Joel Henry Hildebrand

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Joel Henry Hildebrand
Nació	16 de noviembre de 1881 Camden , Nueva Jersey
Fallecido	30 de abril de 1983 (30 de abril de 1983)(101 años) Kensington, California
Nacionalidad	americano
alma mater	Universidad de Pennsylvania
Conocido por	soluciones no electrolíticas .
Premios	Premio Willard Gibbs (1953) Medalla Priestley (1962)
Carrera científica
Campos	Química
Instituciones	Universidad de California, Berkeley

Joel Henry Hildebrand (16 de noviembre de 1881 - 30 de abril de 1983) ^[1] fue un educador estadounidense y un químico pionero . Fue una figura importante en la investigación de la química física especializada en líquidos y soluciones no electrolíticas . ^[2]

Educación y cátedra

Nació en Camden, Nueva Jersey el 16 de noviembre de 1881. ^[3]

Hildebrand se graduó de la Universidad de Pennsylvania en 1903. Se desempeñó brevemente en la facultad antes de ir a la Universidad de California, Berkeley como instructor de química en 1913. En cinco años se convirtió en profesor asistente. En 1918 fue elevado a profesor asociado antes de que finalmente se le concediera la cátedra completa un año después, en 1919. Se desempeñó como decano de la Facultad de Química desde 1949 hasta 1951. Se retiró de la docencia a tiempo completo en 1952 ^[4] pero siguió siendo profesor. emérito en Berkeley hasta su muerte. Hildebrand Hall en el campus de Berkeley lleva su nombre.

Logros, descubrimientos, honores

Su monografía de 1924 sobre la solubilidad de los no electrolitos, Solubilidad , fue la referencia clásica durante casi medio siglo. En 1927, Hildebrand acuñó el término " solución regular " (para contrastarlo con " solución ideal ") y discutió sus aspectos termodinámicos en 1929. Una solución regular es aquella que no implica ningún cambio de entropía cuando una pequeña cantidad de uno de sus componentes se transfiere a a partir de una solución ideal de la misma composición, el volumen total permanece sin cambios. Los numerosos artículos científicos y textos de química de Hildebrand incluyen Introducción a la teoría cinética molecular (1963) y Viscosidad y difusividad.(1977). Recibió la Medalla por Servicio Distinguido en 1918 y la Medalla del Rey (británica) en 1948.

Hildebrand sirvió en el consejo de la Academia Nacional de Ciencias y también fue miembro del Comité Asesor de Ciudadanos sobre Educación de la Legislatura de California. Hildebrand hizo varios descubrimientos, de los cuales el más notable fue la introducción a mediados de la década de 1920 de mezclas respiratorias de helio y oxígeno para reemplazar el aire para los buzos y aliviar la condición conocida como curvas . Se dio cuenta de que el problema era causado por gas nitrógeno disuelto en sangre a alta presión., que fue expulsado con demasiada rapidez al regresar a la superficie. El helio no causa el mismo problema debido a su solubilidad mucho menor en soluciones acuosas como la sangre. Este descubrimiento se utilizó más tarde para salvar la vida de 33 miembros del submarino USS Squalus que se hundió en 1939.

Hildebrand ganó prácticamente todos los premios importantes en el campo de la química, excepto el Premio Nobel . La American Chemical Society creó el premio Joel Henry Hildebrand en su honor por trabajos pertenecientes al campo de la química teórica y experimental de líquidos. El primer premio fue entregado al propio Hildebrand en 1981 como parte de las celebraciones de su centésimo cumpleaños. El premio está patrocinado actualmente por Exxon Mobil . Kantha lo identificó en 2001 como uno de los 35 científicos centenarios que pertenecían a un grupo inusual que se formó recientemente en el siglo XX.

Hildebrand solía decir que apreciaba mucho su papel de maestro. En una entrevista realizada poco antes de cumplir 100 años, observó: "La buena enseñanza es principalmente un arte, y no se puede definir ni estandarizar ... Los buenos maestros nacen y se hacen; ninguna parte del proceso puede omitirse". ^[5] Mantuvo su compromiso de trabajar con estudiantes de pregrado incluso a la edad de 100 años . Iba a su oficina en el campus casi todos los días escolares hasta que el deterioro de la salud lo hizo imposible.

Hildebrand también participó activamente en el Sierra Club , sirviendo como su presidente desde 1937 hasta 1940. Como miembro, contribuyó a muchos informes importantes sobre el uso de la tierra sobre los parques estatales y nacionales de California. También dirigió el equipo olímpico de esquí de Estados Unidos de 1936.

Contribuciones científicas

Su estudio de la solubilidad de los no electrolitos lo llevó a la formación del " parámetro de solubilidad de Hildebrand ".

${\displaystyle \delta ={\sqrt {(\Delta H_{v}-RT)/V_{m}}}.}$

La idea general es que un soluto potencial será soluble en un solvente con un valor comparable de .${\displaystyle \delta }$

Este trabajo se utilizó luego en la formación del " parámetro de solubilidad de Hansen " más completo , que tiene en cuenta no solo las interacciones de dispersión entre el solvente y el soluto (como lo hace el parámetro de Hildebrand), sino también los enlaces de hidrógeno y las interacciones polares, lo que elimina la restricción. de aplicación sólo a especies no polares. Hansen muestra un gran respeto por Hildebrand y su trabajo y, de hecho, reconoce que su trabajo del parámetro de solubilidad de Hansen no habría sido posible sin la gran contribución que Hildebrand hizo a este campo.

Hildebrand también habló abiertamente sobre la forma en que existen pequeñas especies no polares en el agua. La disolución de especies como el metano en agua va acompañada de una entalpía negativa y una entropía negativa. Un modelo común de este comportamiento es el modelo de tipo iceberg o clatrato, en el que se desarrolla una red o jaula de agua con enlaces de hidrógeno alrededor de la molécula de metano. Esto explica la caída de la entalpía, dado que los enlaces de hidrógeno aumentan en comparación con el agua pura, y la caída de la entropía, ya que ha surgido un volumen excluido del disolvente junto con una red ordenada de moléculas de agua.

Hildebrand desafió este punto de vista popular en una serie de artículos ^{[ cita requerida ]} a finales de los años sesenta y setenta y concluyó que el metano tiene una difusividad apenas un 40% menor en el agua que en el tetracloruro de carbono. Si el agua estaba enclaterada o en una estructura tipo iceberg, entonces predijo que esta diferencia de difusividad entre el agua y el tetracloruro de carbono debería ser significativamente mayor.

Este conflicto de ideas aún existe en la literatura con publicaciones entre 2000 y 2010 para la hidratación hidrofóbica tipo clatrato que aún se presentan en simulaciones por computadora de varios tipos. ^{[ cita requerida ]} Sin embargo, hay artículos que citan las críticas anteriores de Hildebrand a este modelo y sugieren que la hidrofobicidad surge del tamaño pequeño del agua que aumenta la energía libre requerida para desarrollar una cavidad adecuada para que la ocupen ciertos solutos. ^{[ cita requerida ]}

Dado el conflicto en este campo y el alto nivel de interés involucrado, parece que Hildebrand puede seguir contribuyendo a la comunidad científica durante bastante tiempo todavía.

Con George Scatchard, Hildebrand desarrolló una ecuación para el exceso de volúmenes molares en mezclas. ^{[6] [7]}

Hildebrand herido en tiroteo en el campus

El 4 de agosto de 1919, Hildebrand fue baleado y herido por Roger Sprague, un asistente de química que estaba abatido por no haber sido recomendado para un mayor avance. ^[8]

Referencias

1. "1985, Universidad de California: In Memoriam" . Senado Académico de la Universidad de California (Sistema). 1985 . Consultado el 9 de mayo de 2008 .
2. Seaborg, Glenn T. (octubre de 1983). "Obituario: Joel Henry Hildebrand" . Física hoy . 36 (10): 100–101. Código bibliográfico : 1983PhT .... 36j.100S . doi : 10.1063 / 1.2915287 . Archivado desde el original el 29 de septiembre de 2013.
3. Índice biográfico de ex becarios de la Royal Society de Edimburgo 1783-2002 (PDF) . La Royal Society de Edimburgo. Julio de 2006. ISBN  0-902-198-84-X.
4. Hildebrand, J. H. (1963). "Cincuenta años de química física en Berkeley" . Revisión anual de química física . 14 : 1–5. Bibcode : 1963ARPC ... 14 .... 1H . doi : 10.1146 / annurev.pc.14.100163.000245 .
5. Pfaff, Timothy (octubre de 1981). "Una entrevista con Joel Hildebrand". California Mensual : 10.
6. Scatchard, George (1937). "Cambio de volumen al mezclar y ecuaciones para mezclas no electrolíticas". Transacciones de la Sociedad Faraday . 33 : 160. doi : 10.1039 / tf9373300160 .
7. Hildebrand, Joel H .; Scott, Robert S. (abril de 1951). "La solubilidad de los no electrolitos". La Revista de Química Física . 55 (4): 619–620. doi : 10.1021 / j150487a027 .
8. "Posición rechazada, el hombre intenta la vida de dos profesores" . La Unión de Sacramento . 209 (36). 5 de agosto de 1919. p. 1 . Consultado el 4 de abril de 2016 .

Lectura adicional

• Hildebrand J. H., Para contar o escuchar algo nuevo, American Scientist, vol. 51, pág. 2-11, 194 (1963)
• Hildebrand J. H., ¿Existe un "efecto hidrofóbico" ?, Proc. Natl. acad. Sci. Estados Unidos, vol. 76, no. 1, pág. 194 (1979)
• Hofinger S. y Zerbetto F., Modelos simples para hidratación hidrofóbica, Chem. Soc. Rev., vol. 34, pág. 1012 (2005)
• Silverstein T. P., Solvatación hidrofóbica NO a través de jaulas de agua de clatrato, J. Chem. Educ. vol. 85, no. 7, pág. 917 (2008)

Enlaces externos

• Obras de o sobre Joel Henry Hildebrand en Internet Archive
• Transcripción de la entrevista de historia oral con Joel Hildebrand 6 de agosto de 1962, Instituto Americano de Física, Biblioteca y Archivos Niels Bohr
• Memoria biográfica de la Academia Nacional de Ciencias