孫承諤

孫承諤

孫承諤(1911—1991),物理化學家和化學教育家。主要從事化學動力學的研究工作,是中國早期從事化學動力學研究的先驅之一,並曾長期擔任北京大學化學系主任。1935年他與E.艾林(Eyring)等共同發表研究成果“H2+H—→H+H2反應的勢能面”而享有盛名。

基本信息

簡介

孫承諤 孫承諤

孫承諤,自幼聰明好學,1923年考入清華學校,1929年畢業後赴美留學,入美國威斯康星大學化學系學習,由於刻苦勤奮,僅用四年時間,就完成了大學本科和研究生階段的學業,並於1933年獲哲學博士學位,時年僅22歲。1934年被聘為美國普林斯頓大學研究助理。在著名物理化學家艾林指導下,從事化學反應過渡態理論的研究工作,於1935年與艾林共同發表了有關H2十H—→H十H2反應的第一張經精確計算得出的勢能面圖,是近代化學動力學的重要成就之一,至今仍為化學動力學的教材或專著所引用。

生平

正當日本侵略軍大舉侵略我國之時,孫承諤懷著科學救國的願望,於1935年回到祖國,任北京大學化學系教授,成為當時國內最年輕的教授之一。“七七”事變爆發後,孫承諤隨校南遷昆明,在西南聯合大學任教授。在當時的艱苦歲月中,他除承擔普通化學、物理化學課等教學任務外,還進行了物質結構和物性間關係等方面的研究工作,發表了一系列有關的研究論文。

抗戰勝利後,1946年他隨北京大學遷回北平,繼續在化學系執教,任化學系代理系主任,兼任《中國化學會會志》編委和經理編輯(相當於副主編,1946-1951年),在極其困難的條件下,為使雜誌不間斷的出版發行付出了辛勤的勞動。

1947-1948年間,孫承諤再度赴美,任明尼蘇達大學研究員,從事光譜理論方面的研究工作,當時中國正處於兩種命運的大決戰的時刻。1948年底,孫承諤由美國返回中國,途經上海時,他拒絕了親友要他同赴台灣的勸說,毅然北上,於北平解放前20天趕回北京大學,迎接了北平的解放。

中華人民共和國成立以後。孫承諤於1951年任北京大學理學院代理院長。院系調整後,從1952年起一直擔任北京大學化學系系主任,直至“文化大革命”。在系主任工作中,他努力貫徹執行黨和政府的各項政策,團結全系教職工,努力開展教學改革,組織科學研究工作,為化學系的建設和發展做出了卓著貢獻。他的任勞任怨、平易近人、克己奉公、艱苦樸素、忠誠黨的教育事業和關心青年等優秀品質對北京大學的發展和優良學風的形成都有很好的影響。半個多世紀以來,他在教育戰線上辛勤耕耘,培養了眾多的科學家和各種專門人才,為我國的科學教育事業做出了重大貢獻。

孫承諤於1951年參加了中國民主同盟,並在1952—1956年間,擔任民盟北京大學支部主任委員,後又任民盟中央科技文教委員會委員。長期以來,他與黨密切合作,風雨同舟,即使他愛人在政治運動中遭到不公正對待,也未改變這種政治態度。孫承諤在晚年,還不時為祖國的統一大業,奔波於國內外,做了大量的工作。

貢獻

綜述

孫承諤一生主要從事物理化學,尤其是化學動力學領域的科研和教學工作。在國內外主要學術期刊上先後發表論文50餘篇,其內容涉及偶極矩測定、活化能計算、過渡態理論、電負性、溶劑效應和催化動力學等方面,其主要學術成就如下。

化學反應速率過渡態理論

孫承諤 孫承諤

30年代初是化學動力學中反應速率過渡態理論的開創時期,孫承諤於1934年在過渡態理論創始人之一、著名化學家艾林指導下,用手搖計算機進行了大量艱苦的計算工作,1935年與艾林及H,格希諾維茨(Gershinowitz)共同發表了著名的論文《均相原子反應的絕對速率》,文中提出了A+B+C→AD+C及AB→A+B反應速率常數的過渡態理論的計算公式,公布了H2+H→H十H2反應的斜角勢能面圖(見附圖),

分析了上述體系平動能和振動能的轉換問題,為確立過渡態理論(亦稱絕對反應速率理論)做出了重要貢獻,被譽為化學領域近百年來重大成就之一。他們所提出的勢能面圖也是化學動力學發展史上第一個計算相當準確的勢能面,為後來許多精確的實驗所證實。半個多世紀以來,一直為許多著名的物理化學和化學動力學教材及專著所引用,孫承諤也因此而名揚國內外。

孫承諤於1935年回國後,繼續從事過渡態理論方面的計算工作,發表了關於乙烯加氫和乙烯加氟化氫動力學方面的論文,進一步擴大了過渡態理論的套用範圍,使人們加深對過渡態理論的認識有積極的意義。此外孫承諤還做過偶極矩方面的研究工作,如已二酸偶極矩與結構、2,4-二氯酚的偶極矩等,將他的研究領域逐步由化學動力學向物理化學的其他領域擴展。

物性和物質結構定量關係規律

40年代孫承諤在西南聯合大學任教時,在研究條件十分艱苦的情況下,他們開展了物性和物質結構參數間定量關係的系列研究工作,其中包括原子半徑與有機物沸點、密度、臨界溫度、克分子折射、粘度的關係,及原子價、原子序數和量子數計算元素的電負性等,得到了一系列經驗關係式。如原子半徑與有機物沸點Tb的關係為

Tb=a十bVm十cV2m

孫承諤 孫承諤

式中:ni為i原子數;

ri為i原子半徑;

a、b、c為經驗參數。

這些關係式表明化合物的物性與結構參數間存在著密切的關係。

緬舒特金(Mеншуткин)反應

50、60年代,孫承諤又指導青年教師和學生對叔胺與鹵代烷間的緬舒特金反應進行了系統的研究工作。從這些研究工作中得到了以下的認識:對緬舒特金反應,溶劑的物理性質遠不如化學結構影響大。而化學結構中又以功能團影響最為顯著,當溶劑分子中有幾個適當的功能團時,這種溶劑對季胺鹽的形成速率的影響比只有一個功能團時為快,而作為反應物的鹵代烷對反應速率的影響的研究中,得到了鹵代烷中烷基的誘導效應指數I與反應速率常數K的對數(IgK)間的線性關係,證明了有機物基團的誘導效應與化學活性間有關係。這些工加深了各種因素對緬舒特金反應的影響的規律性的認識,對闡明緬舒特金反應機理有很大意義,因而引起了當時化學界的高度重視。

催化反應動力學

“文化大革命”前後,孫承諤為適應我國石油化學工業發展的需要,開始進行催化反應動力學的研究工作,如伯醇在銅鉻氧化物上的催化脫氫和在銀催化劑上乙烯氧化反應動力學。前一項工作研究了醇分子結構對脫氫速率的影響,實驗證明,鏈的長短對伯醇在銅鉻氧化物的阿金斯(Adkins),催化劑上的脫氫反應活化能無影響,但反應速率常數K隨醇的碳原子數增加而增大,即主要是頻率因子的變化,證明了這種催化反應屬於二位機理。

孫承諤 孫承諤
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在80年代所做的銀催化劑上乙烯氧化反應動力學的研究工作中,大量實驗表明乙烯氧化所得環氧乙烷的生成屬於朗謬爾-里迪爾(Langmuir-Rideal)歷程,而二氧化碳的生成主要屬於朗謬爾一欣謝爾伍德(Langmair-Hinshelwood)歷程,因此乙烯催化氧化反應可用以下兩個平行反應表示:而不是文獻上提出的下述連串平行反應:這些規律無論在理論上還是實際上都有一定指導意義。

為了推動我國化學動力學的科研和教學工作,孫承諤還組織翻譯了《化學動力學與歷程》一書。

孫承諤在物理化學的研究範圍很廣,在化學動力學領域內,早在30年代就開始從事前沿方面的研究工作。所研究的動力學體系不僅有氣相,還有液相;不僅有均相,還有復相;不僅涉及基礎理論,而且有密切聯繫實際的工作。他對我國化學動力學理論及實用研究隊伍的形成所做的努力,已經取得了豐碩成果。

孫承諤為發展科學和教育事業,將畢生精力貢獻給了他無限熱愛的祖國和人民。我們將永遠懷念孫承諤先生。

簡歷

1911年3月11日 出生於山東省濟南市。

1923-1929年 清華學校學習。

1929-1931年 美國威斯康星大學化學系學習,獲理學學士學位。

1931-1933年 美國威斯康星大學化學系學習,獲哲學博士學位。

1934-1935年 任美國普林斯頓大學研究助理。

1935-1937年 任北京大學化學系教授。

1937-1946年 任西南聯合大學教授。

1946-1947年 任北京大學化學系代理系主任。

1946-1951年 任《中國化學會會志》編委和經理編輯。

1947-1948年 任美國明尼蘇達大學研究員。

1951-1952年 任北京大學理學院代理院長。

1952-1976年 任北京大學代學系主任。

1991年3月13日 病逝於北京。

主要論著

1 H.Eyring,H.Gershinowitz,ChengE.San.The Absolute Rate of Homo-geneous Atomic Reactions.J.Chem.Phys.1935,3:786—796.

2 孫承諤.乙烯加氨理論考察.中國化學會志,1935,3:1—5.

3 孫承諤.一些游離基參加反應的活化能.中國化學會志,1935,3:293-295.

4 孫承諤.不飽和酸的溴化作用.中國化學會志,1936,4:1-5.

5 孫承諤,劉鈞.乙烯加合鹵化氫的活化能.中國化學會志,1936,4:98-102.

6 孫承諤,施慶龢,論乙烯加合氟化氫.中國化學會志,1937,5:1—2.

7 孫承諤,劉鈞.2,4-二氯酚的偶極矩.中國化學會志,1937,5:3940.

8 孫承諤,曾昭倫,李世瑨.原子半徑與沸點的關係.中國化學會志,1940,7:65-68.

9 孫承諤,唐敖慶,陳天池.原子半徑與密度的關係.中國化學會志,1943,10:19-21.

10 孫承諤.從原子價、原子序數和量子數計算元素的電陰性.中國化學會志,1943,10:77-79.

11 孫承諤,陳天池.原子半徑與臨界溫度的關係.中國化學會志,1944,11:118-119.

12 孫承諤,陳梅貞.原子半徑與粘度的關係.中國化學會志,1945,12:24-28.

13 孫承諤,劉若莊.用機械求積法計算比熱.中國化學會志,1950,17:1-8.

14 孫承諤,李作駿,李旺長.Mеншуткин反應的研究I.喹啉-碘甲烷在水揚醛中的反應動力學.化學學報,1956,22:386-390.

15 孫承諤,何淡雲,張工等.Mеншуткин反應的研究Ⅱ.喹啉-碘甲烷在若干脂肪醇中的反應動力學.化學學報,1963,29:9093.

16 孫承諤,李宣文,白乃彬等Mеншуткин反應的研究Ⅲ.喹啉-碘甲烷、碘乙烷、碘正丙烷在硝基苯和正丙醇中的反應動力學.化學學報,1964,30:325-329.

17 孫承諤,王秀山.醇在銅鉻氧化物上的催化脫氫I,伯醇.化學學報,1965,31:7—11.

18 孫承諤,韓德剛,楊惠星等.銀催化劑上乙烯氧化反應動力學的研究.中國科學B輯,1982,8:683.

中國著名人物

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