1、,第五章 電化學(xué),強電解質(zhì)溶液理論簡介,電導(dǎo),離子的電遷移和遷移數(shù),法拉第電解定律,電化學(xué)的基本概念,電化學(xué)研究對象,電能化學(xué)能,電解池,電池,1600年,Gilbert(吉爾伯特)觀察到毛皮擦過的琥珀能吸引微小物體,即后來稱為摩擦生電的現(xiàn)象.,電化學(xué)發(fā)展歷史(1),1799年,Volta(伏打)制得了銀鋅交替疊堆的可產(chǎn)生火花的直流電源(即原電池),為電化學(xué)研究提供了條件.,1807年,Davy(戴維)用電解法成功從K,Na的氫氧化物中分離出金屬K, Na.,1833年,Faraday(法拉第)據(jù)實驗結(jié)果歸納出著名的法拉第定律,為電化學(xué)的定量研究奠定了理論基礎(chǔ).,1870年,Edison(愛迪

2、生)發(fā)明了發(fā)電機,電解才被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中.,電化學(xué)發(fā)展歷史(2),1893年,Nernst(能斯特)據(jù)熱力學(xué)理論提出了Nernst公式.,20世紀40年代,弗魯姆金以電極反應(yīng)速率及其影響因素為主要研究對象,逐步形成了電極反應(yīng)動力學(xué).,1905年,Tafel(塔菲爾)注意到電極反應(yīng)的不可逆性,提出了半經(jīng)驗的Tafel公式,以描述電流密度與氫超電勢間的關(guān)系.,因電極上發(fā)生反應(yīng)時,電子的躍遷距離小于1nm,利用固體物理理論和量子力學(xué)方法研究電極和溶液界面上進行反應(yīng)的機理,更能反映出問題的實質(zhì),這是研究界面電化學(xué)反應(yīng)的嶄新領(lǐng)域, 稱為量子電化學(xué).,電化學(xué)的用途,電解 精煉和冶煉有色金屬和稀有金屬

3、 電解法制備各種化工原料、金屬復(fù)合材料和表面特種材料 電化學(xué)防腐,2.電池 汽車、宇宙飛船、照明、通訊、生化和醫(yī)學(xué)等方面都要用不同類型的化學(xué)電源。, 電化學(xué)分析, 生物電化學(xué),導(dǎo) 體（conductor）,A.自由電子作定向移動而導(dǎo)電,B.導(dǎo)電過程中導(dǎo)體本身不發(fā)生變化,C.溫度升高，電阻也升高,D.導(dǎo)電總量全部由電子承擔(dān),又稱電子導(dǎo)體（electric conductor),1. 第一類導(dǎo)體,E.金屬和石墨,導(dǎo) 體（conductor）,A.正、負離子作反向移動而導(dǎo)電,B.導(dǎo)電過程中有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,C.溫度升高，電阻下降,D.導(dǎo)電總量分別由正、負離子分擔(dān),*固體電解質(zhì)，如 等，也屬于離子導(dǎo)體，

4、但它導(dǎo)電的機理比較復(fù)雜，導(dǎo)電能力不高，本章以討論電解質(zhì)水溶液為主。,E. 電解質(zhì)和熔融電解質(zhì),電解質(zhì)溶液導(dǎo)電原理,金屬導(dǎo)體和離子導(dǎo)體,電化學(xué)概念,電解池：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的電化學(xué)裝置 原電池：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)裝置,電化學(xué)裝置化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)換的裝置,電解池和原電池均由電極和電解質(zhì)溶液組成,陽極：發(fā)生氧化反應(yīng)的電極 陰極：發(fā)生還原反應(yīng)的電極 正極：電勢高的電極 負極：電勢低的電極,電極命名,電化學(xué)約定,物理學(xué)約定,電化學(xué)概念,電解池中與外電源負極相接的電極，電勢較低，故為負極，發(fā)生還原反應(yīng)，所以也是陰極；與外電源正極相接的電極，電勢較高，為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以也是陽極。 原電池中發(fā)

5、生氧化作用的陽極，有多余的電子輸出至外電路，故為電勢較低的負極；發(fā)生還原作用的陰極，從外電路接受電子，故為電勢較高的正極。,原電池(primary cell),電解池(electrolytic cell),電化學(xué)裝置,以Pt為電極，HCl溶液為電解質(zhì)。,溶液中離子做定向移動： Cl1正極 H負極,電極上方式化學(xué)反應(yīng)： 正極：2Cl2eCl2 負極：2H2eH2,離子遷移方向,離子遷移方向：,陰離子遷向陽極,陽離子遷向陰極,法拉第電解定律,Faradays Law of electrolysis, 在電極界面上發(fā)生化學(xué)變化物質(zhì)的質(zhì)量與通入的電量成正比。, 通電于若干個電解池串聯(lián)的線路中，當所取的

6、基本粒子的荷電數(shù)相同時，在各個電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，其物質(zhì)的量相同，析出物質(zhì)的質(zhì)量與其摩爾質(zhì)量成正比。,法拉第定律的數(shù)學(xué)表達式,取電子的得失數(shù)為 z，通入的電量為 Q，則電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量 n 為：,電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量 m 為：,或,法拉第常數(shù),F=Le,法拉第常數(shù)在數(shù)值上等于1 mol元電荷的電量。已知元電荷電量為,=6.0221023 mol-11.602210-19 C,=96484.6 Cmol-1,96500 Cmol-1,荷電粒子基本單元的選取,根據(jù)法拉第定律，通電于若干串聯(lián)電解池中，每個電極上析出物質(zhì)的物質(zhì)的量相同，這時，所選取的基本粒子的荷電絕對值必須相同。例如：

7、,荷電粒子基本單元的選取,例題： 通電于 溶液，電流強度 ， 析出 。已知 。 求： 通入電量 ； 通電時間 ； 陽極上放出氧氣的物質(zhì)的量。,荷電粒子基本單元的選取,解法一,取基本粒子荷單位電荷：即,荷電粒子基本單元的選取,解法二, t 同上,取基本粒子荷3個基本電荷：即 Au，,法拉第定律的意義, 是電化學(xué)上最早的定量的基本定律，揭示了通入的電量與析出物質(zhì)之間的定量關(guān)系。, 該定律在任何溫度、任何壓力下均可以使用。, 該定律的使用沒有什么限制條件。,離子的電遷移和遷移數(shù),離子的電遷移現(xiàn)象,電遷移率和遷移數(shù),離子遷移數(shù)的測定,離子的電遷移現(xiàn)象,設(shè)想在兩個惰性電極之間有想象的平面AA和BB，將溶

8、液分為陽極部、中部及陰極部三個部分。假定未通電前，各部均含有正、負離子各5 mol，分別用+、-號代替。,離子的電遷移現(xiàn)象,離子的電遷移現(xiàn)象,設(shè)離子都是一價的，當通入4 mol電子的電量時，陽極上有4 mol負離子氧化，陰極上有4 mol正離子還原。,兩電極間正、負離子要共同承擔(dān)4 mol電子電量的運輸任務(wù)。,現(xiàn)在離子都是一價的，則離子運輸電荷的數(shù)量只取決于離子遷移的速度。,離子的電遷移現(xiàn)象,1設(shè)正、負離子遷移的速率相等，則導(dǎo)電任務(wù)各分擔(dān)2mol，在假想的AA、BB平面上各有2mol正、負離子逆向通過。,當通電結(jié)束，陰、陽兩極部溶液濃度相同，但比原溶液各少了2mol，而中部溶液濃度不變。,離子

9、的電遷移現(xiàn)象,離子的電遷移現(xiàn)象,2設(shè)正離子遷移速率是負離子的三倍， ，則正離子導(dǎo)3mol電量，負離子導(dǎo)1mol電量。在假想的AA、BB平面上有3mol正離子和1mol負離子逆向通過。,通電結(jié)束，陽極部正、負離子各少了3mol，陰極部只各少了1mol，而中部溶液濃度仍保持不變。,離子的電遷移現(xiàn)象,離子電遷移的規(guī)律,1.向陰、陽兩極遷移的正、負離子物質(zhì)的量總和恰好等于通入溶液的總電量。,如果正、負離子荷電量不等，如果電極本身也發(fā)生反應(yīng)，情況就要復(fù)雜一些。,離子遷移數(shù),定義：離子B遷移的電量與所通過溶液的總電量的比稱為離子B的遷移數(shù)（transference number）用符號 表示 。,是量綱為

10、1的量，數(shù)值上總小于1。,由于正、負離子移動的速率不同，所帶的電荷不等，因此它們在遷移電量時所分擔(dān)的分數(shù)也不同。,其定義式為：,遷移數(shù)在數(shù)值上還可表示為：,負離子應(yīng)有類似的表示式。如果溶液中只有一種電解質(zhì)，則：,如果溶液中有多種電解質(zhì)，共有 i 種離子，則：,離子遷移數(shù),遷移數(shù)的測定方法,1. Hittorf法,在Hittorf遷移管中裝入已知濃度的電解質(zhì)溶液，接通穩(wěn)壓直流電源，這時電極上有反應(yīng)發(fā)生，正、負離子分別向陰、陽兩極遷移。,小心放出陰極部(或陽極部)溶液，稱重并進行化學(xué)分析，根據(jù)輸入的電量和極區(qū)濃度的變化，就可計算離子的遷移數(shù)。,通電一段時間后，電極附近溶液濃度發(fā)生變化，中部基本不變

11、。,Hittorf 法中必須采集的數(shù)據(jù),2. 計算電解前含某指定離子的物質(zhì)的量 n始。,3.求解電解后含某指定離子的物質(zhì)的量 n終。,5.寫出指定電極上發(fā)生的反應(yīng),判斷電極上指定離子 的濃度變化情況, 寫出其平衡方程,并求解出離子 的遷移量 n遷 。,4.判斷指定離子遷移的方向。,1.求通入的電量: 從庫侖計中電極質(zhì)量變化求解. 如:銀庫侖計中陽極Ag重量減少0.0405 g,則:,實例,例題：在Hittorf 遷移管中,用Cu電極電解已知濃度的CuSO4溶液。通電一定時間后,串聯(lián)在電路中的銀庫侖計陰極上有0.0405g Ag(s)析出。陰極部溶液質(zhì)量36.434g，據(jù)分析知,在通電前其中含C

12、uSO4 1.1276g,通電后含CuSO4 1.1090g。,試求Cu2+和SO42-的離子遷移數(shù)。,實例解答(1),解法1：以Cu2+為基本粒子,利用陰極變化求Cu2+的遷移數(shù),實例解答(2),因: n終=n原-n遷,解法2: 根據(jù)陰極部的變化,先求SO42-的遷移數(shù).,故:,實例解答(3),解法3：以Cu2+為基本粒子求Cu2+的遷移數(shù),實例解答(4),解法4：如果分析的是陽極部的溶液,基本計算都相同,只是離子濃度變化的計算式不同。,(2).陽極部先計算 遷移數(shù)，陽極部 不發(fā)生反應(yīng)， 遷入。,(1).陽極部先計算Cu2+的遷移數(shù),陽極部Cu氧化成Cu2+,另外Cu2+是遷出的，,或:,或

13、:,第二節(jié) 電解質(zhì)溶液的電導(dǎo),電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率,電導(dǎo)的測定,電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系,離子獨立移動定律,幾個有用的關(guān)系式,電導(dǎo)測定的一些應(yīng)用,電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率,電導(dǎo)（condutance）,電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，單位為 或 (西門子)。,電導(dǎo) 與導(dǎo)體的截面積成正比，與導(dǎo)體的長度成反比：,電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率,電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率,電導(dǎo)率（conductivity）,比例系數(shù) 稱為電導(dǎo)率。,電導(dǎo)率相當于單位長度、 單位截面積導(dǎo)體的電導(dǎo)， 單位是 或 。,電導(dǎo)率也就是電阻率的倒數(shù)：,物理意義：相距1 m、截面積為1 m2的兩平行電極間放置1 m3電解質(zhì)溶液時所具有的電導(dǎo)。

14、,電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率,摩爾電導(dǎo)率（molar conductivity）,在相距為1 m的兩個平行電導(dǎo)電極之間，放置含有1 mol電解質(zhì)的溶液，這時溶液所具有的電導(dǎo)稱為摩爾電導(dǎo)率 ，單位為 。,:含有1 mol電解質(zhì)的溶液的體積，單位為 。,:電解質(zhì)溶液的濃度，單位為 。,電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率,基本質(zhì)點的選取,摩爾電導(dǎo)率必須對應(yīng)于溶液中含有1mol電解質(zhì)，但對電解質(zhì)基本質(zhì)點的選取決定于研究需要。,例如，對 溶液，基本質(zhì)點可選為 或 ，顯然，在濃度相同時，含有1mol 溶液的摩爾電導(dǎo)率是含有1mol 溶液的2倍。即：,為了防止混淆，必要時在 后面要注明所取的基本質(zhì)點。,電導(dǎo)的測定,幾種

15、類型的電導(dǎo)池：,電導(dǎo)池電極通常用兩個平行的鉑片制成，為了防止極化，一般在鉑片上鍍上鉑黑，增加電極面積，以降低電流密度。,電導(dǎo)的測定,電導(dǎo)測定的裝置,電導(dǎo)測定實際上測定的是電阻，常用的惠斯通電橋如圖所示。,AB為均勻的滑線電阻， 為可變電阻， 為可變電容，M為放有待測溶液的電導(dǎo)池， 待測電阻。,I 是頻率在1000Hz左右的高頻交流電源，G為耳機或陰極示波器。,電導(dǎo)的測定,電導(dǎo)的測定,接通電源后，移動C點，使DGC線路中無電流通過，如用耳機則聽到聲音最小，這時D，C兩點電位降相等，電橋達平衡。根據(jù)幾個電阻之間關(guān)系就可求得待測溶液的電導(dǎo)。,電導(dǎo)池常數(shù)（cell constant）,電導(dǎo)池常數(shù) 單位

16、是 。,測定方法：先用已知電導(dǎo)率的溶液測得電阻R，然后將待測溶液置于同一電導(dǎo)池中，測其電阻R，則待測溶液的電導(dǎo)率為,電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系,強電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率隨著濃度的增加而升高。當濃度增加到一定程度后，解離度下降，離子運動速率降低，電導(dǎo)率也降低，如 和KOH溶液。,弱電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率隨濃度變化不顯著，因濃度增加使其電離度下降，粒子數(shù)目變化不大，如醋酸。,中性鹽由于受飽和溶解度的限制，濃度不能太高，如KCl。,電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系,摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系,由于溶液中導(dǎo)電物質(zhì)的量已給定，都為1mol，所以，當濃度降低時，粒子之間相互作用減弱，正、負離子遷移速率加快，溶液的摩爾電導(dǎo)率必定升高。但不同的

17、電解質(zhì)，摩爾電導(dǎo)率隨濃度降低而升高的程度也大不相同。,離子獨立移動定律,德國科學(xué)家Kohlrausch 根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一個規(guī)律：在無限稀釋溶液中，每種離子獨立移動，不受其它離子影響，電解質(zhì)的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率可認為是兩種離子無限稀釋摩爾電導(dǎo)率之和：,這就稱為Kohlrausch 離子獨立移動定律。這樣，弱電解質(zhì)的 可以通過強電解質(zhì)的 或從表值上查離子的 求得。,幾個有用的關(guān)系式,CaSO4的摩爾電導(dǎo)率計算,摩爾電導(dǎo)率,HAc的摩爾電導(dǎo)率計算,摩爾電導(dǎo)率,電解質(zhì)溶液電導(dǎo)測定的應(yīng)用,（1） 檢驗水的純度,事實上，水的電導(dǎo)率小于 就認為是很純的了，有時稱為“電導(dǎo)水”，若大于這個數(shù)值，那肯

18、定含有某種雜質(zhì)。,電導(dǎo)率的應(yīng)用,去除雜質(zhì)的方法較多，根據(jù)需要，常用的方法有：,(1)用不同的離子交換樹酯，分別去除陰離子和陽離子，得去離子水。,(2)用石英器皿，加入 和 ，去除 及有機雜質(zhì)，二次蒸餾，得“電導(dǎo)水”。,普通的蒸餾水中含有 和玻璃器皿溶下的硅酸鈉等，不一定符合電導(dǎo)測定的要求。,電導(dǎo)率的應(yīng)用,(2)計算弱電解質(zhì)的解離度和解離常數(shù),設(shè)弱電解質(zhì)AB解離如下：,電導(dǎo)率的應(yīng)用,（3）測定難溶鹽的溶解度,運用摩爾電導(dǎo)率的公式就可以求得難溶鹽飽和溶液的濃度 。,2難溶鹽本身的電導(dǎo)率很低，這時水的電導(dǎo)率就不能忽略，所以：,1難溶鹽飽和溶液的濃度極稀，可認為 ， 的值可從離子的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率的

19、表值得到。,電導(dǎo)率的應(yīng)用,（4）電導(dǎo)滴定,在滴定過程中，離子濃度不斷變化，電導(dǎo)率也不斷變化，利用電導(dǎo)率變化的轉(zhuǎn)折點，確定滴定終點。電導(dǎo)滴定的優(yōu)點是不用指示劑，對有色溶液和沉淀反應(yīng)都能得到較好的效果，并能自動紀錄。例如：,電導(dǎo)率的應(yīng)用,1.用NaOH標準溶液滴定HCl,2.用NaOH滴定HAc,3.用 滴定 ，產(chǎn)物均為沉淀,溶液中電解質(zhì)的活度和平均活度系數(shù),平均活度和平均活度系數(shù),離子強度,強電解質(zhì)溶液的離子互吸理論,電導(dǎo)理論,平均活度和平均活度系數(shù),電解質(zhì)溶液中某一組分B的化學(xué)勢表示式,對理想溶液：B,m=1。,平均活度和平均活度系數(shù),電解質(zhì)化學(xué)勢的表達式,強電解質(zhì)溶解后全部變成離子。為簡單起

20、見，先考慮1-1價電解質(zhì)，如HCl，,平均活度和平均活度系數(shù),對任意一強電解質(zhì)：,平均活度和平均活度系數(shù),定義：,離子平均活度（mean activity of ions）,離子平均活度系數(shù)（mean activity coefficient of ions）,離子平均質(zhì)量摩爾濃度（mean molality of ions）,平均活度和平均活度系數(shù),從電解質(zhì)的 求,對1-1價電解質(zhì),離子強度,式中 是離子的真實濃度，若是弱電解質(zhì)，應(yīng)乘上電離度。 的單位與 的單位相同。,從大量實驗事實看出，影響離子平均活度系數(shù)的主要因素是離子的濃度和價數(shù)，而且價數(shù)的影響更顯著。1921年，Lewis提出了離子

21、強度（ionic strength）的概念。當濃度用質(zhì)量摩爾濃度表示時，離子強度 等于：,強電解質(zhì)溶液的離子互吸理論,離子氛（ionic atmosphere）,若中心離子取正離子，周圍有較多的負離子，部分電荷相互抵消，但余下的電荷在距中心離子 處形成一個球形的負離子氛；反之亦然。一個離子既可為中心離子，又是另一離子氛中的一員。,這是德拜-休克爾理論中的一個重要概念。他們認為在溶液中，每一個離子都被反號離子所包圍，由于正、負離子相互作用，使離子的分布不均勻。,強電解質(zhì)溶液的離子互吸理論,德拜-休克爾極限定律,德拜-休克爾根據(jù)離子氛的概念，并引入若干假定，推導(dǎo)出強電解質(zhì)稀溶液中離子活度系數(shù) 的計

22、算公式，稱為德拜-休克爾極限定律。,式中 是 i 離子的電荷， 是離子強度， 是與溫度、溶劑有關(guān)的常數(shù)，水溶液的 值有表可查。,由于單個離子的活度系數(shù)無法用實驗測定來加以驗證，這個公式用處不大。,德拜-休克爾極限定律,德拜-休克爾極限定律的常用表示式：,這個公式只適用于強電解質(zhì)的稀溶液、離子可以作為點電荷處理的體系。式中 為離子平均活度系數(shù)，從這個公式得到的 為理論計算值。用電動勢法可以測定 的實驗值，用來檢驗理論計算值的適用范圍。,MICHAEL FARADAY,MICHAEL FARADAY (1791-1867) English chemist and physicist, was a

23、completely selftaught man. In 1812, while still a bookbinders apprentice, Faraday was drawn to chemistry by attending Davys lectures at the Royal Institute. His life was changed by an accident when Davy was temporarily blinded by an explosion and took on Faraday as his secretary.,MICHAEL FARADAY,Far

24、aday presented Davy with the careful notes he had taken at his lectures, and Faraday became a laboratory assistant when his predecessor was fired for brawling. Faradays first experiment consisted in constructing a voltaic pile using copper halfpenny pieces and zinc discs separated by paper soaked in

25、 salt solution.,MICHAEL FARADAY,He decomposed magnesium sulfate with the pile. He produced the first known chlorides of carbon, C2Cl6 and C2Cl4, in 1820, and discovered benzene in 1825.He investigated alloy steels and optical glass. During this latter work, he discovered the rotation of the plane of

26、 polarization of light in a magnetic field. He discovered diamagnetism and coined the words paramagnetic and diamagnetic.,FRIEDRICH WILHELM GEORG KOHLARUSCH,FRIEDRICH WILHELM GEORG KOHLARUSCH (1840-1910), German chemist and physicist, is best known for his work on the electrical conductivity of solu

27、tions. His work is characterized by a high degree of precision, as exemplified in his determination of the electrochemical equivalent of silver. His main work on electrolyte conduction was mad possible by the realization that polarization at the electrodes could be eliminated by using ac instead of

28、dc currents for conductivity measurements.,FRIEDRICH WILHELM GEORG KOHLARUSCH,In 1876,following the work of Hittorf on ion migrations, he stated, “in a dilute solution every electrochemical element has a perfectly definite resistance pertaining to it, independent of the compound to publish an instru

29、ctional manual on laboratory physics. The manual,Leitfaden der Praktischen Physik (1870), was widely used and translated into several languages, including English.,GILBERT NEWTON LEWIS,GILBERT NEWTON LEWIS (1875-1946), American chemist, began his career as a superintendent of weights and measures in

30、 the Philippines in 1904, after receiving the PhD degree from Harvard. His book Thermodynamics and the Free Energy of Chemical Substances, first published in 1923 in collaboration with M.Randall,is still in use in a new edition revised by K.S.Pitzer and L.Brewer.,GILBERT NEWTON LEWIS,In1916, Lewis o

31、bserved that of the hundreds of thousands of known chemical compounds, less than ten contained an odd number of electrons,and he proposed the “electron pair” chemical bond.,JACOBUS HENRICUS VANT HOFF,JACOBUS HENRICUS VANT HOFF (1852-1911) Dutch physical chemist,received the first Nobel Prize in chem

32、istry in 1901 for “the discovery of the laws of chemical dynamics and of osmotic pressure.” Vant Hoff was one of the early developers of the laws of chemical kinetics,developing mehtods for determining the order of a reaction;he deduced the relation between temperature and the equilbrium constant of

33、 a chemical reaction.,JACOBUS HENRICUS VANT HOFF,In 1874, vant Hoff (and also J.A. Le Bel, independently) proposed what must be considered one of the most important ideas in the history of chemistry, namely the tetrahedral carbon bond. Vant Hoff carried Pasteurs ideas on asymmetry to the molecular level , and asymmetry required bonds tetrahedrally distributed about a central carbon atom. Structural organic chemistry was born.,PETER JOSEPH WILLIAM DEBYE,PETER JOSEPH WILLIAM DEBYE (1884-1966) Dutch-born physical chemist, ma