Johannes Brönsted

Jugend und Studium

JOHANNES NICOLAUS BRÖNSTED wurde am 22. Februar 1879 im dänischen Varde geboren. Sein Vater war Ingenieur für Landeskultivierung. Nach erfolgreich abgeschlossener Schulausbildung begann BRÖNSTED im Alter von 18 Jahren sein Studium zum Chemie-Ingenieur am Polytechnischen Institut in Kopenhagen. Hier legte er nach fünf Jahren auch sein Magisterexamen ab.

Anschließend war BRÖNSTED für kurze Zeit für einen elektrotechnischen Konzern tätig. Ab 1905 war er als Assistent am chemischen Labor der Kopenhagener Universität tätig, wo er 1908 auch promovierte. Im gleichen Jahr wurde ihm der neu gegründete Lehrstuhl für physikalische Chemie in Kopenhagen übertragen. Dazu erhielt BRÖNSTED die Lehrverpflichtung für organische Chemie am Polytechnischen Institut. 1930 erhielt er sein eigenes Labor am physikalisch-chemischen Institut.

Aufenthalt im Ausland und wissenschaftliche Arbeit

In den Jahren 1926/27 weilte BRÖNSTED als Gastprofessor der Universität Yale in New York.

Messungen der elektromotorischen Kraft galvanischer Zellen bildeten den Anfang der wissenschaftlichen Arbeit BRÖNSTEDs. Hierzu publizierte er in der Zeit von 1904 bis 1906 mehrere Artikel zu Fragen der chemischen Affinität (Ähnlichkeit). Dabei ging er besonders auf den Zusammenhang von chemischer Affinität und Reaktionswärme ein. Nachdem NERNST 1906 das Problem geklärt hatte, setzte er seine Arbeit fort, um NERNSTs Theorie durch in Experimenten gewonnene Daten zu festigen.

Danach widmete sich BRÖNSTED dem Aktivitätskoeffizienten, einer Thematik, die von LEWIS eingeführt worden war. Er setzte alle Bemühungen daran, diesen Aktivitätskoeffizienten im Experiment zu bestimmen. Bei diesen Experimenten fand er gemeinsam mit LA MER heraus, dass der Koeffizient von Ladung und Ionenstärke abhängig ist.

Gemeinsam mit DE HERVESY wandte sich BRÖNSTED 1920 Untersuchungen zur Trennung der Quecksilberisotope durch Molekulardestillation zu. Das dabei verwendete Verfahren nutzte er später zur Trennung von Chlorisotopen in Salzsäuren. Noch heute findet BRÖNSTEDs Verfahren Anwendung bei der Trennung von Isotopen.

Eine Theorie und ihre Auswirkung auf die gesamte Chemie

Zwei Jahre später gelang es BRÖNSTED, den Einfluss des Aktivitätskoeffizienten von Lösungsmitteln auf die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen in Lösungen zu klären. Im gleichen Jahr untersuchte er gemeinsam mit PEDERSON die katalytische Zersetzung von Nitramid. Dabei kam er zu der Erkenntnis, dass es auch Substanzen gibt, die wie Basen wirken, aber zum damaligen Zeitpunkt noch nicht als solche bezeichnet wurden. Der Grund besteht darin, dass diese Substanzen keine Hydroxid-Ionen bilden. Aus diesen Erkenntnissen leitete BRÖNSTED 1923 seine neue Definition von Säuren und Basen ab, die er nun als Protonen abgebende bzw. aufnehmende Substanzen sah. Diese BRÖNSTEDsche Säure-Basen-Theorie beeinflusste die Entwicklung der gesamten Chemie.

Ab 1927 untersuchte BRÖNSTED die katalytischen Effekte solcher Substanzen, die als Säuren und Basen wirken. Im Rahmen dieser Untersuchungen führte er auch den Begriff der isochemischen Reihe ein, mit der er chemisch verwandte Stoffe unterschiedlicher Molekülgröße bezeichnete. All diese Arbeiten führten BRÖNSTED 1938 schließlich zu weiteren Studien, in denen er sich hochmolekularen Substanzen und deren physikochemischem Verhalten zuwandte.

Zu seinen wichtigsten Veröffentlichungen zählt die „Säuren-Basen-Katalyse“ aus dem Jahr 1926.

BRÖNSTED starb am 17. Dezember 1947 in Kopenhagen.

Wissenschaftliche Leistungen im Überblick

• erkannte die Abhängigkeit des Aktivitätskoeffizienten von Ladung und Ionenstärke
• entwickelte Verfahren zur Isotopentrennung
• Ableitung der neuen Definition von Säuren und Basen als Protonen abgebende bzw. aufnehmende Substanzen; BRÖNSTEDsche Säure-Basen-Theorie
• Einführung des Begriffs der isochemischen Reihe für chemisch verwandte Stoffe unterschiedlicher Molekülgröße