Номер 11, страница 30 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

11. Подготовьте сообщение о жизни и творчестве С. Аррениуса.

Жизнь и творчество Сванте Аррениуса

Сванте Август Аррениус (19 февраля 1859 – 2 октября 1927) — выдающийся шведский учёный, физико-химик и астрофизик, который считается одним из основателей физической химии. Его новаторские работы принесли ему Нобелевскую премию по химии и навсегда изменили научное понимание множества природных процессов.

Ранние годы и образование

Аррениус родился в имении Вейк, недалеко от Уппсалы в Швеции. С раннего детства он проявлял исключительные способности к математическим вычислениям. В 1876 году он поступил в Уппсальский университет, где изучал физику, химию и математику. Однако, будучи неудовлетворённым консервативными методами преподавания, он в 1881 году переехал в Стокгольм, чтобы проводить исследования в Шведской королевской академии наук под руководством физика Эрика Эдлунда. Именно здесь он начал работу, которая легла в основу его главной теории.

Теория электролитической диссоциации

Главным научным достижением Аррениуса является создание теории электролитической диссоциации, которую он представил в своей докторской диссертации в 1884 году. Суть теории заключалась в революционном предположении, что соли, кислоты и основания (электролиты) при растворении в воде распадаются на электрически заряженные частицы — ионы. Эта, казалось бы, простая идея позволила объяснить целый ряд явлений, которые до этого не имели научного обоснования:

• Проводимость растворов: Электрический ток в растворах электролитов переносится не целыми молекулами, а свободными ионами, движущимися к противоположно заряженным электродам.
• Аномалии коллигативных свойств: Растворы электролитов демонстрируют большее, чем ожидалось по расчетам, понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения. Аррениус объяснил это тем, что каждая распавшаяся молекула создаёт в растворе несколько частиц (ионов), увеличивая их общую концентрацию, от которой и зависят эти свойства.

Изначально научное сообщество встретило диссертацию Аррениуса с большим скепсисом, и профессора Уппсальского университета присвоили ей крайне низкую оценку. Однако работа получила поддержку со стороны ведущих европейских химиков — Вильгельма Оствальда и Якоба Вант-Гоффа, что способствовало её широкому признанию. В 1903 году за создание этой теории Сванте Аррениус был удостоен Нобелевской премии по химии.

Уравнение Аррениуса

В 1889 году Аррениус сделал ещё один фундаментальный вклад в химию, предложив уравнение, которое количественно связывает скорость химической реакции с температурой. Это уравнение стало краеугольным камнем химической кинетики.

Формула имеет вид:

$k = A \cdot e^{-E_a / (RT)}$

где k — константа скорости реакции, A — предэкспоненциальный множитель (характеризует частоту и эффективность столкновений молекул), E_a — энергия активации (минимальная энергия, необходимая для начала реакции), R — универсальная газовая постоянная, а T — абсолютная температура. Уравнение показывает, что скорость реакции экспоненциально возрастает с повышением температуры и уменьшается с ростом энергии активации.

Другие области исследований

Научные интересы Аррениуса были чрезвычайно широки и не ограничивались только химией:

• Иммунохимия: Он одним из первых применил законы физической химии к изучению реакций между токсинами и антитоксинами, заложив основы количественной иммунохимии.
• Геофизика и климатология: В 1896 году Аррениус выдвинул гипотезу о влиянии концентрации углекислого газа ($CO_2$) в атмосфере на глобальный климат. Он рассчитал, что изменение содержания $CO_2$ может вызывать ледниковые периоды или глобальные потепления, создав первую в истории количественную модель парникового эффекта.
• Космогония: Он был активным сторонником теории панспермии, предполагая, что жизнь на Землю могла быть занесена из космоса в виде микроскопических спор, переносимых давлением света от звезды к звезде.

Наследие

Сванте Аррениус оставил после себя огромное научное наследие. Он не только стал одним из отцов-основателей физической химии, но и заложил основы современных представлений о климате, иммунологии и происхождении жизни. Его способность применять фундаментальные физические законы к широкому кругу явлений — от химических реакций до глобальных планетарных процессов — делает его одной из ключевых и наиболее дальновидных фигур в истории науки.

Ответ: Представлено развернутое сообщение о жизни и творчестве С. Аррениуса, охватывающее его биографию, ключевые научные достижения (теорию электролитической диссоциации, уравнение Аррениуса), а также вклад в другие области науки, такие как климатология и иммунохимия, и его общее научное наследие.