Jacobus hendricus vant hoff

COFUNDADOR DE ESTEREOQUÍMICA Y QUÍMICA FÍSICA MODERNAS
1852-1911

Jacobus Hendricus van't Hoff, nacido en Rotterdam, Países Bajos, fue en su juventud, junto con el químico francés Joseph Achille Le Bel, cofundador de la estereoquímica moderna. Luego se convirtió en uno de los padres de la química física moderna. En 1901 recibió el primer premio Nobel de química por su trabajo sobre la dinámica química y la presión osmótica en las soluciones.

Como es el caso de muchas mentes creativas, la carrera de van't Hoff encontró inicialmente muchos obstáculos, la mayoría relacionados con la ignorancia del establecimiento científico. Desempleado durante dos años después de recibir su doctorado, finalmente tomó un trabajo como profesor de física en la escuela de veterinaria de Utrecht. El éxito finalmente llegó en 1877 cuando la recién fundada Universidad de Amsterdam le ofreció una cátedra; al año siguiente se convirtió en profesor de química en el mismo instituto. Aunque su reputación internacional llevó a la formación de un nuevo laboratorio químico en la escuela de Ámsterdam, que se completó en 1891, se trasladó a Berlín en 1896 como profesor universitario y miembro de la prestigiosa Academia de Ciencias de Prusia.

Poco antes de presentar una única tesis doctoral promedio en química orgánica sintética a la Universidad de Utrecht, van't Hoff, de veintidós años, había impreso y distribuido un panfleto de doce páginas por cuenta propia que, aunque ignorado por muchos años, esencialmente esbozó la base de la estereoquímica moderna. Inspirado por las ideas anteriores del químico alemán Johannes Wislicenus para extender la teoría de la estructura química de fórmulas químicas constitucionales a representaciones en el espacio tridimensional, van't Hoff sugirió una distinción estructural entre óptica isómeros que había sido representada hasta ese momento por la misma fórmula. Al seleccionar sustancias conocidas por actividad óptica (es decir, la rotación del plano de la luz polarizada), encontró que todas sus fórmulas constitucionales contenían al menos un átomo de carbono que se combinaba con cuatro grupos atómicos diferentes. Si estos últimos se colocaran en las esquinas de un tetraedro en un espacio tridimensional, con el átomo de carbono en su centro, habría exactamente dos posibles tetraedros con átomos de carbono asimétricos, cada uno siendo la imagen especular del otro, que podrían explicar la pares de isómeros ópticos. Esta teoría estructural fue apoyada además por su observación de que por cada transformación química conocida en la que desaparecía la actividad óptica de un reactivo, no había más átomos de carbono asimétricos en la representación estructural del producto de reacción. Independiente y prácticamente simultáneamente, Le Bel llegó a la misma teoría en París.

Debido a su temprano interés en la filosofía, en particular las ideas del filósofo francés Auguste Comte, la investigación química de van't Hoff se esforzó por obtener una visión general y teórica de la química y, por lo tanto, pasó gradualmente de la química orgánica a la física. En 1884 publicó su conocido Estudios de dinámica química (Estudios en dinámica química); contenía muchas ideas importantes sobre cinética química y termodinámica que confirman el estatus de van't Hoff como un verdadero pionero en el campo. Basado en numerosas mediciones de las velocidades de reacción orgánica, clasificó las reacciones químicas de acuerdo con diferentes órdenes y molecularidades y formuló la dependencia de la temperatura de las velocidades de reacción, ahora conocida como la "ecuación de Arrhenius". Siguiendo las ideas anteriores, interpretó los equilibrios químicos como estados dinámicos donde las velocidades de reacción hacia atrás y hacia adelante eran iguales, lo que representó con una flecha doble. Además formuló la dependencia de la temperatura de la equilibrio constante, conocida como la "isochore de van't Hoff", y sugirió lo que más tarde se conocería como "el principio de Le Chatelier". Más importante aún, estableció las bases de la termodinámica química al expresar la relación entre lo que ahora se llama la energía libre de una reacción y su constante de equilibrio.

A finales de la década de 1880, van't Hoff convirtió el fenómeno aparentemente exótico de la presión osmótica en una parte crucial de la nueva química física de las soluciones. Descubrió que la presión osmótica π aumenta con la concentración del soluto, c = n /V, y la temperatura absoluta T según la ecuación

que es equivalente a la ley de los gases ideales si se reemplaza la presión osmótica π, con la presión del gas, p :

con R siendo la constante del gas en ambos casos. La sorprendente correspondencia entre los dos sugirió que la presión osmótica dependía solo del número de moléculas de soluto y no de su naturaleza química, como otras denominadas propiedades coligativas como la disminución de la presión de vapor y la depresión del punto de congelación. Van't Hoff no avanzó simplemente en todos estos fenómenos sobre una base termodinámica común; también explicó con éxito aparentes anomalías con la teoría de la disociación electrolítica de Arrhenius.

En sus últimos años, van't Hoff aplicó la termodinámica química a la formación de depósitos de sal marina, lo que lo convirtió en uno de los pioneros en la ciencia de la petrología.