Edward Frankland

Edward Frankland, în jurul anului 1870

Sir Edward Frankland (n . 18 ianuarie 1825 în Churchtown lângă Lancaster , † 9 august 1899 în Golaa , Gudbrandsdalen , Norvegia ) a fost un chimist englez . Frankland a sintetizat compuși organometalici și a introdus conceptul de capacitate de saturație în chimia organică . Capacitatea de saturație a fost precursorul conceptual al valenței .

Trăiește și acționează

Frankland a fost asistentul unui farmacist în orașul său natal timp de șase ani, după ce a participat la Lancaster Royal Grammar School . În 1845 a plecat la Londra și a studiat chimia la Muzeul de Geologie Practică de lângă Lyon Playfair . Frankland l-a cunoscut pe Hermann Kolbe acolo , s-a împrietenit cu el și ulterior l-a urmat la Marburg pentru a face cercetări în laboratorul lui Robert Bunsen . În Marburg, Frankland a avut loc în 1849 cu o disertație privind izolarea radicalilor doctorat în etil . Și-a cunoscut soția Sophie, născută Fick (1821–1874), cu care s-a căsătorit în 1851, la Marburg; era sora lui Adolf Fick .

În 1851 Frankland a primit catedra de chimie la Owen's College , Manchester. În 1858 a devenit șeful departamentului de chimie la Spitalul St Bartholomew din Londra. În 1863 Frankland l-a succedat lui Michael Faraday la Instituția Regală a Marii Britanii , iar în 1865 l-a succedat pe August Wilhelm von Hofmann la Colegiul Regal de Chimie . Mai târziu, acesta a fost redenumit Colegiul Regal de Chimie din Școala Normală de Științe . În 1868 Frankland a fost numit într-o comisie regală pentru a investiga poluarea apei și a lua în considerare tratarea apei. În 1873 soția sa a murit. În 1885 și-a dat demisia din funcția de profesor și s-a retras la moșia sa The Yews din Reigate, Surrey.

A fost membru al X Club.

Frankland a murit în timp ce era în vacanță. Fiul său Percy Faraday Frankland a fost și profesor de chimie.

Munca stiintifica

Când Frankland și-a început activitatea, nu erau cunoscute formule structurale, descoperirile fundamentale pentru reprezentarea compușilor chimici și a grupurilor funcționale erau încă necunoscute.

Kolbe și Frankland au dorit inițial să confirme teoria radicală a lui Jöns Jacob Berzelius . Dezvoltarea în continuare a teoriei radicale a fost teoria împerecherii.

În 1834, prin încălzirea sulfatului de etil bazic cu cianură de potasiu, Pelouze a obținut un compus pe care l-a numit eter de cianură de hidrogen (propil nitril). Compusul a fost greu atacat de alcali. Un an mai târziu, de la Jean Baptiste Dumas și Peligot, s-a obținut metil nitril ( acetonitril ) prin încălzirea dimetilsulfatului și a cianurii de potasiu . În 1844, după distilarea uscată , Hermann Fehling a obținut o substanță din benzoat de amoniu pe care a numit-o benzonitril.

Potrivit lui Kolbe și Frankland, acidul oxalic ( grupul carboxi ) s-a asociat cu un radical fenil pentru a forma acid benzoic, cu un radical metil pentru a forma acid acetic și cu un radical etil pentru a forma acid propionic. Cei doi cercetători au susținut în 1847 că un grup nitril s-a comportat foarte asemănător cu acidul oxalic (grup carboxi). Kolbe și Frankland au urmat prezentarea lui Pelouze. Ai primit un acetonitril foarte curat. De asemenea, au primit propil nitril într-o formă foarte pură. Au reușit să transforme cei doi compuși în acizi acetic și propionic încălzindu-i în leșie.

În același timp, Dumas a dezvoltat și o metodă bună de preparare a acetonitrilului prin încălzirea acetatului de amoniu cu pentoxid de fosfor.

În 1848, Frankland, împreună cu Hermann Kolbe, au produs primul heterociclu sintetic din propionitril și potasiu elementar , cianetina (sau 4-amino-2,6-dietil-5-metilpirimidina modernă), a cărei structură nu a putut fi clarificată în acel moment .

După ce Bunsen a considerat izolarea radicalului metilic pur, Frankland și Kolbe au adăugat acetonitrilul la o cantitate de potasiu. Gazul necunoscut produs a fost investigat folosind metoda Bunsen. În loc de radicalul metil așteptat, cu toate acestea, a fost creat un gaz cu aceeași compoziție chimică ca radicalul metil - dar cu masa dublă a molarului, a fost etan. Acțiunea simultană a clorului gazos asupra gazului rezultat le-a dat un gaz care conține clor ( clorură de metil ) care, la fel ca clorura de etil, nu a putut fi izolată într-o baie de gheață.

În acest stadiu de dezvoltare, greutatea atomică a carbonului în materia organică a fost încă interpretată greșit. Prin urmare, în formulele chimice au apărut doi atomi de carbon pentru acidul formic, metanolul și patru atomi de carbon pentru acidul acetic. Până în prezent era cunoscută doar clorura de etil, care în acel moment era încă considerată clorură de metil. Prin urmare, Kolbe și Frankland au interpretat greșit produsul rezultat.

Charles Gerhardt bănuia că reacția acetonitrilului cu potasiul nu produce clorură de etil, ci clorură de metil.

De asemenea, în 1848, Frankland a produs și primul compus organotinic, diiodura de dietilină , ca lichid limpede, incolor, pe care l-a obținut prin reacția iodurii de etil cu staniu elementar .

În timp ce Kolbe a mers la Braunschweig pentru a pregăti manualul pentru chimie , Frankland a rămas cu Bunsen în Marburg. Frankland a realizat iodura de etil pentru a izola radicalul etilic. Similar cu investigația acetonitrilului pentru potasiu, Frankland spera cu un metal activ să descompună iodura de etil în radical. A topit iodura de etil cu zinc într-un tub de sticlă și a încălzit tubul de sticlă. El a primit un gaz care avea de fapt compoziția chimică a unui radical etilic.

Experimentul a fost repetat cu iodură de metil și zinc. Aceasta a produs un gaz care avea compoziția chimică a unui radical metil (de fapt etan ). Reziduul cristalin din tub a fost verificat de Frankland. Gazul metan a fost creat imediat cu puțină apă. Reziduul cristalin a fost distilat de Frankland, obținându-se astfel un compus numit zinc metil ( dimetil zinc ). Frankland a efectuat, de asemenea, distilarea cu zinc etil ( dietilzinc ).

În timp ce Frankland încă mai credea în izolarea radicalilor metil și etil pur la acel moment, Laurent și Gerhardt au considerat că formulele (în loc de radical metil etan, în loc de radical etil butan) trebuiau dublate. August Wilhelm von Hofmann a putut susține această afirmație pe baza punctelor de fierbere.

Etilul zincului a jucat un rol esențial în teoria moleculară conform lui Stanislao Cannizzaro .

În 1852, Frankland a renunțat și la teoria perechii. El a dezvoltat teoria capacității de saturație a elementelor chimice. Elementele zinc, staniu, arsenic, fosfor, azot, antimoniu și mercur au fost examinate de acesta în ceea ce privește capacitatea lor de a se lega de oxigen și radicalii etilici. Frankland a reușit să arate că azotul, fosforul și arsenicul pot lega cinci sau trei echivalenți. Capacitatea de saturație a fost precursorul conceptual al atomicității și al valenței ulterioare .

După 1851, Frankland a preluat lucrări științifice în interes public. Tehnologia industriei gazelor de încălzire și iluminat a fost examinată de el. El a dat recomandări pentru metodele de fabricație și curățare a gazului luminos. În 1854 a examinat intensitatea luminoasă a unui arzător pe care l-a dezvoltat, iar în 1862 a examinat intensitatea luminoasă și compoziția gazului luminos. Din 1865 a făcut sugestii pentru îmbunătățirea localizării apelor uzate în zonele industriale și rezidențiale, precum și pentru aprovizionarea gospodăriilor cu apă potabilă proaspătă. El a efectuat atât analize chimice, cât și bacteriologice ale apei și a îmbunătățit metodele de cercetare. Din 1875 a scris rapoarte anuale cu privire la situația apei potabile în locuințe și la poluarea râurilor.

Pe lângă aceste sarcini tehnice de interes public, el și colegul său Baldwin Francis Duppa au găsit timp pentru cercetări chimice. Duppa și Frankland au produs compușii de bor trialchil (trietil bor) din alchili de zinc, care s-au transformat în esteri alchilici de bor amestecați atunci când sunt expuși la aer.

Frankland și Duppa au reacționat cu acetat de etil cu sodiu și iodură de etil pentru a da butirat de etil sau derivatul său dialchilat. De asemenea, au primit ester acetoacetic .

În 1859 a luat parte la o expediție a lui John Tyndall la Mont Blanc . El a investigat cum se comportă o flacără de lumânare atunci când presiunea aerului se schimbă, dar a constatat că rata de ardere a rămas neafectată de presiunea aerului. Cu toate acestea, a descoperit că pe vârf lumina de la lumânare a devenit foarte slabă.

Frankland a fost unul dintre descoperitorii heliului . În 1868 a găsit o linie galbenă în spectrul solar care nu aparținea niciunei substanțe cunoscute anterior și a fost explicată cu un element ipotetic, heliul, care era încă necunoscut la acea vreme.

Premii

În 1853 a fost ales membru al Royal Society , în 1887 și 1888 a fost vicepreședinte al Royal Society. Societatea Regală i-a acordat Medalia Regală în 1857 și Medalia Copley în 1894 . Chemical Society ales să- l președinte în 1871, iar Institutul de Chimie când a fost fondat. În 1866 a devenit membru corespondent și în 1895 associé étranger de la Academia de Stiinte din Paris. În 1869 a fost ales membru străin al Academiei Bavareze de Științe și, în 1873, al Academiei de Științe din Göttingen . În 1875 a fost acceptat ca membru corespondent al Academiei de Științe din Prusia și la 3 decembrie 1876 în Academia de Științe din Sankt Petersburg . În 1884 , el a devenit un membru de onoare al Societății Regale din Edinburgh .

In 1897 , Edward Frankland a fost înnobilat ca Cavaler Comandor al Ordinului Bath (KCB).

Fonturi

• Despre izolarea etilului. Disertație inaugurală, pe care Edward Frankland de la Lancaster a depus-o cu aprobarea Facultății Filosofice din Marburg pentru a obține doctoratul. Marburg, 1849. Tipărit de George [sic!] Westermann în Braunschweig. [45 de pagini].

literatură

• Colin A. Russell : Edward Frankland. Chimie, controversă și conspirație în Anglia victoriană. Cambridge University Press, 1996.
• Colin A. Russell: chimist Lancastrian: primii ani ai lui Sir Edward Frankland . 1986
• Frankland, Sir Edward . În: Encyclopædia Britannica . Ediția a XI-a. bandă 11 : franciscani - Gibson . Londra 1910, p. 23 (engleză, text integral [ Wikisource ]). 
• Carl Graebe : Istoria chimiei organice . Primul volum. Publicat de Julius Springer, Berlin 1920, pp. 149 și urm.
• Johannes Wislicenus : Sir Edward Frankland . În: Rapoarte ale Societății Chimice Germane , 33, 1901, p. 3847

Dovezi individuale

1. ↑ Scurtă biografie în limba germană bazată pe Colin A. Russells. P. 10
2. ↑ Liebigs Ann. Chem. 49 , 91 (1844).
3. ↑ Phil. Mag. 266 (1847).
4. ↑ Comptes rendus de l 'Acad. d. Sc. 25 , 442, 474, 656 (1847).
5. ↑ von Meyer, E. (1880), Ueber Kyanäthin și noi baze care rezultă din aceasta. Jurnal pentru chimie practică, 22: 261-288, doi: 10.1002 / prac.18800220118 .
6. ↑ Comptes rendus des travaux de chimie par Laurent et Gerhardt 19 (1849).
7. ↑ Bernard Jousseaume: Sinteza organometalică și chimia compușilor de staniu și plumb. În: link.springer.com. Adus pe 3 mai 2015 .  
8. ↑ Liebigs Ann. Chem. 71 , 171 (1849).
9. ↑ Liebigs Ann. Chem. 71 , 213 (1849).
10. ↑ Comptes rendus des travaux de chimie par Laurent et Gerhardt 233 (1850).
11. ↑ Liebigs Ann. Chem. 77 , 161 (1851).
12. ↑ Liebigs Ann. Chem. 85 , 329 (1853).
13. ↑ Liebigs Ann. Chem. 138 , 204, 328.
14. ↑ Philos. Trans. 156 , 37.
15. ^ Lista membrilor din 1666: Scrisoarea F. Académie des sciences, accesată la 15 noiembrie 2019 (franceză). 
16. ↑ Holger Krahnke: Membrii Academiei de Științe din Göttingen 1751-2001 (= Tratate ale Academiei de Științe din Göttingen, clasa filologico-istorică. Volumul 3, Vol. 246 = Tratate ale Academiei de Științe din Göttingen, Matematică- Clasa fizică. Episodul 3, vol. 50). Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2001, ISBN 3-525-82516-1 , p. 84.
17. ↑ Membri ai academiilor predecesoare. Sir Edward Frankland. Berlin-Brandenburg Academy of Sciences and Humanities , accesat la 24 martie 2015 . 
18. ^ Membri străini ai Academiei de Științe din Rusia din 1724: Frankland, Edward. Academia Rusă de Științe, accesat la 15 noiembrie 2019 (rusă). 
19. ^ Director Fellows. Index biografic: foști bursieri RSE 1783–2002. Royal Society of Edinburgh, accesat la 6 decembrie 2019 .