|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
WICHTIGSTEN WISSENSCHAFTLICHEN ENTDECKUNGEN
Theorie der elektrolytischen Dissoziation. Geschichte und Wesen der wissenschaftlichen Entdeckung
Verzeichnis / Die wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen Die Entstehungsgeschichte der Theorie der elektrolytischen Dissoziation ist mit dem Namen des schwedischen Physikochemikers Svante Arrhenius (1859–1927) verbunden. 1882 graduierte er an der Universität Uppsala. 1895 wurde er Professor für Physik an der Universität Stockholm. Von 1896 bis 1905 war Arrhenius Rektor dieser Universität. Er ist Autor von 200 wissenschaftlichen Arbeiten in den Bereichen Chemie, Physik, Geophysik, Meteorologie, Biologie, Physiologie. Es ist interessant, dass die Idee, die zur Grundlage dieser Theorie wurde, auf der Grundlage von Experimenten entstand, die zur Lösung eines völlig anderen Problems durchgeführt wurden. Laut Yu.I. Solovyov, "noch als Student an der Universität Uppsala S. Arrhenius, den Vorlesungen seines Lehrers Professor P. T. lauschend", beschließt der junge Wissenschaftler, die elektrische Leitfähigkeit von Salzen in Lösungen zu bestimmen, die neben Wasser eine große Menge an Non enthalten -Elektrolyten Dabei ging er von dem Prinzip aus, dass der Widerstand der Elektrolytlösung umso größer ist, je größer das Molekulargewicht des Lösungsmittels ist, so der ursprüngliche Arbeitsplan. Als Ergebnis der ersten Beobachtungen verliert S. Arrhenius jedoch das Interesse an dem konzipierten Thema. Er ist fasziniert von einer neuen Idee. Was passiert mit einem Elektrolytmolekül in Lösung? Der junge Wissenschaftler war sich bewusst, dass eine erfolgreiche Lösung dieses Problems es ermöglichen würde, helles Licht in den dunklen Bereich der Lösungen zu bringen. Anstatt also das Molekulargewicht des gelösten Nichtelektrolyten zu bestimmen, beginnt S. Arrhenius, sich intensiv mit dem Zustand des Elektrolytmoleküls in Lösung zu beschäftigen. Die Arbeit in eine neue Richtung führte bald zu hervorragenden Ergebnissen. Die Daten, die durch Messung der elektrischen Leitfähigkeit wässriger Lösungen von Elektrolyten verschiedener Konzentrationen erhalten wurden, erlaubten S. Arrhenius, eine kühne Schlussfolgerung zu ziehen: Elektrolytmoleküle dissoziieren ohne Strom in Ionen, und der Grad der Dissoziation nimmt mit Verdünnung zu. Wie es uns jetzt scheint, war dies eine scheinbar offensichtliche und einfache Schlussfolgerung aus den experimentellen Daten. Aber es war für S. Arrhenius überhaupt nicht einfach, denn diese Schlussfolgerung zerstörte die harten, "wie Granit", traditionellen Vorstellungen über den Zustand der Moleküle von Salzen, Säuren und Basen in Lösung. Arrhenius konnte nicht umhin zu verstehen, dass er, ein junger Chemiker, seine Hand gegen chemische „Grundlagen“ erhob. Aber das störte ihn nicht. In seiner Doktorarbeit (1883) kommt er zu einer außergewöhnlichen Schlussfolgerung: „Der Elektrolytaktivitätskoeffizient gibt die Anzahl der tatsächlich in der Lösung vorhandenen Ionen an, bezogen auf die Anzahl der Ionen, die in der Lösung vorhanden wären, wenn der Elektrolyt vollständig in einfache Ionen gespalten wäre.“ elektrolytische Moleküle ... Salz spaltet sich vollständig, wenn die Wassermenge in der Lösung unendlich groß ist. Es blieben jedoch vier Jahre bis zur Schaffung einer vollwertigen Theorie der elektrolytischen Dissoziation. Von großer Bedeutung für die Weiterentwicklung der Dissoziationstheorie war die bekannte Arbeit von van't Hoff "Chemisches Gleichgewicht in Systemen von Gasen und verdünnten Lösungen" (1885), in der festgestellt wurde, dass die tatsächliche Abnahme des Schmelzens Dampfdruck und osmotischer Druck von Salzen, Säuren und Basen ist geringer als theoretisch nach dem Gesetz von Raoult berechnet. Diese Ungereimtheiten bestätigten die Bestimmungen der Dissoziationstheorie, wonach der Elektrolyt in einer wässrigen Lösung in frei bewegliche Ionen zerfällt. Im Frühjahr 1887 arbeitete Arrhenius in Würzburg bei F. Kohlrausch. „Kurz bevor ich Würzburg verließ (März 1887)“, erinnerte sich Arrhenius, „erhielt ich Van't Hoffs Werk, herausgegeben von der Schwedischen Akademie der Wissenschaften. Ich habe es eines Abends durchgesehen, nachdem ich meine tägliche Arbeit am Institut beendet hatte. Es wurde sofort Mir ist klar, dass die Abweichung von Elektrolyten in wässriger Lösung von den van't Hoff-Raoult-Gesetzen der Gefrierpunktserniedrigung der stärkste Beweis für ihre Zersetzung in Ionen ist. Nun hatte ich zwei Möglichkeiten, den Grad der Dissoziation zu berechnen: einerseits , durch Senkung des Gefrierpunkts, andererseits durch Leitfähigkeit. Beide führten in den allermeisten Fällen zum gleichen Ergebnis, und ich konnte offen über die Dissoziation von Elektrolyten sprechen. In einem Brief an van’t Hoff schrieb der schwedische Wissenschaftler im März 1887: „Beide Theorien stehen noch ganz am Anfang ihrer Entwicklung, und ich hoffe sehr lebhaft, dass in naher Zukunft nicht eine, sondern mehrere Brücken zwischen die beiden geschlagen werden zwei Bereiche." Und so geschah es. 1887 erschien der berühmte Artikel von Arrhenius „Über die Dissoziation der im Wasser gelösten Stoffe“. Bei manchen löste es Bewunderung, bei anderen Empörung aus. Hier erklärt der Wissenschaftler selbstbewusst, dass Elektrolytmoleküle (Salze, Säuren, Basen) in Lösung in elektrisch geladene Ionen zerfallen. Arrhenius fand eine Formel zur Bestimmung des Grades der elektrolytischen Dissoziation. Damit machte er aus einer rein qualitativen Hypothese eine experimentell überprüfbare quantitative Theorie. Nachdem die Hauptbestimmungen dieser Theorie geschaffen waren, zeigte Arrhenius ihre Anwendbarkeit in verschiedenen Bereichen der Naturwissenschaft. Für die Entwicklung der Theorie der elektrolytischen Dissoziation erhielt Arrhenius 1903 den Nobelpreis. Nach 1887 bestätigten die Studien von S. Arrhenius, W. Ostwald, N. Nernst, M. Leblanc und anderen Wissenschaftlern nicht nur die Gültigkeit der Hauptbestimmungen der Theorie der elektrolytischen Dissoziation, sondern erweiterten auch die Zahl der Einzelfakten erheblich kann durch die Theorie belegt werden. 1888 verglich Walter Friedrich Nernst (1864–1941), Professor für physikalische Chemie in Göttingen und Berlin, Träger des Nobelpreises für Chemie 1920 für die Entdeckung des dritten Hauptsatzes der Thermodynamik, die Diffusionsgeschwindigkeit von Ionen mit der Bewegungsgeschwindigkeit von Ionen während der Elektrolyse, zeigte, dass diese Zahlen übereinstimmen . 1889 entwickelte Nernst auf der Grundlage der Theorie des osmotischen Drucks und der Theorie der elektrolytischen Dissoziation die osmotische Theorie des Auftretens galvanischer Ströme. Gemäß dieser Theorie gehen die Ionen in Lösung, wenn die Konzentration von Metallionen (Elektrode) höher ist als ihre Konzentration in Lösung. Wenn die Ionenkonzentration in der Lösung höher ist, lagern sie sich an der Elektrode ab und geben ihre Ladung ab. Aber in beiden Fällen treffen elektrische Doppelschichten auf dem Weg der Ionen aufeinander. Ihre Ladung hemmt die Ausfällung von Ionen oder die Auflösung eines bestimmten Metalls. "In diesen einfachen Bestimmungen", bemerkte Ostwald, "ist die ganze Theorie der Ausfällung enthalten, und alle Phänomene sowohl einer Abnahme als auch einer abnormalen Zunahme der Löslichkeit finden ihre Erklärung und können für jeden einzelnen Fall vorausgesagt werden." Wilhelm Friedrich Ostwald (1853–1932) wurde in Riga in die Familie eines deutschen Handwerker-Böttchers geboren. Der Junge studierte an einem echten Gymnasium und trat dann in die Universität von Dorpat ein. Nach Abschluss seiner chemischen Ausbildung wurde Ostwald dort als Assistent von A. Ettingen (1875) zurückgelassen. 1878 verteidigte Ostwald seine Doktorarbeit „Volumenchemische und optochemische Forschung“, in der er begann, physikalische Methoden systematisch zur Lösung chemischer Probleme anzuwenden. 1881 wurde er Professor an der Polytechnischen Schule Riga. Ostwald befasste sich mit der Messung der chemischen Affinität, führte kalorimetrische Studien durch und studierte chemische Dynamik. Die Probleme der Lösungstheorie und der Elektrochemie traten in Ostwalds Arbeiten bereits zu Beginn seiner Forschungstätigkeit in den Vordergrund. 1885-1887 veröffentlichte Ostwald ein zweibändiges „Lehrbuch der Allgemeinen Chemie“, in dem er die wesentlichen Bestimmungen der Ionenlehre skizzierte, die die meisten Chemiker damals nicht anerkennen wollten, und die Bedeutung der physikalischen Chemie als eigenständige Wissenschaft hervorhob. Das Erscheinen dieses Lehrbuchs und die gemeinsam mit Arrhenius und van't Hoff gegründete „Journal of Physical Chemistry“ im Jahre 1887 sicherten nicht nur die Unabhängigkeit der neuen Wissenschaftsdisziplin, sondern bereiteten auch den Weg für das Vordringen der Physik in die Physik alle Bereiche der Chemie. Arrhenius untersuchte die elektrische Leitfähigkeit von Säuren in verschiedenen Verdünnungen und stellte bereits 1884–1886 fest, dass die elektrische Leitfähigkeit von Säuren mit der Verdünnung zunimmt und sich asymptotisch einem bestimmten Grenzwert nähert. Er fand heraus, dass bei Lösungen schwacher Säuren (Bernsteinsäure usw.) und Basen der Anstieg der molekularen elektrischen Leitfähigkeit bei Verdünnung viel stärker spürbar ist als bei starken Säuren wie Schwefelsäure usw. 1888 schlug er eine Methode zur Bestimmung der Basizität von Säuren durch die elektrische Leitfähigkeit ihrer Lösungen vor und zeigte, dass die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion in Lösungen nur vom dissoziierten Teil des gelösten Stoffes (von der Ionenkonzentration) abhängt. Im selben Jahr leitete Ostwald eine Beziehung für binäre schwache Elektrolyte ab, die er Verdünnungsgesetz nannte. In diesem speziellen Fall des Massenwirkungsgesetzes werden die Zusammenhänge zwischen der Dissoziationskonstante des Elektrolyten, der elektrischen Leitfähigkeit und der Lösungskonzentration formuliert. Das neue Gesetz wurde zur Grundlage für die Chemie wässriger Lösungen. In einem seiner Werke hat Ostwald das Verdünnungsgesetz mathematisch formuliert. „Das Verdünnungsgesetz von W. Ostwald", schreibt Yu. Es sei unanwendbar. Es bedurfte zahlreicher Studien von Wissenschaftlern des späten XNUMX. und frühen XNUMX. Jahrhunderts, um den Grund für die Nichtunterordnung starker Elektrolyte unter das Verdünnungsgesetz zu erklären. Die Fruchtbarkeit der Theorie der elektrolytischen Dissoziation zeigte sich besonders deutlich in der Tatsache, dass sie erfolgreich zur Erklärung des Mechanismus vieler chemischer Reaktionen und der Natur verschiedener Verbindungen, wie z. B. Komplexe, eingesetzt wurde. 1889 bemerkte ein Wissenschaftler unter Berücksichtigung der Ergebnisse von Analysen von Mineralwässern eine Diskrepanz zwischen diesen Daten und der Theorie der elektrolytischen Dissoziation. Da alle diese Salze Elektrolyte sind, glaubt Ostwald, dass sie in Ionen dissoziiert sind. Dies war für ihn der Anlass, den Stoff der analytischen Chemie zu überarbeiten und das Lehrbuch „Wissenschaftliche Grundlagen der analytischen Chemie“ (1894) zu erstellen, das für die Entwicklung der modernen analytischen Chemie eine wichtige Rolle spielte. Die Theorie der elektrolytischen Dissoziation konnte sowohl die Lösungstheorie als auch die elektrochemische Theorie kombinieren. Wie Arrhenius vorschlug, verschmolzen beide Ströme zu einem. „Nach der Begründung der mechanischen Wärmetheorie“, schrieb Ostwald 1889, „gab es keine einzige Reihe von Ideen in den Naturwissenschaften, die so umfassend war wie die Lösungstheorie von van't Hoff und Arrhenius.“ Einwände gegen die Theorie wurden hauptsächlich damit begründet, dass die von Arrhenius vorgeschlagene nur zur Erklärung der Eigenschaften schwacher Elektrolyte geeignet sei. Um diesen Mangel zu überwinden, führte Arrhenius zahlreiche Experimente durch, um die Anwendbarkeit der Theorie auf alle Elektrolyte zu beweisen. Aber diese brillanten Grundlagen der Theorie der elektrolytischen Dissoziation wurden in den Arbeiten der nächsten Generation von Wissenschaftlern weiterentwickelt. Die Theorie der elektrolytischen Dissoziation wurde später verbessert, vor allem dank der Arbeiten von N. Bjerrum, P. Debye und E. Hückel. Sie entwickelten die früher von I. Van Laar geäußerten Ideen, dass das ungewöhnliche Verhalten starker Elektrolyte durch die Wirkung von Coulomb-Kräften erklärt werden kann. Autor: Samin D. K.
▪ Quanten
Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten
02.05.2024 Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop
02.05.2024 Luftfalle für Insekten
01.05.2024
▪ Optoma UHZ50 Intelligenter 4K-UHD-Laserprojektor ▪ Toshiba N300 8 TB robustes Laufwerk ▪ Wo es mehr Computer und das Internet gibt ▪ Netzteile 3Logic R-Senda für leistungsstarke Mining-Farmen ▪ Hochspannungs-DC/DC-Wandler mit integriertem Frequenzschalter
▪ Abschnitt der Website Metalldetektoren. Artikelauswahl ▪ Die Moral dieser Fabel ist folgende. Populärer Ausdruck ▪ Artikel Was ist die Quelle der Sternenergie? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Ternovnik. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden ▪ Artikel Zeigerfrequenzmesser - Kapazitätsmesser. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik ▪ Artikel Die Launen der Flamme. Fokusgeheimnis
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Wir empfehlen interessante Artikel Abschnitt 
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite