}}) seokset, joissa on sekoitettuna natriumkloridia joka muodostuu karnaliitista (KCl⋅MgCl2⋅6H2O{displaystyle {ce {ce {KCl*MgCl2*6H2O}}) ja kieseriitistä, voisi vapautua vasta paljon korkeammissa lämpötiloissa. Huolimatta epäilyistä suolojen kerrostumisen mahdollisuudesta yli 70 °C:n lämpötiloissa, sedimenttien mineraalien koostumuksen vertailu on osoittanut, että suolojen muodostuminen tapahtui kahdessa lämpötilassa – 25 °C:ssa ja 83 °C:ssa.

Useita synteettisiä mineraaleja, sekä Stassfurtin sedimenttien sisältämiä että niitä sisältämättömiä, on saatu määrittämällä muuntumislämpötilat tällaisissa monimutkaisissa seoksissa.

Vuonna 1970 kuun kraatteri nimettiin Jakob Hendrik van Goffin mukaan.

Yksi synteettisistä mineraaleista, Na5Mg(SO4)4{displaystyle {ce {Na5Mg(SO4)4}}, on nimetty suuren tiedemiehen, Vanthoffiten, mukaan.

lähteet

  1. Вант-Гофф, Якоб Хендрик
  2. Jacobus Henricus van ’t Hoff
  3. Вант-Гофф — традиционная передача фамилии, закреплённая в энциклопедиях, корректная с точки зрения нидерландского языка — ван ’т Хофф
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Добротин Р. Б., Соловьев Ю. И. Вант-Гофф. — Москва: наука, 1977. — 272 с.
  5. Burgerlijke stand Rotterdam, akte nr. 1295 (Rotterdam 1878 g078v)
  6. Snelders, H.A.M., De geschiedenis van de scheikunde in Nederland. Deel 1: Van alchemie tot chemie en chemische industrie rond 1900. Delftse Universitaire Pers (1993).
  7. Cordfunke, E. H. P., Een romantisch geleerde: Jacobus Henricus van”t Hoff (1852-1911). Vossiuspers UvA (2001).
  8. Ouvrage republié en 1887 dans une nouvelle version : Dix années dans l”histoire d”une théorie (2e édition de La Chimie dans l”espace).
  9. Le chimiste procédait à des analyses du minerai par solubilisation et cristallisation à différentes concentrations. Le minéralogiste identifiait ensuite les cristaux formés. La vanthoffite est un sulfate naturel de sodium et de magnésium.
  10. „Vorschlag zur Ausdehnung der gegenwärtig in der Chemie gebrauchten Strukturformeln in den Raum nebst einer damit zusammenhängenden Bemerkung über die Beziehung zwischen dem optischen Drehvermögen und der chemischen Konstitution organischer Verbindungen“, in Günther Bugge: Das Buch der großen Chemiker. Verlag Chemie, Weinheim 1970, S. 397.
  11. Lebensdaten, Publikationen und Akademischer Stammbaum von Jacobus Henricus van ”t Hoff bei academictree.org, abgerufen am 12. Februar 2018.
  12. Zur historische Entwicklung der DBG. (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vom Original am 23. August 2017; abgerufen am 23. August 2017.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.bunsen.de
Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Ads Blocker Detected!!!

We have detected that you are using extensions to block ads. Please support us by disabling these ads blocker.