Ιάκωβος Ερρίκος βαν’τ Χοφ (1852 – 1911) Ολλανδός χημικός, που τιμήθηκε με το πρώτο χρονικά Βραβείο Νόμπελ Χημείας

Φωτογραφία του βαν’τ Χοφ κατά την τελευταία δεκαετία της ζωής του, στο αποκορύφωμα της σταδιοδρομίας του

Ο Ιάκωβος Ερρίκος βαν’τ Χοφ (Jacobus Henricus van ‘t Hoff, Jr., 30 Αυγούστου 1852 – 1 Μαρτίου 1911) ήταν Ολλανδός χημικός, που τιμήθηκε με το πρώτο χρονικά Βραβείο Νόμπελ Χημείας. Ασχολήθηκε κυρίως με την οργανική χημεία και τη φυσικοχημεία, ενώ είναι γνωστός για τις ανακαλύψεις του στην κινητική των αντιδράσεων, τη χημική ισορροπία, την ωσμωτική πίεση και τη στερεοχημεία. Οι έρευνές του σε αυτά τα αντικείμενα βοήθησαν καθοριστικά, και δικαίως θεωρείται, ως ένας εκ των θεμελιωτών της Φυσικοχημείας.

Ο Ιάκωβος Ερρίκος βαν’τ Χοφ γεννήθηκε στο Ρότερνταμ ως το τρίτο από τα επτά παιδιά του ιατρού Ιακώβου Ερρίκου βαν’τ Χοφ και της Αλίντα Κολφ-βαν’τ Χοφ. Από παιδί ενδιαφερόταν για τη φύση και την επιστήμη, και συμμετείχε συχνά σε βοτανικές εκδρομές. Στα πρώτα του χρόνια στο σχολείο έδειξε και ισχυρό ενδιαφέρον για την ποίηση και τη φιλοσοφία, με τον Λόρδο Βύρωνα να αποτελεί το ίνδαλμά του.

Παρά τις επιθυμίες του πατέρα του, ο νεαρός βαν’τ Χοφ επέλεξε να σπουδάσει χημεία. Αρχικώς εγγράφηκε στο Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας του Ντελφτ και έμεινε εκεί μέχρι το 1871, οπότε και πήρε πτυχίο «χημικού τεχνολόγου», έχοντας τελειώσει ένα έτος πριν την κανονική διάρκεια σπουδών. Στη συνέχεια εγγράφηκε στο Πανεπιστήμιο του Λέιντεν για να σπουδάσει χημεία και ακολούθως μελέτησε στη Βόννη της Γερμανίας με τον Άουγκουστ Κεκούλε και στο Παρίσι με τον Σαρλ-Αντόλφ Βυρτς. Τελικώς πήρε το διδακτορικό του με τον Έντουαρντ Μούλντερ στο Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης το 1874.

Το 1878 ο βαν’τ Χοφ πήρε ως σύζυγό του τη Γιοχάνα Φρανσίνα Μες (Mees). Απέκτησαν δύο κόρες και δύο γιους. Ο χημικός βαν’τ Χοφ απεβίωσε από φυματίωση σε ηλικία 58 ετών στο Στέγκλιτς, κοντά στο Βερολίνο.

Το έργο του

Ο βαν’τ Χοφ είχε ήδη δημοσιεύσει την πρώτη από τις σημαντικές συνεισφορές του στην οργανική χημεία πριν ακόμα πάρει το διδακτορικό του: Το 1874 ερμήνευσε το φαινόμενο της οπτικής ενεργότητας συμπεραίνοντας ότι οι χημικοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων άνθρακα και των γειτονικών τους ήταν προσανατολισμένοι προς τις γωνίες ενός κανονικού τετραέδρου. Αυτή η τριδιάστατη δομή ήταν υπεύθυνη για τα ισομερή που βρίσκονται στη φύση. Μοιράζεται την ανακάλυψη αυτή με τον Γάλλο χημικό Ζοζέφ λε Μπελ, που ανέπτυξε ανεξάρτητα την ίδια θεωρία.

Ο βαν’τ Χοφ δημοσίευσε τις έρευνές του στη στερεοχημεία στο βιβλίο του La chimie dans l’espace (1874). Εκείνη την εποχή η θεωρία του κρίθηκε ως επαναστατική και δέχθηκε ισχυρή κριτική από το επιστημονικό κατεστημένο. Για παράδειγμα, ο συντάκτης του γερμανικού περιοδικού Journal für praktische Chemie Χέρμαν Κόλμπε, δήλωσε:

«Κάποιος δρ. Χ. βαν’τ Χοφ της Κτηνιατρικής Σχολής στην Ουτρέχτη δεν αρέσκεται, προφανώς, στην ακριβή χημική διερεύνηση. Το θεώρησε πιο άνετο να καβαλήσει τον Πήγασο (προφανώς δανεισμένο από την Κτηνιατρική Σχολή) και να διακηρύξει στη ‘La chimie dans l’espace’ του το πώς τα άτομα τού φαίνονται να είναι διατεταγμένα στον χώρο, όταν τα βλέπει από τον χημικό Παρνασσό, όπου έχει φθάσει με τολμηρή πτήση.»

Ο βαν’τ Χοφ ήταν πράγματι τότε λέκτορας χημείας και φυσικής στο Κτηνιατρικό Κολέγιο της Ουτρέχτης. Στη συνέχεια διορίσθηκε καθηγητής της χημείας, της ορυκτολογίας και της γεωλογίας στο Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ επί σχεδόν 18 χρόνια, προτού γίνει τελικώς ο πρόεδρος του Τμήματος Χημείας εκεί.

Το 1884 ο βαν’τ Χοφ δημοσίευσε την έρευνά του στην κινητική των χημικών αντιδράσεων, υπό τον τίτλο Études de Dynamique chimique (= «Μελέτες στη Χημική Δυναμική»). Σε αυτό το βιβλίο περιγράφει μία νέα μέθοδο για τον προσδιορισμό της τάξεως μιας αντιδράσεως με τη χρήση διαγραμμάτων και εφαρμόζει τους νόμους της θερμοδυναμικής στις χημικές ισορροπίες. Εισάγει επίσης τη σύγχρονη έννοια της χημικής συγγένειας. Το 1886 έδειξε ότι υπάρχει μία ομοιότητα ανάμεσα στη συμπεριφορά των αραιών διαλυμάτων και των αερίων. Το 1887 ίδρυσε μαζί με τον Γερμανό χημικό Βίλχελμ Όστβαλντ το επιστημονικό περιοδικό Zeitschrift für physikalische Chemie (Περιοδικό της φυσικής Χημείας). Εργάσθηκε πάνω στη θεωρία του Σβάντε Αρρένιους για τη διάσπαση των ηλεκτρολυτών και το 1889 παρέσχε φυσική δικαιολόγηση για την Εξίσωση του Αρρένιους. Το 1896 ο βαν’τ Χοφ έγινε καθηγητής στην Πρωσική Ακαδημία Επιστημών στο Βερολίνο. Οι μελέτες του για τα αποθέματα άλατος στο Στάσφουρτ ήταν μία σημαντική συνεισφορά στη χημική βιομηχανία της Πρωσίας.

Ο βαν’τ Χοφ ολοκλήρωσε την επιστημονική του σταδιοδρομία στο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου. Το 1901 του απονεμήθηκε το πρώτο στην Ιστορία Βραβείο Νόμπελ Χημείας για την εργασία του επί των διαλυμάτων, που όπως προαναφέρθηκε απέδειξε ότι πολύ αραιά διαλύματα ακολουθούν ποσοτικούς νόμους που μοιάζουν πολύ με τους νόμους που περιγράφουν τη συμπεριφορά των αερίων.

Ανάμεσα στους αξιόλογους φοιτητές του βαν’τ Χοφ υπήρξε ο Ιρλανδός φυσικοχημικός Φρέντερικ Ντόναν (1870-1956).

Τιμητικές διακρίσεις

Εκτός του Βραβείου Νόμπελ, ο Ιάκωβος Ερρίκος βαν’τ Χοφ τιμήθηκε και με τα εξής βραβεία:

• Μετάλλιο Ντέιβυ της βρετανικής Βασιλικής Εταιρείας (1893, μαζί με τον Λε Μπελ)
• Μετάλλιο Χέλμχολτζ της Πρωσικής Ακαδημίας Επιστημών (1911)

Επίσης, τιμήθηκε με τις παρακάτω διακρίσεις:

• Μέλος της Βασιλικής Ολλανδικής Ακαδημίας Επιστημών (1885)
• Ιππότης της Λεγεώνας της τιμής (1894)
• Επίτιμο μέλος της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας (1898)
• Επίτιμος διδάκτορας των αμερικανικών Πανεπιστημίων Γέηλ και Χάρβαρντ (1901)
• Επίτιμος διδάκτορας των βρετανικών Πανεπιστημίων Βικτωρίας και Μάντσεστερ (1903)
• Μέλος της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών (1905)
• Επίτιμος διδάκτορας του γερμανικού Πανεπιστημίου της Χαϊδελβέργης (1908)
• Γερουσιαστής της Εταιρείας του Αυτοκράτορα Γουιλιέλμου (1911)
• Επίτιμο μέλος της Βρετανικής Χημικής Εταιρείας

Ονομάσθηκαν προς τιμή του

• Εξίσωση βαν’τ Χοφ
• Παράγοντας βαν’τ Χοφ
• Κανόνας Λε Μπελ – βαν’τ Χοφ
• Ο κρατήρας Βαν’τ Χοφ στην αόρατη από τη Γη πλευρά της Σελήνης

Βιβλιογραφία

• Coffey, Patrick: Cathedrals of Science: The Personalities and Rivalries That Made Modern Chemistry, Oxford University Press, 2008, ISBN 978-0-19-532134-0
• Hornix, W.J., Mannaerts, S.H.W.M.: van ‘t Hoff and the emergence of Chemical Thermodynamics, Delft University Press, 2001, ISBN 90-407-2259-5