奧斯特瓦爾德是物理化學的創(chuàng)始人之一。主要從事化學動力學和催化方面的研究。在化學動力學方面，他1878年用容量方法和折射率研究一堿在兩酸之間的分配。1887年測定了在稀溶液中用堿中和酸時發(fā)生的體積變化。1888年提出奧斯特瓦爾德稀釋定律，最先將質(zhì)量作用定律應(yīng)用于電離上,在歷史上起了重要作用。在催化方面，他1894年給催化和催化劑下了現(xiàn)代的定義，1902年指出：催化劑只能改變化學反應(yīng)速率而不能影響化學平衡，它的催化作用是由于降低了活化能的緣故。1902年發(fā)明了由氨經(jīng)過催化氧化制造硝酸的方法，后稱奧斯特瓦爾德法。此外，他1894年提出奧斯特瓦爾德指示劑理論，最先對酸堿指示劑的變色機理給予解釋。同年，建議將分析化學的反應(yīng)看成是離子間的相互作用。奧斯特瓦爾德提出過錯誤的唯能論，后在事實面前修正了自己的觀點。
奧斯特瓦爾德因研究催化作用、化學平衡條件和反應(yīng)速率等方面的貢獻而獲1909年諾貝爾化學獎。
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