Якоб Хендрик (Хенри) Вант-ГоффВант-Гофф — традиционная передача фамилии, закреплённая в энциклопедиях, корректная с точки зрения нидерландского языка — ван ’т Хофф (; , Роттердам — , Берлин) — нидерландский химик, один из основателей стереохимии и химической кинетики, первый лауреат Нобелевской премии по химии (1901) с формулировкой «в знак признания огромной важности открытия законов химической динамики и осмотического давления в растворах».
Биография
Ранние годы Якоб Хендрик Вант-Гофф родился 30 августа 1852 года в Роттердаме. Его семья принадлежала к старинному нидерландскому роду. Отец Якоба, Якоб Хендрик Вант-Гофф — старший, был врачом, а мать, Алида Якоба КолфBiography on Nobel prize website . Nobelprize.org (1 March 1911). Retrieved on 2011-08-12., — домохозяйкой. Он был третьим ребёнком в семье и имел четырёх братьев и двух сестёр.
В возрасте восьми лет Якоб пошёл в частную школу, расположенную вблизи Роттердама. Это была школа с широкой программой. В ней преподавали естественные и гуманитарные науки, иностранные языки, рисование и пение. Уже здесь начали проявляться выдающиеся способности будущего учёного. Наибольших успехов он добился в области математики и физики.
В 1867 году, в возрасте пятнадцати лет, Вант-Гофф успешно прошёл вступительные испытания и поступил в четвёртый класс пятиклассной высшей городской школы. В этой школе основное внимание уделялось изучению естественных наук и математики. Именно здесь будущий учёный увлёкся химией и начал проводить свои первые эксперименты.
В 1869 году, после окончания школы, Якоб отправился в Делфт, где поступил в Политехническую школу, желая получить диплом химика-технолога. Больше всего времени Вант-Гофф уделял химии и математике. Он усердно занимался учёбой, что позволило ему окончить школу за два года вместо трёх.
Во время первых студенческих каникул Вант-Гофф отправляется на практику. Она проходила на сахарном заводе в Северном Брабанте. Во время практики начинающий учёный занимался определением концентрации сахара с помощью поляриметра. Эту работу он находил бездумной и однообразной, но именно однообразие и рутина технологических операций пробудили в нём желание более глубоко понимать химические процессы.
Студенческие годы В октябре 1871 года Вант-Гофф становится студентом Лейденского университета. Он, как и всегда усердно занимается, увлекается поэзией и философией. У него даже появляется мысль целиком посвятить себя поэзии. Но его первые опыты в этом направлении оказываются неудачными, и он вновь возвращается на путь химика-исследователя.
Вскоре Вант-Гофф понимает, что для серьёзного изучения современной химической науки ему следует перейти в другой университет. Он переезжает в Бонн и начинает работу в Боннском университете, где в то время профессором химии был Фридрих Август Кекуле.
После зачисления Вант-Гофф немедленно приступил к экспериментальным исследованиям. Кекуле сразу обращает внимание на выдающееся трудолюбие Вант-Гоффа, однако вскоре между профессором и практикантом возникает конфликт, вызванный желанием Кекуле использовать знания и способности Вант-Гоффа для выполнения собственных исследований. В одном из своих писем к родителям Вант-Гофф писал: Маленький спор с профессором Кекуле: у него возникли новые идеи о камфоре и терпентине, и он хочет использовать нескольких лаборантов для обработки их, то есть он хочет нескольких внесших плату лаборантов превратить в неоплачиваемых частных ассистентов. Я этого предложения не принял и был вынужден искать собственную тему для разработки, и теперь, когда я занят этой темой, профессор Кекуле ко мне относится не так, как прежде, и продолжает привлекать новых ассистентов.
В итоге Вант-Гофф решил покинуть лабораторию Кекуле. Но для успешного продолжения работы ему было необходимо получить от профессора удостоверение об успешности своей экспериментальной работы. Однако, дело закончилось благополучно. После долгих исследований Ванг-Гофф представил свои результаты профессору. К удивлению молодого учёного, профессор после недолгого диалога сказал: «Удостоверение вы получите, и очень хорошее». Действительно, 17 июня 1873 года Вант-Гофф получил от Кекуле своё удостоверение. Кроме того, профессор посоветовал молодому учёному продолжить свои исследования в каком-нибудь другом университете. Прежде чем последовать совету Вант-Гофф отправился в Утрехт, где 22 декабря 1873 года успешно сдал докторский экзамен, дающий ему права добиваться докторской степени.
В январе 1874 года Вант-Гофф отправился в Париж для продолжения своих исследований в области органической химии в лаборатории Шарля Адольфа Вюрца. В этой лаборатории Вант-Гофф знакомится с А. Р. Геннингером и Ж. А. Ле Белем, которые впоследствии стали его близкими друзьями. Однако уже в конце октября 1874 года Вант-Гофф, получив соответствующее удостоверение от Вюрца, возвращается в Утрехт. Здесь он в течение нескольких месяцев заканчивает студенческое образование и 22 декабря 1874 года защищает докторскую диссертацию, посвящённую синтезу цианоуксусной и малоновой кислот.
Начало научной деятельности Незадолго до защиты докторской диссертации, в сентябре 1874 г., публикует на голландском языке небольшую брошюру под длинным названием «Предложение изображать применяемые в настоящее время структурные формулы в пространстве и связанное с этим замечание о соотношении между оптической вращательной способностью и химической конституцией органических соединений». Позднее, в конце 1875 г., эта брошюра вышла в переводе на немецком языке, в переводе ассистента И. Висцелиуса Ф. Германа.
Занимаясь подготовкой переиздания статьи на французском языке, Вант-Гофф был озабочен поисками работы. В этом отношении ему долго не везло, и он был вынужден давать частные уроки. Лишь в марте 1876 г. ему удалось получить должность доцента химии Ветеринарной школы в Утрехте.
После выхода немецкого издания брошюры Вант-Гоффа, с ней смогли ознакомиться многие учёные. Однако взгляды Вант-Гоффа неожиданно подверглись резкой критике со стороны авторитетных химиков. Одними из наиболее весомых противников идей Вант-Гоффа были М. Бертло и Г. Кольбе. Последний даже позволил себе довольно прямолинейно и грубо выражаться в сторону Вант-Гоффа. Однако уже к концу 70-х годов XIX века значительная часть химиков признала стереохимическую теорию. Многие эксперименты подтвердили её применимость на практике. Также впоследствии была точно установлена связь оптической вращательной способности молекул с присутствием в них асимметрического атома углерода.
Работа в Амстердамском университете (1877—1895) Благодаря рекомендациям друзей 26 июня 1877 г. Вант-Гофф получает приглашения занять должность лектора Амстердамского университета. Уже через год, в возрасте 26 лет, он становится профессором химии, минералогии и геологии (а впоследствии и физической химии). Первые несколько лет Вант-Гофф посвятил организации и обустройству химической лаборатории. В период с 1878 по 1884 г. он опубликовал лишь несколько статей, так как был поглощён преподавательской работой и устройством лаборатории.
С переездом в Амстердам связано большое событие в личной жизни Вант-Гоффа. В 1878 г. он сделал предложение Йохане Францине Меес (дочери купца из Роттердама), которую давно любил. 27 декабря того же года состоялась их свадьба. У них родилось 2 дочери, Йохана Францина (1880 год) и Алейда Якоба (1882 год), и 2 сына, Якобс Хендрикус (1883 год) и Говерт Якоб (1889 год). Более 30 лет жена была его верным и любимым другом.
В 1881 году вышла книга Вант-Гоффа «Воззрения по органической химии», работу над которой он начал ещё в Утрехте. В этой книге учёный попытался установить взаимную связь между строением веществ и их физическими и химическими свойствами. Однако эта попытка не имела особого успеха, и на сегодняшний день эта книга мало кому известна. Однако для самого Вант-Гоффа эта книга стала важной ступенью развития. При работе над этой книгой он пришёл к проблеме химического сродства, к признанию значения химической термодинамики и к проблемам химического равновесия и скорости химических реакций. Можно считать, что с этого момента Вант-Гофф начал заниматься физической химией.
В 1884 году выходит наиболее известная книга Вант-Гоффа «Очерки по химической динамике»Etudes de dynamique chimique. Amsterdam: F. Muller und Co, 1884.. Появление этой книги ознаменовало рождение физической химии. Вант-Гофф впервые широко использовал принципы термодинамики и математические методы для анализа и объяснения наблюдаемых химических процессов. В весьма небольшой по объёму книге Вант-Гофф представил в концентрированной форме большой и весьма важный для понимания природы и механизма химических реакций материал. Несмотря на это, появление этой книги поначалу не вызвало никакой реакции в химическом мире. Химики не просто не заметили появления этой книги, а некоторые её положения оказались для них малопонятными.
Через год, 14 октября 1885 г., Вант-Гофф представляет для публикации новую теоретическую работу «Химическое равновесие в системах газов и разбавленных растворов», опубликованную в 1886 г. Эта работа является продолжением и детализацией получивших вполне самостоятельное значение представлений, высказанных в общей форме в «Очерках по химической динамике». Вскоре после появления работы «Химическое равновесие в системах газов и разбавленных растворов» шведский учёный Сванте Аррениус выдвинул свою знаменитую теорию электролитической диссоциации. Появление этой теории самым непосредственным образом связано с работой Вант-Гоффа.
В 1887 г. В. Оствальд вместе с Я. Г. Вант-Гоффом и С. А. Аррениусом основал международный «Журнал физической химии» (Zeitschrift fur phys. Chemie) в Лейпциге, получивший широкое распространение и признание среди химиков. Этот журнал приобрёл огромное значение в развитии и продвижении новых идей физической химии. Уже в первом томе этого журнала появились важнейшие статьи Вант-Гоффа и Аррениуса.
После опубликования работ по химической динамике и равновесию имя Вант-Гоффа получило широкую известность в учёном мире. В то же время он по-прежнему тратил много времени на преподавание в Амстердамском университете. Помимо лекций он руководил исследованиями в созданной им лаборатории, куда со временем потянулось большое число практикантов и учёных, чтобы работать под руководством знаменитого учёного.
В период с 1888 по 1895 г. Вант-Гофф в основном занимается развитием ранее высказанных идей, в основном в области теории растворов. В то же время он опубликовал несколько статей по стереохимии и термодинамике. Большой интерес вызывает работа «О твёрдых растворах и об определении молекулярного веса в твёрдом состоянии», в которой Вант-Гофф пытался показать, что закономерности, полученные им для жидких растворов, могут быть в некоторых случаях применены и к твёрдым смесям. Этой статьёй Вант-Гофф положил начало теории твёрдых растворов, которую он разрабатывал в дальнейшем.
Работа в Берлинском университете К середине 1890-х годов преподавательские обязанности начинают тяготить Вант-Гоффа. Желая обеспечить себе комфортные условия для проведения исследований, в 1895 г. он принимает весьма почётное предложение Берлинской академии наук и Берлинского университета перейти на должность профессора университета, не обязанного читать курсы лекций. 30 января 1896 г. Вант-Гофф был избран действительным членом Прусской академии наук.
В марте 1896 г. Вант-Гофф переезжает в Берлин, где он сразу же приступает к исследованиям в новой области — к изучению условий образования природных залежей солей океанического происхождения. В первую очередь учёного интересовали причины и механизмы образования известных Стассфуртских месторождений солей, расположенных около города Магдебург. Данная работа представляет собой смелую попытку использовать законы физической химии для объяснения геохимических процессов. Развитие этой темы позволило осветить экспериментально и теоретически одну из важнейших областей геологии.