Svante August Arrhenius
(Wyk-Uppsala, 1859 - Stockholm, 1927)

Ce savant suédois est né à Wyk-Uppsala le 19 février 1859. Sa nationalité lui valut de participer de façon non formelle à l'élaboration des statuts de la Fondation Nobel. Membre du comité de physique jusqu'à sa mort, il reçut le prix Nobel de Chimie en 1903, et fut, deux ans plus tard, nommé directeur du premier Institut Nobel, chargé de développer les recherches en chimie physique.
Après ses études à Uppsala, il est admis en 1881 au laboratoire de physique d'Edlund à l'Académie Royale des Sciences, et entreprend des travaux de recherche en électrochimie. Entre 1882 et 1883 il s'intéresse à la conductivité de solutions diluées d'électrolytes et remarque que cette conductivité, rapportée à une quantité de soluté, augmente avec la dilution, tendant vers une limite lorsque la concentration devient nulle.
Il publie ses premiers résultats dans deux articles rédigés en français sous le titre : "Recherches sur la conductibilité galvanique des électrolytes", puis soutient sa thèse de doctorat en 1854. Mais il n'obtient que la mention "non sine laude approbatur", évitant donc de peu un échec qui lui aurait définitivement fermé la carrière universitaire. Cependant, sûr de la valeur de ses travaux, Arrhenius les fait connaître auprès de scientifiques étrangers, les envoyant notamment à Van't Hoff et à Ostwald, car les résultats obtenus par ce dernier sur la force des acides en solution diluée s'accordait avec ses propres conclusions. Ostwald publie alors un article dans le Zeitschrift für prakrische Chemie afin de faire connaître la théorie d'Arrhenius, et va lui rendre visite à Uppsala : cette visite vaut à Arrhenius une bourse pour aller travailler à Riga dans le laboratoire d'Ostwald.
Il continue de voyager entre 1886 et 1888, se rendant successivement chez Kohlrausch à Würzburg, chez Boltzmann à Graz, à nouveau chez Ostwald qui se trouve alors à Leipzig, et enfin chez Planck à Kiel.
Il rédige sa théorie sur la dissociation des électrolytes en 1887, et la fait paraître dans le premier tome de la nouvelle revue fondée par Ostwald, la célèbre Zeitschrift für physikalische Chemie. Puis il prend conscience que les anomalies observées par Van't Hoff sur les solutions d'électrolytes sont explicables par sa théorie de dissociation, théorie que va confirmer la loi de dilution d'Ostwald publiée peu de temps après. C'est le triomphe des idées d'Arrhenius. Nommé professeur de physique à l'Université de Stockholm en 1891, il en devient le recteur en 1897, avant de voir ses travaux sur les solutions d'électrolytes consacrés, comme nous l'avons déjà dit, par le prix Nobel, puis par sa nomination, en 1905, comme directeur de l'Institut Nobel.
Dans cette brillante théorie, Arrhenius admettait que les électrolytes dissous étaient susceptibles d'exister en solution diluée sous deux formes, l'une non dissociée (donc sous une forme moléculaire), l'autre dissociée en ions responsables de la conductibilité électrique, et dont le taux augmentait avec la dilution. Cette formation d'ions se heurta au scepticisme de nombreux scientifiques, tant parmi les chimistes que les physiciens, qui avaient des difficultés à admettre que les propriétés du sodium et du chlore, par exemple, étaient très différentes de celles des ions provenant de la dissociation du chlorure de sodium dissous dans l'eau. Ces ions subsistaient en milieu aqueux, cependant l'ion Cl^- n'avait pas l'odeur particulière du chlore, et l'ion Na⁺ ne réagissait pas avec l'eau comme le fait le sodium métallique. L'ionisation augmentant avec la dilution, elle pouvait devenir totale en solution diluée, ce qui justifiait la conductivité électrique qui croît avec la dilution. Les ions en solution étant des entités chimico-physiques comparables aux molécules, il est possible ainsi d'expliquer les anomalies reconnues par Van't Hoff vis-à-vis des lois tonométriques, cryoscopiques et ébullioscopiques. Tout se passait comme si un facteur j (appelé coefficient de Van't Hoff) intervenait dans les propriétés colligatives des solutions ioniques. Arrhenius explicita ce coefficient en le rattachant au degré d'ionisation de l'électrolyte, qui pouvait, de cette façon, être déterminé par des mesures de conductivités électriques. On reconnut bientôt que cette théorie ne s'appliquait réellement qu'aux électrolytes faibles, les électrolytes forts étant assujétis à d'autres lois, comme le montra en 1923 la théorie de Debye et de Hückel, théorie perfectionnée successivement par Onsager (1926-1928), Growall, La Mer et Sanved (1926), puis par Bjerrum d'une part, et Fuoss et Kraus d'autre part. Cependant l'interprétation fondamentale de la dissociation était bien établie et a permis de développer l'électrochimie, une des grandes branches de la chimie physique.
Après la dissociation électrolytique, Arrhenius fit une seconde découverte importante concemant l'influence de la température sur la vitesse des réactions chimiques. Sa première découverte avait eu, nous l'avons vu, de nombreux détracteurs; cette seconde découverte mit vingt-cinq ans avant d'être reconnue et consacrée. Les résultats de ses travaux furent publiés dans la Zeitschrift für physikalische Chemie en 1889; ils se rapportaient à l'effet de température sur l'inversion, dans une solution aqueuse, du saccharose en lévulose et glucose. La vitesse de cette réaction étant proportionnelle à la concentration du saccharose, le coefficient de proportionnalité fut appelé constante de vitesse. Arrhenius établit la loi de variation de cette constante de vitesse avec la température. Cette loi signifiait que seules les molécules (ou autres partenaires) activées donnaient lieu à la réaction. Longtemps ignorée, son exactitude fut démontrée ultérieurement dans la très grande majorité des cas.
Par la suite, seule la nature chimique des particules activées subit des modifications.
A partir de 1891, Arrhenius s'intéressa à la géophysique et publia un ouvrage de physique cosmique. Il tenta d'appliquer les concepts de chimie physique aux phénomènes biologiques. Il fut également attiré par le probleme de l'immunité, et développa une théorie sur l'origine de la vie sur les planètes : il s'agit de l'hypothèse de la panspermie, selon laquelle la vie pourrait se transmettre d'un astre à un autre par des microgermes qui se déplaceraient dans les espaces intersidéraux; l'ensemencement de la terre proviendrait de germes apportés par les météorites.