威廉·奧斯特瓦爾德 - 檔案資料

姓名：奧斯特瓦爾德

出生市：拉脫維亞里加

身份：科學(xué)家

威廉·奧斯特瓦爾德 - 人物簡介

奧斯特瓦爾德是物理化學(xué)的創(chuàng)始人之一。主要從事化學(xué)動力學(xué)和催化方面的研究。在化學(xué)動力學(xué)方面，他1878年用容量方法和折射率研究一堿在兩酸之間的分配。1887年測定了在稀溶液中用堿中和酸時發(fā)生的體積變化。1888年提出奧斯特瓦爾德稀釋定律，最先將質(zhì)量作用定律應(yīng)用于電離上，在歷史上起了重要作用。在催化方面，他1894年給催化和催化劑下了現(xiàn)代的定義，1902年指出：催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率而不能影響化學(xué)平衡，它的催化作用是由于降低了活化能的緣故。1902年發(fā)明了由氨經(jīng)過催化氧化制造硝酸的方法，后稱奧斯特瓦爾德法。此外，他1894年提出奧斯特瓦爾德指示劑理論，最先對酸堿指示劑的變色機(jī)理給予解釋。同年，建議將分析化學(xué)的反應(yīng)看成是離子間的相互作用。奧斯特瓦爾德提出過錯誤的“唯能論”，后在事實(shí)面前修正了自己的觀點(diǎn)。

奧斯特瓦爾德因研究催化作用、化學(xué)平衡條件和反應(yīng)速率等方面的貢獻(xiàn)而獲1909年諾貝爾化學(xué)獎。他1887年和J.H.范托夫共同創(chuàng)辦《物理化學(xué)雜志》。著有《普通化學(xué)教程》(1910～1911)、《電化學(xué)》(1896)、《分析化學(xué)的基礎(chǔ)》(1895)等書

威廉·奧斯特瓦爾德 - 相關(guān)經(jīng)歷

1853年9月2日，奧斯特瓦爾德出生于俄國的拉脫維亞的里加。他自幼好學(xué)，對化學(xué)有特殊的興趣和愛好。他常從藥房里買回各種化學(xué)藥品，做各式各樣的玩具，有時做能噴三色火焰的煙火筒，有時做小巧玲瓏的爆竹。1875年他畢業(yè)于多爾帕特大學(xué)，1878年獲得哲學(xué)博士學(xué)位。1882年成為里加工業(yè)學(xué)院教授。自此，他開始了化學(xué)動力學(xué)的研究生涯。

奧斯特瓦爾德的貢獻(xiàn)是多方面的。1887—1906年，他擔(dān)任萊比錫大學(xué)教授。他對瑞典化學(xué)家阿列紐斯弱電解質(zhì)的理論進(jìn)行了深入的研究，并且有所發(fā)展。他還從很多方面研究了催化過程，順利地完成了命名氨氧化提取氧化氨的研究工作，為氨的合成創(chuàng)造了條件。這一成就使他得到世界科學(xué)界的高度評價，成為舉世聞名的物理化學(xué)家。由于他在物理化學(xué)方面作出重要貢獻(xiàn)，于1909年獲得諾貝爾化學(xué)獎金。

但是，奧斯特瓦爾德在其一生的科學(xué)研究中，也曾有過兩次嚴(yán)重的錯誤。一是他創(chuàng)立了“唯能論”，反對唯物論。他認(rèn)為“能量”是萬物的本源。他說：“為什么鐘能走動呢？這因?yàn)樗麄兠啃瞧谝�給鐘上一次發(fā)條�？墒堑冗@發(fā)條松了，鐘也就不走了，而發(fā)條照舊還在鐘里呀。可見不是發(fā)條，而是藏在發(fā)條里的另一種東西使鐘走個不停，這就是能量�！彼�的這種“唯能量”的觀點(diǎn)，受到許多著名化學(xué)家的激烈批評，使他無法繼續(xù)在大學(xué)里任教，1906年他辭去萊比錫大學(xué)教授的職務(wù)，到近郊別墅過起了隱居生活。二是第一次世界大戰(zhàn)期間，德國由于軍火生產(chǎn)逐漸不齊，德軍一再挫敗。德國皇家一再問計于奧斯特瓦爾德，他始終無動于衷，拒絕特殊的俸祿。后來德國的輿論界激勵他：“生為日爾曼人，怎能眼看日耳曼民族被毀滅而不顧?”他迫不得已，提出用極易獲得的氨來大量制造硝酸，藉以維持龐大的軍火生產(chǎn)，使德軍在戰(zhàn)爭末期又茍延殘喘了一年多，鑄成了他一生中的大錯。

第一次世界大戰(zhàn)后，奧斯特瓦德更加不問世事，在山村中潛心養(yǎng)性，直至1932年逝世

威廉·奧斯特瓦爾德 - 黃金時代

1887年奧斯特瓦爾德?lián)�任萊比錫大學(xué)化學(xué)系主任和教授，從此開始了他科學(xué)研究生涯的黃金時代，他在萊比錫大學(xué)的研究所也成了世界物理化學(xué)的研究中心。

奧斯特瓦爾德對化學(xué)史也很感興趣，被化學(xué)界譽(yù)為“德意志的拉瓦錫”，這是由于拉瓦錫創(chuàng)立了定量化學(xué)的基礎(chǔ)；而奧斯特瓦爾德則介紹了化學(xué)反應(yīng)的物理-化學(xué)本性，指出每一種化學(xué)現(xiàn)象都可以用熱力學(xué)來解釋：“毫無疑問，我們能夠用熱力學(xué)和F·M·吉布斯方程來解決問題�！�

奧斯特瓦爾德所著的《分析化學(xué)基礎(chǔ)》一書，對分析化學(xué)下了精辟的定義：“分析化學(xué)是試驗(yàn)物質(zhì)和它們組成的工藝、在化學(xué)科學(xué)的應(yīng)用上扮演了重要的角色，因?yàn)樗�解決了許多技術(shù)問題�！睍�中描述了不同物質(zhì)的分離和鑒定方法，以及如何使沉淀的顆粒長大，以便于洗滌和過濾。

奧斯特瓦爾德將質(zhì)量作用定律應(yīng)用于電解質(zhì)的電離，并引入了離解常數(shù)概念。

奧斯特瓦爾德討論了電解質(zhì)之間的相互作用，提出在每一個反應(yīng)中，總是形成最難離解的物質(zhì)，于是他認(rèn)為中和反應(yīng)的結(jié)果生成水。他說：“如果我們把強(qiáng)酸加到弱酸鹽中，生成的鹽幾乎是完全電離的。如果往弱酸鹽溶液中加入強(qiáng)酸，陰離子將與氫離子結(jié)合形成弱酸。如果過量的醋酸鈉加到鹽酸中，不僅生成弱酸——醋酸，而且過量的醋酸鈉會抑制醋酸的離解，如果往這種溶液中加入強(qiáng)酸，氫離子濃度的改變是很小的�！鄙鲜鲇^點(diǎn)就是緩沖溶液和緩沖作用的理論。

奧斯特瓦爾德還提出了溶度積概念，他指出在電解質(zhì)的飽和水溶液中存在著一種平衡，固體物質(zhì)與溶液中未離解的物質(zhì)達(dá)到平衡，然后再與離解的部分達(dá)成平衡。由于固體物質(zhì)的濃度是恒定的，因此溶液中未離解物質(zhì)的濃度也是恒定的。如果離解出來的離子濃度是a和b，未離解物質(zhì)的濃度是c，那么：
ab＝kc

在一定溫度下，k是一個常數(shù)，所以kc和ab都是一個常數(shù)，因此，與溶液中固體物質(zhì)達(dá)成平衡的離子濃度的乘積就是一個固定的值，被稱為溶度積。

奧斯特瓦爾德對指示劑也有研究，他認(rèn)為指示劑是一種弱酸，其他弱酸給出它們的氫離子，使指示劑改變顏色。酚酞的未電離的形式是無色的，它的離子是有色的；甲基橙的未電離的形式是紅色的，它的離子是黃色的。在溶液中，甲基橙有一定程度的電離，所以顯示出混合的顏色，當(dāng)加入氫離子時，甲基橙的電離減弱，溶液變成紅色。這些觀點(diǎn)可以說是對指示劑變色作用的最早解釋。

1901年，奧斯特瓦爾德發(fā)表了他的著名的現(xiàn)代催化劑概念。這一概念建立在下列四方面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上：①過飽和溶液中結(jié)晶現(xiàn)象的催化作用；②均相體系的催化作用；③非均相體系的催化作用；④酶的催化作用。他提出：“催化現(xiàn)象的本質(zhì)在于某些物質(zhì)具有特別強(qiáng)烈的加速那些沒有它們參加時進(jìn)行得很慢的反應(yīng)的性質(zhì)。”；“任何物質(zhì)，凡是不參加到化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物中去，只是改變這個反應(yīng)的反應(yīng)速率者，即稱為催化劑�！彼�還指出催化劑只能加速反應(yīng)平衡的到達(dá)，而不能改變平衡常數(shù)。

由于對催化作用的深入研究，奧斯特瓦爾德成功地使氨在鉑上氧化轉(zhuǎn)變成一氧化氮，為現(xiàn)代硝酸工業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

由于奧斯特瓦爾德在研究催化作用上的貢獻(xiàn)，于1909年獲諾貝爾化學(xué)獎。奧斯特瓦爾德與范霍夫共同創(chuàng)辦了《物理化學(xué)雜志》，從此以后，物理化學(xué)這一分支學(xué)科開始形成和發(fā)展，因此后人常稱奧斯特瓦爾德是“物理化學(xué)之父”。

威廉·奧斯特瓦爾德 - 電離理論

1882年奧斯特瓦爾德?lián)�任里加大學(xué)化學(xué)教授，開始研究化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)，研究用酸作催化劑的乙酰胺的皂化反應(yīng)和醚、甲基醋酸的水解反應(yīng)，測定這些反應(yīng)的反應(yīng)速率。這些研究為1901年提出現(xiàn)代催化劑概念打下了基礎(chǔ)。

1884年后，阿累尼烏斯開始提出電離理論，他告訴奧斯特瓦爾德，溶液的導(dǎo)電性和奧斯特瓦爾德所研究的酸的親和力具有一致性。于是，奧斯特瓦爾德利用阿累尼烏斯的電導(dǎo)法重新測定了酸的親和力，發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)法比密度法要好得多。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果指出：對于一元強(qiáng)酸的溶液，隨著溶液濃度的稀釋，電導(dǎo)逐漸增大，當(dāng)溶液無限稀釋時，電導(dǎo)達(dá)到最大值。最后，奧斯特瓦爾德于1888年提出了稀釋定律。

當(dāng)年輕的阿累尼烏斯開始提出電解質(zhì)的電離理論時，曾經(jīng)遭到不少化學(xué)家的懷疑和反對。只有奧斯特瓦爾德和范霍夫積極支持這位年輕的學(xué)者。奧斯特瓦爾德親自到斯德哥爾摩與阿累尼烏斯會面，使這位年輕學(xué)者受到很大的鼓舞。奧斯特瓦爾德研究了醋酸甲酯的水解和蔗糖的轉(zhuǎn)化，以無機(jī)酸和有機(jī)酸作催化劑，他把從電導(dǎo)測出的每種酸對鹽酸的相對強(qiáng)度和每種酸對鹽酸的相對催化速率，分別與醋酸甲酯的水解和蔗糖的轉(zhuǎn)化對照，發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)的比值、醋酸甲酯水解速率的比值和蔗糖轉(zhuǎn)化速率的比值都近似地等于氫離子濃度的比值。從這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，電離理論把酸的催化作用解釋得一清二楚。反過來，奧斯特瓦爾德的實(shí)驗(yàn)恰好是電離理論的有力的實(shí)驗(yàn)證明。

奧斯特瓦爾德在他所寫的教科書里和在講課時，都積極地傳播電離理論，并指出如何應(yīng)用這一理論來解釋各類化學(xué)反應(yīng)，例如分析化學(xué)中所用的一些反應(yīng)。奧斯特瓦爾德有許多美國學(xué)生，因此電離理論也在美國傳播開了

威廉·奧斯特瓦爾德 - 退休之后

奧斯特瓦爾德退休比較早，于1906年從萊比錫大學(xué)退休，年僅五十二歲。退休以后，雖然曾經(jīng)擔(dān)任過哈佛大學(xué)客座教授，也從事過顏色理論的研究。但是，大部分時間是在風(fēng)景優(yōu)美的萊比錫附近的格羅斯伯登小村中過著隱居生活，并撰寫自傳。1932年4月4日，奧斯特瓦爾德因病逝世，享年78歲。

威廉·奧斯特瓦爾德 - 兒子簡介

奧斯特瓦爾德的第二個兒子C．W．W．奧斯特瓦爾德是膠體化學(xué)的創(chuàng)始人之一。1907年，他在萊比錫大學(xué)任教，二年之后到美國工作，1915年任加州大學(xué)伯克利分校膠體化學(xué)教授，1923年擔(dān)任萊比錫物理-化學(xué)研究所化學(xué)部主任。C．W．W．奧斯特瓦爾德將膠體定義為多相分散體系，顆粒大小為1—100毫微米。他還發(fā)現(xiàn)膠體的光散射現(xiàn)象，發(fā)明了泡沫分析法法。

威廉·奧斯特瓦爾德 - 主要著作

1：《普通化學(xué)教程》

2：《電化學(xué)》

3：《分析化學(xué)的基礎(chǔ)》