Giỏ hàng

KÌ 2. SỰ RA ĐỜI CỦA HÓA LÍ VÀ HÓA SINH

KÌ 2. SỰ RA ĐỜI CỦA HÓA LÍ VÀ HÓA SINH

Rất nhiều nghiên cứu nền tảng về hóa học đã được tiến hành trong hai thập kỉ cuối của thế kỉ 19 và như Westgren đã từng viết trong cuốn Nobel The Man and His Prizes thì: "Trong những năm đầu tiên, vấn đề với Viện hàn lâm chỉ đơn thuần là việc quyết định thứ tự các nhà khoa học sẽ được trao giải thưởng". Với giải thưởng đầu tiên vào năm 1901, Viện hàn lâm xem xét 20 đề cử, nhưng không dưới 11 đề cử là dành cho van 't Hoff. Trong khóa luận tốt nghiệp ĐH Utrecht năm 1874, van 't Hoff đã công bố đề xuất về nguyên tử carbon có 4 liên kết hướng về các góc của một tứ diện đều – đây chính là một trong những khái niệm nền tảng của Hóa học Hữu cơ hiện đại. Tuy nhiên, giải Nobel được trao cho những thành tựu về sau của ông là "khám phá ra các định luật về động lực hóa học và áp suất thẩm thấu trong các dung dịch", công bố vào các năm 1884 và 1886 khi ông đang là giáo sư tại Amsterdam.

Trong công trình năm 1886, van 't Hoff đã chỉ ra rằng "đa số các hợp chất hóa học khi hòa tan sẽ tạo ra một áp suất thẩm thấu bằng áp suất gây ra bởi chất tan, nếu như ở cùng nhiệt độ chất tan nằm ở trạng thái khí và chiếm một thể tích bằng thể tích dung dịch". Có một ngoại lệ rõ ràng là các chất điện li (các acid, base và muối của chúng). Nhưng về sau Svante Arrhenius đã cho thấy rằng sự bất thường này có thể được giải thích nếu xem rằng các chất điện li trong nước bị phân li thành các ion. Từ năm 1884, Arrhenius đã trình bày các khái niệm cơ bản về thuyết điện li trong luận án tiến sĩ của ông tại Uppsala, tuy chúng không nhận được sự đồng thuận hoàn toàn từ các giảng viên trong khoa. Sau đó, Arrhenius đã cộng tác và nhận được nhiều hỗ trợ từ Wilhelm Ostwald và về sau là với cả van't Hoff. Năm 1903, Arrhenius cũng đánh được giải Nobel.

Giải Nobel Hóa học năm 1909 được trao cho Ostwald để công nhận những công trình của ông về "xúc tác, cân bằng và tốc độ phản ứng hóa học". Ostwald đã theo đuổi hướng nghiên cứu của mình từ năm 1878, khi còn đang làm khóa luận tốt nghiệp. Ông đã chỉ ra rằng tốc độ của các phản ứng xúc tác bởi acid tỉ lệ thuận với bình phương của lực acid, được đo bằng phép chuẩn độ base. Nghiên cứu của ông không chỉ hỗ trợ cho thuyết điện li của Arrhenius mà còn cho cả lí thuyết của van't Hoff về áp suất thẩm thấu. Ostwald là sáng lập viên và chủ bút của Zeitschrift für Physikalische Chemie (Tạp chí Hóa Lí). Sự ra đời của tạp chí khoa học này được xem là cột mốc đánh dấu sự xuất hiện của một nhánh hóa học mới.

Bên cạnh đó, nhiều công trình nền tảng trong các lĩnh vực truyền thống cũng đã được tiến hành, đặc biệt là hóa học hữu cơ và hóa học về các hợp chất thiên nhiên, điều này được phản ánh rõ qua các giải thưởng Nobel đầu tiên. Ví dụ như "nghiên cứu tổng hợp các nhóm đường và purine" của Emil Hermann Fischer (1902) hay "nghiên cứu về thuốc nhuộm hữu cơ và các hợp chất hydroaromatic (dẫn xuất hydrogen hóa của vòng thơm)" của Adolf von Baeyer (1905). Không dừng lại ở đó, Ủy ban Nobel còn cho thấy sự cởi mở và tầm nhìn xa, qua việc vượt qua biên giới khoa học để công nhận những thành tựu liên quan đến sinh học, mà mở đầu là giải Nobel Hóa học năm 1907 của Eduard Buchner bởi "những nghiên cứu trong lĩnh vực hóa sinh và khám phá ra sự lên men không cần tế bào".

Hai trong số các giải Nobel đầu tiên được trao cho những khám phá về các nguyên tố hoá học mới. Năm 1904, Sir William Ramsay đánh giải thưởng nhờ khám phá ra một nhóm nguyên tố mới, kém hoạt động hoá học, gọi là các khí quý. Khi quý đầu tiên có lập được là argon (tên gọi bắt nguồn từ tiếng Hi Lạp, argos, nghĩa là "lười" hoặc "bất động"), do Ramsay tìm ra vào năm 1894 khi cộng tác cùng Lord Rayleigh của Viện Hoàng gia, chủ nhân của giải Nobel Vật lí 1904. Năm 1895, Ramsay khám phá ra nguyên tố helium nhờ quan sát quang phổ mặt trời (tên gọi này bắt nguồn từ Helios - thần mặt trời trong thần thoại Hi Lạp). Sau đó, vào năm 1898, bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng, ông và Morris Travers tiếp tục tìm ra neon (có nghĩa là "mới"), krypton ("ẩn giấu") và xenon ("kì dị"). Một giải thưởng khác liên quan đến việc tìm ra nguyên tố mới là của Henri Moissan ở Paris. Ông được vinh danh vào năm 1906 nhờ thành tựu cô lập được fluorine và phát minh ra lò điện (khi nghiên cứu điều chế kim cương nhân tạo).

Năm 1908, Ernest Rutherford, giáo sư vật lí ở Manchester (người được xem là "cha đẻ của vật lí hạt nhân") giành được giải Nobel Hoá học nhờ "nghiên cứu về sự phân rã các nguyên tố và hoá học các chất phóng xạ". Thành tựu "phát hiện và nghiên cứu hiện tượng phóng xạ" của Henri Becquerel và vợ chồng Curie đã được trao giải Nobel Vật lí 1903, tuy nhiên Rutherford đã thực hiện được chuyển hoá nguyên tố này thành nguyên tố khác - giấc mơ của mọi nhà giả kim thuật hàng bao thế kỉ trước. Khi nghiên cứu sự phân rã uranium, ông phát hiện ra hai loại phóng xạ - đặt tên là tia α và β - và dựa vào độ lệch trong điện trường và từ trường mà ông có thể biết được tia α chứa các hạt mang điện tích dương. Việc chứng minh được các hạt mang điện đó là hạt nhân helium đã mang về cho ông giải Nobel Hoá học.

Tìm hiểu các tài liệu của KEM: