Σύνοψη

Ο Jacobus Henricus (Henri) van 't Hoff (Ρότερνταμ, 30 Αυγούστου 1852 - Steglitz (Βερολίνο), 1 Μαρτίου 1911) ήταν Ολλανδός χημικός και κάτοχος του πρώτου βραβείου Νόμπελ Χημείας (1901). Θεωρείται ένας από τους θεμελιωτές της στερεοχημείας και της φυσικής χημείας.

Ο van 't Hoff γεννήθηκε στο Ρότερνταμ, γιος του γιατρού Jacobus Henricus van 't Hoff και της Alida Jacoba Kolff και εγγονός του συνονόματού του Jacobus van 't Hoff, ο οποίος διετέλεσε δήμαρχος του Heerjansdam, μεταξύ άλλων. Από νεαρή ηλικία ενδιαφερόταν για την επιστήμη και αγαπούσε τη φύση. Για παράδειγμα, συμμετείχε συχνά σε βοτανικές εκδρομές, αλλά τον ενδιέφερε επίσης η φιλοσοφία και η προτίμησή του για την ποίηση ήταν εμφανής ήδη από τα πρώτα σχολικά του χρόνια. Για παράδειγμα, ο Άγγλος ρομαντικός ποιητής Λόρδος Μπάιρον θα ήταν το είδωλό του.

Μετά την προαγωγή του ο Van 't Hoff παντρεύτηκε την Johanna Francina Mees στις 27 Δεκεμβρίου 1878. Από το γάμο αυτό γεννήθηκαν τέσσερα παιδιά: δύο κόρες, η Johanna Francina (γεννηθείσα το 1880) και η Aleida Jacoba (γεννηθείσα το 1882) και δύο γιοι: Jacobus Hendricus (γεννημένος το 1883) και Govert Jacob (γεννημένος το 1889).

Ο Βαν 'τ Χοφ πήγε στην ανώτερη αστική σχολή (HBS) του Ρότερνταμ, και στη συνέχεια, παρά την επιθυμία του πατέρα του, άρχισε να σπουδάζει χημεία στην Πολυτεχνική Σχολή του Ντελφτ (το σημερινό Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Ντελφτ), όπου, σε μόλις δύο χρόνια -αντί των συνηθισμένων τριών- έλαβε το δίπλωμα του χημικού τεχνολόγου στις 8 Ιουλίου 1871.

Αφού εργάστηκε και σπούδασε στο Leiden για ένα χρόνο, έφυγε για τη Βόννη, όπου εργάστηκε στο διάσημο εργαστήριο του Friedrich Kekulé. Τον Ιούνιο του 1873 επέστρεψε στις Κάτω Χώρες για να πάρει το διδακτορικό του δίπλωμα στην Ουτρέχτη τον Δεκέμβριο. Στη συνέχεια πήγε στο Παρίσι για να συνεχίσει τις σπουδές του με τον Charles-Adolphe Wurtz. Και εδώ, επίσης, δεν έμεινε για πολύ. Τον Σεπτέμβριο του 1874, επέστρεψε στις Κάτω Χώρες, στην Ουτρέχτη, για να σπουδάσει υπό τον καθηγητή Eduard Mulder για το διδακτορικό του με μια διατριβή που μετά βίας κατάφερε να ξεπεράσει τη μετριότητα. Ο τίτλος της διατριβής του ήταν Bijdrage tot de kennis van de cyaanazijnzuur en het malonzuur.

Εν τω μεταξύ, είχε ήδη κάνει μια σημαντική ανακάλυψη. Μέχρι την εποχή του, οι χημικοί δομικοί τύποι θεωρούνταν μόνο σε επίπεδο επίπεδο. Ήταν ο πρώτος που συνειδητοποίησε ότι τα μόρια είναι τρισδιάστατα αντικείμενα και ότι αυτό μπορεί να έχει μεγάλη χημική σημασία. Για παράδειγμα, ένα μόριο μεθανίου (CH4) αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα στο κέντρο και τέσσερα άτομα υδρογόνου γύρω από αυτό σε σχήμα τετραέδρου. Εάν τα τέσσερα άτομα αντικατασταθούν από τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες (π.χ. H, F, Cl και Br), αυτό μπορεί να γίνει με δύο τρόπους. Τα δύο μόρια είναι το καθρέφτισμα του ενός του άλλου (όπως ένα αριστερό και ένα δεξί γάντι), αλλά δεν μπορούν να μεταφερθούν το ένα στο άλλο χωρίς να σπάσουν οι δεσμοί. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται χειραλλικότητα και η μελέτη των διαφορετικών μορίων, των στερεοϊσομερών, ονομάζεται στερεοχημεία.

Ο Van 't Hoff είναι - μαζί με τον Γάλλο χημικό Joseph Achille Le Bel - ο θεμελιωτής αυτού του κλάδου της χημείας, ο οποίος είναι ιδιαίτερα σημαντικός για τη βιολογία. Έγραψε για πρώτη φορά ένα φυλλάδιο για το θέμα (στα ολλανδικά το 1874), με τίτλο: Proposal tot Uitbreiding der Tegenwoordige in de Scheikunde gebruikte Structuurformules in de Ruimte, benevens een daarmee verbonden Opmerking omtrent het Verband tusschen Optisch Actief Vermogen en chemische Constitutie van Organische Verbindingen. Το 1875 κυκλοφόρησε μια γαλλική μετάφραση: La Chimie dans l'espace. Παρά τις ελπίδες του, τα γραπτά του δεν έτυχαν σχεδόν καθόλου προσοχής. Αυτό άλλαξε όταν ο Johannes Wislicenus δημοσίευσε μια γερμανική μετάφραση το 1876, με την άδεια του Van 't Hoff: Die Lagerung der Atome im Raume. Ο διακεκριμένος Γερμανός χημικός Hermann Kolbe απέρριψε αρχικά τα τρισδιάστατα μοντέλα του Van 't Hoff, αλλά αυτό έφερε τη δημοσίευσή του στην προσοχή των χημικών που ήθελαν να διαβάσουν για τι μιλούσε ο Kolbe. Το γενικό συμπέρασμα ήταν ότι ο Van 't Hoff είχε κάνει καλή δουλειά. Στη συνέχεια μεταφράστηκε και σε (τότε επιστημονικά) λιγότερο σημαντικές γλώσσες, όπως τα αγγλικά το 1891.

Μετά την απόκτηση του διδακτορικού του, εργάστηκε ως βοηθός στο τότε Rijks Veeartsenijschool, τον προκάτοχο της σημερινής Κτηνιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Ουτρέχτης. Δεν έμεινε εκεί για πολύ. Το 1877 μετακόμισε στο Άμστερνταμ, όπου έγινε λέκτορας στο Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ. Ένα χρόνο αργότερα, το 1878, διορίστηκε καθηγητής χημείας, ορυκτολογίας και γεωλογίας. Αν και στην αρχή δυσκολεύτηκε να βρει δουλειά, σύντομα έγινε διάσημος στο εξωτερικό. Το Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ φοβήθηκε μήπως τον χάσει και του έχτισε ένα νέο, καλά εξοπλισμένο εργαστήριο. Ήταν τόσο απασχολημένος με όλους τους φοιτητές που ήθελαν να έρθουν και να σπουδάσουν μαζί του, που τελικά αποφάσισε το 1896 να πάει να εργαστεί στην Πρωσική Ακαδημία Επιστημών.

Το 1885 εξελέγη μέλος της Βασιλικής Ολλανδικής Ακαδημίας Τεχνών και Επιστημών (KNAW), αφού η υποψηφιότητά του είχε εμποδιστεί από το 1880 λόγω έλλειψης υποστηρικτών - απόδειξη ότι οι ιδέες του εκτιμούνταν μόνο μέτρια στη χώρα του.

Το 2017, ο Δρ Van 't Hoff επιλέχθηκε για το Walk of Fame των αποφοίτων με την ευκαιρία της 175ης επετείου του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Delft. Ο Van 't Hoff έλαβε αυτή την τιμή επειδή είναι ο πρώτος νικητής του βραβείου Νόμπελ Χημείας.

Η στερεοχημεία δεν είναι το θέμα για το οποίο ο Van 't Hoff έλαβε το βραβείο Νόμπελ. Για μεγάλο χρονικό διάστημα ενδιαφερόταν να επεκτείνει το πεδίο εφαρμογής της θερμοδυναμικής. Συνειδητοποίησε ότι τα μόρια σε αραιά διαλύματα μπορεί να συμπεριφέρονται με παρόμοιο τρόπο όπως τα μόρια σε ένα αέριο. Για την τελευταία περίπτωση, η θερμοδυναμική ήταν ήδη αρκετά ανεπτυγμένη. Ο Van 't Hoff έδειξε ότι στην περίπτωση της όσμωσης μέσω μιας μεμβράνης που επιτρέπει τη διέλευση του υγρού, αλλά όχι των διαλυμένων σωματιδίων, μπορεί κανείς να περιγράψει τη συμπεριφορά με έναν νόμο που μοιάζει πολύ με τον νόμο των αερίων. Με αυτόν τον τρόπο εισήγαγε την έννοια της οσμωτικής πίεσης. Αυτό ήταν τόσο ορόσημο όσο και η στερεοχημεία, διότι με την όσμωση μπορούσε κανείς να προσδιορίσει μοριακά βάρη (μοριακές μάζες). Η ώσμωση είναι στην πραγματικότητα ένα φαινόμενο κολλητικότητας, το οποίο δεν καθορίζεται από τη μάζα των μορίων, αλλά από τον αριθμό τους. Αν ξεκινήσει κανείς από μια γνωστή μάζα μιας άγνωστης ουσίας και τη διαλύσει, μπορεί να προσδιορίσει τον αριθμό των μορίων σε ένα οσμωτικό πείραμα και από αυτό το βάρος ενός μορίου.

Έθεσε επίσης τα θεμέλια για την περιγραφή δύο άλλων κολλητικών φαινομένων, της πτώσης του σημείου πήξης και της αύξησης του σημείου βρασμού. Και τα δύο μπορούν να περιγραφούν από έναν νόμο που φέρει το όνομά του. Στο νόμο αυτό, ο παράγοντας Van 't Hoff είναι ένα μέγεθος χωρίς διαστάσεις.

Ο Van 't Hoff θεωρείται ένας από τους θεμελιωτές της φυσικής χημείας. Μαζί με τον Wilhelm Ostwald ίδρυσε το 1887 την Zeitschrift für physikalische Chemie. Πριν από αυτό, η χημεία επικεντρωνόταν περισσότερο στη σύνθεση (παραγωγή νέων ενώσεων) και στην ανάλυση (προσδιορισμός του τι είχε πράγματι παραχθεί). Και οι δύο μορφές επικεντρώνονταν περισσότερο στην ποιοτική περιγραφή παρά στους ποσοτικούς νόμους, για τους οποίους ήταν γνωστή η φυσική. Ο Van 't Hoff έδειξε ότι οι δύο προσεγγίσεις μπορούσαν να συνδυαστούν και ότι αυτό οδήγησε σε σημαντική αμοιβαία γονιμοποίηση. Με τον τρόπο αυτό, συνέβαλε σημαντικά στο να καταστεί η χημεία μια ολοκληρωμένη επιστήμη.

Ο Van 't Hoff θα παραμείνει στο Βερολίνο μέχρι το θάνατό του, ακόμη και όταν το 1906 η πνευμονική φυματίωση προκάλεσε την επιδείνωση της υγείας του σε τέτοιο βαθμό που αναγκάστηκε να σταματήσει την επιστημονική του έρευνα. Πέθανε την 1η Μαρτίου 1911 σε ηλικία 58 ετών στο Βερολίνο. Λίγο μετά το θάνατό του, σχηματίστηκε μια επιτροπή για την ανέγερση ενός μνημείου και τη δημιουργία ενός ταμείου για την προώθηση της χημικής έρευνας. Η φήμη του ήταν τέτοια που η συλλογή κεφαλαίων ήταν επιτυχής, έτσι ώστε ήδη το 1913 ιδρύθηκε το Ταμείο Van 't Hoff, το οποίο εξακολουθεί να υπάρχει και να παρέχει υποτροφίες σε φοιτητές και να διοργανώνει τη διάλεξη Van 't Hoff από έναν διεθνή χημικό κάθε πέντε χρόνια.

Η επιτροπή αρχικά σχεδίαζε να ανεγείρει ένα μνημείο στο Άμστερνταμ, αλλά όταν οι δημοτικές αρχές δεν συνεργάστηκαν, μεταφέρθηκε στη γενέτειρά του, το Ρότερνταμ. Εκεί, στις 17 Απριλίου 1915, ένα άγαλμα του Van 't Hoff, σχεδιασμένο από τον γλύπτη Charles van Wijk, αποκαλύφθηκε στην πλατεία μπροστά από το HBS (γυμνάσιο), όπου ήταν ένας από τους πρώτους μαθητές.

Επιπλέον, δύο επιστημονικά ινστιτούτα στις Κάτω Χώρες φέρουν το όνομα του Van 't Hoff: το Εργαστήριο Van 't Hoff, που ιδρύθηκε το 1904 και υπάγεται στο Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης (σήμερα Εργαστήριο Φυσικής και Κολλοειδούς Χημείας Van 't Hoff) και το Ινστιτούτο Van 't Hoff που υπάγεται στο Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ (σήμερα Ινστιτούτο Μοριακών Επιστημών Van 't Hoff). Επιπλέον, από το 1967 έως το 1990 η εργαστηριακή σχολή (σχολή αναλυτών) στο Ρότερνταμ έφερε το όνομα "Van 't Hoff Institute".

Πηγές

1. Ιάκωβος Ερρίκος βαν'τ Χοφ
2. Jacobus van 't Hoff