Theodore William Richards

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Theodore William Richards
Richards’ Wohnstätte im Wintersemester 1888/89: Schildweg 11

Theodore William Richards wird am 31. Januar 1868 in Germantown, Pennsylvania/USA geboren. Ab 1885 studiert er an der Harvard-Universität in Cambridge Naturwissenschaften.

1888 und 1889 weilt er ein Jahr lang an deutschen Universitäten, unter anderem in Göttingen, Leipzig und Dresden.

1890 promoviert Richards in Chemie an der Harvard-Universität mit der Bestimmung von Atommassen, die für das Verständnis aller chemischen Reaktionen von großer Bedeutung sind. Denn nur, wenn man die Massen der Atome eines jeden Elementes kennt, weiß man, wie viele von ihnen in einer bestimmten Substanzprobe vorhanden sind. Chemische Reaktionen lassen sich mit Kenntnis der präzisen Atommassen exakt voraus berechnen und steuern. 1901 wird Richards Professor an der Harvard-Universität. Einen Ruf an die Universität Göttingen im selben Jahr lehnt er ab. Zwei Jahre später wird Richards gar der Leiter der Chemie-Fakultät in Harvard.

Durch seine Arbeit verbessert Richards die Methoden der Atommassen-Bestimmung entscheidend. Ihm ist es zu verdanken, dass die bereits in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts durch den belgischen Chemiker Jean Servais Stas fehlerhaft definierten Atommassen vieler Elemente genau ermittelt werden können. Bei seinen Untersuchungen findet Richards heraus, dass das Verhältnis der Atommassen von Sauerstoff und Wasserstoff nicht bei 16:1 liegt, wie bisher von den Forschern angenommen, sondern etwas darunter.

Richards Verbesserungen sind für die Entwicklung eines neuen Verständnisses vom Aufbau der Atome von großer Bedeutung. Er kann darüber hinaus zeigen, dass in festen Stoffen eingeschlossene Gase Messungen verfälschen. Er entwickelt eine Apparatur zum Wiegen von Substanzen, ohne dass diese mit der Luft in Kontakt kommen. Außerdem erfindet er das Nephelometer, ein Gerät zur Bestimmung kleinster Schwebeteilchen im Wasser.

Bis zum Jahr 1912 hat Richards – mittlerweile Professor der Chemie und Direktor am Wolcott Gibbs Memorial Laboratoriums – durch seine akkuraten Messungen bereits die Atomgewichte von mehr als 30 Elementen mit noch nie dagewesener Präzision bestimmt, wofür er 1914 den Chemie-Nobelpreis erhält. Im selben Jahr wird Richards Präsident der American Chemical Society.

Nach der Atommassenbestimmung von Elementen beschäftigt sich Richards mit den Atomgewichten von Isotopen. Der britische Chemiker Frederick Soddy (18771956) – er erhielt den Nobelpreis 1921 für seine Beiträge zur Kenntnis der Chemie der radioaktiven Stoffe und seine Untersuchungen über das Vorkommen und die Natur der Isotope (Atomarten) – hatte seinen Isotop-Begriff im Zusammenhang mit radioaktiven Elementen entwickelt. Aber diese Elemente waren nur in so kleinen Mengen verfügbar, dass ihre Atomgewichte nicht bestimmt werden konnten.

Auf diese Weise lässt sich demnach nicht nachprüfen, ob die Isotope wirklich existieren. Nach den Verschiebungssätzen der Radioaktivität müssen jedoch Uran und Thorium jeweils in ein anderes Bleiisotop zerfallen, und diese Voraussage kann man überprüfen.

Richards entwickelt Methoden, mit denen das Atomgewicht außerordentlich genau bestimmt werden kann – und macht eine verblüffende Entdeckung bei der Untersuchung der relativen Atommasse von Blei. In uran- und thoriumhaltigen Material misst er eine relative Atommasse von 206,08, in stabilem, also uran- und thoriumfreien Gestein liegt der Wert jedoch bei 207,02.

Auf chemischem Weg kann man die offensichtlich verschiedenen Sorten Blei nicht voneinander trennen. Damit hat Richards bewiesen, dass ein Element verschiedene Atommassen haben kann, die als Isotope bezeichnet werden.

Von 1919 bis 1921 ist der Chemiker der Präsident der American Academy of Arts and Sciences.

Am 2. April 1928 stirbt Theodore William Richards in Cambridge, Massachusetts.

Literatur