Nobel Química-1920
Nernst obtuvo su
doctorado con grado máximo en 1887. A los veinticinco años hizo su primer
trabajo importante en química-física, cuando aplicó, en 1889, los principios
termodinámicos a la pila eléctrica que Volta había inventado casi un siglo
antes, de este modo dio una explicación razonada del potencial eléctrico que
producía. Consiguió una ecuación, que generalmente se conoce con su nombre, en
que relacionaba el potencial con varias propiedades de la pila. Con el paso del
tiempo estas explicaciones se fueron sustituyendo por otras mejores, pero su
ecuación todavía es válida y útil.
En 1891 le nombraron profesor de
química-física de Gotinga, en donde trabajó en un libro de texto de química
teórica, basado en la noción que tenían de la termodinámica hombres como
Ostwald, que se publicó en 1893.
En ese mismo año explicó la ionización
de los compuestos del agua, problema que había confundido a los que se habían
opuesto a las teorías de Arrhenius diez años antes. Nernst señaló que el agua
tiene una constante dieléctrica alta, es decir, es aislante eléctricamente, por
eso es difícil para los iones cargados positiva y negativamente atraerse entre
las moléculas aislantes del agua. Ya no se adhieren con tanta fuerza como lo
hacían en los compuestos puros y en las soluciones acuosas se separan. Los
iones separados pueden transportar una corriente eléctrica. En un disolvente de
una constante dieléctrica más baja, los iones se unen y no se realiza la
ionización. J.J. Thomson sugirió la misma idea independientemente, por lo que
ahora se llama regla de Nernst-Thomson.
En 1905 nombraron profesor a Nernst, de
química en la Universidad de Berlín y un año más tarde dio a conocer su
descubrimiento más importante, que por regla general se conoce como tercera ley
de la termodinámica. En las proximidades del cero absoluto, la variación de la
energía de los cuerpos, relacionada con la variación de temperatura, tiende a
cero. De esto se deducía la imposibilidad de alcanzar el cero absoluto. Se
puede llegar tan cerca como lo permita la paciencia, el gasto, el equipo, etc.
(se obtuvieron temperaturas de solo una millonésima de grado sobre el cero
absoluto), pero la temperatura final nunca se alcanzó.
Por estos trabajos, Nernst se vio
recompensado con el premio Nobel de química de 1920.
Esta tercera ley de la termodinámica la
planteó de una forma mucho más simple Planck en 1911. Lewis señaló que la ley
solo se cumplía para sustancias en estado cristalino, cosa que demostró
experimentalmente Giauque.
En 1918 Nernst explicó cómo explotaban
el hidrógeno y el cloro expuestos a la luz. La energía luminosa rompía la
molécula de cloro en dos átomos. El átomo de cloro (con un poder mucho más
grande de reacción que la molécula) reaccionaba con la molécula de hidrógeno
para formar ácido clorhídrico y un átomo de hidrógeno, este átomo de hidrógeno
reaccionaba a su vez con otra molécula de cloro y lo que quedaba libre era
nuevamente otro átomo de cloro, estos procesos se iban sucediendo. Con la
escisión molecular inicial, la reacción podía continuar de diez mil a un millón
de etapas seguidas. De este modo la luz originaba reacciones en cadena, muy
útiles para explicar otra, como las que producían los polímeros (moléculas de
cadenas largas).
Hahn, Meitner y otros encontraron otro
tipo de reacciones en cadena, que dieron lugar a las explosiones nucleares de
un efecto mucho más devastador que cualquier otra explosión química.
Nernst fue también un inventor que tuvo
invariablemente mala suerte. Su invento más notable fue una lámpara hecha de
cerámica que podía calentarse hasta la incandescencia con una corriente
bastante débil, sin embargo, tenía algunas desventajas y no se podía comparar
con la de Edison. También inventó un piano eléctrico, que no tuvo el éxito que
esperaba su creador.
Durante toda su vida mantuvo una
actitud de inventor respecto a la
ciencia. Opinaba que Roentgen debió haber patentado los rayos X que descubrió,
para sacar dinero de ellos (cosa que nunca se le ocurrió al propio Roentgen).
