Τετάρτη 19 Φεβρουαρίου 2020

Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ : 19 Φεβρουαρίου

Ο Σουηδός επιστήμονας Σβάντε Αρρένιους (Svante Arrhenius) γεννήθηκε σαν σήμερα το 1859

Ο Arrhenius κατά την πρώτη διάσκεψη Solvay για τη χημεία το 1922 στις Βρυξέλλες .
Είναι ένας από τους ιδρυτές της φυσικής χημείας και ίσως πιο διάσημος για την πρόταση της εξίσωσης Arrhenius, η οποία περιγράφει το ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης.

Ο Σβάντε Άουγκουστ Αρρένιους (Svante August Arrhenius 19 Φεβρουαρίου 1859 - 2 Οκτωβρίου 1927) ήταν βραβευμένος με Νόμπελ Σουηδό επιστήμονας , αρχικά φυσικός, αλλά συχνά αναφέρεται ως χημικός και ένας από τους ιδρυτές της επιστήμης της φυσικοχημείας. Πήρε το Βραβείο Νόμπελ Χημείας το 1903, καθιστώντας τον, τον πρώτο Σουηδό που πήρε Νόμπελ, και το 1905 έγινε διευθυντής του Ινστιτούτου Νόμπελ όπου παρέμεινε μέχρι το θάνατό του. 
Οι διαρκείς συνεισφορές του στην επιστήμη είναι παραδειγματικές και και γι' αυτό μνημονεύεται στην εξίσωση Arrhenius, στον ορισμό ενός οξέος κατά Arrhenius, στον σεληνιακό κρατήρα Arrhenius, στο βουνό Arrheniusfjellet στη Νορβηγία και στα εργαστήρια Arrhenius στο Πανεπιστήμιο της Στοκχόλμης, όλα ονόμαστηκαν απ' αυτόν. 
Ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε τις βασικές αρχές της φυσικοχημείας για να υπολογίσει μια εκτίμηση για το βαθμό στον οποίο η αύξηση του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα αυξάνει τη θερμοκρασία της επιφάνειας της Γης μέσω του φαινομένου Arrhenius. Οι υπολογισμοί του οδήγησαν τον David Keeling να συμπεράνει ότι οι προκαλούμενες από τον άνθρωπο εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα είναι αρκετά μεγάλες για να προκαλέσουν παγκόσμια υπερθέρμανση.

Ηλεκτρολυτική διάσταση του Αρρένιους

Στο Πανεπιστήμιο της Ουψάλα, ήταν δυσαρεστημένος με τον επικεφαλής εκπαιδευτή της φυσικής και το μόνο μέλος ΔΕΠ που θα μπορούσε να τον εποπτεύσει στη χημεία, τον Teodor Cleve, οπότε έφυγε για σπουδές στο Ινστιτούτο Φυσικής της Ακαδημίας Επιστημών της Σουηδίας στη Στοκχόλμη υπό τον φυσικό Erik Edlund το 1881.
Το έργο του επικεντρώθηκε στις αγωγιμότητες των ηλεκτρολυτώνΤο 1884, με βάση αυτό το έργο, υπέβαλε διατριβή 150 σελίδων για την ηλεκτρολυτική αγωγιμότητα στην Ουψάλα για το διδακτορικόΔεν εντυπωσίασε τους καθηγητές, ανάμεσα στους οποίους ήταν και ο Cleve, και έλαβε ένα βαθμό τέταρτης τάξης, αλλά στην υπεράσπισή του αναταξινομήθηκε στην τρίτη τάξη. Αργότερα, οι επεκτάσεις αυτού του έργου θα του αποκόμισουν το βραβείο Νόμπελ Χημείας του 1903.
Ο Arrhenius παρουσίασε 56 διατριβές στη διατριβή του του 1884, οι περισσότερες από τις οποίες θα γίνονταν δεκτές σήμερα αμετάβλητες ή με μικρές τροποποιήσεις. Η πιο σημαντική ιδέα στη διατριβή ήταν η εξήγησή του για το γεγονός ότι τα στερεά κρυσταλλικά άλατα αποσυντίθενται σε ζεύγη αντίθετα  φορτισμένων σωματιδίων όταν διαλύονται στο νερό, για την οποία θα κερδίσει το του 1903 βραβείο Νόμπελ Χημείας. Η εξήγηση του Arrhenius ήταν ότι κατά το σχηματισμό ενός διαλύματος, το άλας διαχωρίζεται σε φορτισμένα σωματίδια, στα οποία ο Michael Faraday είχε δώσει το όνομα ιόντα πριν από πολλά χρόνια. Ο Faraday πίστευε ότι τα ιόντα παράγονται στη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης, δηλαδή ήταν απαραίτητη μια εξωτερική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας συνεχούς ρεύματος για τη δημιουργία των  ιόντων. Ο Arrhenius πρότεινε ότι, ακόμη και αν δεν υπήρχε ηλεκτρικό ρεύμα, τα υδατικά διαλύματα αλάτων περιείχαν ιόντα. Έτσι, πρότεινε ότι οι χημικές αντιδράσεις στο διάλυμα ήταν αντιδράσεις μεταξύ ιόντων.
Υδροχλωρικό οξύ (στο ποτήρι ζέσεως)
που αντιδρά με ατμούς 
αμμωνίας για την παραγωγή
 
χλωριούχου αμμωνίου (λευκός καπνός).
Η διατριβή δεν εντυπωσίασε τους καθηγητές στην Ουψάλα, αλλά ο Αρρένιους την έστειλε σε διάφορους επιστήμονες στην Ευρώπη που ανέπτυσαν τη νέα επιστήμη της φυσικοχημείας, όπως ο Rudolf Clausius , ο Wilhelm Ostwald και ο JH van 't Hoff . Αυτοί εντυπωσιαστηκαν σε μεγάλο βαθμό και ο Ostwald ήρθε στην Ουψάλα για να πείσει τον Arrhenius να συμμετάσχει στην ερευνητική του ομάδα. Ωστόσο, ο Arrhenius αρνήθηκε, καθώς προτιμούσε να μείνει στη Σουηδία για λίγο (ο πατέρας του ήταν πολύ άρρωστος και θα πεθάνει το 1885) και είχε πάρει διορισμό στην Ουψάλα.
Σε μια επέκταση της ιοντικής θεωρίας του, ο Arrhenius πρότεινε ορισμούς για τα οξέα και τις βάσεις, το 1884. Πιστεύει ότι τα οξέα είναι ουσίες που παράγουν κατιόντα υδρογόνου σε διάλυμα και ότι οι βάσεις είναι ουσίες που παράγουν ιόντα υδροξειδίου όταν διαλυθούν στο νερό.

Από τη: Royal Society of Chemistry (RSC)
Εικόνα: Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1793970
και Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=95449

Σαν σήμερα στη ΧΗΜΕΊΑ :  19 Φεβρουαρίου


Η προηγούμενη μέρα                      Όλος ο Χειμώνας                     Η επόμενη μέρα