Narodziny |
7 czerwca 1896 Newburyport |
---|---|
Śmierć |
31 października 1986(wiek 90) Hrabstwo Arlington |
Imię w języku ojczystym | Robert Sanderson Mulliken |
Narodowość | amerykański |
Trening |
Harvard University University of Chicago Massachusetts Institute of Technology |
Zajęcia | Fizyk , chemik teoretyk , profesor uniwersytetu |
Tata | Samuel Parsons Mulliken ( d ) |
Pracował dla | Florida State University , University of Chicago , University of New York |
---|---|
Obszary | Chemia fizyczna , organiczna , teoretyczna |
Członkiem |
Amerykańskie Towarzystwo Fizyki Amerykańskie Towarzystwo Filozoficzne Amerykańskie Stowarzyszenie Postępu Nauki Amerykańska Akademia Sztuk i Nauk Międzynarodowa Akademia Kwantowych Nauk Molekularnych Amerykańska Akademia Nauk (1936) Towarzystwo Królewskie (1967) |
Kierownik | William Draper Harkins ( we ) |
Nagrody |
Nagroda Nobla w dziedzinie chemii (1966) |
Teoria orbitali molekularnych |
Robert Sanderson Mulliken (7 czerwca 1896 - 31 października 1986) Jest fizykiem i chemikiem USA . Najbardziej znany jest z pracy nad koncepcją orbitalu molekularnego , która pomaga wyjaśnić budowę cząsteczek , za co w 1966 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii .
Mulliken urodził się w Newburyport w Massachusetts . Jego ojciec, Samuel Parsons Mulliken, jest profesorem chemii organicznej w Massachusetts Institute of Technology (MIT). Robert Mulliken w dzieciństwie poznał nazwy i klasyfikację botaniczną roślin. Ma bardzo dobrą pamięć, ale jest selektywna. Na przykład uczy się niemieckiego na tyle dobrze, że może brać lekcje niemieckiego przedmiotów ścisłych w szkole, ale zapomina nazwiska swojego nauczyciela niemieckiego. W dzieciństwie miał okazję spotkać się z fizykiem chemikiem i przyszłym prezesem MIT Arthurem Amosem Noyesem . Wykonując prace redakcyjne dla swojego ojca, który napisał czterotomowy traktat o identyfikacji związków organicznych, Mulliken stał się ekspertem w nazewnictwie cząsteczek organicznych .
Mulliken studiuje nauki ścisłe w Newburyport High School. Po ukończeniu studiów w 1913 r. Mógł kontynuować studia na MIT, gdzie jako główny przedmiot wybrał chemię . W trakcie studiów miał okazję opublikować swoje pierwsze prace badawcze, które dotyczyły syntezy chlorków organicznych . Nie mając pewności co do swojego powołania, wziął także udział w kursach inżynierii chemicznej i spędził lato odwiedzając fabryki chemiczne w Massachusetts i Maine . Otrzymał tytuł Bachelor of Science na MIT w 1917 roku.
Mniej więcej w tym czasie Stany Zjednoczone brały udział w I wojnie światowej , a Mulliken dostał posadę na American University w Waszyngtonie, gdzie pracował z Jamesem Bryantem Conantem nad gazami bojowymi . Po 9 miesiącach został przeniesiony do służby broni chemicznej armii, gdzie kontynuował tę samą pracę. Jego umiejętności techniczne w laboratorium pozostawiają wiele do życzenia, nie mógł pracować przez kilka miesięcy z powodu oparzeń. Później nabawił się ciężkiej grypy, więc pod koniec wojny nadal był hospitalizowany.
Po wojnie dostał stanowisko, na którym badał wpływ tlenku cynku i sadzy na gumę , ale szybko zdał sobie sprawę, że tak naprawdę nie interesuje go ta chemia. Dlatego w 1919 r. Podjął studia doktoranckie na Uniwersytecie w Chicago .
Mulliken uzyskał doktorat w 1921 roku na podstawie swojej pracy na oddzieleniu przez odparowanie z izotopami rtęci i kontynuował pracę na rozdzielania izotopów za pomocą tej metody. W tym okresie w Chicago brał udział w kursie prowadzonym przez laureata Nagrody Nobla z fizyki Roberta Andrewsa Millikana, który nauczył go modelu Bohra . Po prezentacji prac nad diboranu przez Hermanna I. Schlesinger (en) , on również zaczął interesować się „egzotycznych” cząsteczek.
W Chicago jego prace nad separacją izotopów są finansowane z grantu National Research Council . W 1923 r. Finansowanie to zostało odnowione na dwa lata, aby można było pracować nad wpływem izotopów na widmo pasmowe cząsteczek dwuatomowych, takich jak azotek boru (z porównaniem wpływu B 10 i B 11 ). Następnie udał się do Harvardu na szkolenie z technik spektroskopii u Fredericka A. Saundersa i teorii kwantowej u EC Kemble'a (in) . W tym czasie miał okazję spotkać się z wieloma przyszłymi wielkimi nazwiskami nauki, w tym z Robertem Oppenheimerem , Johnem Hasbrouck van Vleckiem i Haroldem Claytonem Ureyem . Spotyka także Johna Clarka Slatera, który pracował z Nielsem Bohrem .
W 1925 i 1927 roku Mulliken podróżował po Europie i współpracował ze spektroskopami i teoretykami fizyki kwantowej, takimi jak Erwin Schrödinger , Paul Dirac , Werner Heisenberg , Louis de Broglie , Max Born i Walther Bothe (wszyscy otrzymali nagrodę Nobla ). jako Friedrich Hund, który był wówczas asystentem Maxa Borna. Wszyscy ci naukowcy są następnie w pełnym rozwoju mechaniki kwantowej, która przejmie od modelu Bohra . Szczególny wpływ na niego wywarła praca Hunda nad kwantową interpretacją widm pasmowych cząsteczek dwuatomowych, nad którą sam pracuje na Harvardzie. W 1927 roku Mulliken i Hund pracowali razem nad opracowaniem teorii orbitali molekularnych , w których elektrony zajmują stany kwantowe rozciągające się w przestrzeni w całej cząsteczce. Teoria ta jest również nazywana „teorią Hunda-Mullikena”.
Od 1926 do 1928 wykładał na wydziale fizyki na New York University . Ta nominacja wskazuje, że zaczyna być rozpoznawany jako fizyk, chociaż do tej pory był uważany za czołowego chemika. Od tego momentu będzie rozpoznawany w obu dyscyplinach. Następnie powrócił na Uniwersytet w Chicago jako profesor nadzwyczajny fizyki, a następnie został mianowany profesorem w 1931 r. Następnie objął stanowisko zarówno na wydziałach fizyki, jak i chemii. Przez cały ten okres w Nowym Jorku, a następnie w Chicago, kontynuował doskonalenie swojej teorii orbitali molekularnych. Plik24 grudnia 1929, poślubił Mary Helen von Noé (zmarłą w 1975 r.), córkę profesora geologii na Uniwersytecie w Chicago, z którą miał dwie córki.
Do tego czasu główna metoda obliczania struktury elektronowej cząsteczek opierała się na obliczeniach Waltera Heitlera i Fritza Londona z 1927 r. Na cząsteczce diwodoru (H 2 ). Dzięki ulepszeniom dokonanym przez Johna Clarka Slatera i Linusa Paulinga metoda ta zakłada, że wiązania w cząsteczkach można opisać w podobny sposób, jak wiązanie w cząsteczce wodoru. Popularna jest wówczas metoda zwana Valence-Bond (VB) lub Heitler-London-Slater-Pauling (HLSP), która odpowiada idei par elektronów znajdujących się między atomami . Jednak ta metoda nie zawsze działa bardzo dobrze, zwłaszcza przy obliczaniu stanów wzbudzonych cząsteczek. Wykazano, że metoda orbitalu molekularnego Mullikena, zbudowana na podstawie prac Johna Lennarda-Jonesa , jest bardziej elastyczna i ma zastosowanie do wielu różnych cząsteczek i ich fragmentów oraz zastępuje metodę Paulinga. Mulliken otrzymał w 1966 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii „za fundamentalną pracę nad wiązaniami chemicznymi i strukturą elektronową cząsteczek metodą orbitali molekularnych ” .
W 1936 roku Mulliken został członkiem Narodowej Akademii Nauk , której stał się wówczas najmłodszym członkiem w historii.
W 1934 Mulliken zaproponowano nową skalę do mierzenia elektroujemności z elementów . Wyniki tej skali różnią się częściowo od wyników Linusa Paulinga, ale ogólnie są dość zbliżone.
Podczas II wojny światowej od 1942 do 1945 roku był kierownikiem Biura Informacyjnego Projektu Plutonium na Uniwersytecie w Chicago . Po wojnie zajmował się matematycznymi aspektami teorii orbitali molekularnych.
W 1952 r. Pracował nad zastosowaniem mechaniki kwantowej w reakcjach między kwasami i zasadami Lewisa . Został emerytowanym profesorem fizyki i chemii w 1961 r. I kontynuował prace nad strukturą cząsteczek i spektroskopią, od cząsteczek dwuatomowych po duże agregaty, aż do przejścia na emeryturę w 1985 r. W 1965 r. Uzyskał nagrodę Willarda Gibbsa, aw 1983 r. Medal Priestleya przyznany przez Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne .
Mulliken zmarł w 1986 roku w wyniku zatrzymania krążenia w domu córki w Arlington , Virginia . Został pochowany w Chicago .