Jöns Jacob Berzelius - Jöns Jacob Berzelius

Jöns Jacob Berzelius
Jöns Jacob Berzelius.jpg
Porträt von Jöns Jacob Berzelius
Geboren ( 1779-08-20 )20. August 1779
Väversunda, Östergötland , Schweden
Ist gestorben 7. August 1848 (1848-08-07)(im Alter von 68)
Stockholm , Schweden
Staatsangehörigkeit Schwedisch
Alma Mater Universität Uppsala
Bekannt für Atomgewichte
Chemische Schreibweise
Katalyse
Silizium
Selen
Thorium
Cerium
Auszeichnungen Copley-Medaille (1836)
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder Chemie
Institutionen Karolinska-Institut
Doktoratsberater Johann Afzelius
Doktoranden James Finlay Weir Johnston
Heinrich Rose
Friedrich Wöhler

Baron Jöns Jacob Berzelius ( Schwedisch:  [jœns ˈjɑ̌ːkɔb bæˈʂěːlɪɵs] ; von ihm selbst und seinen Zeitgenossen nur Jacob Berzelius genannt, 20. August 1779 – 7. August 1848) war ein schwedischer Chemiker. Berzelius gilt neben Robert Boyle , John Dalton und Antoine Lavoisier als einer der Begründer der modernen Chemie . Berzelius wurde 1808 Mitglied der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften und war ab 1818 deren Hauptfunktionär. In Schweden ist er als "Vater der schwedischen Chemie" bekannt. Ihm zu Ehren wird am 20. August der Berzelius-Tag gefeiert.

Obwohl Berzelius seine Karriere als Arzt begann , waren seine bleibenden Beiträge in den Bereichen Elektrochemie , chemische Bindung und Stöchiometrie . Er ist insbesondere für seine Bestimmung von Atomgewichten und seine Experimente bekannt, die zu einem umfassenderen Verständnis der Prinzipien der Stöchiometrie führten, dem Zweig der Chemie, der sich auf die quantitativen Beziehungen zwischen Elementen in chemischen Verbindungen und chemischen Reaktionen bezieht und dass diese treten in bestimmten Anteilen auf. Dieses Verständnis wurde als "Gesetz der konstanten Proportionen" bekannt .

Berzelius war ein strenger Empiriker und erwartete, dass jede neue Theorie mit der Summe des zeitgenössischen chemischen Wissens vereinbar sein muss. Er entwickelte verbesserte Methoden der chemischen Analyse, die erforderlich waren, um die Basisdaten für seine Arbeiten zur Stöchiometrie zu entwickeln. Er untersuchte Isomerie , Allotropie und Katalyse , Phänomene, die ihm ihre Namen verdanken. Berzelius war einer der ersten, der die Unterschiede zwischen anorganischen Verbindungen und organischen Verbindungen artikulierte . Unter den vielen Mineralien und Elementen, die er untersuchte, wird ihm die Entdeckung von Cer und Selen zugeschrieben und er war der erste, der Silizium und Thorium isolierte . Aufgrund seines Interesses an Mineralogie synthetisierte und chemisch charakterisierte Berzelius neue Verbindungen dieser und anderer Elemente.

Berzelius demonstrierte die Verwendung einer elektrochemischen Zelle , um bestimmte chemische Verbindungen in Paare elektrisch entgegengesetzter Bestandteile zu zerlegen. Aus dieser Forschung heraus formulierte er eine Theorie, die als elektrochemischer Dualismus bekannt wurde und behauptete, dass chemische Verbindungen Oxidsalze sind, die durch elektrostatische Wechselwirkungen miteinander verbunden sind . Diese Theorie wurde zwar in einigen Kontexten nützlich, wurde jedoch als unzureichend angesehen. Berzelius' Arbeit mit Atomgewichten und seine Theorie des elektrochemischen Dualismus führten zu seiner Entwicklung eines modernen Systems der chemischen Formelnotation , das die Zusammensetzung jeder Verbindung sowohl qualitativ als auch quantitativ aufzeigte. Sein System kürzte die lateinischen Namen der Elemente mit einem oder zwei Buchstaben ab und verwendete hochgestellte Zeichen , um die Anzahl der Atome jedes in der Verbindung vorhandenen Elements zu bezeichnen. Später wechselten Chemiker zur Verwendung von tiefgestellten statt hochgestellten Zeichen.

Biografie

Frühes Leben und Ausbildung

Berzelius wurde in der Gemeinde Väversunda in Östergötland in Schweden geboren. Sein Vater Samuel Berzelius war Schullehrer in der nahe gelegenen Stadt Linköping , und seine Mutter Elizabeth Dorothea Sjösteen war Hausfrau. Seine Eltern stammten beide aus Familien von Kirchenpastoren. Berzelius verlor früh seine beiden Eltern. Sein Vater starb 1779, woraufhin seine Mutter einen Pfarrer namens Anders Eckmarck heiratete, der Berzelius eine Grundausbildung einschließlich der Kenntnis der Natur vermittelte . Nach dem Tod seiner Mutter 1787 kümmerten sich Verwandte in Linköping um ihn. Dort besuchte er die heute als Katedralskolan bekannte Schule . Als Jugendlicher nahm er eine Stelle als Nachhilfelehrer auf einem Bauernhof in der Nähe seines Wohnortes an, währenddessen interessierte er sich für das Sammeln von Blumen und Insekten und deren Klassifizierung .

Berzelius schrieb sich später von 1796 bis 1801 als Medizinstudent an der Universität Uppsala ein . Anders Gustaf Ekeberg , der Entdecker des Tantals , lehrte ihn während dieser Zeit Chemie. Er arbeitete als Lehrling in einer Apotheke und lernte in dieser Zeit auch praktische Dinge im Labor wie zum Beispiel Glasbläser. Allein während seines Studiums wiederholte er erfolgreich die Experimente des schwedischen Chemikers Carl William Scheele , die zur Entdeckung des Sauerstoffs durch Scheele führten . Er arbeitete auch mit einem Arzt in den Medevi- Mineralquellen zusammen. Während dieser Zeit führte er eine Analyse des Wassers aus dieser Quelle durch. Zusätzlich als Teil seines Studiums im Jahr 1800, lernte Berzelius über Alessandro Volta ‚s elektrische Stapel , das erste Gerät , das einen konstanten elektrischen Strom (dh die erste Batterie) liefern könnte. Er konstruierte für sich selbst eine ähnliche Batterie, bestehend aus abwechselnden Scheiben aus Kupfer und Zink, und dies war seine erste Arbeit auf dem Gebiet der Elektrochemie.

Als Diplomarbeit in seinem Medizinstudium untersuchte er den Einfluss von galvanischem Strom auf verschiedene Erkrankungen. Diese Versuchsreihe lieferte keine eindeutigen Beweise für einen solchen Einfluss. Berzelius promovierte 1802 als Arzt. Er arbeitete als Arzt in der Nähe von Stockholm, bis der Chemiker und Bergwerksbesitzer Wilhelm Hisinger seine Fähigkeiten als analytischer Chemiker erkannte und ihm ein Labor zur Verfügung stellte.

Akademische Karriere

1807 wurde Berzelius zum Professor für Chemie und Pharmazie am Karolinska-Institut berufen . Zwischen 1808 und 1836 arbeitete Berzelius mit Anna Sundström zusammen , die als seine Assistentin fungierte und die erste Chemikerin in Schweden war.

1808 wurde er zum Mitglied der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften gewählt . Zu dieser Zeit stagnierte die Akademie seit mehreren Jahren, da die Romantik in Schweden zu einem geringeren Interesse an den Wissenschaften geführt hatte. Im Jahr 1818 wurde Berzelius zum Sekretär der Akademie gewählt und bekleidete das Amt bis 1848. Während Berzelius' Amtszeit wird ihm zugeschrieben, die Akademie wiederzubeleben und in eine zweite goldene Ära zu führen (die erste war die Zeit des Astronomen Pehr Wilhelm Wargentin als Sekretär). von 1749 bis 1783). 1822 wurde er zum ausländischen Ehrenmitglied der American Academy of Arts and Sciences gewählt. 1827 wurde er Korrespondent des Königlichen Instituts der Niederlande und 1830 assoziiertes Mitglied. 1837 wurde er auf dem Lehrstuhl Nr. 5 zum Mitglied der Schwedischen Akademie gewählt.

Illustration von Berzelius (veröffentlicht 1903)

Späteres Leben

Während eines Großteils seines Lebens litt Berzelius an verschiedenen medizinischen Beschwerden. Dazu gehörten wiederkehrende Migräne-Kopfschmerzen und später litt er an Gicht . Er hatte auch Episoden von Depressionen .

Im Jahr 1818 erlitt Berzelius einen Nervenzusammenbruch , der auf den Stress seiner Arbeit zurückzuführen sein soll. Der medizinische Rat, den er erhielt, war zu reisen und Urlaub zu machen. Während dieser Zeit reiste Berzelius jedoch nach Frankreich, um in den chemischen Labors von Claude Louis Berthollet zu arbeiten .

1835 heiratete er im Alter von 56 Jahren Elizabeth Poppius, die 24-jährige Tochter eines schwedischen Ministers.

Er starb am 7. August 1848 in seinem Haus in Stockholm, wo er seit 1806 lebte. Er ist auf dem Solnaer Friedhof begraben .

Porträt von Olof Johan Södermark (1790–1848). Drucken Künstler: Charles W. Sharpe, d. 1875(76)

Erfolge

Gesetz von bestimmten Proportionen

Daguerreotypie von Berzelius.

Bald nach seiner Ankunft in Stockholm schrieb Berzelius für seine Medizinstudenten ein Chemielehrbuch, Lärbok i Kemien , das seine erste bedeutende wissenschaftliche Veröffentlichung war. In Vorbereitung auf das Schreiben dieses Lehrbuchs hatte er Experimente über die Zusammensetzung anorganischer Verbindungen durchgeführt, die seine früheste Arbeit über bestimmte Proportionen waren. 1813 veröffentlichte er einen Aufsatz über die Proportionen von Elementen in Verbindungen. Der Aufsatz begann mit einer allgemeinen Beschreibung, stellte seine neue Symbolik vor, untersuchte alle bekannten Elemente, enthielt eine Tabelle mit spezifischen Gewichten und endete mit einer Auswahl von Zusammensetzungen, die in seinem neuen Formalismus geschrieben wurden. 1818 erstellte er eine Tabelle der relativen Atomgewichte, in der Sauerstoff auf 100 gesetzt wurde und die alle damals bekannten Elemente enthielt. Diese Arbeit lieferte Beweise für die von John Dalton vorgeschlagene Atomtheorie : dass anorganische chemische Verbindungen aus Atomen verschiedener Elemente zusammengesetzt sind, die in ganzzahligen Mengen kombiniert sind . Indem Berzelius entdeckte, dass Atomgewichte keine ganzzahligen Vielfachen des Gewichts von Wasserstoff sind, widerlegte Berzelius auch Prouts Hypothese, dass Elemente aus Wasserstoffatomen aufgebaut sind. Berzelius' letzte überarbeitete Version seiner Atomgewichtstabellen wurde erstmals 1826 in einer deutschen Übersetzung seines Lehrbuchs der Chemie veröffentlicht.

Chemische Notation

Um seine Experimente zu unterstützen, entwickelte er ein chemisches Notationssystem, in dem die Elemente, aus denen eine bestimmte chemische Verbindung besteht, einfache schriftliche Bezeichnungen erhielten – wie O für Sauerstoff oder Fe für Eisen – und ihre Anteile an der chemischen Verbindung durch Zahlen bezeichnet wurden . Berzelius erfand damit das noch heute verwendete chemische Notationssystem, mit dem Hauptunterschied, dass Berzelius anstelle der heute verwendeten tiefgestellten Zahlen (z. B. H 2 O oder Fe 2 O 3 ) hochgestellte Zahlen (H 2 O oder Fe 2 O 3 ) .

Entdeckung von Elementen

Berzelius wird zugeschrieben, die chemischen Elemente Cer und Selen entdeckt zu haben und als Erster Silizium und Thorium isoliert zu haben . Berzelius entdeckte 1803 Cer und 1817 Selen. Berzelius entdeckte 1824 die Isolierung von Silizium und 1824 Thorium . Studenten, die in Berzelius' Labor arbeiteten, entdeckten auch Lithium , Lanthan und Vanadium .

Berzelius entdeckte Silizium, indem er ein Experiment von Gay-Lussac und Thénard wiederholte. In dem Experiment setzte Berzelius Siliziumtetrafluorid mit Kaliummetall um und reinigte dann sein Produkt durch Waschen, bis es ein braunes Pulver wurde. Berzelius erkannte dieses braune Pulver als das neue Element des Siliziums, das er Silizium nannte, ein Name, der früher von Davy vorgeschlagen wurde .

Berzelius war der erste, der 1824 Zirkonium isolierte , aber erst 1925 wurde von Anton Eduard van Arkel und Jan Hendrik de Boer reines Zirkonium hergestellt .

Neue chemische Begriffe

Berzelius wird die Entstehung der chemischen Begriffe „ Katalyse “, „ Polymer “, „ Isomer “, „Protein“ und „ Allotrop “ zugeschrieben, obwohl seine ursprünglichen Definitionen in einigen Fällen erheblich vom modernen Gebrauch abweichen. Als Beispiel prägte er 1833 den Begriff "Polymer", um organische Verbindungen mit identischen empirischen Formeln zu beschreiben , die sich jedoch im Gesamtmolekulargewicht unterschieden, wobei die größere der Verbindungen als "Polymere" der kleinsten bezeichnet wurde. Zu diesem Zeitpunkt war das Konzept der chemischen Struktur noch nicht entwickelt, so dass er nur die Anzahl der Atome jedes Elements betrachtete. so betrachtete er beispielsweise Glucose (C 6 H 12 O 6 ) als Polymer des Formaldehyds (CH 2 O), obwohl wir heute wissen, dass Glucose kein Polymer des Monomers Formaldehyd ist.

Biologie und organische Chemie

Berzelius war der erste, der zwischen organischen (kohlenstoffhaltigen) und anorganischen Verbindungen unterschied. Insbesondere beriet er Gerardus Johannes Mulder bei seinen Elementaranalysen von organischen Verbindungen wie Kaffee , Tee und verschiedenen Proteinen . Der Begriff Protein selbst wurde von Berzelius geprägt, nachdem Mulder beobachtet hatte, dass alle Proteine ​​die gleiche empirische Formel zu haben schienen und zu dem irrigen Schluss kam, dass sie aus einem einzigen Typ sehr großer Moleküle bestehen könnten . Der Begriff stammt aus dem Griechischen und bedeutet "ersten Ranges", und Berzelius schlug den Namen vor, weil Proteine ​​für lebende Organismen so grundlegend waren.

Im Jahr 1808 entdeckte Berzelius, dass Milchsäure im Muskelgewebe vorkommt, nicht nur in der Milch. Er stellte auch fest, dass Milchsäure in zwei verschiedenen optischen Isomeren vorkommt .

Der Begriff Biliverdin wurde 1840 von Berzelius geprägt, obwohl er "Bilifulvin" (gelb/rot) dem "Bilirubin" (rot) vorzog.

Vitalismus

Berzelius stellte 1810 fest, dass Lebewesen durch eine mysteriöse "Lebenskraft" funktionieren, eine Hypothese namens Vitalismus . Vitalismus wurde zuerst von früheren Forschern vorgeschlagen, obwohl Berzelius behauptete, dass Verbindungen dadurch unterschieden werden könnten, ob sie Organismen für ihre Herstellung benötigten ( organische Verbindungen ) oder nicht ( anorganische Verbindungen ). 1828 erhielt Friedrich Wöhler jedoch versehentlich Harnstoff , eine organische Verbindung, durch Erhitzen von Ammoniumcyanat . Dies zeigte, dass eine organische Verbindung wie Harnstoff synthetisch hergestellt werden kann und nicht ausschließlich von lebenden Organismen. Berzelius korrespondierte mit Wöhler über die Ergebnisse der Harnstoffsynthese. Der Begriff des Vitalismus blieb jedoch bestehen, bis weitere Arbeiten zur abiotischen Synthese organischer Verbindungen überwältigende Beweise gegen den Vitalismus lieferten.

Funktioniert

  • Berzelius und Liebig . München: Lehmann. 1893.
  • Briefe von Jöns Jakob Berzelius und Christian Friedrich Schönbein . London: Williams & Norgate. 1900.
  • Selbstbiographische Aufzeichnungen . Leipzig: Johann Ambrosius Barth. 1903.

Beziehungen zu anderen Wissenschaftlern

Die Briefe von Jöns Jakob Berzelius und Christian Friedrich Schönbein 1836 1847 , London 1900

Berzelius war ein produktiver Korrespondent mit führenden Wissenschaftlern seiner Zeit wie Gerardus Johannes Mulder , Claude Louis Berthollet , Humphry Davy , Friedrich Wöhler , Eilhard Mitscherlich und Christian Friedrich Schönbein .

Im Jahr 1812 reiste Berzelius nach London, England, einschließlich Greenwich , um sich mit prominenten britischen Wissenschaftlern dieser Zeit zu treffen. Dazu gehörten unter anderem Humphry Davy, der Chemiker William Wollaston , der Arzt-Wissenschaftler Thomas Young , der Astronom William Herschel , der Chemiker Smithson Tennant und der Erfinder James Watt . Berzelius besuchte auch Davys Labor. Nach seinem Besuch in Davys Labor bemerkte Berzelius: "Ein ordentliches Labor ist ein Zeichen für einen faulen Chemiker."

Humphry Davy schlug 1810 vor, dass Chlor ein Element ist. Berzelius widerlegte diese Behauptung, weil er glaubte, dass alle Säuren auf Sauerstoff basieren und HCl keinen Sauerstoff enthält und daher nach Berzelius' Wahrnehmung kein Element sein kann. 1812 bewies Bernard Courtois jedoch , dass die isoelektronische Substanz Jod ein Element ist. Dieser Befund löste die Meinungsverschiedenheit von Berzelius. Berzelius setzte seine Untersuchungen zur Chlorchemie während seines Aufenthaltes im Labor von Claude Louis Berthollet fort.

Ehrungen und Anerkennung

Berzelius-Statue im Zentrum des Berzelii-Parks , Stockholm

1818 wurde Berzelius von König Carl XIV. Johan geadelt . 1835 erhielt er den Titel friherre .

1820 wurde er zum Mitglied der American Philosophical Society gewählt .

Die Royal Society of London verlieh Berzelius 1836 die Copley-Medaille mit dem Zitat "Für seine systematische Anwendung der Lehre von bestimmten Proportionen auf die Analyse mineralischer Körper, wie sie in seinem Nouveau Systeme de Mineralogie und in anderen seiner Werke enthalten ist."

1840 wurde Berzelius zum Ritter des Leopoldordens ernannt . 1842 erhielt er die Ehre Pour le Mérite für Wissenschaften und Künste.

Berzelianit in Calcit aus der Mine Skrikerum in Schweden enthalten

Das Mineral Berzelianit , ein Kupferselenid , wurde 1850 entdeckt und von James Dwight Dana nach ihm benannt .

Im Jahr 1852 baute Stockholm, Schweden, einen öffentlichen Park und eine Statue , beides zu Ehren von Berzelius. Nach ihm ist die Berzeliusskolan benannt , eine Schule neben seiner Alma Mater Katedralskolan. Im Jahr 1890 wurde ihm zu Ehren eine ziemlich prominente Straße in Göteborg Berzeliigatan (Berzelii-Straße) genannt.

1898 eröffnete die Schwedische Akademie der Wissenschaften zu Ehren von Berzelius das Berzelius Museum. Zu den Beständen des Museums gehörten viele Gegenstände aus seinem Labor. Das Museum wurde anlässlich des 50. Todestages von Berzelius eröffnet. Zu der feierlichen Zeremonie zu diesem Anlass waren wissenschaftliche Würdenträger aus elf europäischen Nationen und den Vereinigten Staaten eingeladen, von denen viele zu Ehren von Berzelius feierliche Ansprachen hielten. Das Berzelius-Museum wurde später in das Observatorium der Schwedischen Akademie der Wissenschaften verlegt.

1939 erschien sein Porträt auf einer Reihe von Briefmarken zum Gedenken an den 200. Jahrestag der Gründung der Schwedischen Akademie der Wissenschaften. Neben Schweden ehrte ihn auch Grenada.

Der Berzelius-Geheimbund an der Yale University ist nach ihm benannt.

Verweise

Weiterlesen

  • Jaime Wisniak (2000). „Jöns Jacob Berzelius A Guide to the Perplexed Chemiker“. Der Chemie-Lehrer . 5 (6): 343–350. doi : 10.1007/s00897000430a . S2CID  98774420 .
  • Paul Walden (1947). "Zum 100. Todestag von Jöns Jakob Berzelius am 7. August 1948". Naturwissenschaften . 34 (11): 321–327. Bibcode : 1947NW.....34..321W . doi : 10.1007/BF00644137 . S2CID  36477981 .
  • Holmberg, Arne (1933) Bibliografi över JJ Berzelius . 2 Teile in 5 Bd. Stockholm: Kungl. Svenska Vetenskapsakademien, 1933–67. 1. del och suppl. 1-2. Tryckta arbeten av och om Berzelius. 2. del och suppl. Manuskript
  • Jorpes, J. Erik (1966) Jac. Berzelius – sein Leben und Werk ; übersetzt aus dem schwedischen Manuskript von Barbara Steele. Stockholm: Almqvist & Wiksell, 1966. (Neuauflage von University of California Press, Berkeley, 1970 ISBN  0-520-01628-9 )
  • Leicester, Henry (1970–1980). "Berzelius, Jöns Jacob". Wörterbuch der wissenschaftlichen Biographie . 2 . New York: Charles Scribners Söhne. S. 90–97. ISBN 978-0-684-10114-9.
  • Partington, JR (1964) Geschichte der Chemie ; vol. 4. London: Macmillan; S. 142–77

Externe Links

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