ЛЬЮИС Гилберт Ньютон

американский физикохимик, член Национальной Академии Наук США, основные работы посвящены химической термодинамике и теории строения вещества. Один из создателей теории ковалентной связи, автор современной теории кислот и оснований. Создал несколько новых теорий, не потерявших своего значения и по сей день. Введенные им в обиход новые термины и понятия используются химиками в повседневной работе. В 1896 г. окончил Гарвардский университет. Там же в 1899 г. получил докторскую степень и работал с перерывами с 1900 до 1907 гг. В 1900-1901 гг. стажировался в Германии – в университетах Лейпцига (у Вильгельма Оствальда) и Геттингена (у Вальтера Нернста). В Германии получил прекрасное физическое образование. Поначалу зарабатывал тем, что был управляющим Палаты мер и весов, а также химиком в Бюро науки в столице Филиппин Маниле. Возвратившись на родину, продолжил исследования в области термодинамики в знаменитом МТИ – Массачусетском технологическом институте в Кембридже. Он экспериментально определил свободную энергию многих химических соединений, ввел понятие термодинамической активности, уточнил формулировку основного закона химической кинетики – закона действующих масс, который был сформулирован норвежскими учеными К. Гульдбергом и П. Вааге в 1867 г. В 1912 г. стал профессором и деканом химического колледжа Калифорнийского университета в Беркли. Во время первой мировой войны он в чине полковника разрабатывал способы защиты от отравляющих газов. В 1916 г. он начал разрабатывать теорию, которая принесла ему всемирную известность благодаря своей простоте и элегантности. Это была электронная теория химической связи. Само слово «электрон» появилось лишь незадолго до этого и использовалось, в основном, физиками при исследовании атомных спектров. Используя предложенное немецким физиком Иоганном Штарком понятие о валентных электронах, он ввел электрон в повседневный лексикон химиков. С помощью электронной теории он объяснил сущность важнейшего для химиков понятия – химической связи. На смену чисто качественного и отчасти таинственного понятия «химического сродства» между различными атомами пришла ясная и достаточно простая теория, излагаемая теперь в начальных курсах химии. Ученый постулировал, что химическая связь может образоваться в результате либо обобществления валентных электронов двух атомов, либо в результате передачи электрона от одного атома к другому. В первом случае образуется т. н. ковалентная связь, во втором – ионная. В 1916 г. совместно с немецким химиком Вальтером Косселем предложил теорию «октета»: внешняя электронная оболочка атома наиболее стабильна, если в ней содержится восемь электронов. Свои идеи он опубликовал в 1923 г. в книге Валентность и строение атомов и молекул. В этой книге он убедительно доказал, что из новой теории валентности вытекает новая теория химической связи. Он развил также представления о поляризуемости ковалентных связей в результате смещения пары электронов к одному из атомов. Эти представления оказали большое влияние на развитие электронной теории химического строения неорганических и органических соединений. Когда в 1962 г. канадский химик Нил Бартлет получил первое соединение «инертного» элемента ксенона, теория октета устарела, а «инертные» газы переименовали в благородные. Однако теория Льюиса благодаря своей простоте и наглядности до сих пор широко используется, хотя она применима далеко не всегда и не может объяснить все многообразие химических связей. В 1923 г. он на основе электронных представлений начал разрабатывать еще одну теорию, которая также стала классической. Он расширил существовавшее многие годы понятие кислоты как соединения, отщеплявшего в водных растворах ионы водорода. Ученый пошел дальше, обратив внимание на то, что многие вещества, в которых нет атомов водорода и которые поэтому не считались кислотами, часто ведут себя как кислоты: нейтрализуют основания, изменяют окраску индикаторов, ускоряют реакции, которые катализируются «обычными» кислотами. В 1929 г. он ввел в научный обиход термин «фотон» для обозначения кванта света. В 1933 г. совместно с американским физикохимиком Роалдом Макдональдом получил в чистом виде и изучил не виданную никем до этого новую разновидность воды – тяжелую воду. В том же году посетил лабораторию Эрнеста Резерфорда в Кембридже и подарил знаменитому физику три крошечные стеклянные ампулки почти чистой тяжелой воды общим объемом всего 0,5 мл. Именно эти образцы позволили Резерфорду с сотрудниками искусственно получить третий изотоп водорода – тритий. Последующие работы были посвящены изучению флуоресценции и фосфоресценции химических соединений, а также теории цвета. Эксперимент по исследованию цвета красителей в зависимости от свойств среды и послужил причиной его трагической гибели: он отравился синильной кислотой. Труды: «Химическая термодинамика. Учебноепособиедляуниверситетов»; «Химтеорет»; «Thermodynamics and the Free Energy of Chemical Substances».