(b. Varde, Danimarca, 22 febbraio 1879; d. Copenhagen, Danimarca, 17 dicembre 1947)
chimica.
Brønsted entrò alla Facoltà di Ingegneria Chimica presso l’Università Tecnica della Danimarca nel 1897. Due anni dopo si laureò, poi lasciò l’Università Tecnica ed entrò alla Facoltà di Scienze Naturali dell’Università di Copenaghen, dalla quale ottenne il MS in chimica nel 1902. Dopo un periodo di ricerca non chimica fu nominato assistente al laboratorio chimico dell’università nel 1905, e da allora fu assegnato all’università, servendo come professore di chimica fisica dal 1908.
Dalla conclusione degli studi di Julius Thomsen sulla termochimica nel 1886, la chimica fisica era stata alquanto trascurata in Danimarca. sebbene il lavoro di Ostwald, Arrhenius e Nernst sia stato seguito nella maggior parte degli altri paesi. Brønsted ha ripreso l’idea di Thomsen di determinare l’affinità chimica misurando il lavoro massimo di un processo chimico, ma invece di utilizzare determinazioni calorimetriche, ha utilizzato misurazioni della forza elettromotrice per celle galvaniche, che danno valori corretti a temperatura ambiente, mentre il metodo calorimetrico fornisce valori che sono in errore di una quantità proporzionale alle variazioni di entropia che avvengono per il processo nella reazione chimica. Ha pubblicato i risultati in una serie di tredici monografie sull’affinità chimica (1906-1921). Ha difeso il terzo articolo di questa serie, sull’affinità di miscelazione in sistemi binari, per il dottorato di ricerca. all’Università di Copenaghen nel 1908.
Altri aspetti della chimica fisica suscitarono l’interesse di Brønsted dopo il 1913: non solo la determinazione dei calori specifici ma anche la determinazione delle costanti di affinità, pubblicati in una serie di studi sulla solubilità (1921-1923) e sull’interazione specifica degli ioni (1921-1927 ). Questi studi suscitarono un notevole interesse tra i fisici chimici, specialmente negli Stati Uniti e in Inghilterra, e dal 1921 al 1935 circa il laboratorio di Brønsted fu affollato di ospiti stranieri desiderosi di studiare sotto la sua guida. Le cattive condizioni del laboratorio furono notevolmente migliorate quando l’International Education Board si offrì di sostenere le spese connesse con la costruzione di un nuovo Istituto di Chimica Fisica, a condizione che il governo danese prendesse in carico le operazioni dell’istituto, che iniziò a funzionare nel 1930. Famoso tra questi studi è un articolo, scritto con VK la Mer, sulla relazione tra coefficienti di attività e forza ionica della soluzione, relazione derivata teoricamente contemporaneamente da P. Debye ed E. Hückel.
Anche altri risultati meritano di essere menzionati: la definizione di Brønsted di acidi e basi (1923), suggerita simultaneamente in forma quasi identica da TM Lowry e in una versione estesa da GN Lewis; i suoi studi sulla catalisi (1924-1933); e il suo lavoro sulla separazione degli isotopi del mercurio e del cloro (1920-1922, 1929), realizzato con G. von Hevesy.
Nel 1912 Brønsted pubblicò un breve manuale di chimica fisica, basato sul ciclo termodinamico di Carnot. Prima del 1936, quando si doveva scrivere una nuova edizione, Brønsted si era convinto della superiorità dell’approccio di JW Gibbs alla termodinamica, e la nuova edizione, sostanzialmente ampliata, era basata sulle idee di Gibbs.
Brønsted non era soddisfatto della formulazione classica delle leggi della termodinamica, secondo la quale il calore non è direttamente paragonabile ad altre forme di energia. Per lui il calore, come altre forme di energia, può essere considerato composto da un fattore di quantità (l’entropia) e da un fattore di intensità (la temperatura). In questo modo è stato possibile formulare la prima legge della termodinamica come principio di lavoro, mentre la seconda legge è stata ampliata a un principio di calore ed equivalenza, includendo anche reazioni irreversibili. Una caratteristica di questo approccio è che mette in relazione la termodinamica con concetti fisici piuttosto che con complessità matematiche.
Le formulazioni di Brønsted, in particolare il suo uso dei principi “lavoro” e “calore”, non furono approvate dai fisici e ebbero luogo discussioni rabbiose. Ha cercato di concretizzare i suoi principi in opere successive (1940, 1941, 1946), ma al momento della sua morte non era stato raggiunto alcun accordo.
Bibliografia
Un elenco di 103 dei 120 documenti di Brønsted (cioè quelli scritti fino al 1935) si trova a Stig Veibel, Chimica in Danimarca, II (Copenhagen, 1943), 80-88. Tra le sue opere ci sono Affinità di miscelazione: sistemi binari (Copenaghen, 1908); Cenni di chimica fisica (Copenhagen, 1912), nuova ed. diritto Libro di testo in chimica fisica (Copenhagen, 1936, 1943), cioè trans. in inglese di RP Bell (Londra, 1937); “Alcune note sul concetto di acidi e basi”, in Raccolta di opere chimiche dei Paesi Bassi e del Belgio, 42 (1923), 718–728; “I coefficienti di attività degli ioni in soluzioni molto diluite”, in Journal of American Chemical Society, 46 (1924), 555-573, scritto con VK la Mer; “La decomposizione catalitica della nitrammide e il suo significato fisico-chimico”, in Giornale di chimica fisica, 108 (1924), 185–235, scritto con K. Pedersen; Informazioni sulla catalisi acida e basica (Copenaghen, 1926); “I principi fondamentali dell’energetica”, in Rivista filosofica, 7 ° ser., 29 (1940), 449-470; “Sul concetto di calore”, in Scritti della Royal Danish Society of Sciences, 19, no. 8 (1941), 79 ss .; e Principi e problemi di etica energetica (Copenaghen, 1946), trad. di RP Bell as Principi e problemi in Energetica (New York, 1955), con un’entusiasta prefazione di VK la Mer. C’è un necrologio con una bibliografia completa di JA Christiansen in Panoramica Danske Videnskabernes Selskabs 1948-1949, pagg. 57-79.
Stig Veibel