Jöns Jacob Berzelius - Jöns Jacob Berzelius
Jöns Jacob Berzelius | |
---|---|
Urodzić się |
Väversunda, Östergötland , Szwecja
|
20 sierpnia 1779 r
Zmarł | 7 sierpnia 1848
Sztokholm , Szwecja
|
(w wieku 68)
Narodowość | szwedzki |
Alma Mater | Uniwersytet w Uppsali |
Znany z |
Masy atomowe Notacja chemiczna Kataliza Krzem Selen Tor Cer |
Nagrody | Medal Copleya (1836) |
Kariera naukowa | |
Pola | Chemia |
Instytucje | Instytut Karoliński |
Doradca doktorski | Johann Afzelius |
Doktoranci |
James Finlay Weir Johnston Heinrich Rose Friedrich Wöhler |
Baron Jöns Jacob Berzelius ( szwedzki: [jœns ˈjɑ̌ːkɔb bæˈʂěːlɪɵs] ; sam i jego rówieśnicy nazywali się tylko Jacob Berzelius, 20 sierpnia 1779 - 7 sierpnia 1848) był szwedzkim chemikiem. Berzelius jest uważany, obok Roberta Boyle'a , Johna Daltona i Antoine'a Lavoisiera , za jednego z założycieli nowoczesnej chemii . Berzelius został członkiem Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk w 1808 roku i od 1818 roku pełnił funkcję jej głównego funkcjonariusza. W Szwecji znany jest jako „ojciec szwedzkiej chemii”. Dzień Berzeliusa obchodzony jest na jego cześć 20 sierpnia.
Chociaż Berzelius rozpoczął swoją karierę jako lekarz , jego trwały wkład w dziedzinie elektrochemii , wiązań chemicznych i stechiometrii . W szczególności znany jest z określania mas atomowych i eksperymentów, które doprowadziły do pełniejszego zrozumienia zasad stechiometrii, która jest gałęzią chemii odnoszącą się do ilościowych relacji między pierwiastkami w związkach chemicznych i reakcjami chemicznymi. występują w określonych proporcjach. To zrozumienie stało się znane jako „Prawo Stałych Proporcji” .
Berzelius był ścisłym empirystą , oczekującym, że każda nowa teoria musi być zgodna z sumą współczesnej wiedzy chemicznej. Opracował ulepszone metody analizy chemicznej, które były niezbędne do opracowania podstawowych danych na poparcie jego pracy nad stechiometrią. Badał izomerię , alotropię i katalizę , zjawiska, które zawdzięczają mu swoje nazwy. Berzelius był jednym z pierwszych, który wyartykułował różnice między związkami nieorganicznymi a związkami organicznymi . Spośród wielu badanych przez niego minerałów i pierwiastków przypisuje mu się odkrycie ceru i selenu oraz jako pierwszy wyizolował krzem i tor . Podążając za zainteresowaniem mineralogią , Berzelius zsyntetyzował i scharakteryzował chemicznie nowe związki tych i innych pierwiastków.
Berzelius zademonstrował zastosowanie ogniwa elektrochemicznego do rozkładu niektórych związków chemicznych na pary elektrycznie przeciwnych składników. Na podstawie tych badań sformułował teorię, która stała się znana jako dualizm elektrochemiczny , twierdząc, że związki chemiczne są solami tlenkowymi, połączonymi ze sobą przez interakcje elektrostatyczne . Teoria ta, choć przydatna w niektórych kontekstach, zaczęła być postrzegana jako niewystarczająca. Praca Berzeliusa z masami atomowymi i jego teoria dualizmu elektrochemicznego doprowadziły do opracowania przez niego nowoczesnego systemu notacji wzorów chemicznych, który ukazywał skład każdego związku zarówno jakościowo, jak i ilościowo. Jego system skracał łacińskie nazwy pierwiastków jedną lub dwiema literami i stosował indeksy górne do oznaczenia liczby atomów każdego pierwiastka obecnego w związku. Później chemicy zmienili używanie indeksów dolnych, a nie górnych.
Biografia
Wczesne życie i edukacja
Berzelius urodził się w parafii Väversunda w Östergötland w Szwecji. Jego ojciec Samuel Berzelius był nauczycielem w pobliskim mieście Linköping , a matka Elizabeth Dorothea Sjösteen była gospodynią domową. Jego rodzice pochodzili z rodzin pastorów kościelnych. Berzelius stracił oboje rodziców w młodym wieku. Jego ojciec zmarł w 1779 r., po czym jego matka poślubiła pastora Andersa Eckmarcka, który dał Berzeliusowi podstawowe wykształcenie, w tym wiedzę o świecie przyrody . Po śmierci matki w 1787 r. zaopiekowali się nim krewni w Linköping. Tam uczęszczał do dzisiejszej szkoły Katedralskolan . Jako nastolatek objął posadę tutora na farmie w pobliżu swojego domu, w tym czasie zainteresował się zbieraniem kwiatów i owadów oraz ich klasyfikacją .
Berzelius później zapisał się jako student medycyny na Uniwersytecie w Uppsali , od 1796 do 1801. Anders Gustaf Ekeberg , odkrywca tantalu , uczył go w tym czasie chemii. Pracował jako praktykant w aptece, w tym czasie uczył się również praktycznych zagadnień w laboratorium, takich jak dmuchanie szkła. Samotnie podczas studiów powtórzył z powodzeniem eksperymenty przeprowadzone przez szwedzkiego chemika Carla Williama Scheele, które doprowadziły do odkrycia tlenu przez Scheele . Pracował również z lekarzem w źródłach mineralnych Medevi . W tym czasie przeprowadził analizę wody z tego źródła. Dodatkowo w ramach studiów, w 1800 roku, dowiedział się o Berzelius Alessandro Volta „s stos elektryczny , pierwsze urządzenie, które mogłyby zapewnić stały prąd elektryczny (czyli pierwszy baterii). Skonstruował dla siebie podobną baterię, składającą się z naprzemiennych dysków miedzianych i cynkowych i była to jego początkowa praca w dziedzinie elektrochemii.
W ramach pracy magisterskiej w swoich studiach medycznych badał wpływ prądu galwanicznego na kilka schorzeń. Ta linia eksperymentów nie dostarczyła jednoznacznych dowodów na taki wpływ. Berzelius ukończył studia medyczne w 1802. Pracował jako lekarz w pobliżu Sztokholmu, dopóki chemik i właściciel kopalni Wilhelm Hisinger nie rozpoznał jego umiejętności jako chemika analitycznego i zapewnił mu laboratorium.
Kariera akademicka
W 1807 roku Berzelius został mianowany profesorem chemii i farmacji w Instytucie Karolińskim . W latach 1808-1836 Berzelius współpracował z Anną Sundström , która pełniła funkcję jego asystentki i była pierwszą kobietą chemikiem w Szwecji.
W 1808 został wybrany członkiem Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk . W tym czasie Akademia znajdowała się w stagnacji przez kilka lat, ponieważ epoka romantyzmu w Szwecji doprowadziła do mniejszego zainteresowania naukami ścisłymi. W 1818 r. Berzelius został wybrany na sekretarza Akademii i piastował tę funkcję do 1848 r. Za jego kadencji przypisuje się mu rewitalizację Akademii i wprowadzenie jej w drugą złotą erę (pierwszą z nich był okres pełnienia funkcji sekretarza przez astronoma Pehra Wilhelma Wargentina ). od 1749 do 1783). W 1822 został wybrany Honorowym Członkiem Zagranicznym Amerykańskiej Akademii Sztuk i Nauk. W 1827 został korespondentem Królewskiego Instytutu Niderlandów, aw 1830 członkiem stowarzyszonym. W 1837 roku został wybrany członkiem Akademii Szwedzkiej na katedrze nr 5.
Poźniejsze życie
Przez większość swojego życia Berzelius cierpiał na różne dolegliwości medyczne. Obejmowały one nawracające migrenowe bóle głowy, a później cierpiał na dnę moczanową . Miał też epizody depresji .
W 1818 roku Berzelius doznał załamania nerwowego , co miało być spowodowane stresem związanym z jego pracą. Porada lekarska, którą otrzymał, dotyczyła podróży i wakacji. Jednak w tym czasie Berzelius wyjechał do Francji, aby pracować w laboratoriach chemicznych Claude Louis Berthollet .
W 1835 roku, w wieku 56 lat, poślubił Elżbietę Poppius, 24-letnią córkę szwedzkiego ministra.
Zmarł 7 sierpnia 1848 r. w swoim domu w Sztokholmie, gdzie mieszkał od 1806 r. Został pochowany na cmentarzu Solna .
Osiągnięcia
Prawo określonych proporcji
Wkrótce po przybyciu do Sztokholmu Berzelius napisał podręcznik do chemii dla swoich studentów medycyny, Lärbok i Kemien , który był jego pierwszą znaczącą publikacją naukową. Przygotowując się do napisania tego podręcznika, przeprowadził eksperymenty ze składami związków nieorganicznych, co było jego najwcześniejszą pracą o określonych proporcjach. W 1813 opublikował esej o proporcjach pierwiastków w związkach. Esej zaczynał się od ogólnego opisu, przedstawiał jego nową symbolikę, badał wszystkie znane elementy, zawierał tabelę konkretnych wag, a kończył wyborem związków zapisanych w jego nowym formalizmie. W 1818 r. sporządził tabelę względnych mas atomowych, w której tlen ustalono na 100 i która zawierała wszystkie znane w tamtym czasie pierwiastki. Praca ta dostarczyła dowodów na korzyść teorii atomowej zaproponowanej przez Johna Daltona : nieorganiczne związki chemiczne składają się z atomów różnych pierwiastków połączonych w ilościach całkowitych . Odkrywając, że masy atomowe nie są całkowitymi wielokrotnościami masy wodoru, Berzelius obalił również hipotezę Prouta, że pierwiastki zbudowane są z atomów wodoru. Ostatnia poprawiona wersja tabel wagi atomowej Berzeliusa została po raz pierwszy opublikowana w niemieckim tłumaczeniu jego Textbook of Chemistry w 1826 roku.
Notacja chemiczna
Aby wspomóc swoje eksperymenty, opracował system notacji chemicznej, w którym pierwiastki wchodzące w skład danego związku chemicznego otrzymywały proste pisane etykiety — takie jak O dla tlenu lub Fe dla żelaza — z ich proporcjami w związkach chemicznych oznaczonymi cyframi. . W ten sposób Berzelius wymyślił system notacji chemicznej używany do dziś, z główną różnicą polegającą na tym, że zamiast numerów indeksów dolnych używanych dzisiaj (np. H 2 O lub Fe 2 O 3 ), Berzelius używał indeksów górnych (H 2 O lub Fe 2 O 3 ). .
Odkrycie pierwiastków
Berzeliusowi przypisuje się odkrycie pierwiastków chemicznych ceru i selenu oraz to, że jako pierwszy wyizolował krzem i tor . Berzelius odkrył cer w 1803 roku, a selen w 1817 roku. Berzelius odkrył sposób izolowania krzemu w 1824 roku, a tor w 1824 roku. Studenci pracujący w laboratorium Berzeliusa odkryli również lit , lantan i wanad .
Berzelius odkrył krzem, powtarzając eksperyment przeprowadzony przez Gay-Lussaca i Thénarda. W eksperymencie Berzelius poddał reakcji tetrafluorek krzemu z metalicznym potasem, a następnie oczyścił jego produkt, myjąc go, aż stał się brązowym proszkiem. Berzelius rozpoznał ten brązowy proszek jako nowy pierwiastek krzemu, który nazwał krzemem, tak jak zaproponował wcześniej Davy .
Berzelius jako pierwszy wyizolował cyrkon w 1824 roku, ale czysty cyrkon został wyprodukowany dopiero w 1925 roku przez Antona Eduarda van Arkela i Jana Hendrika de Boera .
Nowe terminy chemiczne
Przypisuje się Berzeliusowi pochodzenie terminów chemicznych „ kataliza ”, „ polimer ”, „ izomer ”, „białko” i „ alotrop ”, chociaż jego oryginalne definicje w niektórych przypadkach znacznie różnią się od współczesnych. Jako przykład ukuł termin „polimer” w 1833 r., aby opisać związki organiczne, które miały identyczne wzory empiryczne, ale różniły się całkowitą masą cząsteczkową, przy czym większy ze związków został opisany jako „polimer” najmniejszego. W tym czasie koncepcja budowy chemicznej nie była jeszcze rozwinięta, więc rozważał tylko liczbę atomów każdego pierwiastka. W ten sposób, widział na przykład glukoza (C 6 H 12 O 6 ) jako polimer formaldehydu (CH 2 O), nawet mimo tego, że teraz, że glukoza nie jest to polimer, z monomerów formaldehydu.
Biologia i chemia organiczna
Berzelius był pierwszą osobą, która dokonała rozróżnienia między związkami organicznymi (zawierającymi węgiel) a związkami nieorganicznymi. W szczególności doradzał Gerardusowi Johannesowi Mulderowi w jego elementarnych analizach związków organicznych, takich jak kawa , herbata i różne białka . Sam termin białko został wymyślony przez Berzeliusa po tym, jak Mulder zauważył, że wszystkie białka wydają się mieć ten sam wzór empiryczny i doszedł do błędnego wniosku, że mogą składać się z jednego typu bardzo dużej cząsteczki . Termin ten wywodzi się z greki i oznacza „pierwszego rzędu”, a Berzelius zaproponował tę nazwę, ponieważ białka były tak fundamentalne dla żywych organizmów.
W 1808 roku Berzelius odkrył, że kwas mlekowy występuje w tkance mięśniowej, a nie tylko w mleku. Ustalił również, że kwas mlekowy występuje w dwóch różnych izomerach optycznych .
Termin biliverdin został ukuty przez Berzeliusa w 1840 roku, chociaż wolał on „bilifulvin” (żółty/czerwony) od „bilirubiny” (czerwony).
Witalizm
Berzelius stwierdził w 1810 roku, że żywe stworzenia działają dzięki jakiejś tajemniczej „siły życiowej”, hipoteza nazywana witalizmem . Witalizm został po raz pierwszy zaproponowany przez wcześniejszych badaczy, chociaż Berzelius twierdził, że związki można odróżnić na podstawie tego, czy do ich produkcji wymagają jakichkolwiek organizmów ( związki organiczne ), czy też nie ( związki nieorganiczne ). Jednak w 1828 roku Friedrich Wöhler przypadkowo otrzymał mocznik , związek organiczny, ogrzewając cyjanian amonu . To pokazało, że związek organiczny, taki jak mocznik, może być wytwarzany syntetycznie i nie tylko przez żywe organizmy. Berzelius korespondował z Wöhlerem w sprawie wyników syntezy mocznika. Jednak pojęcie witalizmu trwało nadal, dopóki dalsze prace nad abiotyczną syntezą związków organicznych nie dostarczyły przytłaczających dowodów przeciwko witalizmowi.
Pracuje
- Berzelius und Liebig (w języku niemieckim). Monachium: Lehmann. 1893.
- Listy Jönsa Jakoba Berzeliusa i Christiana Friedricha Schönbeina . Londyn: Williams i Norgate. 1900.
- Selbstbiographische Aufzeichnungen (w języku niemieckim). Lipsk: Johann Ambrosius Barth. 1903.
Relacje z innymi naukowcami
Berzelius był płodnym korespondentem z czołowymi naukowcami swoich czasów, takimi jak Gerardus Johannes Mulder , Claude Louis Berthollet , Humphry Davy , Friedrich Wöhler , Eilhard Mitscherlich i Christian Friedrich Schönbein .
W 1812 roku Berzelius udał się do Londynu w Anglii, w tym do Greenwich, aby spotkać się z wybitnymi brytyjskimi naukowcami tamtych czasów. Wśród nich byli między innymi Humphry Davy, chemik William Wollaston , lekarz-nauk Thomas Young , astronom William Herschel , chemik Smithson Tennant i wynalazca James Watt . Berzelius odwiedził także laboratorium Davy'ego. Po wizycie w laboratorium Davy'ego Berzelius zauważył: „Porządne laboratorium jest oznaką leniwego chemika”.
Humphry Davy w 1810 roku zaproponował, że chlor jest pierwiastkiem. Berzelius obalił to twierdzenie, ponieważ wierzył, że wszystkie kwasy są oparte na tlenie, a HCl nie zawiera tlenu, a więc nie może być pierwiastkiem w percepcji Berzeliusa. Jednak w 1812 Bernard Courtois udowodnił, że izoelektroniczna substancja jod jest pierwiastkiem. To odkrycie rozwiązało spór Berzeliusa. Berzelius kontynuował swoje badania nad chemią chloru podczas pobytu w laboratorium Claude'a Louisa Bertholleta.
Wyróżnienia i uznanie
W 1818 roku Berzelius został nobilitowany przez króla Karola XIV Jana . W 1835 otrzymał tytuł friherre .
W 1820 został wybrany członkiem Amerykańskiego Towarzystwa Filozoficznego .
Royal Society of London dał Berzelius Medal Copley w 1836 roku z cytatu „za systematyczne stosowanie doktryny określonych proporcjach do analizy ciał mineralnych, zawarte w jego Nouveau Systeme de Mineralogie, aw innych jego prac.”
W 1840 roku Berzelius został kawalerem Orderu Leopoldów . W 1842 otrzymał odznaczenie Pour le Mérite w dziedzinie nauki i sztuki.
Minerał berzelianit , selenek miedzi , został odkryty w 1850 roku i nazwany jego imieniem przez Jamesa Dwight Dana .
W 1852 r. w Sztokholmie w Szwecji zbudowano publiczny park i pomnik ku czci Berzeliusa. Jego imieniem nosi Berzeliusskolan , szkoła znajdująca się obok jego macierzystej uczelni , Katedralskolan. W 1890 r. na jego cześć nazwano dość znaczącą ulicę w Göteborgu Berzeliigatan (ulica Berzelii).
W 1898 roku Szwedzka Akademia Nauk otworzyła Muzeum Berzeliusa na cześć Berzeliusa. W zbiorach muzeum znajdowało się wiele przedmiotów z jego laboratorium. Muzeum zostało otwarte z okazji pięćdziesiątej rocznicy śmierci Berzeliusa. Na uroczystość z tej okazji zaproszono dostojników naukowych z jedenastu krajów europejskich i Stanów Zjednoczonych, z których wielu wygłosiło oficjalne przemówienia na cześć Berzeliusa. Muzeum Berzeliusa zostało później przeniesione do obserwatorium będącego częścią Szwedzkiej Akademii Nauk.
W 1939 roku jego portret znalazł się na serii znaczków pocztowych upamiętniających dwusetną rocznicę założenia Szwedzkiej Akademii Nauk. Oprócz Szwecji Grenada również go uhonorowała.
Berzelius tajne stowarzyszenie w Yale University został nazwany na jego cześć.
Bibliografia
Dalsza lektura
- Jaimego Wiśniaka (2000). „Jöns Jacob Berzelius Przewodnik do zakłopotanego chemika”. Edukator Chemiczny . 5 (6): 343–350. doi : 10.1007/s00897000430a . S2CID 98774420 .
- Paul Walden (1947). „Zum 100. Todestag von Jöns Jakob Berzelius am 7. sierpnia 1948”. Naturwissenschaften . 34 (11): 321–327. Kod bib : 1947NW.....34..321W . doi : 10.1007/BF00644137 . S2CID 36477981 .
- Holmberg, Arne (1933) Bibliografi över JJ Berzelius . 2 części w 5 obj. Sztokholm: Kungl. Svenska Vetenskapsakademien, 1933-67. 1. del och suppl. 1-2. Tryckta arbeten av och om Berzelius. 2. del och suppl. Rękopis
- Jorpes, J. Erik (1966) Jac. Berzelius – jego życie i twórczość ; przetłumaczone z rękopisu szwedzkiego przez Barbarę Steele. Sztokholm: Almqvist & Wiksell, 1966. (Wznowienie przez University of California Press, Berkeley, 1970 ISBN 0-520-01628-9 )
- Leicester, Henry (1970-1980). „Berzelius, Jöns Jacob”. Słownik biografii naukowej . 2 . Nowy Jork: Synowie Charlesa Scribnera. s. 90–97. Numer ISBN 978-0-684-10114-9.
- Partington, JR (1964) Historia chemii ; Tom. 4. Londyn: Macmillan; s. 142-77
Zewnętrzne linki
Zasoby biblioteczne o Jöns Jacob Berzelius |
Jöns Jacob Berzelius |
---|
- Spis prac Berzeliusa (301 pozycji na dzień dostępu 2011-12-29)
- Prace online w Project Runeberg (po łacinie)
- Prace Jönsa Jakoba Berzeliusa w Project Gutenberg
- Prace lub o Jöns Jacob Berzelius w Internet Archive
- Korespondencja internetowa między Berzeliusem i Sir Humphry Davy na Wikiźródłach (w języku angielskim i francuskim)
- Prace online nad Gallicą (w języku francuskim i szwedzkim) (27 pozycji z datą dostępu 2011-12-29)
- Nordisk familjebok (1905), zespół 3, s. 90-96 (po szwedzku)
- Poliakoff, Martyn . Jöns Jacob Berzelius . University of Nottingham : Układ okresowy filmów wideo .
- Cyfrowa edycja „Lehrbuch der Chemie” 1823/1824 przez Uniwersytet i Bibliotekę Państwową Düsseldorf
- Cyfrowa edycja „Das saysschitzer Bitterwasser : chemisch untersucht” 1840 przez Uniwersytet i Bibliotekę Państwową w Düsseldorfie
- Cyfrowa edycja "Aus Jac. Berzelius' und Gustav Magnus' Briefwechsel in den Jahren 1828-1847" 1900 przez Uniwersytet i Bibliotekę Państwową Düsseldorf
- Amerykańska Cyklopaedia . 1879. .