22

Click here to load reader

nerst jarfis

Embed Size (px)

Citation preview

Menurut cerita saat ini di Berlin pada awal 1900-an, Allah memutuskan satu hariuntuk membuat superman. Dia bekerja pertama pada otak, membentuk sebuah "paling sempurnadan pikiran yang halus. "Tapi dia punya bisnis lain, dan pekerjaan harus disingkirkan.Malaikat Jibril melihat otak ini luar biasa dan tidak bisa menahan godaanmencoba untuk membuat orang lengkap. Dia berlebihan kemampuannya, namun,dan hanya berhasil menciptakan "lebih mengesankan melihat orang kecil." Berkeciloleh kegagalannya, ia meninggalkan ciptaan-Nya mati. Iblis datang,tampak puas atas ini unik, tapi tak bernyawa, sedang dan meniupkan kehidupanke dalamnya. "Itu Walther Nernst."Kisah ini diceritakan oleh Kurt Mendelssohn dalam biografi denda Nernst. Mendelssohnjuga memasok kita dengan gambaran yang lebih otentik Nernst: "Tidak adacatatan jenius keturunan [dalam keluarga Nernst] atau bahkan dari perusahaan yang luar biasa.Tampaknya Walther berutang kehebatannya untuk lemparan beruntung dadu genetik. "Pada suatu waktu, Nernst dianggap menjadi aktor dan "ia menyadari ambisi inisampai batas tertentu dengan memakai sepanjang hidupnya topeng dari percaya dan mudah percayaorang kecil. Ekspresi favoritnya takjub tak bersalah dapat digarisbawahioleh kedutan dari hidung, yang dihapus [nya] pince-nez. disana adaselalu catatan heran dalam suaranya dan keterlaluan dan sarkastikkomentar yang ia master tidak pernah disertai dengan perubahan nyasuara atau tersenyum. Dia tetap benar-benar serius dan agak terkejut. "Sebagai mahasiswa, Nernst perjalanan, menurut abad kesembilan belas kebiasaan, salah satu universitas di mana orang-orang besar ilmu hidup dan mengajar. Perjalanan pendidikan membawanya ke Zurich, Berlin (di mana Helmholtz mengajar termodinamika), kembali ke Zurich, kemudian ke Graz (untuk belajar di bawah Ludwig Boltzmann), dan akhirnya ke Wu rzburg (di mana pekerjaan dengan Friedrich Kohlrausch terinspirasi minat seumur hidup dalam elektrokimia ). Dia berhenti cukup lama di Graz untuk menulis disertasi doktor dan belajar pelajaran dalam "iritasi fisika" dari Albert von Ettinghausen, mantan mahasiswa dari Boltzmann dan kolaborator Nernst dalam penelitian disertasinya. Nernst, yang tidak pernah bisa menaklukkan ketidaksabarannya, memiliki kekaguman tak terbatas untuk penerimaan mudah Ettinghausen tentang frustrasi eksperimental. Setelah gagal total dari percobaan, Ettinghausen mungkin berkata dengan tenang, "Nah, percobaan itu tidak berhasil, setidaknya tidak sepenuhnya."Karir profesional Nernst adalah kisah sukses hampir sejati. Dalam1880-an, sementara pada Wu rzburg, ia bertemu Wilhelm Ostwald dan menjadi asistennyaketika Ostwald diterima jabatan profesor di Leipzig. Nernst tidak membuang waktu dalam mencaripekerjaan untuk bakatnya dalam upaya Ostwald, semua berkaitan dengan bangunanfondasi untuk disiplin baru kimia fisik. Publikasi pertama Nernstdari Leipzig menjadi salah satu klasik dari literatur elektrokimia;itu disajikan kepada dunia persamaan yang kemudian dikenal dengan generasisiswa kimia fisik sebagai "persamaan Nernst."Pada tahun 1891, Nernst diangkat asisten profesor kimia fisik diUniversitas Gottingen. Dua tahun kemudian ia menerbitkan salah satu fisik pertamabuku teks-teks kimia kedua di lapangan setelah Ostwald Lehrbuch derallgemeinen Chemie (Textbook of General Kimia). Teks Nernst memiliki judulTheoretische Chemie (Kimia Teoritis), dan itu didedikasikan untuk Ettinghausen.Nernst dibangun pandangannya kimia fisik pada dasar termodinamikadiletakkan oleh Helmholtz, dan hipotesis molekul ("hipotesis Avogadro")dianjurkan oleh Boltzmann (dan keras menentang pada saat itu olehOstwald). Masih digunakan tiga puluh tahun kemudian, dalam edisi kelima belas, teks Nernstadalah yang paling berpengaruh di lapangan

Dalam tiga tahun lagi, Nernst telah begitu terkesan Departemen Pendidikan, tidakhanya di Prussia (di mana Gttingen terletak), tetapi juga di Bavaria, bahwa iamenawarkan guru fisika teori di Universitas Munich sebagaiPenerus Boltzmann. Menteri Prusia, Friedrich Althoff, tidak menjadikalah, namun. Mendelssohn bercerita tentang tawar birokrasi lanjut, ahlinyadimanipulasi oleh Nernst:Jika Althoff ingin menjaga Nernst di Prusia, ia sekarang harus melakukan upaya yangakan pergi sedikit di luar tanggung jawab departemen sendiri. Harga Nernst adalahpenciptaan kursi baru kimia fisik di Go Gttingen, dan untuk pergi denganitu laboratorium elektrokimia. Althoff bisa menghasilkan kursi baru dari pembuangan, tetapi untuk laboratorium ia harus mendapatkan uang dari MenteriKeuangan-dan itu akan memakan waktu. Nernst, yang yakin dia memegangtangan cambuk dan selalu tahu cara mengemudi tawar-menawar keras, dipaksa Althoffmenjadi keterlaluan tindakan. Itu janji, akan diberikan secara tertulis, yang seharusnyalaboratorium di Gttingen tidak terwujud, Nernst akan mendapatkan kursi dalam fisikadi Berlin. Althoff menghasilkan, mungkin karena ia memiliki setiap alasan untuk percaya bahwaMenteri Keuangan akan bermain, karena memang ia lakukan. Itu tahun 1894 dan Berlinharus menunggu sebelas tahun.

Bakat ilmiah Nernst diperpanjang untuk masalah terapan, terutama yangmemiliki kemungkinan ekonomi. Sementara di Gttingen, ia menemukan lampu listrik,yang ia berharap akan bersaing dengan lampu Edison, kemudian tidak sepenuhnya dikembangkan.Desain Nernst adalah sebuah aplikasi dari studi konduksi ion. Dia pertama kalimencoba membujuk Siemens, sebuah perusahaan listrik Jerman yang didirikan, untuk membeli paten pada penemuan. Siemens tidak tertarik, baik dalam kemungkinan teknislampu atau tuntutan keuangan Nernst.Nernst berikutnya ditawarkan paten untuk Allgemeine Elektrizitats Gesellschaft (AEG),sebuah perusahaan baru dan lebih berani. Setelah tawar-menawar diperpanjang, di manaNernst menuntut lump sum dan menolak royalti, ia mendapatkan apa yang ia inginkan:juta tanda, cukup untuk membuat dia orang kaya. Meskipun itu cerdikdikembangkan oleh AEG, dengan banyak pekerjaan teknis dilakukan oleh dua Nernstmahasiswa, lampu Nernst akhirnya kalah dalam persaingan dengan desain lainnya. Inikegagalan keuangan untuk A.E.G. tampaknya tidak telah putus asa kepercayaan diKemampuan teknis Nernst. Emil Rathenau, A.E.G. yang Ketua, tetapramah dengan Nernst untuk sisa hidupnya.Meskipun ia telah memperoleh kekayaan, menjadi berpengaruh dengan orang-orang yang sangat ditempatkandi dunia politik dan bisnis, dan mencapai posisi yg tinggi dalamilmu baru dari kimia fisik, Nernst belum cukup mencapai puncaksukses. Ada satu lagi dunia akademis untuk menaklukkan. Langkah berikutnya mengambildia, dalam kata-kata Mendelssohn, dari nya Gttingen "tempat di bawah sinar matahari" untuk seorang akademisidan ilmiah "puncak" di Universitas Berlin. Pada musim semi tahun 1905,Nernst melaju keluarganya dari Gttingen ke Berlin dalam motorcar terbuka, disertaioleh mekanik favoritnya dalam kasus kerusakan. Pada tahun yang sama Nernstmenemukan petunjuk yang ia butuhkan untuk merumuskan pernyataan dari apa yang sekarang disebuthukum ketiga termodinamika.

Kimia EquilibriumKita mungkin berhenti sebentar di sini, dengan Nernst akan membuat penemuan besar, dan melihatlebih dekat di salah satu kepentingan penelitian utama Nernst, kimia suhu tinggireaksi yang melibatkan komponen gas. Pada awal 1900-an, reaksi tersebutyang penting industri besar. Franz Simon, seorang rekan dari Nernst dalam1920, bercerita tentang keprihatinan yang berlaku dengan reaksi gas yang menginspirasiNernst karya: "Lima puluh tahun yang lalu [pernyataan Simon ditulis pada tahun 1956] adaminat yang kuat dalam reaksi gas kimia, sebagian karena kesederhanaan relatifdari masalah yang terlibat, yang tampaknya untuk meminjamkan dirinya untuk pengobatan olehmetode fisik, dan sebagian karena kemungkinan ekonomi. Reaksi gassudah memainkan peran penting dalam pertumbuhan industri berat kimia,dan disadari bahwa sintesis amonia khususnya telah menjadi sangat pentingmemang untuk perekonomian Jerman dalam damai dan perang. "Sintesis amonia reaksi seperti reaksi air yang disebutkan dalambab sebelumnya, kecuali bahwa ia menggantikan oksigen dengan nitrogen (N2) dan bentukamonia (NH3),

Amonia dapat digunakan sebagai pupuk atau dikonversi ke nitrat untuk pembuatan bahan peledak. Dalam proses industri, nitrogen diperoleh dari udara, dan hidrogen dari reaksi antara batu bara dan uap; suhu tinggi, tekanan tinggi,dan katalis yang diperlukan. Seorang insinyur kimia mungkin merancang proses sehingga dimulai dengan nitrogen dan hidrogen, dan jika suhu cukup tinggi dan katalis aktif, reaksi cepat membentuk amonia. Tapi konversi lengkap reaktan nitrogen dan hidrogen untuk amonia tidak mungkin karena sistem bereaksi hasil akhirnya kondisi keseimbangan dengan hanya konversi parsial reaktan; reaksi berjalan tidak lebih karena pada kesetimbangansemua perubahan berhenti. Hasil amonia pada kesetimbangan adalah dicapai maksimal.Seorang insinyur akan ingin tahu apa hasil keseimbangan amonia yang diharapkan pada berbagai tekanan dan temperatur untuk merancang proses untuk kinerja yang optimal. Termodinamika memasok parameter yang efisien untuk tujuan rekayasa. Hal ini disebut "konstanta kesetimbangan," selalu diwakili oleh simbol K, dan untuk amonia reaksi sintesis didefinisikandi mana ps adalah tekanan dari komponen kimia yang ditunjukkan. Insinyurdesain untuk terbesar layak pNH3 tekanan amonia, dan karena itu manfaatdari nilai-nilai besar keseimbangan konstanta K. Bandingkan resep ini untukkesetimbangan konstan dengan pernyataan reaksi: sesuai dengan duamolekul produk NH3 dua faktor dikalikan (pNH3? pNH3) dipembilang, dan penyebut adalah salah satu faktor Pn2 sesuai dengan satu molekuldari N2 reaktan dan tiga faktor PH2 untuk tiga molekul darireaktan H2. Konstanta kesetimbangan didefinisikan sama untuk reactions- gas lainnyap faktor dikalikan untuk setiap komponen dalam reaksi, dengan kimiaistilah produk di pembilang dan reaktan istilah dalam penyebut.Tujuan pragmatis Nernst adalah untuk mengembangkan metode untuk menghitung keseimbangankonstanta reaksi gas pada setiap suhu dan tekanan total yang dipilih olehinsinyur. Pada pergantian abad, alat eksperimental utama untuk studidalam termodinamika adalah kalorimeter. Sebuah kalorimeter adalah wadah baik-terisolasiseperti botol termos yang membuat kopi panas di musim dingin dan limundingin di musim panas. (Beberapa wag telah bertanya-tanya bagaimana termos tahu mestinyamenjaga limun dingin dan kopi panas, dan tidak limun panas dankopi dingin.) Di laboratorium, kalorimeter disuplai dengan pengaduk efisienuntuk menghilangkan nonuniformities dan termometer sensitif untuk mendeteksi suhuPerubahan (ingat calorimeters Joule dan termometer yang luar biasa).Pada saat Nernst mulai penyelidikannya, itu jelas dari kalorimetrikstudi kimia reaksi-dilakukan oleh praktisi "termokimia" -bahwakebanyakan reaksi yang "eksotermis." Apa reaksi seperti melepaskan energi panas sebagaiitu hasil, menyebabkan kenaikan suhu dalam kalorimeter, dan sehingga memungkinkanuntuk mengukur "panas reaksi." Nernst segera menemukan, bagaimanapun, bahwa memanaskan darireaksi dan teori biasa dan praktek kimia panas tidak memberikansemua alat yang diperlukan dalam studi reaksi gas. Untuk mengatasi masalah tersebut,ia pertama kali harus mengatasi masalah yang jauh lebih luas.

Kimia AffinityIni adalah masalah lama berdiri, sebagai Nernst dicatat dalam buku nya: Pertanyaan tentang sifat kekuatan yang ikut bermain dalam serikat kimia atau dekomposisi zat dibahas jauh sebelum chemistry ilmiah ada. Para filsuf Yunani sendiri berbicara tentang "cinta dan benci" atom materi. . . . Kami mempertahankan pandangan antropomorfik seperti sebuah koefisien, mengubah nama hanya ketika kita mencari penyebab perubahan kimia dalam afinitas mengubah atom. Yang pasti, upaya untuk membentuk lebih banyak ide yang pasti tidak pernah ingin. Semua gradasi opini ditemukan, dari pengertian kasar Borelli dan Lemery, yang menganggap kecenderungan atom untuk bersatu tegas dengan satu sama lain sebagai akibat struktur berbentuk pengait mereka. . . dengan ide-ide baik dipahami Newton, Bergman dan Berthollet, yang melihat dalam fenomena proses kimia tarik sebanding dengan jatuhnya batu ke Bumi. Hal ini tidak terlalu banyak untuk mengatakan bahwa tidak ada penemuan tindakan fisik antara zat yang belum digunakan oleh beberapa otak spekulatif dalam penjelasan proses kimia; tapi sampai sekarang hasilnya tidak sama sekali sepadan dengan kecerdikan ditampilkan. Dua dari pendahulu Nernst lebih baru dalam studi afinitas kimiaadalah termokimia perintis Julius Thomsen dan Marcellin Berthelot,yang percaya bahwa afinitas kimia diukur dengan memanaskan reaksi. ItuPrinsip afinitas ditegaskan oleh Thomsen, misalnya, adalah bahwa "setiap sederhana atautindakan kompleks yang bersifat murni kimia disertai dengan evolusipanas. "Dengan kata lain, semua reaksi kimia spontan harus dari eksotermisjenis. Prinsip Thomsen-Berthelot dikritik oleh Gibbs, Helmholtz,dan Boltzmann, yang dikutip contoh spontan "endotermik" reaksi,yang ditampilkan efek pendinginan, daripada pemanasan efek, dalamkalorimeter.Prinsip Thomsen-Berthelot tidak sepenuhnya berharga, namun. Itusetuju dengan pengamatan eksperimental dalam sejumlah besar kasus. Nernst dihargaikeberhasilan ini dan berpikir mereka mungkin sama pentingnya dengan kegagalan: "Iniakan menjadi seperti tidak masuk akal untuk memberikan [prinsip Thomsen-Berthelot] mengabaikan lengkap,untuk memberikan pengakuan mutlak. . . . Hal ini tidak pernah meragukan dalam penyelidikanalam, bahwa aturan yang berlaku baik dalam banyak kasus, tapi yang gagal dalam beberapakasus, berisi kernel asli kebenaran-kernel yang belum pernah'Dikupas' dari lambung melampirkan. "Nernst terutama menyadari bahwaPrinsip Thomsen-Berthelot paling mungkin berhasil ketika diterapkanreaksi yang melibatkan komponen padat.

Solusi Nernst untuk masalah afinitas kimia, seperti yang sekarang dipraktekkan, beralih ke energi Gibbs, didefinisikanG _ U _ PV _ TSHal ini sering disingkat dengan memperkenalkan energi internal-eksternal yang disebut "entalpi," diwakili dengan simbol H, dan didefinisikanH = Ini adalah gabungan dari U energi internal dengan PV energi potensial sistem volume V memiliki berdasarkan keberadaannya di tekanan P. Pengganti H U? PV dalam persamaan (1), persamaan energi Gibbs menjadiG = H TSReaksi kimia yang ditandai dengan perubahan energi Gibbs rG. Mengambilsintesis reaksi amonia,N2? 3 H2? 2 NH3sebagai contoh lagi, perubahan energi Gibbs mengatakan bahwa reaksi sintesishasil jika rG? 0. Di sisi lain, jika rG? O, reaksi sintesis adalahmustahil, tapi dekomposisi amonia, reaksi sebaliknya,2 NH3? N2? 3 H2adalah mungkin. Dengan demikian, tergantung pada apakah rG positif atau negatif, reaksibisa jalan baik. Tidak peduli arah mana reaksi memilih, sintesis ataudekomposisi, tujuan akhir adalah kondisi ekuilibrium didefinisikan olehrG? 0, di mana semua perubahan kimia berhenti. The Gibbs perubahan energi adalah, dalamDengan kata lain, ukuran setia afinitas kimia, gaya mengemudi reaksiterhadap sintesis amonia atau dekomposisi, atau tidak sama sekali setelah kesetimbangan memilikitercapai. Perubahan energi Gibbs memberikan rekening serupa afinitas kimiauntuk reaksi lainnya.Reaksi kimia juga ditandai dengan entalpi perubahan rH dan entropiperubahan rS, yang berhubungan dengan reaksi Gibbs perubahan energi rG sebagaiditentukan oleh persamaan (3),rG? rH? TrS. (4)Di sini kita memiliki rute kalorimetrik untuk afinitas kimia, yang diukur dengan rG, jikarH dan rS dapat diukur kalorimetrik. Itu adalah hal yang mudah untukentalpi reaksi rH. Jika reaksi berlangsung pada tekanan tetap, seluruh yangentalpi perubahan rH diubah menjadi energi panas dan terdeteksi sebagai panasreaksi dalam kalorimeter.Sayangnya-dan ini adalah inti dari entropi masalah-reaksi Nernstperubahan rS, seperti perubahan entalpi, tidak langsung terukur oleh kalorimetri.Kami bisa, bagaimanapun, menggunakan data kalorimetrik untuk menghitung rS pada suhu setiapkita memilih, jika kita tahu rS setiap suhu tertentu. Nernst memilikiwawasan untuk menyadari apa yang harus suhu tertentu untuk menjadi. Menurut Simon,"Nernst memiliki firasat bahwa [alam] bisa mengungkapkan niatnya hanya pada mutlaknol, satu titik makna khusus di seluruh jajaran suhu. " nerst menganggap, bahwa pada suhu mutlak sudah mewakili pembahasan tentang temperaturNernst menduga dari data suhu rendah untuk reaksi yang melibatkan zat padat itu,berlaku, untuk semua reaksi seperti perubahan entropi adalah sama dengan nol pada mutlakzero:rS? 0 ketika T? nol mutlak. (5)Kita mengatakan "berlaku" karena Nernst tidak percaya pada konsep entropi (pelajaran Gibbs yang belum dipelajari). Persamaan kerjanya tidak termasuk entropi S, melainkan setara matematika yang melibatkan energi G Gibbs (Nernst digunakan istilah Helmholtz, "energi bebas"). Pada awalnya, Nernst disebut persamaan (5) nya "teorema panas." Ini memecahkan kimia masalah afinitas Nernst untuk reaksi yang melibatkan zat padat dengan membuatnya mungkin untuk menghitung rS dengan data kalorimetrik, untuk menggabungkan entropi reaksi ini dengan entalpi reaksi, dan akhirnya untuk menentukan kimia afinitas, diukur sebagai rG.Kimia KonstantaTeorema panas Nernst, yang diterbitkan pada tahun 1906, adalah prestasi besar. Bersamadengan pekerjaan berikutnya di termokimia, itu membuatnya mendapatkan Hadiah Nobel dalam bidang kimiapada tahun 1920. Tapi teorema memiliki sedikit untuk mengatakan tentang masalah asli Nernst,perhitungan kesetimbangan konstanta untuk reaksi gas. Dia sekarang harusmenemukan jalan kembali ke konstanta kesetimbangan.Dia memiliki persamaan yang sebagian puas kebutuhannya. Itu adalah persamaan diferensialyang telah diperkenalkan oleh JH van't Hoff di tahun 1880-an. (Jacobus Henricus van'tHoff adalah sederhana, diam, Belanda pekerja keras yang merupakan salah satu pendirikimia fisik. Ia menjadi pemenang Nobel pertama di bidang kimia pada tahun 1901.Pada saat Nernst diterbitkan teorema panas, ia dan van't Hoff adalah rekan. di Universitas Berlin) Bentuk matematika van't Hoff persamaan adalah:1 dK? f (T),K dTdengan K konstanta dan f kesetimbangan (T) beberapa fungsi temperatur diperolehdalam percobaan kalorimetrik. Nernst diperlukan persamaan untuk K. Dia bisa mendapatkannya denganmengintegrasikan persamaan diferensial van't Hoff, tapi yang memperkenalkan diketahuikonstan. Bagian dari persamaan diferensial untuk persamaan terpadu selalumembutuhkan "integrasi konstan." Dalam persamaan diferensial, yang menghilang konstankarena turunan dari konstanta sama dengan nol, tetapi tidak dapat diabaikandalam persamaan yang terintegrasi.Soal konstan integrasi, cukup sederhana matematis, terbuktimasalah keras kepala dalam konteks fisik. Nernst menemukan bahwa dia bisamembedah konstan integrasi yang ia butuhkan, sebut saja aku, menjadi konstanta terpisah untukkomponen yang terlibat dalam reaksi. Pertimbangkan "reaksi gas air,"yang membentuk karbon monoksida (CO) dan uap (H2O) dari karbon dioksida (CO2)dan hidrogen (H2),CO2? H2? CO? H2O.Dengan rumus Nernst, integrasi saya konstan untuk reaksi ini dibagi menjadiempat hal yang terpisah, satu untuk masing-masing komponen, dengan istilah reaktan dikurangkan darihal produk,Saya? Ico? iH2O? iCO2? iH2.Nernst disebut istilah i "konstanta kimia." Masing-masing hanya tergantung padasifat fisik dari komponen yang ditunjukkan, dan berlaku tidak hanya untuksatu reaksi tetapi untuk semua orang lain di mana komponen berpartisipasi. Untuk setiapkomponen, konstan terpisah dapat dihitung dan ditabulasi sekali dan untuksemua.Studi Nernst dari gas kesetimbangan kimia adalah demonstrasi, jika ada yang diperlukan, bahwa jalur penelitian teoritis bisa licik. Pada awalnya, Nernst telah dialihkan ke masalah umum afinitas kimia, dan menemukankeuntungan dari beralih ke termodinamika sedikit diketahui reaksi yang melibatkanpadatan pada suhu rendah. Sementara di singgung ini, ia telah mengungkapsecara eksperimental untuk teorema panas nya, dengan implikasi mencapai luarranah kesetimbangan gas. Kembali ke reaksi gas, dan merumuskanmasalah dalam hal integrasi persamaan diferensial van't Hoff, ia telah menemukanbahwa ia bisa mengekspresikan konstanta integrasi yang diperlukan sebagai penjumlahan dari terpisahkonstanta kimia, satu untuk masing-masing komponen reaksi.Tapi tugas Nernst itu masih belum lengkap. Data yang dibutuhkan untuk perhitungan yang akuratkonstanta kimia yang tidak tersedia ketika Nernst dirumuskanteorinya pada tahun 1906. Dia segera memulai salah satu program eksperimental pertamabertujuan untuk memperoleh data suhu rendah diperlukan. Sebagai langkah sementara,ia mengembangkan formula untuk memperkirakan konstanta kimia.Nernst menyiapkan tabel nilai untuk konstanta kimia diperkirakan dandigunakan untuk menghitung konstanta kesetimbangan perkiraan. Tabelnya cari di internet "Survei seluruhmateri yang tersedia pada saat itu, "Simon menulis," ia menunjukkan bahwa hasil nyaperhitungan setuju dengan fakta eksperimental dalam batas yang agak murah hatikesalahan. "Dalam aplikasi khas, metode empirisnya dihitung K? 1.82 untukreaksi gas air pada suhu tinggi 800 C; nilai diamati untukkonstanta kesetimbangan pada suhu ini adalah K? 0.93.Untuk beberapa kritikus Nernst, jenis perjanjian itu tidak mengesankan. GilbertLewis, seorang mantan mahasiswa dari Nernst, dan salah satu penerusnya yang paling penting dalampengembangan metode termodinamika kimia, dikreditkan Nernstupaya untuk memperoleh data suhu rendah untuk perhitungan yang akurat, tapi menyesalkan"Penggunaan berkembang pesat [diperkirakan] konstanta kimia." Lewis menemukan mencemaskan"Berbagai upaya yang telah dilakukan untuk persegi perhitunganberdasarkan konstanta ini dengan hasil pengukuran. . . . [Mereka] merupakanepisode disesalkan dalam sejarah kimia. "Lewis akan dicatat dengan persetujuan bahwa konstanta kimia yang tak menjadiditemukan dalam sastra modern termodinamika kimia. Tapi Simon mengingatkankita bahwa "batas dermawan error" dengan yang Nernst diukur keberhasilannya"Adalah inifintely lebih baik untuk ketidaktahuan lengkap yang ada sebelumnya. . . .[Nernst] perkiraan yang sangat berguna untuk industri kimia, sehingga memungkinkanuntuk mendapatkan sangat cepat gambaran kasar yang reaksi yang termodinamikalayak dalam pola reaksi yang kompleks. "

Teorema tersebut adalah Undang-UndangNernst menegaskan bahwa teorema panas nya adalah fundamental "hukum" dan tidak hanya rumus lain atau resep matematika. Dia bersikeras tidak hanya bahwa teorema itu milik dengan dua undang-undang yang ditetapkan termodinamika-sebagai "hukum ketiga" -tapi yang ada tidak akan pernah bisa lagi. Kesimpulan ini diikuti dari ekstrapolasi: penemu tiga (Mayer, Clausius, dan Helmholtz) untuk hukum pertama, dua (Carnot dan Clausius) untuk yang kedua, dan hanya satu (W. Nernst) untuk ketiga. Tanpa ada yang menemukan itu, hukum keempat termodinamika tidak bisa ada. Hukum ketiga adalah hukum terakhir. Dengan semua ketidaksopanan-nya, pemuliaan diri, dan kecerdasan sarkastik, Nernst terus memperluas pengaruhnya, tidak hanya di kalangan tinggi dan perkasa, tetapi juga dalam lingkaran intim mahasiswa pascasarjana nya. James Partington, seorang Inggris yang bekerja di Berlin laboratorium Nernst, menulis dari perhatian Nernst untuk "orang yang sangat muda, dengan sedikit pengalaman." Tidak seperti penguasa ilmiah kemudian (dan sekarang),Nernst tidak mengabaikan buruh harian siswa penelitiannya, meninggalkan mereka untuktenggelam atau berenang. Partington menemukan penelitiannya sulit, tapi kehadiran Nernst adalahinsentif: "salah satu merasa bahwa ia dapat melakukan pekerjaan dengan mudah dirinya, dan ketekunan yangakan menghapus kurangnya keterampilan, kesalahan yang bisa disembuhkan oleh aplikasi.. . . Kebaikannya benar adalah sesuatu yang saya ingat dengan rasa syukur. "Setidaknya satu pengunjung ke Berlin pada tahun 1930-an telah pemesanan awal tentang Nernstdan cara yang tidak biasa nya. Hendrik Casimir (dikenal untuk studi tentang lowtemperaturesuperkonduktivitas fenomena) memberikan kesan-kesan dari Nernst dankolokium penelitiannya:Mendelssohn telah dijelaskan lembaga ini [kolokium yang] di antusiasistilah sebagai tempat di mana fisikawan paling menonjol dari hari diucapkanpada perkembangan terbaru. Itu tidak menyerang saya seperti itu sama sekali. . . . Diskusiberdua formal dan acuh tak acuh. Dalam cukup lembut, namun penetrasi,bukan suara bernada tinggi [Nernst] bisa menyatakan bahwa ia sudah mengatakan beberapahal-hal yang disajikan di kolokium dalam bukunya, dan mengeluh bahwa orangtidak mengakui bahwa sebagai publikasi. Dia memukul saya pada saat itu sebagai konyolAngka. . . . Kemudian, saya menyadari bahwa beberapa pernyataan yang terkandung agak halustitik. Pada tahun 1964, satu abad kelahirannya dirayakan di Gttingen dan sayadiundang untuk memberikan ceramah utama. Pada kesempatan itu, saya belajar menerbitkan bukunyabekerja lebih erat dan terkesan. Benar, ada beberapa laku menjengkelkandan matematika adalah gemetar, tapi karyanya menunjukkan di seluruh sangatjelas dan sering kenabian visi. Dan jadi saya memiliki kesempatan untuk menebusdi depan umum untuk kesalahan penghakiman Saya tidak pernah disuarakan.

Suka dan dukaKehidupan pribadi Nernst adalah hampir sama luar biasa beruntung karena karir profesionalnya. Istrinya Emma, antara banyak hal lainnya, teladan efisiensi dalam negeri dan kerja keras. Dia lazim muncul pada 06:00 dan terus Nernst yangrumah tangga, yang tidak pernah sederhana atau tenang, dalam rangka. Tidak lama setelah kedatangan mereka di Berlin, yang Nernsts dikenal sebagai keluarga paling ramah di Berlin. Ada lima anak, tiga putri dan dua putra, dan kehidupan keluarga adalah bagian penting dari keberadaan Nernst.Tapi bahkan tidak Nernst bisa lepas dari tragedi dua perang dunia. Dalam perang pertama, kedua anak Nernst tewas. Jauh sebelum gencatan senjata, Nernst bisa melihat bahwa Jerman dipukuli dan hampir hancur. Sia-sia, ia mencoba untuk menggunakan connections- nya dengan kaiser, antara lain untuk mencegah kehancuran-lanjut. Pada tahun 1917, ia menemukan melarikan diri di ranah damai ilmu dengan mengumpulkan dalam monografi nyabekerja pada teorema panas. Pembukaan kalimat ini menceritakan kitab pelipur lara ia menemukan ilmu: "Di masa-masa sulit dan kesusahan, banyak dari orang-orang Yunani kuno dan Romawi mencari penghiburan dalam filsafat, dan menemukan itu. Hari ini kita mungkin sebagaijuga mengatakan hampir tidak ada ilmu dengan baik diadaptasi sebagai teori fisika untuk mengalihkan pikiran dari sekarang sedih. "Perdamaian akhirnya datang, dan secara ajaib Jerman mulai pulih. Untuk sementara waktu, ada politik dan kekacauan ekonomi, tetapi ilmu Jerman muncul sebagai kuat dan aktif seperti biasa; Nernst dan rekan Berlin nya bisa merekonstruksi ilmiah. Sekarang ada revolusi konseptual harus diperangi. Kedua teori kuantum dan relativitas telah datang atas cakrawala ilmiah. Nernst tidak berkontribusi untuk upaya ini, meskipun ia mengerti dan menghargai apa yangterjadi. Pengakuan lebih datang jalan; ia ditawari (namun menolak) suatuDuta Besar untuk Amerika Serikat. Ia terpilih rektor UniversitasBerlin, menjadi pengganti Helmholtz sebagai profesor fisika, dan memenangkan NobelHadiah pada tahun 1920.Tapi Jerman tidak sepenuhnya pulih dari kehancuran politik yang dibawaoleh perang pertama. Pada 1930, pengaruh Nazi mulai menyebar; lalu tiba-tibadan tidak dapat ditarik kembali Nazi berkuasa. Nernst menentang kebijakan Nazi,tetapi tidak memiliki energi dan pengaruh untuk bertindak. Untungnya, ia pensiun untuk nyanegara asal dan menemukan kedamaian dalam tujuh tahun terakhir hidupnya.Selama hari-hari terakhirnya, Emma duduk dengan dia dan mencatat kata-kata terakhirnya. "BenarSeluruh karakternya, "Mendelssohn menulis, Nernst kepada Emma sebelum ia meninggal,"Saya sudah pernah ke Surga. Itu cukup bagus di sana, tapi saya mengatakan kepada mereka merekabisa lebih baik. "