vant Hoff, Jacobus Hendricus
(Rotterdam 30.8.1852 - Berlino 1.3.1911) Chimico olandese. Da ragazzo si interessò alla chimica sperimentale soprattutto degli esplosivi, oltre che alla musica e alla poesia. Studiò chimica pratica al Politecnico di Delft dove si distinse per aver completato in due i tre anni del corso classificandosi al primo posto allesame finale. In questi anni lesse le opere che furono di fondamentale importanza per la sua formazione: il Corso di filosofia positiva di A. Comte, la Storia delle scienze induttive di W. Whewell e il saggio del filosofo e storico francese Hippolyte Adolphe Taine (1828-1893) De lintelligence (1870). Maturò una visione della teoria chimica basata sulle leggi della fisica. Acquisì gli strumenti matematici necessari alla realizzazione di questa visione della chimica allUniversità di Leida e quelli della conoscenza chimica a Bonn con F.A. Kekulé von Stradonitz nel periodo 1872-73 e a Parigi con C.-A. Wurtz nel 1874. In questo stesso anno, ritornato in Olanda, conseguì il dottorato di ricerca a Utrecht sotto E. Mulder con una dissertazione sugli acidi cianoacetico e malonico intitolata Contributo alla conoscenza degli acidi cianoacetico e malonico (Utrecht, 1874). Prima di completare la tesi di dottorato pubblicò un pamphlet di tredici pagine dal titolo Proposta per lestensione delle formule oggi in uso in chimica allo spazio; insieme a unosservazione correlata sulla relazione tra il potere ottico rotatorio e la costituzione chimica di composti organici (Utrecht, 1874). In esso vant Hoff propose le sue rivoluzionarie idee sulla concezione delle molecole come oggetti con struttura e forma tridimensionale (stereochimica) e propose modelli di molecole organiche in cui gli atomi attorno a ciascun atomo di carbonio avevano unorganizzazione tetraedrica. Egli sostenne che i quattro legami dellatomo di carbonio sono diretti verso gli spigoli di un tetraedro; idea suggerita indipendentemente nello stesso periodo da J.A. Le Bel, anchegli in quel periodo, come vant Hoff, alla scuola di Wurtz a Parigi. In questo modo si poteva spiegare una diversa attività ottica di certi composti organici. Lidea non venne però subito accolta. Luso di questi modelli tridimensionali forniva una spiegazione dellesistenza di isomeri. Allo stesso tempo sottolineò lesistenza di relazioni tra lattività ottica e la presenza di un atomo di carbonio asimmetrico. Queste sue proposte incontrarono dapprima una decisa opposizione. Solo dopo la pubblicazione nel 1875 del volume Chimie dans lespace (Rotterdam, 1875; trad. tedesca Brunswick, 1877, 1894, 1908, trad. inglese Oxford, 1891, Londra-Bombay-New York, 1898), la sua teoria comincerà a essere accettata. Di questopera vant Hoff pubblicò unedizione ampliata (Dix années dans lhistoire dune théorie, Rotterdam, 1887), mentre una nuova edizione francese fu pubblicata come Stéréochimie (Parigi, 1892). Nel 1876 viene chiamato come assistente di fisica alla Scuola veterinaria di Utrecht. Nella sua lezione inaugurale, La potenza dellimmaginazione nella scienza, quando divenne professore allUniversità di Amsterdam nellottobre del 1878, vant Hoff difese il ruolo dellimmaginazione nellindagine del collegamento fra causa ed effetto, definendo limmaginazione come labilità di visualizzare ogni oggetto con tutte le sue proprietà così da poterlo riconoscere con la stessa accuratezza che si avrebbe per semplice osservazione. Vant Hoff espresse la sua concezione della chimica fisica nel suo Ansichten über die organische Chemie (Considerazioni sulla chimica organica, 2 voll., Brunswick, 1878-81) in cui intese unificare la chimica sotto i principi della fisica e della matematica e dove formulò il punto di vista secondo il quale le proprietà di ciascun composto sono la conseguenza della sua struttura. Sarà nellÉtude de dynamique chimique (Amsterdam, 1884) che unificherà gli aspetti cinetici e quelli di azione di massa delle reazioni chimiche, uno schema concettuale ancor oggi adottato per discutere le trasformazioni chimiche. In esso si concentrerà sullidea che, trattando lequilibrio chimico come la manifestazione di uno stato mobile, la reversibilità risulta la conseguenza di un bilancio fra le opposte reazioni. Mise pertanto le costanti di equilibrio in relazione con le costanti cinetiche delle reazioni diretta e inversa. Vant Hoff studiò inoltre la dipendenza dalla temperatura assoluta della costante K di equilibrio derivando, a pressione costante, lequazione che porta il suo nome e che, indicando con R la costante del gas e con T la temperatura assoluta, risulta essere: (¶(ln K)/¶T)P = DH° / RT2. Questa equazione (isocora di vant Hoff) consente la determinazione della variazione di entalpia standard DH° di un processo evitando il ricorso a misure calorimetriche. Lequazione è stata chiamata isocora di reazione (reazione a volume costante) perché storicamente fu ricavata da vant Hoff per la prima volta per un sistema a volume costante. Nellequazione riportata il pedice P indica che la reazione è a pressione costante, come venne successivamente stabilito. Il termine isocora, quindi, non è più appropriato e si preferisce parlare di equazione di vant Hoff La fama di questa equazione sarà prevalentemente legata al principio dellequilibrio mobile che da essa discende e che verrà successivamente generalizzato da H.L. Le Chatelier.
Vant Hoff introdusse inoltre i metodi termodinamici nello studio delle soluzioni e, sulla scorta dei risultati del lavoro sperimentale di W.F.P. Pfeffer sulla pressione osmotica (P) in soluzioni diluite di zucchero, dimostrò lesistenza di unanalogia fra la relazione P/C = cost a T = cost (C = concentrazione della soluzione) e la relazione di R. Boyle per i gas, PV = cost a T = cost. Formulò allora unequazione di stato per le soluzioni diluite nella forma P = iRT (V = volume nel quale è disciolta una mole di sostanza), nella quale i = n/V, il fattore di vant Hoff, indica la concentrazione della specie chimica in soluzione, inglobando tutte le deviazioni rispetto al comportamento di un gas perfetto. Scoprì che da misure di pressione osmotica P (la pubblicazione comparve nel 1886) poteva essere determinato il peso molecolare della sostanza disciolta in una miscela binaria. Lavoro che vant Hoff estese nel decennio successivo in connessione con la teoria della dissociazione elettrolitica di S.A. Arrhenius. La ricerca chimico fisica di vant Hoff sia teorica sia sperimentale si concentrò sulla misura e interpretazione di quel parametro n che propose di inserire nella equazione dei gas perfetti PV = nRT per renderla applicabile alle soluzioni diluite. Dopo aver occupato la posizione di professore di cattedra allUniversità di Amsterdam per diciotto anni, nel 1896 accettò linvito di ricoprire il ruolo di professore onorario a Berlino nellambito della Reale accademia delle scienze di Prussia. La motivazione dietro questa decisione fu leccesso di lavoro didattico anche di scarso profilo qualitativo che gli veniva affidato e che gli lasciava un tempo troppo limitato per le sue ricerche. Il periodo berlinese (1896-1905) lo vide impegnato su studi relativi allorigine dei depositi oceanici sperimentando in laboratorio (quindi su piccola scala) processi che in natura avvengono su larga scala. I risultati di questo lavoro furono pubblicati nei rendiconti dellAccademia prussiana delle scienze, e successivamente raccolti in Zur Bildung ozeanischer Salzablagerungen (Sulla formazione dei sedimenti salini oceanici, 2 voll., Brunswick, 1905-9). A testimonianza della generalità degli interessi di ricerca di vant Hoff sta anche lopera Die chemischen Grundleheren nach Menge, Mass und Zeit (I fondamenti della chimica sulla base della lunghezza della massa e del tempo, Brunswick, 1912), nella quale vant Hoff tentò di dedurre i fenomeni chimici su basi puramente fisico-meccaniche, ricorrendo alle sole grandezze di spazio, tempo e massa, con unoperazione molto simile a quella a suo tempo tentata per i fenomeni fisici da H.R. Hertz. Insieme a W. Ostwald, vant Hoff fondò nel 1887 il primo giornale di chimica fisica, il "Zeitschrift für physikalische Chemie". Durante tutta la vita si prodigò per listituzione di una classe speciale di ricercatori scientifici. Oltre al premio Nobel per la chimica conferitogli nel 1901, il primo assegnato per la chimica, per le sue ricerche sullequilibrio chimico e sulla pressione osmotica nelle soluzioni diluite, ricevette svariati altri riconoscimenti.