Bilim dünyasında kastlar bulunduğu kabul edilmelidir. Başlıca aparatı diferansiyel denklem olan kişi, galvanometre kullananı aşağı görür ve o da test tüplerinde yapışkan ve kokulu şeylerle uğraşanları aşağı görür.
Gilbert Newton Lewis, Amerikalı bir fiziksel kimyacı ve University of California, Berkeley'nin Kimya Fakültesi eski Dekanıydı. Lewis, kovalent bağın keşfi ve elektron çiftleri kavramıyla en iyi bilinmektedir; Lewis nokta yapıları ve valans bağ teorisine yaptığı diğer katkılar modern kimyasal bağlanma teorilerini şekillendirmiştir. Lewis, kimyasal termodinamik, fotokimya ve izotop ayrımına başarıyla katkıda bulunmuş, ayrıca asit ve bazlar hakkındaki kavramıyla da tanınmaktadır. Lewis ayrıca görelilik ve kuantum fiziği üzerinde araştırma yapmış ve 1926'da radyant enerjinin en küçük birimi için "foton" terimini ortaya atmıştır.
G. N. Lewis 1875'te Weymouth, Massachusetts'te doğdu. Harvard Üniversitesi'nden kimya alanında doktorasını aldıktan ve Almanya ve Filipinler'de yurtdışında çalıştıktan sonra Lewis 1912'de California'ya taşındı ve University of California, Berkeley'de kimya öğretmek için buraya geldi; burada Kimya Fakültesi Dekanı oldu ve hayatının geri kalanını burada geçirdi. Bir profesör olarak, termodinamik ilkelerini kimya müfredatına dahil etti ve kimyasal termodinamiği matematiksel olarak sıkı bir şekilde ve sıradan kimyagerlerin anlayabileceği bir şekilde yeniden düzenledi. Hem organik hem de inorganik çeşitli kimyasal süreçlerle ilgili serbest enerji değerlerini ölçmeye başladı. 1916'da ayrıca bonding teorisini önerdi ve kimyasal elementlerin periyodik tablosuna elektronlar hakkında bilgi ekledi. 1933'te izotop ayrımı üzerine araştırmasına başladı. Lewis hidrojen ile çalışmış ve ağır suyun bir örneğini saflaştırmayı başarmıştır. Daha sonra asit ve bazlar teorisini ortaya koydu ve hayatının son yıllarında fotokimya üzerinde çalışmalar yaptı.
41 kez aday gösterilmiş olmasına rağmen, G. N. Lewis hiçbir zaman Kimya Nobel Ödülü'nü kazanamamıştır ve bu da büyük bir Nobel Ödülü tartışmasına neden olmuştur. Öte yandan, Lewis Berkeley'de Harold Urey 1934 Nobel Ödülü, William F. Giauque 1949 Nobel Ödülü, Glenn T. Seaborg 1951 Nobel Ödülü, Willard Libby 1960 Nobel Ödülü, Melvin Calvin 1961 Nobel Ödülü ve diğerleri gibi çok sayıda Nobel ödül sahibinin danışmanı olmuş ve onları etkilemiştir, Berkeley'yi dünyanın en prestijli kimya merkezlerinden birine dönüştürmüştür. 23 Mart 1946'da Lewis, Berkeley laboratuvarında hidrojen siyanür ile çalıştığı yerde ölü bulunmuştur; birçok kişi ölüm sebebinin intihar olduğunu varsaymıştır. Lewis'in ölümünden sonra, onun çocukları babasının kimya kariyerini takip etmişlerdir ve Berkeley kampüsündeki Lewis Hall onun adına adlandırılmıştır.
Biyografi
Erken hayat
Lewis 1875'te doğdu ve Weymouth, Massachusetts'te yetiştirildi; burada kendisine adanan bir sokak, Summer Street'ten ayrılan G.N. Lewis Way bulunmaktadır. Ayrıca, yeni Weymouth High School Kimya bölümünün bir kanadı onun onuruna adlandırılmıştır. Lewis, eğitimini evinde ebeveynleri tarafından aldı; bunlar bağımsız karakterli bir avukat olan Frank Wesley Lewis ve Mary Burr White Lewis'tir. Üç yaşında okumaya başladı ve entelektüel olarak erken gelişmiş biriydi. 1884'te ailesi Lincoln, Nebraska'ya taşındı ve 1889'da üniversite hazırlık okulunda ilk resmi eğitimini aldı.
1893'te Nebraska Üniversitesi'nde iki yıl geçirdikten sonra Lewis, Harvard Üniversitesi'ne transfer oldu ve 1896'da B.S. derecesini elde etti. Andover'daki Phillips Academy'de bir yıl öğretmenlik yaptıktan sonra Lewis, fiziksel kimyacı T. W. Richards ile çalışmak için Harvard'a döndü ve 1899'da elektrokimyasal potansiyellerle ilgili bir disertasyonla Ph.D. derecesini elde etti. Harvard'da bir yıl öğretmenlik yaptıktan sonra Lewis, fiziksel kimyanın merkezi olan Almanya'ya seyahat bursu aldı ve Göttingen'de Walther Nernst ile ve Leipzig'de Wilhelm Ostwald ile çalıştı. Nernst'ün laboratuvarında çalışırken, Lewis görünüşe göre Nernst ile seumur boyu düşmanlık geliştirdi. Sonraki yıllarda, Lewis eski öğretmenini birçok vesilede eleştirmeye ve yermeye başladı, Nernst'ün ısı teoremi üzerine yaptığı çalışmalara "kimya tarihi için yazıklar olsun bir bölüm" dedi. Nernst'ün İsveç dostlarından biri olan Wilhelm Palmær, Nobel Kimya Komitesi'nin bir üyesiydi. Lewis'e termodinamik alanında Nobel Ödülü'nün verilmesini engellemek için Nobel aday gösterme ve raporlama prosedürlerini kullanarak Lewis'i üç kez ödüle aday gösterip, daha sonra komite üyesi olarak olumsuz raporlar yazarak bunu engellediğine dair kanıtlar vardır.
Harvard, Manila ve MIT
Nernst'ün laboratuvarındaki kalışından sonra Lewis 1901'de Harvard'a döndü ve üç yıl daha öğretmen olarak çalıştı. Termodinamik ve elektrokimya alanında öğretmen olarak atandı. 1904'te Lewis izin aldı ve Filipinler, Manila'daki Bilim Bürosu için Ağırlık ve Ölçüler Müdürü oldu. Sonraki yıl Massachusetts Teknoloji Enstitüsü MIT onu bir fakülte pozisyonuna atadığında Cambridge, Massachusetts'e döndü; burada Arthur Amos Noyes'un yönetiminde üstün fiziksel kimyacılardan oluşan bir gruba katılma fırsatı buldu. 1907'de yardımcı profesör, 1908'de doçent ve 1911'de tam profesör oldu.
University of California, Berkeley
G. N. Lewis 1912'de MIT'yi terk ederek University of California, Berkeley'de fiziksel kimya profesörü ve Kimya Fakültesi Dekanı oldu. 21 Haziran 1912'de, Harvard'da Romantik diller profesörünün kızı Mary Hinckley Sheldon ile evlendi. Her ikisi de kimya profesörü olan iki oğulları ve bir kızları vardı. 1913'te Berkeley'de profesyonel kimya sorority'si Alpha Chi Sigma'ya katıldı.
Berkeley'deyken Lewis, Harold Urey 1934 Nobel Ödülü, William F. Giauque 1949 Nobel Ödülü, Glenn T. Seaborg 1951 Nobel Ödülü, Willard Libby 1960 Nobel Ödülü, Melvin Calvin 1961 Nobel Ödülü ve diğerleri gibi birçok gelecekteki Nobel ödül sahibinin danışmanı olmuş ve onları etkilemiştir. Onun çabaları sayesinde Berkeley'deki Kimya Fakültesi dünya'nın en iyi kimya merkezlerinden biri haline geldi. 1913'te Ulusal Bilimler Akademisi'ne seçildi. 1934'te istifa etti, istifa nedenini açıklamayı reddetti; bunun kurumun iç politikası üzerinde bir anlaşmazlık yüzünden veya aday gösterdiği kişilerin seçilmemesi nedeniyle olduğu tahmin edilmiştir. İstifa kararı, 1934 Kimya Nobel Ödülü'nün öğrencisi Harold Urey'e deuterium keşfi için verilmesine duyulan kızgınlıktan kaynaklanmış olabilir; Lewis bu ödülü ağır su saflaştırılması ve karakterizasyonu üzerine yaptığı çalışmalar için paylaşması gerektiğini hisssetmiş olduğu kesindir.
Ölüm
23 Mart 1946'da, bir yüksek lisans öğrencisi Lewis'in cansız bedenini Berkeley'de bir laboratuvar tezgahının altında buldu. Lewis, sıvı hidrojen siyanür ile bir deney üzerinde çalışıyordu ve kırık bir borulardan sızan ölümcül dumanlar laboratuvara sızıştı. Koroner, siyanoz belirtilerinin olmaması nedeniyle ölüm nedeninin koroner arter hastalığı olduğu kararına vardı, ancak bazıları bunun intihar olmuş olabileceğini düşünmektedir. UC Berkeley'nin Kimya Fakültesi'nin 1987 tarihli tarihini yazan Berkeley Emeri Profesörü William Jolly, From Retorts to Lasers, Lewis'in ölümüne ilişkin çeşitli görüşleri bildirdi ve departmandaki daha üst bir kişi Lewis'in intihar ettiğine inanmıştır.
Lewis'in ölümü gerçekten intihar ise, olası bir açıklama Irving Langmuir ile yapılan bir öğle yemeğinin neden olduğu depresyon olabilir. Langmuir ve Lewis'in arasında, Langmuir'in Lewis'in kimyasal bağ teorisini genişletmesine kadar uzanan uzun bir rekabet vardı. Langmuir, yüzey kimyası üzerine yaptığı çalışmalar için 1932'de Kimya Nobel Ödülü'nü almıştı; oysa Lewis 41 kez aday gösterilmesine rağmen Ödülü almamıştı. Lewis'in ölüm günü, Langmuir ve Lewis Berkeley'de öğle yemeği için buluştular; Michael Kasha bunu yıllar sonra hatırlamıştır. İş arkadaşları, Lewis'in öğle yemekten karanlık bir ruh haliyle döndüğünü, bazı meslektaşlarıyla üzüntülü bir köprü oyunu oynadığını, sonra laboratuvarında çalışmaya geri döndüğünü bildirdiler. Bir saat sonra ölü bulundu. Library of Congress'teki Langmuir'in dosyaları, o gün Berkeley kampüsünde fahri bir derece almak için bulunduğunu doğrular.
Berkeley'deki Lewis Hall, 1948'de inşa edilmiş, onun adına adlandırılmıştır.
Bilimsel başarılar
Termodinamik
Lewis'in çoğu kalıcı ilgisi Harvard yıllarında ortaya çıktı. En önemlisi, o zaman Richards'ın çok aktif olduğu termodinamikti. 1895'e kadar önemli termodinamik ilişkilerinin çoğu bilinse de, bunlar izole denklemler olarak görülüyordu ve henüz mantıklı bir sistem olarak rasyonalize edilmemişlerdi; bundan, bir ilişki verilen, gerisinin türetilebileceği bir sistem. Üstelik, bu ilişkiler yalnızca ideal kimyasal sistemlere uygulanmakta olan kesin değildi. Bunlar teorik termodinamiğin iki ön sorunuydu. 1900 ve 1901'deki iki uzun ve iddialı teorik makalede, Lewis bir çözüm sağlamaya çalıştı. Lewis termodinamik aktivite kavramını tanıttı ve "fugacity" terimini ortaya attı. Onun yeni fugacity fikrisi, veya "kaçma eğilimi", bir maddenin bir kimyasal fazdan diğerine geçme eğilimini ifade eden basınç boyutlarına sahip bir fonksiyondu. Lewis, fugacity'nin gerçek termodinamik ilişkilerin bir sisteminin türetilebildiği temel ilke olduğuna inanıyordu. Bu umut gerçekleşmedi, ancak fugacity gerçek gazların tanımında kalıcı bir yer buldu.
Lewis'in erken makaleleri ayrıca J. W. Gibbs'in ve P. Duhem'in serbest enerji ve termodinamik potansiyel fikirlerine karşı olağandışı bir farkındalığı ortaya koymaktadır. Bu fikirler fizikçiler ve matematikçilere iyi biliniyordu, ancak onları soyut ve kimyasal sistemlere uygulanamaz olarak gören çoğu uygulamacı kimyacıya değildi. Çoğu kimyacı Berthelot, Ostwald ve Van't Hoff'un tanıdık termodinamiğine ve kalorimetrik okuluna bağlı kaldılar. Reaksiyon ısısı, elbette, kimyasal değişikliklerin meydana gelme eğiliminin bir ölçüsü değildir ve Lewis yalnızca serbest enerjinin ve entropinin kesin bir kimyasal termodinamik sağlayabileceğini fark etti. Serbest enerji'yi fugacity'den türetti; entropi fonksiyonu için kesin bir ifade elde etmeyi başarısız bir şekilde denedi; 1901'de düşük sıcaklıklarda tanımlanmamıştır. Richards de denedi ve başarısız oldu ve 1907'de Nernst başarılı olana kadar entropileri kesin olarak hesaplamak mümkün değildi. Lewis' fugacity tabanlı sistem kalıcı olmasa da, serbest enerji ve entropiye yönelik erken ilgisi çok verimli oldu ve kariyerinin çoğu bu yararlı kavramları uygulamacı kimyagerlere erişilebilir hale getirmek için ayrıldı.
Harvard'da Lewis ayrıca ışığın basınca sahip olduğu postüle ettiği kara cisim radyasyonunun termodinamiği hakkında teorik bir makale yazdı. Daha sonra bu fikiryi takip etmekten daha yaşlı, daha muhafazakar meslektaşları tarafından caydırıldığını açıkladı; Wilhelm Wien ve diğerleri aynı düşünce çizgisini başarıyla takip etmediklerinden habersizdi. Lewis' makale yayınlanmadı; ancak radyasyon ve kuantum teorisine yönelik ilgisi ve daha sonra göreliliğe yönelik ilgisi bu erken, başarısız çabadan kaynaklanmıştır. Kariyerinin başından itibaren Lewis kendisini hem kimyager hem de fizikçi olarak görmüştür.
Valans teorisi
1902 yılında Lewis, küpün köşelerinin olası elektron konumlarını temsil ettiği ders notlarında yayımlanmamış kübik atomların çizimlerini kullanmaya başladı. Lewis daha sonra bu notlara, kimyasal bonding hakkında 1916'daki klasik makalesinde atıfta bulundu ve bunları fikirlerinin ilk ifadesi olarak adlandırdı.
Lewis'in Harvard yıllarında ortaya çıkan üçüncü büyük ilgi alanı valans teorisiydi. 1902'de valans yasalarını öğrencilerine açıklamaya çalışırken, Lewis atomların her köşesinde elektronlar bulunan konsantrik bir küp serisinden oluştuğu fikrini ortaya koydu. Bu "kübik atom" periyodik tablodaki sekiz elementin döngüsünü açıkladı ve kimyasal bağların her atomun tam bir sekiz setine sahip olması için elektron transferi ile oluşturulduğu yaygın olarak kabul gören inanca uygundu. Bu valans için elektrokimyasal teori Richard Abegg'in 1904'teki çalışmasında en ayrıntılı ifadesini buldu, ancak Lewis'in bu teorinin versiyonu somut bir atom modeline gömülü olan tek versiyondu. Yine Lewis'in teorisi Harvard mentorleri tarafından hiç ilgi çekmedi; onlar, o zamanın çoğu Amerikalı kimyacısı gibi, bu tür spekülasyonların tadını çıkarmıyorlardı. Lewis kübik atom teorisini yayınlamadı, ancak 1916'da paylaşılan elektron çift bağı teorisinin önemli bir bölümü oldu.
1916'da, kimyasal bonding hakkında "The Atom and the Molecule" başlıklı klasik makalesini yayınladı; burada kovalent bağ olarak bilinecek olan, elektron çiftinden oluşan fikri formüle etti ve bir elektronun paylaşılmadığı zaman modern terimin serbest radikal olduğu odd molecule terimini tanımladı. Lewis nokta yapıları ve kübik atom modeli olarak bilinecek olanlara ekledi. Kimyasal bonding hakkındaki bu fikirler Irving Langmuir tarafından genişletildi ve Linus Pauling'in kimyasal bağ doğası hakkındaki çalışmalarının ilkesi oldu.
Asitler ve bazlar
1923'te asit-baz reaksiyonlarının elektron-çift teorisini formüle etti. Asit ve bazlar teorisinde, bir "Lewis asidi" elektron-çift alıcısı ve "Lewis bazı" elektron-çift donörüdür. Bu yıl ayrıca kimyasal bağ teorileri hakkında bir monografi yayınladı.
