ולטר נרנסט

ולטר הרמן נרנסטגרמנית: Walther Hermann Nernst‏; 25 ביוני 1864 - 18 בנובמבר 1941) היה כימאי גרמני, חתן פרס נובל לכימיה לשנת 1920, "על מחקריו בתרמוכימיה". נרנסט עזר לבסס את התחום המודרני של כימיה פיזיקלית, ותרם לאלקטרוכימיה, תרמודינמיקה, פיזיקה של מצב מוצק ופוטוכימיה. הוא ידוע גם בזכות גילוי משוואת נרנסט.

נרנסט נולד בבריזן, פרוסיה לאב גרמני ואם פולניה. הוא למד פיזיקה ומתמטיקה באוניברסיטאות של ציריך, ברלין וגראץ. אחרי שעבד תקופה מסוימת בלייפציג, הוא יסד את המוסד לכימיה פיזיקלית ואלקטרוכימיה בגטינגן. ב-1898 המציא נרנסט נורת להט חשמלית בעלת חוט להט מחומר קרמי, מנורת נרנסט. כמו כן המציא מקור אור תת-אדום לשימוש בספקטרוסקופיה, בשם זוהר נרנסט.

נרנסט חקר לחץ אוסמוטי ואלקטרוכימיה. בסביבות 1906 הוא ביסס את מה שנקרא בפיו "תאוריית החום" ובהמשך נודע בתור החוק השלישי של התרמודינמיקה (אשר מתאר את התנהגות החומר כאשר הטמפרטורה קרובה לאפס המוחלט).

ב-1920 קיבל נרנסט פרס נובל לכימיה בעקבות עבודתו בתרמוכימיה. ב-1924 הפך לראש המכון הפיזיקלי-כימי בברלין ופרש מתפקיד זה ב-1933. לאחר מכן עבד בתחומי האלקטרואקוסטיקה ואסטרופיזיקה.

ב-1930 המציא נרנסט פסנתר חשמלי, תוך החלפת תיבת התהודה בפיקאפ ובמגברי צליל חשמליים כפי שהדבר נעשה בגיטרה חשמלית.

ולטר נרנסט
Walther Hermann Nernst
Walther Nernst
ענף מדעי כימיה
מדינה גרמניה
תרומות עיקריות
מחקריו בתרמוכימיה
ביסוס הכימיה פיזיקלית
תרומות לאלקטרוכימיה, תרמודינמיקה, פיזיקה של מצב מוצק ופוטוכימיה
גילוי משוואת נרנסט

קישורים חיצוניים

1864 במדע

ערך מורחב – 1864

18 בנובמבר

18 בנובמבר הוא היום ה-322 בשנה, (323 בשנה מעוברת), בשבוע ה-47 בלוח הגריגוריאני. עד לסיום השנה, נשארו עוד 43 ימים.

1906 במדע

ערך מורחב – 1906

1920 במדע

ערך מורחב – 1920

1941

שנת 1941 היא השנה ה-41 במאה ה-20. זוהי שנה רגילה, שאורכה 365 ימים. 1 בינואר 1941 לפי הלוח הגרגוריאני מקדים את 1 בינואר לפי הלוח היוליאני ב-13 ימים. כל התאריכים שלהלן הם לפי הלוח הגרגוריאני.

1941 בגרמניה

1941 בגרמניה הייתה השנה בה ציינה 70 שנות לאום.

1941 במדע

ערך מורחב – 1941

אירווינג לאנגמיור

אירווינג לאנגמיור (באנגלית: Irving Langmuir; ‏ 31 בינואר 1881 בברוקלין, ניו יורק - 16 באוגוסט 1957 בוודס הול, מסצ'וסטס) היה כימאי ופיזיקאי אמריקאי, חתן פרס נובל לכימיה לשנת 1932, "על עבודתו בכימיה של פני שטח".

הפרסום הידוע ביותר שלו היה המאמר המפורסם משנת 1919, "סידור האלקטרונים באטומים ומולקולות" ("The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules"). במאמר, בהתבסס על תיאורית האטום הקובייתי של גילברט לואיס ותאוריית הקישור הכימי של ולתר קוסל, תיאר לאנגמיור את "התאוריה הקונצנטרית של המבנה האטומי". במהלך עבודתו בג'נרל אלקטריק בין השנים 1909 עד 1950, פיתח לנגמויר מספר תחומים בסיסיים בכימיה ופיזיקה, המציא את נורת הליבון ממולאת הגז, וטכניקת ריתוך במימן. הוא היה הכימאי התעשייתי הראשון שזכה בפרס נובל. מעבדת לנגמויר למחקר אטמוספירי בניו מקסיקו קרויה על שמו, כמו גם כתב העת למדע של פני שטח של האגודה האמריקנית לכימיה, הקרוי "Langmuir".

החוק השלישי של התרמודינמיקה

החוק השלישי של התרמודינמיקה הוא חוק פיזיקלי שנוסח בשנת 1905 על ידי ולטר נרנסט, הקובע שלכל התגובות הכוללות חומרים טהורים במצב מעובה (חומרים גבישים), האנטרופיה (מדד לחוסר הסדר במערכת) היא 0, בטמפרטורה 0 קלווין (האפס המוחלט) ובלחץ של 1 אטמוספירה. החוק השלישי של התרמודינמיקה מתקיים במערכות פיזיקליות בהן אין ניוון ברמת היסוד. אם יש ניוון ברמת היסוד האנטרופיה תשאף לערך קבוע השונה מאפס.

ניסוח שקול של החוק השלישי הוא: לא ניתן לקרר מערכת לטמפרטורה של 0 קלווין במספר סופי של צעדים. ובמונחי מכניקה סטטיסטית יתקבל הביטוי הבא:

,

כאשר מציין את האנטרופיה, מציין את הניוון במערכת, הוא קבוע בולצמן ו- הם משתני מצב המציינים נפח, לחץ וטמפרטורה בהתאמה.

הנס פון אוילר-שלפין

הנס קארל אוגוסט סימון פון אוילר-שלפין (גרמנית: Hans Karl August Simon von Euler-Chelpin;‏ 15 בפברואר 1873 באוגסבורג - 6 בנובמבר 1964 בסטוקהולם) היה ביוכימאי שוודי (יליד גרמניה), חתן פרס נובל לכימיה לשנת 1929 בו זכה במשותף עם ארתור הרדן "על מחקריהם בתחום תסיסת הסוכר ואנזימי תסיסה".

לאחר סיום לימודי התיכון שלו, ב-1891, למד פון אוילר-שלפין אמנות באקדמית מינכן לציור. בעקבות התעניינותו בבעיות צבע וצבעי הספקטרום, בחר להתחיל בלימודי מדע ב-1893. הוא החל בלימודיו באוניברסיטת ברלין, שם למד כימיה אצל הרמן אמיל פישר וא. רוזנהיים, ופיזיקה אצל אמיל ורבורג ומקס פלאנק; ב-1895 קיבל תואר דוקטור.

אז המשיך לאוניברסיטת גטינגן, שם עבד בין השנים 1896 ל-1897 אצל ולטר נרנסט. בקיץ 1897 עבד במעבדתו של סוונטה ארהניוס, והתמנה לעוזר מחקר שם. ב-1898 הוסמך למרצה (Privatdozent) בכימיה פיזיקלית באוניברסיטה המלכותית של סטוקהולם, וב-1899 התמנה לתפקיד שם. בין 1899 ל-1900 ביקר במעבדתו של ואן 'ט הוף. ב-1906 התמנה לתפקיד פרופסור לכימיה כללית ואורגנית באוניברסיטה המלכותית. ב-1929 התמנה למנהל מכון הוויטמינים ומכון הביוכימיה, שהוקם זה לא מכבר. ב-1941 פרש מהוראה, אך המשיך לעסוק במחקר.

עבודתו הביוכימית הראשונה פורסמה ב-1904, ועסקה בפעולתם של אנזימים, בהשוואה לעבודתו המוקדמת על קטליזה, שבחנה הידרוליזה קטליטית של מצעים על ידי היווצרות מלח עם הזרז.

חלק נכבד מעבודתו עסק באנזימים סכרז וקטלז, וזאת בשיתוף עם ק. יוזפסוף. עבודתו בתחום התסיסה התקדמה לעיסוק בפוספורילציה, קו-אנזימים, והשלבים הראשונים של התסיסה והקטליזה שלהם. ב-1924 החל בחקר ויטמינים, בשיתוף ב. פון אוילר, פול קארר, ומרגרטה רידבום, איתה ביצע מחקר נוסף, ב-1928, בעניין ויטמין A וקרוטן.

ב-1914 פרסם ספר אודות הכימיה של שמרים ותסיסה אלכוהולית. בין 1925 ל-1934 איגד את תוצאות מחקרו המעמיק בתחום האנזימולוגיה במונוגרפיה בשם "Chemie der Enzyme", המונוגרפיה הראשונה בנושא. ב-1957 פרסם ספר עם ב. איסטרט על הכימיה וביוכימיה של רדוקטונים. ב-1958 ביקר ביפן ופרסם מונוגרפיה אודות רדוקטונים בשיתוף פרופסור ק. ימאפוג'י, ד"ר נאמורה וד"ר אדאצ'י.

פון אוילר-שלפין חקר גם את הביוכימיה של גידולים, ובמיוחד את חומצות הגרעין בהם, בטכניקה של סמנים שפיתח עם ג'ורג' דה הווסי. בתחום זה פרסם שתי מונוגרפיות, "Biochemistry of Tumours" (עם Boleslaw Skarzynski מקרקוב), ו-"The Chemotherapy and Prophylaxis of Cancer".

פון אוילר-שלפין היה חבר האקדמיות למדעים של מדינות וערים רבות, וזכה בתוארי דוקטור לשם כבוד ממספר אוניברסיטאות מובילות. הוא נישא פעמיים; ראשית לכימאית אסטריד קלב, ולזוג נולדו 5 ילדים. בשנית, ב-1913, לאליזבת', ברונית אף אוגלס, שגם עבדה איתו במחקריו. לזוג נולדו 4 ילדים. בנו מנישואיו הראשונים, אולף פון אוילר, היה לרופא ופרמקולוג, וזכה בפרס נובל לפיזיולוגיה ולרפואה לשנת 1970.

זוהר נרנסט

זוהר נרנסט הוא מקור אור מיושן, המספק קרינה רציפה בטווח תת-אדום, לשימוש בספקטרוסקופיה.

המתקן פותח על ידי הכימאי חתן פרס נובל ולטר נרנסט. צורתה הייתה בדרך כלל גליל או שפופרת העשויים מתערובת של כמה תחמוצות מתכת. לדוגמה - תחמוצת זירקוניום (ZrO2), תחמוצת איטריום (Y2O3) ותחמוצת ארביום (Er2O3) ביחס משקלי 3:7:90. המנורה חוממה באופן חשמלי לטמפרטורת העבודה, כ-2,000 מעלות צלזיוס. להתחלת החימום נדרש מקור חום חיצוני, כיוון שהחומר מבודד חשמלי בטמפרטורת החדר, ומוליכותו עולה רק בטמפרטורות גבוהות יותר. המתקן פולט את עיקר הקרינה באורכי גל של 2 עד 14 מיקרון.

מקור אור זה הוחלף על ידי מתקן דומה בשם גלובר (Globar), העשוי מסיליקון קרביד (SiC), ומפיץ קרינה בטווח הרצוי כבר בטמפרטורה של 1,100 מעלות צלזיוס. הגלו-בר אינו דורש מקור חום חיצוני, כיוון שהחומר מוליך חשמל בכל טמפרטורה. מקור זה גם מתאים יותר לשימוש במערכות ואקום.

כנס סולווה

כנסי סולווה (Solvay) הם בין הכנסים החשובים בתחומי הפיזיקה והכימיה.

כנס סולווה הראשון שנערך בשנת 1911, היה הכנס הבינלאומי הראשון בתחום הפיזיקה. הכנס נערך ביוזמת ולטר נרנסט ובתמיכת התעשיין הבלגי ארנסט סולווה. הצלחת הכנס הובילה לארגון כנסים נוספים.

הכנסים נערכים כל כמה שנים במכון סולווה לפיזיקה וכימיה בבריסל, ומשתתף בהם מספר מצומצם (כ-25) של מדענים מובילים בתחומם.

מקס שפטר

ד"ר מקס שְׂפֶּטֶר (בגרמנית: Max Speter;‏ 1 באפריל 1883, ביסטריצה, רומניה (אז האימפריה האוסטרו-הונגרית) – 30 ביוני 1942, ברלין) היה כימאי והיסטוריון של מדעי הכימיה יהודי, שנספה בשואה.

משוואת נרנסט

באלקטרוכימיה, משוואת נרנסט מגדירה את פוטנציאל האלקטרודה ביחס לפוטנציאל האלקטרודה התקני של זוג האלקטרודות או של חצאי התא של תא אלקטרוכימי. בפיזיולוגיה משמשת משוואת נרנסט למציאת הפוטנציאל החשמלי של קרום התא ביחס ליון אחד. המשוואה קרויה על שם הכימאי הגרמני-פולני ולטר נרנסט אשר ניסח אותה לראשונה.

מכיוון שבמקרים רבים התגובה מתרחשת בטמפרטורת החדר, ניתן לקצר ולהציב את הערכים של ו- בטמפרטורת החדר, להחליף את הלוגריתם הטבעי בלוגריתם לפי בסיס 10, ולקבל:


לפוטנציאל בקרום התא ביחס ליון חיובי אחד (עבור יון שלילי יש לשנות את הסימן לפני הלוגריתם ל(-) (שלילי)


מתח מנוחה

מתח מנוחה או פוטנציאל מנוחה הוא הפרש פוטנציאל חשמלי הנשמר בין שני צדדיו של קרום התא, דהיינו בין פנים התא לסביבתו החיצונית.

מתח מנוחה קיים כמעט בכל תא. עם זאת הוא בעל חשיבות מיוחדת בתאים בעלי כושר התעוררות המסוגלים לייצר בקרומיהם דחפים אלקטרוכימיים, כמו למשל: תאי עצב ותאי שריר.

שינויים במתח קרום התא, אשר מוציאים אותו ממצב של מתח מנוחה, הם הבסיס ליכולת קבלת והעברת האותות בתאים אלה. תזוזה של המתח לערכים חיוביים יותר ממתח המנוחה מכונה דפולריזציה, ותזוזה לערכים שליליים יותר מכונה היפרפולריזציה.

נורת להט

נורת להט היא נורה חשמלית שעושה שימוש בתיל מתכתי שמחומם לטמפרטורה גבוהה מאוד כאשר עובר דרכו זרם וכתוצאה מכך מתלהט ומפיץ אור.

פריץ הבר

פריץ הבר (בגרמנית: Fritz Haber‏; 9 בדצמבר 1868 – 29 בינואר 1934), היה כימאי גרמני-יהודי, חתן פרס נובל לכימיה לשנת 1918, "על הסינתזה של האמוניה". היה אבי לוחמת הגזים הגרמנית במלחמת העולם הראשונה.

פרס נובל לכימיה

פרס נובל לכימיה מוענק מדי שנה, החל משנת 1901, לאנשים אשר תרמו תרומה ייחודית או ביצעו מחקר יוצא דופן בתחום הכימיה. הפרס מוענק על ידי האקדמיה המלכותית השוודית למדעים.

בשנים 1901–2013 היו שמונה פעמים שבהן הפרס לא חולק, 22 פעמים שבהם הוא ניתן, בו זמנית, לשני זוכים ו-14 פעמים שבהם הוא ניתן לשלושה זוכים. נכון לשנת 2018, זכו בפרס 181 בני אדם, מתוכם חמש נשים (כ-2.27%). שישה ישראלים זכו בפרס, כולם במאה העשרים ואחת.

רודולף קלאוזיוס

רודולף יוליוס עמנואל קלאוזיוס (בגרמנית: Rudolf Julius Emanuel Clausius; ‏2 בינואר 1822 – 24 באוגוסט 1888), היה פיזיקאי ומתמטיקאי גרמני ונחשב לאחד האבות המייסדים של התרמודינמיקה.

בעקבות קריאת מאמרו של סאדי קרנו מ-1824, "הרהורים על כוחה המניע של האש", ומאמרים נוספים, פרסם את העבודה החשובה ביותר שלו על התאוריה המכנית של חום ב-1850, אשר כללה רעיונות יסודיים בעניין החוק השני של התרמודינמיקה. ב-1865 הציג את מושג האנטרופיה. ב-1888 נפטר בבון שבגרמניה.

נולד בסלין (כיום קושאלין) בפומרניה. את השכלתו הבסיסית רכש מאביו. ב-1844 סיים ללמוד מתמטיקה ופיזיקה באוניברסיטת הומבולדט (אז אוניברסיטת ברלין), וכן למד היסטוריה. ב-1847 השיג את הדוקטורט שלו באופטיקה מהאוניברסיטה של וויטאנבארג.

בתזה של קלאוזיוס לדוקטורט שלו באופטיקה הציע כי מראה של שמיים כחולים במשך היום, וגוונים שונים של אדום בעליית השמש ושקיעתה (בין תופעות אחרות) נובע מהשתקפות ושבירה של אור. במחקריו השתמש קלאוזיוס בגישה מתמטית יותר מקודמיו.

עבודתו החשובה ביותר, "Über die bewegende Kraft der Wärme" (בגרמנית: על כוחו המניע של החום) פורסמה ב-1850. בעבודה זו הוא הראה שהייתה סתירה בין העיקרון של קרנו לחוק שימור האנרגיה. קלאוזיוס ניסח מחדש את שני חוקי התרמודינמיקה, כדי להתגבר על סתירה זאת. (החוק השלישי של התרמודינמיקה פותח על ידי ולטר נרנסט, במשך השנים 1906–1912).

ב-1857 תרם קלאוזיוס לתאוריה הקינטית של הגזים אחרי שהוסיף למודל של אוגוסט קרוניג תנודה סיבובית של מולקולות הגז. באותה עבודה הוא הסביר את המושג מהלך חופשי ממוצע של חלקיק. בנוסף הוא הגה את נוסחת קלאוזיוס קלפרון מהתרמודינמיקה הנקראת על שמו.

אחר כך, נעשה פרופסור של פיזיקה באקדמיה המלכותית ובבית ספר להנדסה בברלין ומרצה באוניברסיטה של ברלין. ב-1855 מונה לפרופסור במכון הטכנולוגי של ציריך, שם נשאר עד שנת 1867. בשנה זו עבר לרזבארג ושנתיים אחר כך, ב-1869, לבון. ב-1870 אירגן קלאוזיוס סגל רופאים למלחמת צרפת-פרוסיה. הוא נפצע בקרב והפך לנכה. הוענק לו עיטור צלב הברזל על שרותיו.

אשתו, אדלהייד רימפם, מתה בלידה ב-1875, והותירה אחריה שישה ילדים, ועקב כך נאלץ קלאוזיוס להקדיש פחות זמן למחקר.

זוכי פרס נובל לכימיה
19011925 ואן 'ט הוף (1901)פישר (1902)ארהניוס (1903)רמזי (1904)פון באייר (1905)מואסאן (1906)בוכנר (1907)רתרפורד (1908)אוסטוולד (1909)וולך (1910)קירי (1911)גריניאר, סבטייה (1912)ורנר (1913)ריצ'רדס (1914)וילשטאטר (1915) • לא הוענק (1916–1917)הבר (1918) • לא הוענק (1919) • נרנסט (1920)סודי (1921)אסטון (1922)פרגל (1923) • לא הוענק (1924)ז'יגמונדי (1925) Nobel Prize
19261950 סוודברג (1926)וילנד (1927)וינדאוס (1928)הרדן, פון אוילר-שלפין (1929)פישר (1930)בוש, ברגיוס (1931)לאנגמיור (1932) • לא הוענק (1933)יורי (1934)פרדריק ז'וליו-קירי, אירן ז'וליו-קירי (1935)דביי (1936)הוורת', קארר (1937)קון (1938)בוטנאנדט, רוז'יצ'קה (1939) • לא חולק (1940–1942)דה הוושי (1943)האן (1944)וירטאנן (1945)סאמנר, נורתרופ, סטנלי (1946)רובינסון (1947)טיסליוס (1948)ג'יוק (1949)דילס, אלדר (1950)
19511975 מקמילן, סיבורג (1951)מרטין, סינג' (1952)שטאודינגר (1953)לינוס פאולינג (1954)ויניו (1955)הינשלווד, סמיונוב (1956)טוד (1957)סנגר (1958) • היירובסקי (1959)ליבי (1960)קלווין (1961)פרוץ, קנדרו (1962) • ציגלר, נטה (1963)הודג'קין (1964)וודוורד (1965)מוליקן (1966)אייגן, נוריש, פורטר (1967)אונסאגר (1968) • ברטון, האסל (1969) • ללואר (1970) • הרצברג (1971)אנפינסן, מור, סטיין (1972) • פישר, וילקינסון (1973) • פלורי (1974)קורנפורת', פרלוג (1975)
19762000 ליפסקומב (1976)פריגוז'ין (1977)מיטשל (1978)בראון, ויטיג (1979)ברג, גילברט, סנגר (1980)פוקוי, הופמן (1981)קלוג (1982)טאובה (1983)מריפילד (1984)האופטמן, קרל (1985) • הרשבאך, לי, פולני (1986) • קראם, להן, פדרסן (1987)דייזנהופר, הובר, מישל (1988)אלטמן, צ'ק (1989)קורי (1990)ארנסט (1991)מרקוס (1992)מוליס, סמית' (1993)אולה (1994) • קרוצן, מולינה, רולנד (1995) • סמליי, קורל, קרוטו (1996)בויר, ווקר, סקואו (1997)קוהן, פופל (1998)זוויל (1999)היגר, מקדיארמיד, שירקאווה (2000)
2001 ואילך נולס, נויורי (2001) • וורטריך, פן, טנקה (2002)אגרה, מק'קינון (2003)צ'חנובר, הרשקו, רוז (2004) • שאובין, גרבס, שרוק (2005)קורנברג (2006)ארטל (2007)שיממורה, צ'לפי, טסיין (2008)יונת, רמאקרישנן, סטייץ (2009)הק, נגישי, סוזוקי (2010)שכטמן (2011)לפקוביץ', קובילקה (2012)ורשל, קרפלוס, לויט (2013) • בציג, הל, מורנר (2014)לינדל, מודריץ', סנקאר (2015)סטודרט, סובאז', פרינחה (2016)דובושה, פרנק, הנדרסון (2017)ארנולד, סמית', וינטר (2018)גודאינף, ויטינגהאם, יושינו (2019)

דף זה בשפות אחרות

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.