Ученый аррениус. Аррениус сванте август

Шведский физико-химик, создатель теории электролитической диссоциации, академик шведской Королевской Академии наук.

С первых дней учебы в старинном университете города Упсала (севернее Стокгольма) Аррениус серьезно занялся физикой, хотя и лекции по химии тоже посещал охотно.

Знание физики помогло Аррениусу решить одну из важнейших проблем химии: выяснить природу растворов электролитов. В статье «О диссоциации растворенных в воде веществ», опубликованной в конце 1887 г., Аррениус сформулировал основные положения теории электролитической диссоциации.

1) электролиты в растворах состоят из частично диссоциированных молекул, количество которых растет при разбавлении раствора;

2) образующиеся при диссоциации молекул ионы определяют специфические физические и химические свойства растворов электролитов;

3) в бесконечно разбавленных растворах молекулы существуют только в виде ионов;

4) соединение в растворе тем более активно, чем больше оно диссоциировано на ионы.

На основании представлений об образовании активных частиц в растворах электролитов Аррениус выдвинул общую теорию образования «активных» молекул при химических реакциях. В 1889 г., изучая инверсию тростникового сахара, он показал, что скорость этой реакции определяется столкновением только «активных» молекул. Резкое повышение этой скорости с ростом температуры определяется значительным увеличением при этом количества «активных» молекул в системе. Для вступления в реакцию молекулы должны обладать некоторой добавочной энергией по сравнению со средней энергией всей массы молекул вещества при определенной температуре (эта добавочная энергия будет впоследствии названа энергией активации). Аррениус наметил пути изучения природы и вида температурной зависимости констант скорости реакции. При дальнейшем исследовании другими учеными (в первую очередь английским химиком У. Мак-Льюисом) в 1920-1930-х гг. было окончательно выведено уравнение этой зависимости, получившее имя Аррениуса. Оно стало одним из основных уравнений химической кинетики, а энергия активации - важной количественной характеристикой реакционной способности веществ (см. Кинетика химическая, Энергия активации). В 1903 г. Аррениус был удостоен Нобелевской премии «За чрезвычайные заслуги в развитии химии».

Научные интересы Аррениуса не ограничивались физической химией. Он написал около двух сотен работ по различным вопросам химии, биологии, астрофизики, космогонии. В 1923 г. Аррениус высказал мысль, что основным источником энергии Солнца является энергия, выделяющаяся при термоядерной реакции образования гелия из водорода. Работы С Аррениуса хорошо знали в нашей стране. Признанием его вклада в развитие химии со стороны русских и советских ученых было избрание шведского ученого иностранным членом Петербургской Академии (1903) и Академии наук СССР (1925), почетным доктором Московского университета и Рижского политехнического института.

Сванте Аррениус успешно продолжил электрохимические исследования Фарадея, Берцелиуса и других химиков и разработал теорию электролитической диссоциации, которая в значительной степени способствовала формированию физической химии как науки.

С.А. Аррениус родился 19 февраля 1859 г. Уже во время обучения в школе Аррениус проявил способность к естественным наукам, особенно к математике и физике. Поступив в Уппсальский университет, он избрал физику основной специальностью, а математику – дополнительной.

В 1881 г. Аррениус перешел в Стокгольмскую Академию наук. Там он, продолжая физическое образование, занялся изучением электропроводности сильно разбавленных водных растворов. Аррениус понимал, что существенного прогресса химии можно достигнуть, только разработав методы определения молекулярных масс веществ, которые не переходят в газообразное состояние без разложения. Он предложил, что определение электропроводности растворов солей может помочь найти этот путь, и провел исследования. Свою работу в этом направлении Аррениус предложил Королевской Шведской Академии наук, а затем представил как докторскую диссертацию. В этой работе уже содержались основные положения теории электролитической диссоциации. Столь привычные в наши дни представления, что соли кислоты и основания в водном растворе находятся в большей или меньшей степени в виде свободно движущихся ионов, по мнению химиков того времени, ниспровергали все ранее существовавшие взгляды. Поэтому вначале почти все ученые принимали теорию Аррениуса весьма сдержанно, многие в значительной мере скептически, некоторые даже считали ее бессмыслицей. В диссертации, написанной в виде тезисов Аррениус ввел в химию понятие о коэффициенте активности (степени диссоциации). Там же были приведены отношения важные для ионной теории, в соответствии с которыми природа продукта реакции не зависит от того, в каком состоянии ионы А,В,С и D находятся в исходных веществах – электролитах AB и CD или AD и CB.В этой же теории Аррениус дал основы расчета степени гидролиза на основе закона действующих масс.

Получив от Академии наук стипендию для обучения за рубежом, Аррениус смого продолжить свои физико-химические исследования в лабораториях выдающихся европейских ученых. В лаборатории Оствальда, где уделил основное внимание исследованиям электропроводных растворов. Оствальд решительно поддержал взгляды Аррениуса. На него произвели очень большое впечатление способы и методы, при помощи которых Аррениус изучал связь между кислотами и основаниями и даже частично решил эту проблему.

В 1886-1887 гг. Аррениус исследовал в лаборатории Кольрауша внутреннее трение разбавленных растворов и влияние света на электропроводность галогеноидов. Последняя работа доставила большой экспериментальный материал для создания теории, объясняющей механизм процесса перемещения электронов.

Большое значение для дальнейшего развития теории диссоциации имела известная работа Вант-Гоффа «Химическое равновесие в системах газов и разбавленных растворов (1885г.), в которой было установлено, что реальное понижение температуры плавления, давления пара и осмотического давления солей, кислот и оснований меньше, чем рассчитанное теоретически по закону Рауля. Эти несоответствия подтверждали положения теории диссоциации, согласно которым электролит в водных растворах распадается на свободные перемещающиеся ионы.

Теорию электролитической диссоциации впоследствии была усовершенствована благодаря работам прежде всего Н. Бьеррума, П. Дебая и Э.Хеккеля. Они развили высказанные ранее И. Ван Лааром представления, что необычное поведение сильных электролитов можно объяснить действием кулоновских сил.

За разработку теории электрохимической диссоциации Аррениус в 1903 г. был удостоен Нобелевской премии.

В 1905 г. Аррениус был приглашен на должность руководителя физико-химического отдела Нобелевского института Стокгольмской Академии наук. Эту работу Аррениус оставил летом 1927 г. по состоянию здоровья. В этом же году 12 сентября он скончался.

Якоб Генрих Вант-Гофф

Первую Нобелевскую премию по химии получил в 1901 г. Якоб Генрих Вант-Гофф за открытие закона химической динамики и осмотического давления. Этой высокой наградой была отмечена важность молодой области науки – физической химии.

Уже в первых работах Вант-Гофф привел веские доказательства положения: только применение физических и математических методов может обеспечить процесс фундаментальных и прикладных исследованиях по химии. Вант-Гофф стал основателем стереохимии.

Уже в начальной школе учителя заметили у юного Вант-Гоффа любовь к музыке и поэзии. В дальнейшем он проявил замечательные способности к точным естественным наукам. По окончании школы в 1869 г. будущий ученый поступил в политехникум в Дельфте. В годы учения Вант-Гофф особенно заинтересовался дифференциальным и интегральным исчислениями, которые в то время привлекали пристальное внимание многих.

В политехникуме Дельфа Вант-Гофф по уровню знаний значительно превосходил сокурсников и потому в 1871 г. без вступительного экзамена был принят в Лейденский университет. Позже в этом университете Вант-Гофф выдержал кандидатский экзамен. Помимо интереса к математике в нем опять вспыхнула «старая любовь к химии», и Вант-Гофф продолжил свое химическое образование в наиболее известных тогда центрах этой науки – в лабораториях Кекуле в Бонне и Вюрца в Париже.

В декабре 1874 г. Вант-Гофф защитил докторскую диссертацию в университете Утрехта.

Вант-Гофф ввел в науку положения, позволившие с новых позиций рассматривать строение химических соединений. Взгляды Кекуле – автора теории строения бензола- нашли отражение в предложенной Вант-Гоффом модели: четыре валентности атома углерода направлены к вершинам тетраэдра, в центре которого находится этот атом. Используя такую модель, Вант-Гофф предположил за счет связи атомов или атомных групп с углеродом тетраэдр может быть несимметричным, и высказал представление об асимметричном атоме углерода. «В случае, когда четыре сродства атома углерода насыщены четырьмя различными одновалентными группами, можно получить два и только два различных тетраэдра, которые представляют собой зеркальное отражение один другого и мысленно никак не могут быть совмещены, т.е. мы имеем дело с двумя структурами в пространстве.

Замечательным достижением Вант-Гоффа явилось установление связи между наличием в соединении асимметрического атома углерода и оптической изомерии веществ.

Вант-Гофф также объяснил другой вид изомерии, которые Вислиценус назвал «геометрической изомерией». Такова, например, изомерия кислот фумаровой (транс-изомер) и малеиновой (цис-изомер). Их структурные формулы одинаковы, а свойства различны. Для объяснения этого явления Вант-Гофф вновь использовал тетраэдрическую модель атома углерода, связав тем самым пространственное строение и химические свойства веществ. Так было вновь доказано важное значение мысленных моделей в химии.

С 1877 по 189 гг. Вант-Гофф был профессором химии, минералогии и геологии в незадолго до того основанном Амстердамском Университете.

В 1884 г. Вант-Гофф в книге «Очерки по химической динамике» изложил свои взгляды по этому вопросу. Голландский физикохимик разработал учение о скорости реакций и тем самым создал основания химической кинетики. Он определял скорость реакции как закономерное, но далеко не всегда равномерное изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Ему удалось эту закономерностьсформулировать в общем математическом виде. Установление зависимости скорости реакции от числа взаимодействующих молекул, а также тесно связанные с этим новые представления Вант-Гоффа о природе химического равновесия существенно способствовали значительному прогрессу теоретической химии.

При этом было выяснено, что химическое равновесие, рассматриваемое Вант-Гоффом как результат двух противоположных направленных реакций, идущих с одинаковой скоростью, зависит от температуры. Представления о химическом равновесии Вант-Гофф связал с уже известными в то время двумя началами термодинамики.Важнейшим результатом этой работы был вывод Вант-Гоффом математической формулы, в которой отражена взаимосвязь температуры и теплоты реакции с константой равновесия. Эта закономерность сейчас известна как выведенное Вант-Гоффом уравнение изохоры реакции.

В разработке учения о химическом равновесии на термодинамической основе значительную роль сыграли исследования Ле Шаталье, Горстмана и Гиббса.

Одним из наиболее значительных открытий этого времени было установление природы движущей силыреакции химического сродства. Это понятие не было точно определено. Томсен в 1854 г. и Бертло в 1868 г. пытались сделать это, но успеха не добились. Вант-Гофф в 1885 г. высказал мысль, что мерой сродства может служить работа реакции, и вывел для нее математическое выражение.

В него, однако, не входила константа равновесия из закона действия масс, сформулированного в общем виде в 1867 г. Гульдбергом и Ваге на основе представления о вероятности столкновения друг с другом реагирующих молекул. В 1885 г. Вант- Гоффу удалось вывести этот закон термодинамически, что сразу увеличило возможность его практического применения.

Последним крупным вкладом Вант-Гоффа в теоретическую химию во время Амстердамского периода его деятельности было открытие аналогии осмотического и газового давления. На основании сформулированных Раулем эмпирических закономерностей о повышении точки кипения и понижении точки замерзания растворов, Вант-Гофф в 1885 г. разработал осмотическую теорию растворов. Он показал аналогию поведения растворенных веществ и газов и установил, что уравнение состояния идеальных газов PV=nRT при его использовании для описания осмотического давления в растворах имеет вид PV=inRT (i – коэффициент, характеризующий отклонение поведения некоторых веществ.) Осмотическое давление растворов было впервые измерено в 1877 г. ботаником Преффером, который пользовался искусственно приготовленными перепонками. Вант-Гофф смог понять, что это явление характерно вообще для химических процессов. Вант-Гофф установил, что растворенные молекулы производят осмотическое давление, равное тому давлению, которое оказывали бы те же молекулы, если бы они в газообразном состоянии заняли объем равный объему раствора. Это фундаментальное открытие показало единство законов физики и химии.

Вант-Гофф оказал также большое влияние на дальнейшее развитие теории диссоциации, изучив природу зависимости между понижением температуры замерзания растворителя, давлением пара раствора и осмотическим давлением солей, кислот и оснований.

Совместно с Вильгельмом Оствальдом Вант Гофф стал издавать с 1887 г. Журнал физической химии.

В марте 1896 г.Вант-Гофф был избран действительным ченом Прусской Академии Наук и почетным профессором Берлинского университета.

Давняя тяжелая болезнь Вант-Гоффа помешала ему глубже изучить синтетическое действие ферментов в живом растительном организме. Сделанный ученым в 1890 г. прогноз «химик дойдет своими синтезами до клетки, которая как органическая материя сейчас изучается биологами» блестяще подтвердился в наши дни. Именно эта задача встала перед специалистами в новой области исследований, которую разрабатывают совместно химики и биологи.

Ученый пользовавшийся всеобщим уважением, член пятидесяти двух научных обществ и академий, первый лауреат Нобелевской премии по химии (1901 г.), кавалер медалей Довге, Гемгольца и других, прусского ордена «За заслуги в науках и искусствах», почетный доктор многих высших учебных заведений, Вант-Гофф оставил после себя ряд основополагающих теорий, которые и в наши дни имеют непреходящее значение для химии. Представления, идеи и взгляды Вант-Гоффа сыграли большую роль в разработке основ современной минералогии, а также для развития биологии.

В историю науки Вант-Гофф вошел как один из основателей стереохимии, учения о химическом равновесии и химической кинетики, осмотической теории растворов и химической геологии.

По химии 1903 года.

Родился 19 февраля 1859 года в имении Вейк (Wijk), недалеко от Упсалы. Второй сын Сванте Густава Аррениуса, управляющего имением, и Каролины Кристины Тунберг. Через год после рождения сына семья переехала в Упсалу, где отец вошел в состав совета инспекторов Упсальского университета. С детства Аррениус с удовольствием складывал числа в отчетах отца, а в кафедральном училище в Упсале проявил исключительные способности к биологии, физике и математике.

В 1876 поступил в Упсальский университет, где изучал физику, химию и математику. В 1881 уехал в Стокгольм, в Шведскую королевскую академию наук, чтобы продолжать исследования в области электричества под руководством Эрика Эдлунда (Erik Edlund, 1819–1888).

В 1884 разработал основные положения теории электролитической диссоциации. К этому времени накопилось большое количество фактов, свидетельствующих о разложении электролитов в растворах без прохождения электрического тока. Тем самым были созданы предпосылки для создания теории электролитической диссоциации (см . ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ. ЭЛЕКТРОЛИТЫ)

Аррениус пришел к следующим заключениям: сопротивление раствора электролита растет, если его разбавить; в сильно разбавленном растворе электропроводность пропорциональна концентрации; электропроводность раствора – сумма электропроводностей соли и растворителя; отклонение от этих закономерностей наблюдается лишь тогда, когда происходит реакция между веществом и растворителем.

Из этих фактов Аррениус сделал вывод, что молекула распадается на положительные и отрицательные фрагменты – ионы. Электрический ток направляет ионы к противоположно заряженным электродам.

Эта гипотеза составила основу докторской диссертации Аррениуса Исследования гальванической проводимости электролитов , которую он в 1884 представил к защите в Упсальском университете. Совет факультета оценил его диссертацию по четвертому классу – слишком низко, чтобы Аррениус мог быть допущен к чтению лекций. По существу его диссертация была отвергнута.

Не обескураженный этим Аррениус не только опубликовал полученные результаты, но и разослал копии своих тезисов ряду ведущих европейских ученых. Немецкий химик В.Оствальд (Нобелевская премия, 1909) с энтузиазмом воспринял идеи Аррениуса. Оствальд так заинтересовался этой работой, что посетил Аррениуса в Упсале и даже приглашал его поработать в своей лаборатории в Рижском политехническом институте.

Теория электролитической диссоциации объяснила связь между явлениями, которые, казалось бы, далеко отстоят друг от друга, например между электрической проводимостью и реакционной способностью электролитов.

Дальнейшее изучение концентрированных растворов электролитов и неводных растворов привело к созданию современного учения о растворах, которое расширяет и дополняет теорию Аррениуса. Поскольку растворы широко распространены в природе и занимают важное место в практической деятельности, исследования Аррениуса помогли объяснить многие сложные вопросы в области физики, химии, геологии и биологии.

Результаты исследований Аррениуса наряду с теорией электролиза явились ключевыми при создании современной электрохимии, нашли повсеместное применение в химической практике, особенно в области неорганической и аналитической химии.

Теория электролитической диссоциации способствовала созданию современной теории кислот и оснований.

Аррениус был принят работать в Высшую техническую школу в Стокгольме без права читать лекции, однако поддержка Оствальда способствовала тому, что он в 1884 был назначен лектором Упсальского университета и занимал эту должность в течение двух лет.

В 1886 он стал стипендиатом Шведской королевской академии наук, что позволило ему проводить исследования за рубежом. В течение следующих пяти лет работал в Лейпциге с В.Оствальдом, в Вюрцбурге с известным электрохимиком Ф. Кольраушем (здесь он встретился с В.Нернстом – Нобелевская премия, 1920), в Грацком университете с великим физиком Л.Больцманом и в Амстердамском университете с Я.Вант-Гоффом (Нобелевская премия по химии, 1901).

В 1889 Аррениус объяснил сущность температурной зависимости скорости химических реакций, ввел понятие энергии активации и предложил важнейшее уравнение химической кинетики – уравнение Аррениуса. Это произошло во время его пребывания у Вант-Гоффа, когда потребовалось дать объяснение влиянию температуры на инверсию сахара.

В течение всего этого времени Аррениус продолжал разрабатывать теорию электролитической диссоциации, а также изучать осмотическое давление. Им, в частности, разработана теория гидролиза солей.

Аррениус проводил исследования во многих областях науки: опубликовал статью о шаровых молниях (1883), изучал влияние солнечной радиации на атмосферу, искал объяснение ледниковым периодам, северному полярному сиянию, солнечной короне и вулканической активности. В 1901 вместе с несколькими своими коллегами он подтвердил гипотезу английского физика Джеймса Клерка Максвелла (James Clerk Maxwell, 1831–1879), что космическая радиация оказывает давление на частицы. Он предложил идею переноса спор и семян в космосе благодаря давлению света. В 1902 Аррениус начал исследования в области иммунохимии.

В 1903 Аррениусу была присуждена Нобелевская премия по химии «в знак признания особого значения теории электролитической диссоциации для развития химии».

После выхода в отставку в 1905 он был назначен директором Нобелевского института физической химии в Стокгольме и оставался на этом посту до конца жизни.

Работы: Современная теория состава электролитических растворов . СПб, 1890; Влияние космических условий на физиологические отправления . – Научн. обозр. № 2, 1900; Физика неба . Одесса, 1905; Теории химии . По лекциям, читанным в Калифорнийском университете в Беркли. СПб., 1907; Образование миров . Одесса, 1908; М., 1909; 2 изд. Одесса, 1912; Представление о мироздании на протяжении веков . М., .

Кирилл Зеленин

Сванте Аррениус успешно продолжил электрохимические исследования Фарадея, Берцелиуса и других химиков и разработал теорию электролитической диссоциации, которая в значительной мере способствовала формированию физической химии как науки.

Сванте Август Аррениус родился 19 февраля 1859 г. в имении Вейк, расположенном близ Упсалы, на берегу озера Малар. Его отец служил управляющим имения и одновременно работал казначеем Упсальского университета. Уже во время обучения в школе Аррениус проявил способности к естественным наукам, особенно к математике и физике. Поступив в Упсальский университет, он избрал физику основной специальностью, а математику - дополнительной. Аррениус очень много занимался самостоятельно и вскоре создал собственный стиль работы, который значительно выделял его среди других физиков Упсальского университета того времени. Так, например, Аррениус, который делал далеко идущие выводы на основании сравнительно малочисленных опытов, не сработался с Таленом, выдающимся физиком-экспериментатором, который придавал громадное значение точности экспериментальных исследований. Аррениус не отрицал необходимости проведения экспериментов, но работа только в лаборатории не могла его удовлетворить. Его талант проявлялся прежде всего в поиске соотношений и обнаружении закономерностей, связывающих опытные данные. Аррениус прибегал к эксперименту, но лишь для того, чтобы сделать обобщающие выводы или предложить смелые гипотезы.

Разногласия с Таленом заставили Аррениуса покинуть Упсалу и направиться в 1881 г. к Э. Эдлунду в Стокгольмскую Академию наук. Там он, продолжая физическое образование, занялся изучением электропроводности сильно разбавленных водных растворов. Клеве, у которого Аррениус обучался химии в Упсале, неоднократно подчеркивал в своих лекциях, что невозможно определить молекулярные массы веществ, которые не переходят в газообразное состояние без разложения, например, сахара. Аррениус понимал, что существенного прогресса химии можно достигнуть, только разработав методы определения молекулярных масс таких веществ. Он предположил, что определение электропроводности растворов солей может помочь найти этот путь, и провел соответствующие исследования. Результаты этих работ Аррениус изложил в сообщении, опубликованном на французском языке. Вскоре это сообщение Аррениус дополнил второй, теоретической частью. Обе работы он предложил Королевской Шведской Академии наук, а затем представил как докторскую диссертацию. В этой работе уже содержались основные положения теории электролитической диссоциации. Столь привычные в наши дни представления, что соли, кислоты и основания в водном растворе находятся в большей или меньшей степени в виде свободно движущихся ионов, по мнению химиков того времени, ниспровергали все ранее существовавшие взгляды. Поэтому вначале почти все ученые принимали теорию Аррениуса весьма сдержанно; многие в значительной мере скептически, а некоторые даже считали ее бессмыслицей . Поэтому не удивительно, что Аррениус получил о своей диссертации плохие отзывы, что не позволило ему сразу же после защиты заняться преподавательской деятельностью. В диссертации, написанной в виде тезисов, Аррениус ввел в химию понятие о коэффициенте активности (степени диссоциации). Там же были приведены отношения, важные для ионной теории, в соответствии с которыми природа продукта реакции не зависит от того, в каком сочетании ионы А, В, С и D находятся в исходных веществах - электролитах АВ и CD или AD и СВ. В этой же работе Аррениус дал основы расчета степени гидролиза на основе закона действующих масс .

Получив от Академии наук стипендию для обучения за рубежом, Аррениус смог продолжить свои физико-химические исследования в лабораториях выдающихся европейских ученых. В летнем семестре 1886 г. он работал в рижской лаборатории Оствальда, где уделил основное внимание исследованиям электропроводности растворов. Оствальд решительно поддержал взгляды Аррениуса.

На него произвели очень большое впечатление способы и методы, при помощи которых Аррениус изучал связь между кислотами и основаниями и даже частично решил эту проблему. Рижский ученый хотел посвятить свою деятельность именно ее решению .

Во время зимнего семестра 1886-1887 гг. Аррениус исследовал в лаборатории Кольрауша внутреннее трение разбавленных растворов и влияние света на электропроводность галогенидов. Последняя работа доставила большой экспериментальный материал для создания теории, объясняющей механизм процесса перемещением электронов .

С Нернстом Аррениуса связывала дружба, очень плодотворная для развития науки. Они сблизились во время летнего семестра в Граце, где Л. Больцман заведовал кафедрой физики. В 1888 г. Аррениус посетил Планка в Киле и работал у Вант-Гоффа в Амстердаме.

Большое значение для дальнейшего развития теории диссоциации имела известная работа Вант-Гоффа "Химическое равновесие в системах газов и разбавленных растворов" (1885 г.), в которой было установлено, что реальное понижение температуры плавления, давления пара и осмотического давления солей, кислот и оснований меньше, чем рассчитанное теоретически по закону Рауля. Эти несоответствия подтверждали положения теории диссоциации, согласно которым электролит в водном растворе распадается на свободно перемещающиеся ионы 33 . В двух, непосредственно посвященных этому вопросу сообщениях, опубликованных под общим названием "О диссоциации растворенных в воде веществ", была отчетливо сформулирована теория электролитической диссоциации, а в приложении приведены основные формулы этой теории . Поскольку теория электролитической диссоциации противоречила ряду сделанных ранее предположений, Аррениусу пришлось выдержать упорную борьбу за ее признание. Он опубликовал много полемических статей, чтобы защититься от сильных атак на "дикую армию ионистов", как Горстман называл сторонников теории электролитической диссоциации. Большую помощь Аррениусу в этой борьбе оказал Оствальд.

Вант-Гофф также поддержал теорию электролитической диссоциации. Он измерил электропроводность растворов органических кислот и обнаружил, что закон действующих масс прекрасно подтверждается и в случае слабых электролитов.

Возражения против теории электролитической диссоциации 34 основывались главным образом на том, что в классической, предложенной Аррениусом форме эту теорию можно было применять только для объяснения свойств слабых электролитов. Для преодоления этого недостатка Аррениус провел многочисленные эксперименты, стремясь доказать применимость теории для всех электролитов. Но дальнейшее развитие эти гениальные основы теории электролитической диссоциации получили в работах следующего поколения ученых. Теория электролитической диссоциации впоследствии была усовершенствована благодаря работам прежде всего Н. Бьеррума, П. Дебая и Э. Хюккеля . Они развили высказанные ранее И. Ван Лааром представления, что необычное поведение сильных электролитов можно объяснить действием кулоновских сил .

За разработку теории электролитической диссоциации Аррениус в 1903 г. был удостоен Нобелевской премии 35 . После того как в 1887 г. были созданы основные положения этой теории, Аррениус показал ее применимость в различных областях естествознания.

Другим значительным вкладом Аррениуса в развитие естествознания было подробное физико-химическое рассмотрение теории токсинов и антитоксинов. В результате стало возможным выяснить, определяются ли противоположные действия токсинов и антитоксинов их химической природой или они имеют физическое происхождение. Основные результаты этих работ Аррениус изложил в двух книгах: "Иммунохимия" (1907 г.) и "Количественные законы в биологической химии" (1915 г.). При изучении этих областей знания Аррениус не ограничился лишь проведением экспериментальных работ, он стремился раскрыть законы природы, лежащие в основе явлений и сформулировать их математически. "С помощью формул, которые могут быть эмпирическими или рациональными, прогресс науки станет более быстрым, чем без использования аналитических выражений,- писал Аррениус,- по мере накопления опытного материала эмпирические формулы, вероятнее всего, превратятся в рациональные. При помощи последних мы сможем открыть новые законы природы" .

С огромным желанием понять основополагающие закономерности Аррениус обращал особое внимание на эвристическое значение, которое отражается в теоретических представлениях . Такая оценка теории в процессе познания характеризует основные положения стихийно-материалистических взглядов Аррениуса. Не надо забывать, что в то время позитивисты хотели вообще отказаться от теории, а многие естествоиспытатели, не разобравшись в вопросах методологии, не смогли правильно оценить роль теории в науке.

Аррениус изучал общие взаимосвязи и соотношения между явлениями не только в химии. Результаты своих исследований основополагающих законов происхождения и развития небесных тел Аррениус изложил в опубликованном в 1903 г. двухтомном "Учебнике космической физики" - первом учебном пособии по этой научной дисциплине. В дальнейшем шведский ученый опубликовал и другие работы по космогонии, предназначенные не только для специалистов (например, "Будущее мира", Лейпциг, 1907; "Жизнь планет", Лейпциг, 1919, а также "Земля и Вселенная", ч. 1, Лейпциг, 1926; ч. 2, Лейпциг, 1931).

Анализ проблем космогонии Аррениус проводил на основе своих стихийно-материалистических взглядов. Он отверг как явно ошибочные идеалистические представления Платона и средневековых последователей Аристотеля, особенно заимствованные из стран Древнего Востока идеи обожествления звезд. Последние легли в основу учений об отношениях между поведением светил и событиями на Земле. Эти учения послужили в свое время основой для возникновения таких лженаук, как алхимия и астрология .

Аррениус показал, что возникновение астрономии было обусловлено необходимостью решать практические задачи, такие, как, например, измерение времени. Он попытался объяснить изменение положения небесных тел главным образом при помощи давления света. С космогонических позиций Аррениус анализировал также процесс возникновения жизни на Земле. 35 Он высказал мысль, что жизнь может существовать не всюду, а только там, где имеются соответствующие объективные условия. На основании известных естественнонаучных фактов и теорий Аррениус объяснил, каким образом жизнеспособные споры микроорганизмов смогли попасть из Вселенной на Землю. В этих рассуждениях отчетливо заметен отказ от идеалистического толкования процесса возникновения жизни на Земле. Но Аррениус не мог понять, как жизнь смогла появиться лишь из неорганических веществ. Так, выдвинутая им теория панспермии представила возможность идеалистического толкования важнейших вопросов естествознания. Эта теория основывалась на общепринятом тогда положении о возникновении жизни на Земле в естественных условиях.

Аррениус был близок к Союзу монистов, но не вступил в эту организацию. Ученый оставался материалистом только при рассмотрении явлений природы, что помогало ему в исследованиях. В области общественной жизни он оставался на позициях буржуазного просветительства, но не понимал действительных движущих сил общественного развития. Аррениус не знал марксистско-ленинской философии. Он был убежденным пацифистом и надеялся построить мир без войн и привести всех людей к счастливой жизни, обратившись к человеческому разуму и здравому смыслу.

После долгой борьбы с научными противниками и недоброжелателями, особенно среди шведских ученых, Аррениус стал в 1895 г. профессором физики в Стокгольмском университете, а в 1899-1902 гг.- его ректором. Он работал там по 1905 г., когда был приглашен на должность руководителя физико-химического отдела Нобелевского института Стокгольмской Академии наук. Эту работу Аррениус оставил летом 1927 г. по состоянию здоровья. В том же году 12 октября он скончался 36 .

Шведский физикохимик, член Королевской шведской АН (с 1901 г.). Родился в имении Вейк (близ Упсалы). Окончил Упсальский университет (1878 г.). В 1881-1883 гг. совершенствовал образование в Физическом институте Королевской шведской АН в Стокгольме. В 1884-1885 гг. работал в Упсальском университете. С 1886 г. находился в научной командировке за границей: в 1886 работал в Рижском политехническом институте в лаборатории В. Ф. Оствальда, в 1886- 1887 гг. — в университетах Вюрцбурга и Граца, в 1888 г. — в Амстердамском университете в лаборатории Я. X. Вант-Гоффа, в 1889 г. — снова в университете Граца. С 1891 г. — в Стокгольмском университете (с 1895 г. — профессор, с 1897 г. — ректор). В 1905 — 1927 гг. — директор Нобелевского института в Стокгольме.

Один из основоположников физической химии. Основные научные работы посвящены учению о растворах и кинетике химических реакций. На основании своих исследований (1882-1883 гг.), свидетельствовавших об увеличении электропроводности и активности растворов при их разбавлении, сформулировал (1884 г.) вывод о самопроизвольном распаде молекул солей в растворе на заряженные частицы — ионы, то есть высказал идею об электролитической диссоциации. Затем осуществил (1884-1886 гг.) новый цикл работ по изучению зависимости между химическими свойствами растворов электролитов и их проводимостью и выступил (1887 г.) с всесторонне обоснованной теорией электролитической диссоциации, согласно которой активность и степень диссоциации электролитов на ионы падают с ростом концентрации их растворов. Объяснил (1887 г.) физический смысл поправочного коэффициента i, введенного Вант-Гоффом для корреляции экспериментальных и теоретических величин осмотического давления, связав значения этого коэффициента со степенью диссоциации растворенного вещества. Создал учение об изогидричности, разработал теорию гидролиза солей. Установил экзотермический характер большинства процессов диссоциации электролитов и зависимость скорости и полноты протекания этих процессов от температуры. Впервые объяснил (1889 г.) сущность температурной зависимости скорости реакций, выдвинув представления об активных, обладающих избыточной энергией и способных вступать в химическое взаимодействие молекулах, число которых экспоненциально возрастает с ростом температуры. Ввел понятие энергии активации и вывел уравнение зависимости константы скорости реакции от фактора частоты столкновения молекул, температуры и энергии активации, ставшее одним из основных в химической кинетике (уравнение Аррениуса). Ряд работ посвятил эволюционной астрофизике.

Член многих академий наук и научных обществ. Иностранный чл.-кор. Петербургской АН (с 1903 г.). Почетный член АН СССР (с 1926 г.).

Нобелевская премия (1903 г.).