Gilbert Newton Lewis

Studienzeit

Der am 23. Oktober 1875 geborene GILBERT NEWTON LEWIS kam als Sohn eines Rechtanwalts in Weymonth, Massachusetts zur Welt. Sein 1891 an der Universität Nebraska in Lincoln begonnenes Studium setzte er 1893 an der Harvard-Universität in Boston fort. Dort erwarb LEWIS 1896 den Bachelor of Science. Ein Jahr lang widmete er sich seiner Lehrtätigkeit, ehe er sich an der Harvard-Universität dem Studium der physikalischen Chemie zuwendete. 1898 erwarb er seinen Magister of Arts und promovierte ein Jahr später zum Doktor der Philosophie. Wiederum ging er ein Jahr lang einer Lehrtätigkeit an der Universität Harvard nach, ehe LEWIS sich zu weiteren Studien nach Göttingen und Leipzig begab.

Lehrtätigkeit

1901 führte ihn sein Weg zurück an die Universität von Harvard, wo er Thermodynamik und Elektrochemie lehrte. 1904 war LEWIS im Büro für Masse und Gewichte in Manila als Chemiker tätig. Im darauffolgenden Jahr traf er am Massechusetts Institut für Technologie in Cambridge mit einer Gruppe junger Physiker zusammen, denen er sich anschloss. Hier wurde er 1907 Professor für Chemie. Als Professor für physikalische Chemie übernahm LEWIS 1912 den Vorsitz des College of Chemistry der Universität California in Berkeley. Diese Stellung behielt er bis zu seinem Tod am 23. März 1946.

Hauptforschungsgebiete

LEWIS' Hauptarbeitsgebiet, die Thermodynamik, erfuhr durch ihn die notwendige Verbreitung in Amerika. Seine wissenschaftliche Arbeit begann er damit, die einzelnen Gesetze der Thermodynamik in einem logischen System zu vereinen. In Harvard widmete er sich einer Arbeit über die Theorie der Strahlung schwarzer Körper. Aus seinen Ergebnissen folgerte er, dass Licht Druck ausüben müsse. Dieser Gedanke war zur damaligen Zeit jedoch so unkonventionell, dass er es nicht wagte, ihn zu veröffentlichen.

Bei seiner Arbeit über die Valenztheorie stellte LEWIS auch ein kubisches Atommodell auf und erklärte damit den Zyklus von acht Elementen im Periodensystem. Am Institut in Massachusetts erfolgten seine Untersuchungen der Bindungsenergien zahlreicher Verbindungen sowie die Erstellung eines neuen Konzepts der chemischen Aktivität. Diese chemische Aktivität definierte er als Tendenz der Substanz, die eine Änderung des chemischen Zustands bewirkt.

Seine Zeit in Berkeley verwendete LEWIS auf die systematische Sammlung der bekannten Daten der freien Energien und Entropiewerte. Dabei wurde er zum Teil auch von RANDALL unterstützt. Mit BREY entwickelte LEWIS 1913 eine dualistische Valenztheorie. Mit dieser konnten polare und nichtpolare Bindungen unterschieden werden. Seine Arbeit über die Theorie der chemischen Bindung, die er 1916 veröffentlichte, enthielt auch ein kubisches Atommodel. Mit diesem Atommodell konnten auch erstmals die Strukturen des Ammoniums sowie des zweiatomigen Chlormoleküls geklärt werden.

LEWIS verstand sich als Gegner des dynamischen Atommodells, welches von BOHR aufgestellt worden war und sich später als das richtige erwies. Andererseits wurde in der theoretischen Chemie das 1916 von LEWIS formulierte ungleich verteilte Elektronenpaar bei schwach polaren Bindungen zu einem fruchtbaren Gedanken, der die Forschung vorantrieb.

1923 stellte LEWIS seine Säure-Basen-Theorie auf und 1933 widmete er sich erstmals der Trennung der Isotope. Dabei gelang ihm schon im ersten Jahr die Herstellung eines fast reinen schweren Wasserstoffs.

Leistungen auf einem Blick

• Aufstellung eines kubischen Atommodells und Erklärung des Zyklus' von acht Elemten des Periodensystems
• Systematische Sammlung aller bekannten Daten der freien Energien und Entropiewerte
• Entwicklung der Valenztheorie
• Aufstellung seiner Säure-Basen-Theorie
• Herstellung von fast reinem schweren Wasserstoff