Йенс Якоб Берцелиус - Jöns Jacob Berzelius

«Берзелиус» перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Берцелиус (значения).

Йенс Якоб Берцелиус
Йенс Якоб Берцелиус.jpg
Родившийся(1779-08-20)20 августа 1779 г.
Вяверсунда, Östergötland, Швеция
Умер7 августа 1848 г.(1848-08-07) (68 лет)
Стокгольм, Швеция
НациональностьШведский
Альма-матерУппсальский университет
ИзвестенАтомные веса
Химическое обозначение
катализ
Кремний
Селен
Торий
Церий
НаградыМедаль Копли (1836)
Научная карьера
ПоляХимия
УчрежденияКаролинский институт
ДокторантИоганн Афзелиус
ДокторантыДжеймс Финли Уир Джонстон
Генрих Роуз
Фридрих Вёлер

Барон Йенс Якоб Берцелиус (Шведский:[jœns ˈjɑ̌ːkɔb bæˈʂěːlɪɵs];[1] сам и его современники называли только Якоба Берцелиуса,[2] 20 августа 1779 - 7 августа 1848) был шведским химиком. Берцелиус считается наряду с Роберт Бойл, Джон Далтон, и Антуан Лавуазье, быть одним из основоположников современного химия.[3] Берцелиус стал членом Шведская королевская академия наук в 1808 г. и с 1818 г. являлся его главным должностным лицом. Он известен в Швеции как «отец шведской химии». День Берцелиуса отмечается 20 августа в его честь.[4][5]

Хотя Берцелиус начал свою карьеру как врач его неизменный вклад был в области электрохимия, химическая связь и стехиометрия. В частности, он известен своим определением атомных весов и своими экспериментами, которые привели к более полному пониманию принципов стехиометрии, которая является разделом химии, имеющим отношение к количественным отношениям между элементами в химических соединениях и химических реакциях, и что эти встречаются в определенных пропорциях. Это понимание стало известно как «Закон постоянных пропорций».[6]

Берцелиус был строгим эмпирик, ожидая, что любая новая теория должна соответствовать сумме современных химических знаний. Он разработал усовершенствованные методы химического анализа, которые потребовались для получения основных данных в поддержку его работы по стехиометрии. Он исследовал изомерия, аллотропия, и катализ, явления, которые обязаны своим именем ему.[7] Берцелиус был одним из первых, кто сформулировал различия между неорганические соединения и органические соединения.[7][5] Среди множества изученных им минералов и элементов ему приписывают открытие церий и селен, и с тем, чтобы быть первым, кто изолировал кремний и торий. Следуя его интересу к минералогия Берцелиус синтезировал и химически охарактеризовал новые соединения этих и других элементов.

Берцелиус продемонстрировал использование электрохимическая ячейка разлагать определенные химические соединения на пары электрически противоположных компонентов. На основе этого исследования он сформулировал теорию, которая стала известна как электрохимический дуализм, утверждая, что химические соединения представляют собой оксидные соли, связанные вместе электростатические взаимодействия. Эта теория, будучи полезной в некоторых контекстах, оказалась недостаточной.[6] Работа Берцелиуса с атомными весами и его теория электрохимического дуализма привели к его разработке современной системы обозначение химической формулы показавшие состав любого соединения как качественно, так и количественно. Его система сокращала латинские названия элементов одной или двумя буквами и применяла надстрочные знаки для обозначения количества атомов каждого элемента, присутствующего в соединении. Позже химики перешли на использование индексов, а не надстрочных.[6]

биография

ранняя жизнь и образование

Берцелиус родился в приходе Вяверсунда в Östergötland в Швеции. Его отец Самуэль Берцелиус был школьным учителем в соседнем городе Linköping, а его мать Элизабет Доротея Сьёстин была домохозяйкой.[8] Его родители оба были из семей пасторов церкви. Берцелиус потерял обоих родителей в раннем возрасте. Его отец умер в 1779 году, после чего его мать вышла замуж за пастора по имени Андерс Экмарк, который дал Берцелиусу базовое образование, включая знания Натуральный мир. После смерти его матери в 1787 году о нем позаботились родственники в Линчёпинге. Там он учился в школе, известной сегодня как Катедральсколан.[9] В подростковом возрасте он устроился учителем на ферму недалеко от своего дома, и в это время он заинтересовался коллекционированием цветов и насекомых и их классификация.[10]

Позже Берцелиус поступил в студент-медик в Уппсальский университет, с 1796 по 1801 гг. Андерс Густав Экеберг, первооткрыватель тантал, научил его химии за это время. Он работал подмастерьем в аптеке, за это время он также изучал практические вопросы в лаборатории, такие как выдувание стекла.[10] Самостоятельно во время учебы он успешно повторил эксперименты, проведенные шведским химиком. Карл Уильям Шееле что привело к открытию Шееле кислород.[9] Он также работал с врачом в Медеви минеральные источники. За это время он провел анализ воды из этого источника. Кроме того, в 1800 году Берцелиус узнал о Алессандро Вольта с электрическая свая, первое устройство, которое могло обеспечить постоянный электрический ток (то есть первая батарея). Он сконструировал себе подобную батарею, состоящую из чередующихся дисков из меди и цинка, и это была его первая работа в области электрохимии.[6][10]

В качестве диссертационного исследования в своих медицинских исследованиях он изучал влияние гальванический ток по нескольким заболеваниям. Эта линия экспериментов не дала явных доказательств такого влияния.[10] Берцелиус получил диплом врача в 1802 году. Он работал врачом недалеко от Стокгольма, пока не стал химиком и владельцем шахты. Вильгельм Хизингер признал его способности как химик-аналитик и предоставили ему лабораторию.[5]

Академическая карьера

В 1807 году Берцелиус был назначен профессором химии и фармации в Каролинский институт.[6] Между 1808 и 1836 годами Берцелиус работал вместе с Анна Сундстрём, которая была его помощницей и была первой женщиной-химиком в Швеции.[11]

В 1808 году он был избран членом Шведская королевская академия наук. В то время Академия находилась в застое на несколько лет, начиная с эпохи романтизм в Швеции привело к снижению интереса к наукам. В 1818 году Берцелиус был избран секретарем Академии и занимал этот пост до 1848 года. Во время правления Берцелиуса владение, ему приписывают возрождение Академии и введение ее во вторую золотую эру (первым из которых был астроном Пер Вильгельм Варгентин в качестве секретаря с 1749 по 1783 год).[12] Он был избран иностранным почетным членом Американская академия искусств и наук в 1822 г.[13] В 1827 году он стал корреспондентом Королевский институт Нидерландов, а в 1830 г. ассоциированным членом.[14]В 1837 году он был избран членом Шведская Академия, на стуле №5.

Иллюстрация Берцелиуса (опубликовано в 1903 г.)

Более поздняя жизнь

На протяжении большей части своей жизни Берцелиус страдал от различных болезней. К ним относятся повторяющиеся мигрени а потом он страдал от подагра. У него также были эпизоды депрессия.[10]

В 1818 году Берцелиус нервный срыв, как говорят, из-за стресса на работе.[9] Медицинский совет, который он получил, заключался в том, чтобы поехать и взять отпуск. Однако за это время Берцелиус отправился во Францию, чтобы работать в химических лабораториях Клод Луи Бертолле.[10]

В 1835 году, в возрасте 56 лет, он женился на Элизабет Поппиус, 24-летней дочери шведского министра.[10]

Он умер 7 августа 1848 года в своем доме в Стокгольме, где жил с 1806 года.[15] Он похоронен в Сольнское кладбище.[9]

Портрет Улофа Йохана Сёдермарка (1790-1848). Художник по печати: Чарльз В. Шарп, ум. 1875 (76)

Достижения

Закон определенных пропорций

Дагерротип Берцелиуса.

Вскоре после прибытия в Стокгольм Берцелиус написал учебник химии для своих студентов-медиков. Lärboki Kemien, которая была его первой значительной научной публикацией. При подготовке к написанию этого учебника он проводил эксперименты с составом неорганических соединений, что было его самой ранней работой по определенным пропорциям.[6] В 1813 году он опубликовал эссе о пропорциях элементов в соединениях. Эссе началось с общего описания, представило его новую символику, исследовало все известные элементы, включило таблицу удельных весов и закончило выбором соединений, написанных в его новом формализме.[16] В 1818 году он составил таблицу относительных атомных масс, где кислород был установлен на 100 и включал все элементы, известные в то время.[17] Эта работа предоставила доказательства в пользу атомная теория предложено Джон Далтон: что неорганические химические соединения состоят из атомов разных элементов, объединенных в целые числа. Обнаружив, что атомный вес не является целым числом, кратным весу водорода, Берцелиус также опроверг Гипотеза Праута что элементы состоят из атомов водорода.[18]:682–683 Последняя исправленная версия таблиц атомного веса Берцелиуса была впервые опубликована в немецком переводе его Учебник химии в 1826 г.[19]

Химическое обозначение

Чтобы помочь своим экспериментам, он разработал систему химических обозначений, в которой элементы, составляющие какое-либо конкретное химическое соединение, получали простые письменные обозначения, такие как O для кислорода или Fe для утюг - с их пропорциями в химическом составе, обозначенными цифрами. Таким образом, Берцелиус изобрел систему химических обозначений, используемую до сих пор, главное отличие состоит в том, что вместо используемых сегодня нижних индексов (например, H2O или Fe2О3), Берцелиус использовал верхние индексы (H2O или Fe2О3).[20]

Открытие элементов

Берцелиусу приписывают открытие химические элементы церий и селен и быть первым, кто изолировал кремний и торий. Берцелиус открыл церий в 1803 г.[21]и селен в 1817 г.[22]Берцелиус открыл, как изолировать кремний в 1824 г.,[23]и торий в 1824 г.[24][25]Студенты, работающие в лаборатории Берцелиуса, также обнаружили литий, лантан, и ванадий.[26]

Берцелиус открыл кремний, повторив эксперимент Гей-Люссака и Тенара. В эксперименте Берцелиус отреагировал тетрафторид кремния с металлическим калием, а затем очищали его продукт, промывая его до тех пор, пока он не превратился в коричневый порошок. Берцелиус распознал этот коричневый порошок как новый элемент кремния, который он назвал кремнием,[27] имя, предложенное ранее Дэви.[28]

Берцелиус первым изолировал цирконий в 1824 г., но чистый цирконий производился только в 1925 г. Антон Эдуард ван Аркель и Ян Хендрик де Бур.[29]

Новые химические термины

Берцелиусу приписывают создание химических терминов "катализ," "полимер," "изомер, "белок" и "аллотроп, "хотя его оригинальные определения в некоторых случаях значительно отличаются от современных.[30] В качестве примера он ввел термин «полимер» в 1833 году для описания органических соединений, которые имели идентичные эмпирические формулы но которые различались по общей молекулярной массе, причем более крупные соединения описывались как «полимеры» наименьших.[31] На этот раз концепция химическая структура еще не был разработан, поэтому он считал только количество атомов каждого элемента. таким образом он смотрел, например, глюкоза (C6ЧАС12О6) как полимер формальдегид (CH2O), хотя глюкоза не является полимером из мономер формальдегид, указывая на то, что его определение термина «полимер» было неадекватным.[32]

Биология и органическая химия

Берцелиус был первым, кто различал органические соединения (содержащие углерод) и неорганические соединения. В частности, он посоветовал Герардус Йоханнес Малдер в его элементный анализ органических соединений, таких как кофе, чай, и различные белки. Период, термин белок сам был придуман Берцелиусом после того, как Малдер заметил, что все белки имеют одинаковый эмпирическая формула и пришел к ошибочному заключению, что они могут состоять из одного типа очень больших молекула. Этот термин происходит от греческого, означающего «первосвященник», и Берцелиус предложил это название, потому что белки были фундаментальными для живых организмов.[33]

В 1808 году Берцелиус обнаружил, что молочная кислота происходит в мышечной ткани, а не только в молоке. Он также определил, что молочная кислота встречается в двух разных оптические изомеры.[9]

Витализм

Берцелиус заявил в 1810 году, что живые существа работают с помощью некой таинственной «жизненной силы»,[34] гипотеза называется витализм. Впервые витализм был предложен предшествующими исследователями, хотя Берцелиус утверждал, что соединения можно различать по тому, требуются ли для их производства какие-либо организмы (органические соединения ) или нет (неорганические соединения ). Однако в 1828 г. Фридрих Вёлер случайно полученный мочевина, органическое соединение, путем нагревания цианат аммония. Это показало, что органическое соединение, такое как мочевина, может быть получено синтетическим путем, а не исключительно живыми организмами. Берцелиус переписывался с Велером по поводу результатов синтеза мочевины. Тем не менее, понятие витализма продолжало сохраняться, пока дальнейшие работы по абиотическому синтезу органических соединений не предоставили неопровержимые доказательства против витализма.[35][36]

Отношения с другими учеными

Берцелиус был плодовитым корреспондентом ведущих ученых своего времени, таких как Герардус Йоханнес Малдер, Клод Луи Бертолле, Хэмфри Дэви, Фридрих Вёлер и Эйльхард Митчерлих.

В 1812 году Берцелиус отправился в Лондон, Англия, в том числе Гринвич встретиться с выдающимися британскими учеными того времени. Среди них были Хэмфри Дэви, химик. Уильям Волластон, врач-ученый Томас Янг, астроном Уильям Гершель, химик Смитсон Теннант, и изобретатель Джеймс Ватт, среди прочего. Берцелиус также посетил лабораторию Дэви. После посещения лаборатории Дэви Берцелиус заметил: «Опрятная лаборатория - признак ленивого химика».[30]

Хамфри Дэви в 1810 году предположил, что хлор является элементом. Берцелиус опроверг это утверждение, поскольку считал, что все кислоты основаны на кислороде, а HCl не содержит кислорода и поэтому не может быть элементом, по мнению Берцелиуса. Однако в 1812 г. Бернар Куртуа доказал, что изоэлектронное вещество йод - это элемент. Эта находка разрешила разногласия Берцелиуса.[5] Берцелиус продолжил свои исследования химии хлора во время своего пребывания в лаборатории Клода Луи Бертолле.[10]

Почести и признание

Статуя Берцелиуса в центре Парк Берзелии, Стокгольм

В 1818 году Берцелиус был облагороженный королем Карл XIV Юхан. В 1835 году он получил титул Friherre.[37]

В Лондонское королевское общество дал Берцелиусу Медаль Копли в 1836 г. с цитатой «За систематическое применение учения об определенных пропорциях к анализу минеральных тел, содержащееся в его« Новой системе минералогии »и в других его работах».[нужна цитата ]

В 1840 году Берцелиус был назван Рыцарем Великой Отечественной войны. Орден Леопольда.[38] В 1842 г. он удостоился чести Залейте Мерит для наук и искусств.[39]

Берзелианит входит в состав кальцита из рудника Скрикерум в Швеции

Минерал берзелианит, а селенид меди, был открыт в 1850 году и назван в его честь Джеймс Дуайт Дана.[40][41]

В 1852 году в Стокгольме, Швеция, был построен общественный парк и статуя, оба в честь Берцелиуса. Берзелюсколан, школа, расположенная рядом с его альма матер Катедральсколан назван в его честь.

В 1898 году Шведская академия наук открыла музей Берцелиуса в честь Берцелиуса. В фондах музея много предметов из его лаборатории. Музей был открыт к пятидесятилетию со дня смерти Берцелиуса. Среди приглашенных на церемонию, посвященную этому случаю, были видные ученые из одиннадцати европейских стран и Соединенных Штатов, многие из которых выступили с официальными обращениями в честь Берцелиуса.[42] Позже музей Берцелиуса был перенесен в обсерваторию, которая является частью Шведской академии наук.[5]

В 1939 году его портрет появился в серии почтовые марки на память к 200-летию со дня основания Шведской академии наук.[43] Помимо Швеции его чествовали и Гренада.[10]

В Тайное общество Берцелиуса в Йельский университет назван в его честь.

Рекомендации

  1. ^ KI: s grundare Jöns Jacob Berzelius (на шведском языке). Каролинский институт. 9 сентября 2013 года. Событие происходит в 00:42.. Получено 5 октября 2019 - через YouTube.
  2. ^ «Svenska akademien, ledamotsregister (Шведская академия, реестр членов)» (на шведском языке). Получено 19 ноября 2020.
  3. ^ "Йенс Якоб Берцелиус". Энциклопедия Britannica Online. Получено 3 августа 2008.
  4. ^ "День Берцелиуса отмечают на YouTube". Архивировано из оригинал 1 сентября 2012 г.. Получено 20 августа 2012.
  5. ^ а б c d е Маршалл, Джеймс Л .; Маршалл, Вирджиния Р. «Повторное открытие элементов: Йенс Якоб Берцелиус» (PDF). chem.unt.edu. Химический факультет Университета Северного Техаса. Получено 21 декабря 2019.
  6. ^ а б c d е ж "Йенс Якоб Берцелиус". sciencehistory.org. Институт истории науки. Июнь 2016. Получено 20 декабря 2019.
  7. ^ а б «Йонс Якоб Берцелиус - первооткрыватель тория и элементов церия». worldofchemicals.com. Мир химии. 2015 г.. Получено 21 декабря 2019.
  8. ^ Берцелиус, Йенс Якоб. Якоб Берцелиус: Selbstbiographische Aufzeichnungen. Забытые книги. ISBN  1332586104.
  9. ^ а б c d е "Якоб Берцелиус". famousscientists.org. Известные ученые. Получено 27 декабря 2019.
  10. ^ а б c d е ж грамм час я Кайл, Роберт А.; Стинсма, Дэвид П. (май 2018 г.). "Йенс Якоб Берцелиус - отец химии". Труды клиники Мэйо. 93 (5): e53 – e54. Дои:10.1016 / j.mayocp.2017.07.020. PMID  29728209. Получено 27 декабря 2019.
  11. ^ «Каролинский институт 200 År - 1810–2010».
  12. ^ Центр истории науки Шведской королевской академии наук: КВА оч Берцелиус В архиве 19 августа 2007 г. Wayback Machine, по состоянию на 23 мая 2009 г. (на шведском языке)
  13. ^ "Книга членов, 1780–2010: Глава B" (PDF). Американская академия искусств и наук. Получено 24 июн 2011.
  14. ^ "Йенс Якоб Берцелиус (1779–1848)". Королевская Нидерландская академия искусств и наук. Получено 19 июля 2015.
  15. ^ «Берцелиус, Йохан Якоб, барон». Биографический словарь Камеры 1897 г..
  16. ^ Берцелиус, Иаков (1813 г.), Томсон, Томас (ред.), «Очерк о причине химических пропорций и некоторых связанных с ними обстоятельствах: вместе с кратким и простым методом их выражения», Анналы философии, Лондон: Роберт Болдуин, II и III, стр. 51–62, 93–106, 244–256, 353–364, 443–454., получено 13 декабря 2014 также Том III
  17. ^ НациональныйЭнциклопедин. Хёганас, Швеция: Bra Böcker AB. 1990. стр. 484. ISBN  91-7024-619-X.
  18. ^ Джон Л. Хейлброн (2003). Оксфордский компаньон по истории современной науки. Издательство Оксфордского университета. С. 683–. ISBN  978-0-19-974376-6.
  19. ^ "Йенс Якоб Берцелиус | Шведский химик". Энциклопедия Британника. Получено 22 февраля 2018.
  20. ^ Берцелиус 1813, Том III, стр. 51–52.
  21. ^ «Церий». Королевское химическое общество. Получено 1 января 2020.
  22. ^ "Селен". Королевское химическое общество. Получено 1 января 2020.
  23. ^ «Кремний». Королевское химическое общество. Получено 1 января 2020.
  24. ^ «Торий». Королевское химическое общество. Получено 1 января 2020.
  25. ^ "Йенс Якоб Берцелиус (1779–1848)". Природа. 162 (4110): 210. 1948. Bibcode:1948 Натур.162Р.210.. Дои:10.1038 / 162210b0.
  26. ^ Бламир, Джон. "Йонс Якоб Берцелиус". brooklyn.cuny.edu. Городской университет Нью-Йорка. Получено 28 декабря 2019.
  27. ^ Берцелиус, Йонс Якоб (1825). «О способе получения кремния, а также о свойствах и свойствах этого вещества». Философский журнал и журнал. 65: 254–267. Дои:10.1080/14786442508628433 - через Google Книги.
  28. ^ Уилтон, Дэйв. «Кремний». wordorigins.org. Получено 30 декабря 2019.
  29. ^ "Цирконий". Королевское химическое общество. Получено 1 января 2020.
  30. ^ а б Томас, Джон Мейриг (2013). «Сэр Хамфри Дэви: естествоиспытатель, первооткрыватель, изобретатель, поэт и человек действия». Труды Американского философского общества. 157 (2): 143–163. JSTOR  24640238.
  31. ^ Дженсен, Уильям Б. (2008). «Происхождение концепции полимера». Журнал химического образования. 85 (5): 624. Bibcode:2008JChEd..85..624J. Дои:10.1021 / ed085p624.
  32. ^ Персек, Вергилий; Сутер, Ульрих (2014). Иерархические макромолекулярные структуры: 60 лет после присуждения Нобелевской премии Штаудингера I. Springer. п. 66. ISBN  978-3319011370.
  33. ^ Тамми, Марти Т. «В поисках белкового состава и функции». bioinformaticshome.com. Получено 30 декабря 2019.
  34. ^ Корниш-Боуден, Атель, изд. (1997), Новое пиво в старой бутылке. Эдуард Бюхнер и рост биохимических знаний, Universitat de València, стр. 72–73, ISBN  9788437033280
  35. ^ Уилкинсон, Ян (2002). «История клинической химии». Журнал Международной федерации клинической химии и лабораторной медицины. 13 (4): 114–118. Дои:10.1042 / bst0120596. ЧВК  6208063. PMID  6208063.
  36. ^ Рок, Алан Дж. (1993). Калифорнийский университет Press (ред.). Тихая революция: Герман Кольбе и наука об органической химии. Беркли. С. 239–. ISBN  978-0520081109.
  37. ^ Биографический словарь ученых изд. T. I. Williams. Лондон: А. и К. Блэк, 1969; стр. 55–56
  38. ^ Альманах Royal Officiel de Belgique / 1841 p. 118
  39. ^ Orden Pour le Mérite für Wissenschaften und Künste (1975). Die Mitglieder des Ordens. 1 1842–1881 (PDF). Берлин: Gebr. Манн Верлаг. п. 6. ISBN  3-7861-6189-5.
  40. ^ «Справочник минералогии берзелианита» (PDF).
  41. ^ "Берзелианит: информация и данные о минералах берзелианита". www.mindat.org. Получено 23 октября 2016.
  42. ^ Йорпес, Йохан Эрик (1970). Jac. Берцелиус: его жизнь и работа. Калифорнийский университет Press. п. 121. ISBN  978-0520016286.
  43. ^ «Швеция - около 1939 года: марка, напечатанная Швецией, с изображением Йонса Якоба Берцелиуса». 123rf.com. 123RF. Получено 26 декабря 2019.

дальнейшее чтение

  • Хайме Висняк (2000). "Йенс Якоб Берцелиус Руководство для озадаченного химика". Химический педагог. 5 (6): 343–350. Дои:10.1007 / s00897000430a. S2CID  98774420.
  • Пол Уолден (1947). "Zum 100. Todestag von Jöns Jakob Berzelius am 7. August 1948". Naturwissenschaften. 34 (11): 321–327. Bibcode:1947NW ..... 34..321W. Дои:10.1007 / BF00644137. S2CID  36477981.
  • Холмберг, Арне (1933) Библиография över J. J. Berzelius. 2 части в 5 т. Стокгольм: Кунгль. Svenska Vetenskapsakademien, 1933–67. 1. del och suppl. 1–2. Tryckta arbeten av och om Berzelius. 2. del och suppl. Манускрипт
  • Йорпес, Дж. Эрик (1966) Jac. Берцелиус - его жизнь и творчество; перевод со шведской рукописи Барбары Стил. Stockholm: Almqvist & Wiksell, 1966. (переиздано University of California Press, Беркли, 1970 г.) ISBN  0-520-01628-9)
  • Лестер, Генри (1970–1980). «Берцелиус, Йенс Якоб». Словарь научной биографии. 2. Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. С. 90–97. ISBN  978-0-684-10114-9.
  • Партингтон, Дж. Р. (1964) История химии; т. 4. Лондон: Макмиллан; стр. 142–77

внешняя ссылка

Библиотечные ресурсы о
Йенс Якоб Берцелиус
Йенс Якоб Берцелиус
Культурные офисы
Предшествует
Карл фон Розенштейн		 Шведская Академия,
Сиденье № 5
1837–48		Преемник
Йохан Эрик Ридквист