33 KJEMI 3 2026 af den slags, som Planck havde foreslået. Einstein kom dog hurtigt på andre tanker, idet han nu hævdede, at ideen om halvtallige kvanter (som ½hν og 1½hν) var ugyldig. Den kendte kemiker og senere nobelpristager Walther Nernst foreslog, at kvanteteorien var nødvendig for at forstå molekylspektroskopiske målinger af gasmolekyler. På opfordring af Nernst undersøgte den unge danske kemiker Niels Bjerrum det infrarøde spektrum af diatomige gasser som HCl. Som han viste, kunne spektrene kun fortolkes ved at antage, at molekylets vibrations- og rotationsenergi var kvantiserede i overensstemmelse med den eksisterende kvanteteori. Kvanteteoriens status og muligheder var temaet for den vigtige Solvay kongres i fysik fra 1911, hvor de prominente deltagere – bl.a. Einstein, Planck, Arnold Sommerfeld og Marie Curie – diskuterede spørgsmålet. Mødet blev finansieret af den belgiske rigmand Ernest Solvay, der havde skabt sin formue ved en ny metode til fabrikation af soda, og det blev til på Nernsts initiativ. Man blev enige om, at kvanteteorien var uundværlig i studiet af mange fysiske og kemiske problemer. De berømte Solvay møder i fysik blev senere, men først i 1922, suppleret med tilsvarende møder i kemi. Kort før Solvay kongressen i 1911 gav Planck en forelæsning til det tyske kemiske selskab, hvor han slog fast, at kvantehypotesen var kommet for at blive. Han henviste til molekyler i særdeleshed: «Jeg tror ikke, jeg går for vidt, når jeg udtrykker min overbevisning om, at med denne hypotese er grundlaget lagt for skabelsen af en teori som med tiden er bestemt til gennemtrænge den molekylære verdens hurtige og sarte hændelser med et nyt lys.» [1, s. 72] Plancks optimisme skulle vise sig at være velbegrundet. Bohrs atom- og molekylteori Med sine tre fundamentale artikler om atomteori i Philosophical Magazine fra 1913 skabte Bohr grundlaget for en ny og særdeles frugtbar udvikling af kvanteteorien [2]. Mens Bohrs model for hydrogenatomet og andre mere komplicerede atomer er velkendt, er det mindre kendt, at trilogien fra 1913 også omfatter problemer af en udpræget kemisk natur. Det er værd at hæfte sig ved den fælles titel for de tre afhandlinger: «On the Constitution of Atoms and Molecules.» Med andre ord, for Bohr var molekyler ikke mindre vigtige end atomer. Den kemiske del af trilogien omfattede to områder, det ene om molekylers struktur og det andet om grundstoffers atomstruktur i relation til det periodiske system. Sidstnævnte førte til den første omtrentlige forklaring af det periodiske system, men jeg skal her nøjes med at betragte Bohrs mindre heldige forsøg på at forklare den kemiske binding. Spørgsmålet om den kemiske bindings natur havde været diskuteret af kemikere i mere end 100 år, uden at de mange diskussioner havde ført til en afklaring [3]. Man talte om, at grundstofferne havde forskellige ’valenser’, men det nyttige begreb om valens savnede en dybere forklaring. I sin ungdommelige optimisme mente Bohr at kunne levere, hvad kemikerne ikke kunne, nemlig en atomteoretisk forklaring på den covante binding i simple molekyler. Allerede i 1912 foreslog han en model, hvor en ring af to eller flere elektroner er fælles for atomer i molekyler som fx H2, O2 og HCl [Fig. 1]. I sin afhandling fra 1913 inkluderede han også elektronmodeller for O3, C2H2 og det tetraedriske CH4. Seks år senere anvendte han samme slags model til at forudsige eksistensen af det hypotetiske H3 molekyle. I dag ved vi, at selv om H3 er påvist, eksisterer molekylet kun under ekstreme omstændigheder. Fig. 1. Bohrs molekylmodeller i hans memorandum til Rutherford fra 1912.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTQ3Mzgy