西奥多·威廉·理查兹的介绍
西奥多·威廉·理查兹（Theodore William Richards，1868年1月31日－1928年4月2日，马萨诸塞州剑桥），美国著名化学家，是美国第一个获诺贝尔化学奖的人，他被誉为“测定原子量专家”。 理查兹不迷信权威，对以前的原子量提出质疑，他改进了测试方法，重新精确核定了60多种元素的原子量，并对铅的同位素进行了研究。他除了在哈佛大学任教外，还兼任吉布斯（WalcottGibbs）研究所所长，曾两次被选为美国化学会会长。他又是一个以善教著称的教授，培养了许多有名物理化学家。
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西奥多·威廉·理查兹的学术研究
原子量是物理学和化学重要的基础数据，从1803年道尔顿发表第一张原子量表起（以氢原子量为1），近两个世纪以来，一代又一代的化学家为了更精确地测定原子量值进行了不懈的努力，其中以贝采里乌斯（1811-1826，以氧原子量为100）和斯塔（1860-1865，以氧原子量的1/16为基准）的工作最具代表性。他们以化学方法分析多种纯盐类的化学组成，测得某一元素的化合量，从而计算得出该元素的原子量。他们的工作分别代表了各自时代的精确水平。在理查兹开始学术活动的时代，人们普遍认为原子量是元素的重要性质，既不能随意改变其数值，也不依从时间与空间，它是宇宙原始开端的无声证明，连元素周期律也是循原子量值的递增而编排的。理查兹认为“某一元素所具有的许多性质中，原子量是最确切、最精密的。所以人们在试图满足发现有关事物的基本性质的更多知识的愿望时，很自然要将原子量置于重要地位。”为此，他采用比前人更纯净的试剂和样品，以尽可能减少实验误差；并以更精确的方法进行元素的原子量研究，把测试的精确度提高到新水平。1913年，英国化学家索迪（Soddy，1877-1956）提出同位素假说。雷查兹系统研究了普通铅及由铀蜕变生成的铀、铅（206Pb）及其化合物的许多理化性质，又收集了来自铀、钍等不同放射源蜕变生成的铅（206Pb，208Pb），分别测定其原子量，得出这两种化学性质相同的放射产物的原子量分别是206.02和207.94。这是Aston质谱仪发明（1919）前对同位素学说的最好的实验证明。在这项属于纯物质的精确化学分析的工作中，理查兹较多采用了以银盐沉淀待测元素的卤化物求测其化合量的方法。如果将他的学生巴克斯特（G.P.Baxter,1876-1953）和霍尼希施米特（O.Hoenigschmid,1878-1945）后来的工作也包括在内，理查兹及哈佛学派共精确测定了55种元素的原子量。他还对来自地球不同地区的铜、钡、钠和氯等元素的原子量进行了精确的研究，并比较了地球上及不同陨石中铁、镍、钴的原子量，以启示人们进一步认识宇宙物质的统一性。由于在精确测定原子量方面的重大成就，雷查兹获1914年诺贝尔化学奖，成为获此殊荣的第一位美国化学家。关于原子量研究这一课题，雷查兹在获诺贝尔奖时的讲演中说：“离完成并结束还很远很远，其未来展现出进一步探索的无尽前景……我们寄希望于更完善的研究手段和更深厚的化学知识，以使进一步的改进成为可能。” 理查兹是精密量热学的先行学者，一生发表热化学论文约60篇。他先后研究过的课题有：不同浓度的盐酸，氢溴酸，氢碘酸，硝酸和锂、钠、钾、铯的硝酸盐、氯化物、氢氧化物等多种电解质溶液的稀释热和比热；锂、钠、钾的氢氧化物被上述强酸在不同稀释条件下中和时的中和热（1907-1922）；锌、铝、镁、钙、铁等金属在酸中的溶解热（1922）；以及水的汽化热，汞齐的稀释热，金属在汞中的溶解热等等。经30年奋斗，为热化学提供了大量精确的数据。1902-1904年间，通过在低温下对10组电池反应的焓变（ΔH）和吉布斯自由能变化（ΔG）与温度关系的研究，发现随着温度降低ΔG和ΔH之值越接近。他又从反应物与生成物间热容量的差异着手解决这个问题，在温度为18℃条件下对这些电池进行了研究，得出下式：dA/dT=－MdU/dT式中：A为亥姆霍兹自由能；U为内能；T为绝对温度；M平均值为2。在研究中，还得出这样的推论：随着温度的降低，dA与dU的值相互接近，趋近绝对零度时，二者随温度的变化率也趋近于零。G.N.Lewis说：“做出的曲线非常接近后来被具体化为热力学第三定律所概括的内容。” 理查兹在电化学领域所做的最值得称道的工作是对法拉第电解定律（1833年提出）的精确验证。他分别在不同溶液（硝酸银水溶液，硝酸银的硝酸钾与硝酸钠混合熔盐溶液）中，在很大的温差范围区间（25℃-250℃）电解硝酸银，精确地测定了银的沉积量和电量。结果表明：法拉第电解定律确实是最精确、最普遍的自然规律之一。理查兹从1895年在莱比锡考察时起就很重视对汞齐的研究。他认为从不发生电解质解离的汞溶液的研究中，可以得到无法从其他途径取得的有关溶液的新知识。他对汞齐浓差电池电动势的测量精确到10－6伏，并先后研究了锌、镉、铊、铟、锡、铜、钠汞齐电池的电动势。
