Joel Henry Hildebrand (16 de noviembre de 1881 - 30 de abril de 1983) [1] fue un educador estadounidense y químico pionero . Fue una figura importante en la investigación en química física , especializándose en líquidos y soluciones no electrolíticas . [2]
Nació en Camden, Nueva Jersey el 16 de noviembre de 1881. [3]
Hildebrand se graduó en la Universidad de Pensilvania en 1903. Trabajó brevemente en la facultad antes de ir a la Universidad de California, Berkeley, como instructor de química en 1913. Al cabo de cinco años se convirtió en profesor asistente. En 1918 fue ascendido a profesor asociado antes de que finalmente se le concediera la cátedra titular en 1919. El 4 de agosto de 1919, un asistente de química lo hirió de un disparo y estaba enojado porque no lo recomendaban para seguir avanzando. [4]
Fue decano de la Facultad de Química desde 1949 hasta 1951 y se retiró de la enseñanza a tiempo completo en 1952. [5] Hildebrand Hall en el campus de Berkeley lleva su nombre.
Su monografía de 1924 sobre la solubilidad de los no electrolitos, Solubilidad , fue la referencia clásica durante casi medio siglo. En 1927, Hildebrand acuñó el término " solución regular " (que debe contrastarse con " solución ideal ") y discutió sus aspectos termodinámicos en 1929. Una solución regular es aquella que no implica cambio de entropía cuando una pequeña cantidad de uno de sus componentes se transfiere a partir de una solución ideal de la misma composición, permaneciendo el volumen total sin cambios. Los numerosos artículos científicos y textos de química de Hildebrand incluyen Introducción a la teoría cinética molecular (1963) y Viscosidad y difusividad (1977). Recibió la Medalla por Servicio Distinguido en 1918 y la Medalla del Rey (británica) en 1948.
Hildebrand formó parte del consejo de la Academia Nacional de Ciencias , de la que era miembro, [6] y también fue miembro del Comité Asesor Ciudadano sobre Educación de la Legislatura de California. Fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 1951. [7] Hildebrand hizo varios descubrimientos, de los cuales el más notable fue la introducción, a mediados de la década de 1920, de mezclas respirables de helio y oxígeno para reemplazar el aire de los buzos con el fin de aliviar la afección conocida como curvas. . Se dio cuenta de que el problema era causado por el gas nitrógeno disuelto en la sangre a alta presión , que era expulsado demasiado rápido al regresar a la superficie. El helio no causa el mismo problema debido a su solubilidad mucho menor en soluciones acuosas como la sangre. Este descubrimiento se utilizó posteriormente para salvar las vidas de 33 miembros del submarino USS Squalus que se hundió en 1939.
Hildebrand ganó prácticamente todos los premios importantes en el campo de la química, excepto el Premio Nobel . La Sociedad Química Estadounidense creó el Premio Joel Henry Hildebrand en su honor por trabajos relacionados con el campo de la química teórica y experimental de líquidos. El primer premio fue entregado al propio Hildebrand en 1981 como parte de las celebraciones de su centenario. Kantha lo identificó en 2001 como uno de los 35 científicos centenarios que pertenecían a un grupo inusual que se formó recientemente en el siglo XX.
Hildebrand solía decir que lo que más apreciaba era su papel de profesor. En una entrevista realizada poco antes de cumplir 100 años, observó: "La buena enseñanza es principalmente un arte y no puede definirse ni estandarizarse... Los buenos maestros nacen y se hacen; ninguna parte del proceso puede omitirse". [8] Siguió comprometido a trabajar con estudiantes universitarios incluso a la edad de 100 años. Iba a su oficina en el campus casi todos los días escolares hasta que el deterioro de su salud lo hizo imposible.
Hildebrand también participó activamente en el Sierra Club y fue su presidente desde 1937 hasta 1940. Como miembro, contribuyó a muchos informes importantes sobre el uso de la tierra sobre los parques estatales y nacionales de California. También dirigió el equipo olímpico de esquí de Estados Unidos de 1936.
Su estudio de la solubilidad de los no electrolitos le llevó a la formación del " parámetro de solubilidad de Hildebrand ".
La idea general es que un soluto potencial será soluble en un disolvente con un valor comparable para .
Este trabajo se utilizó luego en la formación del " parámetro de solubilidad de Hansen ", más completo, que tiene en cuenta no sólo las interacciones de dispersión entre el disolvente y el soluto (como lo hace el parámetro de Hildebrand), sino también los enlaces de hidrógeno y las interacciones polares, eliminando así la restricción. de aplicación sólo a especies no polares. Hansen muestra un gran respeto por Hildebrand y su trabajo y, de hecho, reconoce que su trabajo sobre el parámetro de solubilidad de Hansen no habría sido posible sin la gran contribución que Hildebrand hizo en este campo.
Hildebrand también habló abiertamente sobre la forma en que existen pequeñas especies no polares en el agua. La disolución de especies como el metano en agua va acompañada de una entalpía y una entropía negativas. Un modelo común para este comportamiento es el modelo de tipo iceberg o clatrato, en el que se desarrolla una red o jaula de agua unida por enlaces de hidrógeno alrededor de la molécula de metano. Esto explica la caída de la entalpía, ya que los enlaces de hidrógeno aumentan en comparación con el agua pura, y la caída de la entropía, ya que ha surgido un volumen excluido del disolvente junto con una red ordenada de moléculas de agua.
Hildebrand cuestionó esta visión popular en una serie de artículos [ cita necesaria ] a finales de los años 1960 y 1970 y concluyó que el metano tiene una difusividad sólo un 40% menor en el agua que en el tetracloruro de carbono. Si el agua estuviera encapsulada o en una estructura tipo iceberg, entonces predijo que esta diferencia de difusividad entre el agua y el tetracloruro de carbono debería ser significativamente mayor.
Este conflicto de ideas todavía existe en la literatura, con publicaciones entre 2000 y 2010 sobre la hidratación hidrófoba de tipo clatrato que aún se presentan en simulaciones por computadora de varios tipos. [ cita necesaria ] Sin embargo, hay artículos que citan las críticas anteriores de Hildebrand a este modelo y sugieren que la hidrofobicidad surge del pequeño tamaño del agua que aumenta la energía libre necesaria para desarrollar una cavidad adecuada para que la ocupen ciertos solutos. [ cita necesaria ]
Con George Scatchard, Hildebrand desarrolló una ecuación para el exceso de volúmenes molares en mezclas. [9] [10]
