Невил Сиджвик

Невил Сиджвик (англ. Nevil Sidgwick; 8 мая 1873, Оксфорд — 15 марта 1952, Оксфорд) — британский химик-теоретик, специалист в области неорганической и физической химии. Известен разработкой концепции координационной связи и правил эффективного атомного номера (правила Сиджвика), которые сыграли важную роль в развитии теории химической связи и координационной химии.

Биография

Невил Винсент Сиджвик родился 8 мая 1873 года в Оксфорде в семье преподавателя. Его отец, Уильям Карр Сиджвик, был преподавателем классической филологии в Оксфордском университете, а мать — Сесилия Ульрика Сиджвик (урождённая Пауэлл). Начальное образование получил в школе при колледже Святого Эдуарда в Оксфорде, затем в 1891 году поступил в колледж Крайст-Черч Оксфордского университета, где изучал химию под руководством Генри Эдварда Армстронга.

В 1895 году Сиджвик окончил университет с отличием (first-class honours) и получил степень бакалавра. После этого он продолжил обучение в Лейпцигском университете, где работал в лаборатории Вильгельма Оствальда, а затем в Тюбингенском университете у Фридриха Энгельса. В 1897 году вернулся в Оксфорд, где начал преподавательскую деятельность в колледже Линкольн. В 1901 году он стал членом совета (fellow) колледжа Линкольн, а в 1904 году — старшим преподавателем (tutor) по химии.

В 1910 году Сиджвик был избран членом Королевского общества (FRS). В 1918 году он стал профессором химии в Оксфордском университете, сменив на этом посту Уильяма Генри Перкина-младшего. На этой должности он оставался до выхода на пенсию в 1938 году. В 1922 году он был награждён медалью Дэви Королевского общества за работы по химической связи. В 1935 году получил медаль Ройал-медаль (Королевскую медаль) за вклад в теоретическую химию.

Сиджвик скончался 15 марта 1952 года в Оксфорде в возрасте 78 лет.

Научная деятельность

Теория координационной связи

Основной вклад Сиджвика в химию связан с развитием представлений о химической связи в комплексных соединениях. В 1923 году он опубликовал книгу «Электронная теория валентности» (The Electronic Theory of Valency), в которой систематизировал и развил идеи Гилберта Ньютона Льюиса и Ирвинга Ленгмюра о ковалентной и ионной связи. В этой работе Сиджвик ввёл понятие координационной связи (coordinate bond) — типа ковалентной связи, при которой оба электрона предоставляются одним атомом (донором), а другой атом (акцептор) принимает их. Эта концепция позволила объяснить строение многих комплексных соединений, включая аммиакаты металлов и карбонилы металлов.

Правила эффективного атомного номера (правила Сиджвика)

В 1927 году Сиджвик сформулировал правило эффективного атомного номера (Effective Atomic Number, EAN). Согласно этому правилу, в устойчивых комплексных соединениях центральный атом металла стремится приобрести электронную конфигурацию благородного газа, то есть его эффективный атомный номер (сумма атомного номера металла и числа электронов, полученных от лигандов) должен быть равен атомному номеру следующего благородного газа. Например, в гексацианоферрате(II) ([Fe(CN)₆]⁴⁻) железо (атомный номер 26) получает от шести цианид-ионов 12 электронов, что даёт эффективный атомный номер 38 — конфигурация криптона (атомный номер 36). Правило Сиджвика стало важным инструментом для предсказания устойчивости и магнитных свойств комплексов, хотя впоследствии были выявлены многочисленные исключения.

Исследования в области физической химии

Помимо координационной химии, Сиджвик внёс вклад в изучение кинетики химических реакций, термодинамики растворов и спектроскопии. Он провёл серию экспериментов по измерению электропроводности растворов электролитов, что позволило уточнить теорию диссоциации Сванте Аррениуса. В 1930-х годах он занимался изучением водородной связи, предсказав её существование в ряде органических и неорганических соединений.

Работы по истории химии

Сиджвик также известен как историк химии. В 1949 году он опубликовал книгу «Химические элементы и их соединения» (The Chemical Elements and Their Compounds), в которой обобщил знания о свойствах и реакциях всех известных на тот момент элементов. Эта работа стала одним из наиболее полных справочных пособий по неорганической химии своего времени.

Основные труды

• «Электронная теория валентности» (The Electronic Theory of Valency, 1923)
• «Химические элементы и их соединения» (The Chemical Elements and Their Compounds, 1949)
• «Органическая химия азота» (The Organic Chemistry of Nitrogen, 1910, совместно с Т. У. Дж. Тейлором)
• «Водородная связь» (The Hydrogen Bond, 1937, статья в журнале Nature)

Признание

• Член Королевского общества (1910)
• Медаль Дэви (1922)
• Королевская медаль (1935)
• Почётный член Американского химического общества (1939)
• Иностранный член Национальной академии наук США (1940)

В честь Невила Сиджвика названа премия Сиджвика (Sidgwick Award), присуждаемая Королевским обществом за выдающиеся достижения в области неорганической химии (с 1956 года).

Интересные факты

• Сиджвик был одним из первых химиков, кто активно использовал квантово-механические представления для объяснения химической связи, ещё до широкого распространения теории молекулярных орбиталей.
• Он был известен своей педантичностью и требовательностью к студентам, но при этом пользовался уважением за глубину знаний.
• В 1930-х годах Сиджвик консультировал правительство Великобритании по вопросам химической защиты, в том числе по разработке противогазов.

Источники

• Sidgwick, N. V. The Electronic Theory of Valency. — Oxford: Clarendon Press, 1923.
• Sidgwick, N. V. The Chemical Elements and Their Compounds. — Oxford: Clarendon Press, 1949.
• Dictionary of Scientific Biography. Vol. 12. — New York: Charles Scribner's Sons, 1975. — P. 416–418.
• Greenwood, N. N., Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. — 2nd ed. — Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997. — P. 12–15.
• Некролог в журнале Nature (1952, vol. 169, p. 631).