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  • 孫承諤

    孫承諤

    孫承諤(1911—1991),物理化學(xué)家和化學(xué)教育家。主要從事化學(xué)動(dòng)力學(xué)的研究工作,是中國早期從事化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究的先驅(qū)之一,并曾長期擔(dān)任北京大學(xué)化學(xué)系主任。1935年他與E.艾林(Eyring)等共同發(fā)表研究成果“H2+H—→H+H2反應(yīng)的勢(shì)能面”而享有盛名。

    孫承諤 - 生平概況

    孫承諤,1911年3月11日生于山東省濟(jì)南市。自幼聰明好學(xué),1923年考入清華學(xué)校,1929年畢亞后赴美留學(xué),入美國威斯康星大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí),由于刻苦勤奮,僅用四年時(shí)間,就完成了大學(xué)本科和研究生階段的學(xué)業(yè),并于1933年獲哲學(xué)博士學(xué)位,時(shí)年僅22歲。1934年被聘為美國普林斯頓大學(xué)研究助理。在著名物理化學(xué)家艾林指導(dǎo)下,從事化學(xué)反應(yīng)過渡態(tài)理論的研究工作,于1935年與艾林共同發(fā)表了有關(guān)H2十H—→H十H2反應(yīng)的第一張經(jīng)精確計(jì)算得出的勢(shì)能面圖,是近代化學(xué)動(dòng)力學(xué)的重要成就之一,至今仍為化學(xué)動(dòng)力學(xué)的教材或?qū)V谩?BR>
    正當(dāng)日本侵略軍大舉侵略我國之時(shí),孫承諤懷著科學(xué)救國的愿望,于1935年回到祖國,任北京大學(xué)化學(xué)系教授,成為當(dāng)時(shí)國內(nèi)最年輕的教授之一。 “七七”事變爆發(fā)后,孫承諤隨校南遷昆明,在西南聯(lián)合大學(xué)任教授。在當(dāng)時(shí)的艱苦歲月中,他除承擔(dān)普通化學(xué)、物理化學(xué)課等教學(xué)任務(wù)外,還進(jìn)行了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物性間關(guān)系等方面的研究工作,發(fā)表了一系列有關(guān)的研究論文。

    抗戰(zhàn)勝利后,1946年他隨北京大學(xué)遷回北平,繼續(xù)在化學(xué)系執(zhí)教,任化學(xué)系代理系主任,兼任《中國化學(xué)會(huì)會(huì)志》編委和經(jīng)理編輯(相當(dāng)于副主編,1946-1951年),在極其困難的條件下,為使雜志不間斷的出版發(fā)行付出了辛勤的勞動(dòng)。

    1947-1948年間,孫承諤再度赴美,任明尼蘇達(dá)大學(xué)研究員,從事光譜理論方面的研究工作,當(dāng)時(shí)中國正處于兩種命運(yùn)的大決戰(zhàn)的時(shí)刻。1948年底,孫承諤由美國返回中國,途經(jīng)上海時(shí),他拒絕了親友要他同赴臺(tái)灣的勸說,毅然北上,于北平解放前20天趕回北京大學(xué),迎接了北平的解放。

    中華人民共和國成立以后。孫承諤于1951年任北京大學(xué)理學(xué)院代理院長。院系調(diào)整后,從1952年起一直擔(dān)任北京大學(xué)化學(xué)系系主任,直至“文化大革命”。在系主任工作中,他努力貫徹執(zhí)行黨和政府的各項(xiàng)政策,團(tuán)結(jié)全系教職工,努力開展教學(xué)改革,組織科學(xué)研究工作,為化學(xué)系的建設(shè)和發(fā)展做出了卓著貢獻(xiàn)。他的任勞任怨、平易近人、克己奉公、艱苦樸素、忠誠黨的教育事業(yè)和關(guān)心青年等優(yōu)秀品質(zhì)對(duì)北京大學(xué)的發(fā)展和優(yōu)良學(xué)風(fēng)的形成都有很好的影響。半個(gè)多世紀(jì)以來,他在教育戰(zhàn)線上辛勤耕耘,培養(yǎng)了眾多的科學(xué)家和各種專門人才,為我國的科學(xué)教育事業(yè)做出了重大貢獻(xiàn)。

    孫承諤于1951年參加了中國民主同盟,并在1952—1956年間,擔(dān)任民盟北京大學(xué)支部主任委員,后又任民盟中央科技文教委員會(huì)委員。長期以來,他與黨密切合作,風(fēng)雨同舟,即使他愛人在政治運(yùn)動(dòng)中遭到不公正對(duì)待,也未改變這種政治態(tài)度。孫承諤在晚年,還不時(shí)為祖國的統(tǒng)一大業(yè),奔波于國內(nèi)外,做了大量的工作。

    孫承諤一生主要從事物理化學(xué),尤其是化學(xué)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的科研和教學(xué)工作。在國內(nèi)外主要學(xué)術(shù)期刊上先后發(fā)表論文50余篇,其內(nèi)容涉及偶極矩測(cè)定、活化能計(jì)算、過渡態(tài)理論、電負(fù)性、溶劑效應(yīng)和催化動(dòng)力學(xué)等方面,其主要學(xué)術(shù)成就如下。

    孫承諤 - 建立過渡態(tài)理論

    30年代初是化學(xué)動(dòng)力學(xué)中反應(yīng)速率過渡態(tài)理論的開創(chuàng)時(shí)期,孫承諤于1934年在過渡態(tài)理論創(chuàng)始人之一、著名化學(xué)家艾林指導(dǎo)下,用手搖計(jì)算機(jī)進(jìn)行了大量艱苦的計(jì)算工作,1935年與艾林及H,格希諾維茨(Gershinowitz)共同發(fā)表了著名的論文《均相原子反應(yīng)的絕對(duì)速率》 ,文中提出了A+B+C→AD+C及AB→A+B反應(yīng)速率常數(shù)的過渡態(tài)理論的計(jì)算公式,公布了H2+H→H十H2反應(yīng)的斜角勢(shì)能面圖(見附圖), 分析了上述體系平動(dòng)能和振動(dòng)能的轉(zhuǎn)換問題,為確立過渡態(tài)理論(亦稱絕對(duì)反應(yīng)速率理論)做出了重要貢獻(xiàn),被譽(yù)為化學(xué)領(lǐng)域近百年來重大成就之一。他們所提出的勢(shì)能面圖也是化學(xué)動(dòng)力學(xué)發(fā)展史上第一個(gè)計(jì)算相當(dāng)準(zhǔn)確的勢(shì)能面,為后來許多精確的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。半個(gè)多世紀(jì)以來,一直為許多著名的物理化學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)教材及專著所引用,孫承諤也因此而名揚(yáng)國內(nèi)外。

    孫承諤于1935年回國后,繼續(xù)從事過渡態(tài)理論方面的計(jì)算工作,發(fā)表了關(guān)于乙烯加氫和乙烯加氟化氫動(dòng)力學(xué)方面的論文,進(jìn)一步擴(kuò)大了過渡態(tài)理論的應(yīng)用范圍,使人們加深對(duì)過渡態(tài)理論的認(rèn)識(shí)有積極的意義。此外孫承諤還做過偶極矩方面的研究工作,如已二酸偶極矩與結(jié)構(gòu)、2,4-二氯酚的偶極矩等,將他的研究領(lǐng)域逐步由化學(xué)動(dòng)力學(xué)向物理化學(xué)的其他領(lǐng)域擴(kuò)展。

    孫承諤 - 結(jié)構(gòu)定量規(guī)律

    40年代孫承諤在西南聯(lián)合大學(xué)任教時(shí),在研究條件十分艱苦的情況下,他們開展了物性和物質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù)間定量關(guān)系的系列研究工作,其中包括原子半徑與有機(jī)物沸點(diǎn)、密度、臨界溫度、克分子折射、粘度的關(guān)系,及原子價(jià)、原子序數(shù)和量子數(shù)計(jì)算元素的電負(fù)性等,得到了一系列經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。如原子半徑與有機(jī)物沸點(diǎn)Tb的關(guān)系為
    Tb=a十bVm十cV2m
    式中:

      

    ni為i原子數(shù);
    ri為i原子半徑;
    a、b、c為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。
    這些關(guān)系式表明化合物的物性與結(jié)構(gòu)參數(shù)間存在著密切的關(guān)系。

    孫承諤 - 緬舒特金反應(yīng)

    揭示了反應(yīng)速率與結(jié)構(gòu)特性的關(guān)系

    50、60年代,孫承諤又指導(dǎo)青年教師和學(xué)生對(duì)叔胺與鹵代烷間的緬舒特金反應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究工作。從這些研究工作中得到了以下的認(rèn)識(shí):對(duì)緬舒特金反應(yīng),溶劑的物理性質(zhì)遠(yuǎn)不如化學(xué)結(jié)構(gòu)影響大。而化學(xué)結(jié)構(gòu)中又以功能團(tuán)影響最為顯著,當(dāng)溶劑分子中有幾個(gè)適當(dāng)?shù)墓δ軋F(tuán)時(shí),這種溶劑對(duì)季胺鹽的形成速率的影響比只有一個(gè)功能團(tuán)時(shí)為快,而作為反應(yīng)物的鹵代烷對(duì)反應(yīng)速率的影響的研究中,得到了鹵代烷中烷基的誘導(dǎo)效應(yīng)指數(shù)I與反應(yīng)速率常數(shù)K的對(duì)數(shù)(IgK)間的線性關(guān)系,證明了有機(jī)物基團(tuán)的誘導(dǎo)效應(yīng)與化學(xué)活性間有關(guān)系。這些工加深了各種因素對(duì)緬舒特金反應(yīng)的影響的規(guī)律性的認(rèn)識(shí),對(duì)闡明緬舒特金反應(yīng)機(jī)理有很大意義,因而引起了當(dāng)時(shí)化學(xué)界的高度重視。

    聯(lián)系實(shí)際開展催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究

    “文化大革命”前后,孫承諤為適應(yīng)我國石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要,開始進(jìn)行催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究工作,如伯醇在銅鉻氧化物上的催化脫氫和在銀催化劑上乙烯氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。前一項(xiàng)工作研究了醇分子結(jié)構(gòu)對(duì)脫氫速率的影響,實(shí)驗(yàn)證明,鏈的長短對(duì)伯醇在銅鉻氧化物的阿金斯(Adkins),催化劑上的脫氫反應(yīng)活化能無影響,但反應(yīng)速率常數(shù)K隨醇的碳原子數(shù)增加而增大,即主要是頻率因子的變化,證明了這種催化反應(yīng)屬于二位機(jī)理。

    在80年代所做的銀催化劑上乙烯氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究工作中,大量實(shí)驗(yàn)表明乙烯氧化所得環(huán)氧乙烷的生成屬于朗謬爾-里迪爾(Langmuir-Rideal)歷程,而二氧化碳的生成主要屬于朗謬爾一欣謝爾伍德(Langmair-Hinshelwood)歷程,因此乙烯催化氧化反應(yīng)可用以下兩個(gè)平行反應(yīng)表示:


     

    孫承諤

    而不是文獻(xiàn)上提出的下述連串平行反應(yīng):

          

    這些規(guī)律無論在理論上還是實(shí)際上都有一定指導(dǎo)意義。

    為了推動(dòng)中國化學(xué)動(dòng)力學(xué)的科研和教學(xué)工作,孫承諤還組織翻譯了《化學(xué)動(dòng)力學(xué)與歷程》一書。

    孫承諤在物理化學(xué)的研究范圍很廣,在化學(xué)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域內(nèi),早在30年代就開始從事前沿方面的研究工作。所研究的動(dòng)力學(xué)體系不僅有氣相,還有液相;不僅有均相,還有復(fù)相;不僅涉及基礎(chǔ)理論,而且有密切聯(lián)系實(shí)際的工作。他對(duì)中國化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論及實(shí)用研究隊(duì)伍的形成所做的努力,已經(jīng)取得了豐碩成果。

    孫承諤為發(fā)展科學(xué)和教育事業(yè),將畢生精力貢獻(xiàn)給了他無限熱愛的祖國和人民。

    孫承諤 - 人物簡歷

    1911年3月11日出生于山東省濟(jì)南市。
    1923-1929年清華學(xué)校學(xué)習(xí)。
    1929-1931年美國威斯康星大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí),獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位。
    1931-1933年美國威斯康星大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí),獲哲學(xué)博士學(xué)位。
    1934-1935年任美國普林斯頓大學(xué)研究助理。
    1935-1937年任北京大學(xué)化學(xué)系教授。
    1937-1946年任西南聯(lián)合大學(xué)教授。
    1946-1947年任北京大學(xué)化學(xué)系代理系主任。
    1946-1951年任《中國化學(xué)會(huì)會(huì)志》編委和經(jīng)理編輯。
    1947-1948年任美國明尼蘇達(dá)大學(xué)研究員。
    1951-1952年任北京大學(xué)理學(xué)院代理院長。
    1952-1976年任北京大學(xué)代學(xué)系主任。
    1991年3月13日病逝于北京。

    孫承諤 - 主要論著

    1 孫承諤.乙烯加氨理論考察.中國化學(xué)會(huì)志,1935,3:1—5.
    2 孫承諤.一些游離基參加反應(yīng)的活化能.中國化學(xué)會(huì)志,1935,3:293-295.
    3 孫承諤.不飽和酸的溴化作用.中國化學(xué)會(huì)志,1936,4:1-5.
    4 孫承諤,劉鈞.乙烯加合鹵化氫的活化能.中國化學(xué)會(huì)志,1936,4:98-102.
    5 孫承諤,施慶龢,論乙烯加合氟化氫.中國化學(xué)會(huì)志,1937,5:1—2.
    6 孫承諤,劉鈞.2,4-二氯酚的偶極矩.中國化學(xué)會(huì)志,1937,5:3940.
    7 孫承諤,曾昭倫,李世瑨.原子半徑與沸點(diǎn)的關(guān)系.中國化學(xué)會(huì)志,1940,7:65-68.
    8 孫承諤,唐敖慶,陳天池.原子半徑與密度的關(guān)系.中國化學(xué)會(huì)志,1943,10:19-21.
    9 孫承諤.從原子價(jià)、原子序數(shù)和量子數(shù)計(jì)算元素的電陰性.中國化學(xué)會(huì)志,1943,10:77-79.
    10 孫承諤,陳天池.原子半徑與臨界溫度的關(guān)系.中國化學(xué)會(huì)志,1944,11:118-119.
    11 孫承諤,陳梅貞.原子半徑與粘度的關(guān)系.中國化學(xué)會(huì)志,1945,12:24-28.
    12 孫承諤,劉若莊.用機(jī)械求積法計(jì)算比熱.中國化學(xué)會(huì)志,1950,17:1-8.
    13 孫承諤,李作駿,李旺長.Mеншуткин反應(yīng)的研究I.喹啉-碘甲烷在水揚(yáng)醛中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué).化學(xué)學(xué)報(bào),1956,22:386-390.
    14 孫承諤,何淡云,張工等.Mеншуткин反應(yīng)的研究Ⅱ.喹啉-碘甲烷在若干脂肪醇中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué).化學(xué)學(xué)報(bào),1963,29:9093.
    15 孫承諤,李宣文,白乃彬等Mеншуткин反應(yīng)的研究Ⅲ.喹啉-碘甲烷、碘乙烷、碘正丙烷在硝基苯和正丙醇中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué).化學(xué)學(xué)報(bào),1964,30:325-329.
    16 孫承諤,王秀山.醇在銅鉻氧化物上的催化脫氫I,伯醇.化學(xué)學(xué)報(bào),1965,31:7—11.
    17 孫承諤,韓德剛,楊惠星等.銀催化劑上乙烯氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究.中國科學(xué)B輯,1982,8:683.

    孫承諤 - 參考資料

    http://www.chem.pku.edu.cn/xiaoyouhui/formerpic/intro/sce.htm
    http://www.gmw.cn/content/2006-08/09/content_456271.htm

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