Берцелиус йенс якоб реферат

Обновлено: 05.07.2024

Берцелиус (Berzelius) Йенс Якоб (20 августа 1779, селение Веверсунда, близ Линчепинга, Швеция — 7 августа 1848, Стокгольм), шведский химик и минералог, иностранный почетный член Петербургской Академии наук (1820). Один из основателей современной химии.

После окончания университета Берцелиус стал адъюнктом медицины и фармации Медико-хирургического института в Стокгольме. В это время он сблизился с богатым владельцем рудника В. Г. Хизингером, который интересовался естественнонаучными проблемами и оказывал поддержку молодым исследователям. Вместе с Хизингером Берцелиус проводил химические исследования. Так, в 1802, использовав батарею Вольта, они обнаружили, что при пропускании электрического тока через растворы солей щелочных металлов последние разлагаются с выделением составных частей. Годом позже Берцелиус и Хизингер открыли элемент церий (одновременно с М. Г. Клапротом), названный в честь планеты Церера.

В 1806 Берцелиус стал штатным преподавателем химии в высшей школе. В 1807 он был утвержден ординарным профессором химии и фармации медицинского факультета Королевского Медико-хирургического института в Стокгольме. В 1810 Берцелиус избран Президентом шведской Академии наук, а с 1818 назначен ее непременным секретарем. В 1818 Берцелиусу пожаловано дворянское звание, а в 1835 — титул барона.

Для работы в Стокгольмской лаборатории Берцелиус отобрал нескольких талантливых химиков. Наиболее известными из них стали Х. Г. Гмелин, Генрих и Гюстав Розе, Э. Мичерлих, Ф. Велер, К. Мосандер.

Берцелиус поддерживал тесные научные и личные связи с химиками многих стран. В 1820 он был избран иностранным почетным членом Петербургской Академии наук.

Берцелиус был знаком со многими известными людьми своего времени. Во время пребывания на курорте в Карлсбаде (1821) он вместе с И. В. Гете совершал геологические экскурсии на гору Каммербюль, где познакомил Гете с основами анализа минералов при помощи паяльной трубки.

Для обозначения химических элементов Берцелиус предложил использовать начальные буквы их латинских названий (1814). Он ввел первые формулы химических соединений (1817-30). По его мнению, для обозначений химических соединений следовало использовать буквы и цифры, чтобы их легко можно было писать и печатать. Они должны были наглядно отражать соотношения элементов в соединениях, указывать относительные количества составных частей, образующих вещество, и, наконец, выражать численный результат анализа так же просто и понятно, как алгебраические формулы.

Начиная с 1811 Берцелиус занимался систематическим определением элементного состава органических соединений и показал, что их состав подчиняется закону кратных отношений. Опираясь на законы изоморфизма, создал новую систему атомных весов и исправил формулы многих соединений. Усовершенствовал элементный анализ. Когда были обнаружены органические соединения, обладающие при одинаковом составе различными свойствами, Берцелиус назвал это явление изомерией (1830).

Берцелиус открыл новые химические элементы: церий (1803; вместе с В. Г. Хизингером), селен (1817) и торий (1828). Ему первому удалось получить в свободном состоянии кремний, титан, тантал, цирконий (1824-25), а также ванадий (1830).

Берцелиус развил электрохимическую теорию сродства элементов (1812-19), на основе которой построил их классификацию — составил электрохимический ряд напряжений, назвав электроотрицательные элементы металлоидами, а электроположительные — металлами и поставив между ними относительно электронейтральный водород. Йенс Якоб развил идеи дуализма, на основе которых решал вопросы о конституции химических соединений. В результате этих исследований он создал так называемую дуалистическую систему, важнейшим в которой было предположение, что сложное вещество состоит из двух частей — электроположительной и электроотрицательной, однако в последующее десятилетие обнаружились значительные противоречия этой системы, и Берцелиус пережил крушение своей гипотезы.

Берцелиус сконструировал и изготовил многочисленные приборы из стекла. Он сам был великолепным стеклодувом. Он настолько усовершенствовал методы эксперимента и конструкции научных приборов, что они применялись впоследствии несколькими поколениями химиков, а некоторые из них используются и в наше время.

Йенс Яков Берцелиус

(Стокгольм), шведский химик и минералог, иностранный почетный член Петербургской Академии наук (1820). Один из основателей современной химии.

Годы учения

Берцелиус родился в семье учителя. В девятилетнем возрасте он остался сиротой и с юных лет вынужден был зарабатывать себе на жизнь на сельскохозяйственных работах. В 1793 он поступил в гимназию г. Линчепинга, где к естественным наукам, начал коллекционировать чучела птиц, насекомых и растения проявил интерес. В аттестате об окончании были отмечены “хорошие природные задатки, но плохой нрав и сомнительные надежды”. В то время молодой Берцелиус находился в очень стесненных материальных условиях. Только непреодолимое стремление к знаниям и упорство в достижении цели помогли ему поступить в 1797 в Упсальский университет, где он изучал медицину и химию, и успешно закончить его в 1801.

Начало научных исследований

Научные открытия и исследования

Научные интересы Берцелиуса охватывают практически все главные проблемы общей химии первой половины 19 века. Его работы посвящены, прежде всего, исследованию соотношений элементов в соединениях. Он экспериментально проверил и доказал (1810-16) достоверность законов постоянства состава и кратных отношений применительно к неорганическим оксидам и органическим соединениям. Он установил, что количества кислорода кислоты и основания в солях соотносятся как небольшие целые числа. Этот “кислородный закон” окончательно убедил его в атомном строении вещества.

Берцелиус определил атомные массы 45 химических элементов и в 1818 опубликовал их в виде таблицы. В том же году он провел сопоставление процентного состава 2000 химических соединений (почти всех соединений, известных в то время) и указал их “атомные веса” (он не пользовался понятием “молекула”, а рассматривал молекулы как атомы различной степени сложности).

Начиная с 1811 Берцелиус занимался систематическим определением элементного состава органических соединений и показал, что их состав подчиняется закону кратных отношений. Он усовершенствовал элементный анализ и исправил формулы многих соединений. Когда были обнаружены органические соединения, обладающие при одинаковом составе различными свойствами, Берцелиус назвал это явление изомерией (1830).

Берцелиус развил электрохимическую теорию сродства элементов (1812-19), на основе которой построил их классификацию — составил электрохимический ряд напряжений, назвав электроотрицательные элементы металлоидами, а электроположительные — металлами и поставив между ними относительно электронейтральный водород. В результате этих исследований он создал так называемую дуалистическую систему, важнейшим в которой было предположение, что сложное вещество состоит из двух частей — электроположительной и электроотрицательной, однако в последующее десятилетие обнаружились значительные противоречия этой системы, и Берцелиус пережил крушение своей гипотезы.

Берцелиус обобщил (1835) все известные результаты каталитических исследований, предложил термин “катализ” для обозначения “явлений нестехиометрического вмешательства третьих тел” (катализаторов) в химических реакциях. Он ввел понятие “каталитическая сила”, аналогичное современному понятию “каталитическая активность”. Выдвинул (1841) представления об аллотропии.

Ю. И. Соловьев, В. И. Куринной. Якоб Берцелиус. Жизнь и деятельность. М., 1980.
В. А. Волков, Е. В. Вонский, Г. И. Кузнецова. Химики: биографический справочник. Киев: Наукова думка, 1984.
Н. А. Фигуровский. Очерк общей истории химии. Развитие классической химии в XIX столетии. М., 1979.
Биографии великих химиков / Под ред. К. Хайнинга. М., 1981.
В. Штрубе. Пути развития химии. М., 1984.

Йенс Якоб Берцелиус (1779-1848) был шведским ученым, считавшимся одним из важнейших химиков своего времени и известным как методичный экспериментатор. Построение теории электрохимического дуализма, создание первого списка атомных масс элементов и изобретение химических символов были его важнейшими работами.

Ему также приписывают открытие большого количества химических элементов и его вклад в изучение химии. Эти факты делают его одной из важнейших фигур в развитии современной химии.

биография

Он родился 20 августа 1779 года в Веверсунде, Швеция. Он был частью хорошо образованной семьи. У него было трудное детство, поскольку его отец умер от туберкулеза, когда Йонсу было всего четыре года, в 1783 году. Вскоре после этого он также потерял свою мать, которая умерла в возрасте 40 лет в 1787 году.

Опека Берцелиуса была оставлена его отчиму, Андерсу Экмарку, викарию прихода Хедвиг, с которым у него были хорошие отношения, пока он не женился повторно. Его семья состояла из солдат, священников, чиновников и даже фармацевтов.

Берцелиус признал, что у него плохие воспоминания о детстве, и решил как можно скорее покинуть отчимный дом. Вот что случилось, когда он смог начать учебу в старшей школе.

Берцелиус был высоким, с вьющимися каштановыми волосами и голубыми глазами. В молодости его считали человеком зрелым, хотя и упорным и решительным.

Образование

В 1793 году Йенс начал свое обучение в гимназии Линчёпинга. У него было несколько проблем с завершением учебы из-за финансовых проблем и преподавания, которое не соответствовало его интересам.

Он решил посвятить себя изучению медицины, полагая, что как врач у него может быть лучшее будущее, а затем он будет преследовать свои основные интересы. За это время он стал частным репетитором детей из богатых семей.

В 1796 году он поступил в Уппсальский университет благодаря стипендии. Не очень довольный всем, что он узнал, он создал у себя дома собственную лабораторию и начал работать над различными химическими экспериментами. В 1798 году он прошел свой первый курс химии. В 1799 году он уже работал врачом, но также начал изучать состав воды.

У него были проблемы с окончанием учебы, так как ему отняли стипендию. Поэтому он обнаружил, что должен просить денег у одного из своих дядей, который устроил его учеником врача.

Он работал доцентом в Стокгольмской школе хирургии и врачом, пока не получил постоянную должность профессора в 1807 году. При этом он увидел, что одна из своих целей была достигнута, поскольку теперь он мог посвящать большую часть своего времени исследованиям.

Личная жизнь

Его отцом был Самуэль Берцелиус, а матерью - Элизабет Доротея. У Йонса была сестра Флора, которая была младше его. Его родители были учителями в средней школе Линчёпинга. Мать Берцелиуса снова вышла замуж после смерти первого мужа.

Берцелиус женился, когда ему было 56 лет, и женился на Элизабет (Бетти) Иоганне Поппиус Берцелиус, молодой женщине на 32 года моложе его. Бетти была известна как дочь одного из министров шведского правительства. У них никогда не было детей и всегда жили в доме ученого в Стокгольме.

В какой-то момент Берцелиус даже утверждал, что он избегал брака, потому что не хотел, чтобы это мешало его учебе. После женитьбы его публикации и открытия пришли в упадок, но он потратил много времени, защищая свои теории от недоброжелателей.

В том же году, в котором он женился (1835 г.), он получил дворянский титул, существовавший в Австро-Венгерской империи, как барон.

Смерть

Он страдал от многих проблем со здоровьем, что заставляло его постоянно посещать медицинские центры, даже за границей. В последние годы жизни он долгое время болел после перенесенного инсульта, хотя все еще пытался продолжать свою работу.

В августе 1848 года у него были парализованы обе ноги, и он умер 7 августа того же года в своем доме в Стокгольме, Швеция, в возрасте 68 лет. Он скончался за две недели до своего 69-летия.

Вклад в науку

Йенс Якоб Берцелиус исследовал, исследовал и описал более 200 химических соединений, известных к тому времени. С 1820 года его работа была больше сосредоточена на систематизации своих исследований и дополнении некоторых исследований.

Берцелиус открыл множество элементов, включая литий, селен и торий. Он также отвечал за описание удельного веса химических веществ и отвечал за установление так называемой электрохимической теории, в которой считалось, что положительные и отрицательные силы элементов могут уравновешивать друг друга.

Берцелиус большую часть своей карьеры работал в одиночку и без посторонней помощи. Многие ученые сомневаются в этом, потому что они не могут понять, как человек может проводить столько исследований и столько работы.

Он также работал в области минералогии, где классифицировал минералы по их химическому составу, а не по типу кристаллов, как это было раньше.

Работая над медицинской книгой для своих учеников, Берцелиус начал серию экспериментов, сделавших его знаменитым, в которых было установлено, что элементы, присутствующие в неорганических веществах, связаны в зависимости от их веса. Это то, что известно как закон Пруста или закон определенных пропорций.

Поддержка Берцелиусом закона Пруста в 1811 году принесла ему широкое признание в научном сообществе.

Открытие весов

Используя свои экспериментальные результаты, он смог определить атомные веса почти всех элементов, которые были известны в то время. Он определил, что атомные числа, использованные Джоном Далтоном, не были достаточно точными, чтобы сделать атомную теорию Дальтона практичной.

По этим причинам он нес бремя работы и определения атомного веса известных элементов. Основываясь на этом, он рекомендовал, чтобы стандартным элементом был кислород, а не водород, как предлагал Дальтон.

Его открытия стали еще более важными, потому что оборудование в его лаборатории было не лучшим, у него был ограниченный доступ к химическим веществам в Швеции, он сам за них платил, а помощи у него не было.

Система научной записи

Необходимость иметь дело с таким количеством элементов побудила к созданию логической и простой системы символов, которая по сути является той же системой научных обозначений, которая используется сегодня. Берцелиус опубликовал свою первую таблицу атомных весов в 1814 году. Многие значения близки к стандартам, используемым сегодня.

Предложенная им система заключалась в присвоении каждому элементу символа. Этот символ будет инициалом имени элемента, но на латыни, и этот инициал будет сопровождаться другой буквой, которая будет иметь имя элемента, в случае повторения символов. Например, это происходит в случае углерода (C), хлора (Cl) или кальция (Ca).

Теория дуализма

Его идеи породили дуалистическую теорию, весьма популярную в первые годы XIX века. Идеи, порожденные этой доктриной, очень хорошо работали до появления органической химии.

Пьесы

Первая статья Берцелиуса была написана, когда он был еще студентом. Это был химический анализ минеральной воды, собранной в местном поликлинике. Он написал другие статьи, которые отправил в Шведскую академию наук, но они были отклонены и не были опубликованы.

Он также опубликовал статью о гальванической батарее с Вильгельмом фон Хизингером. Именно здесь Берцелиус дает возможность проявиться своим идеям о теории дуализма.

Возможно, самой важной из опубликованных им работ была его школьная книга по химии. Он сделал это, когда ему было 30 лет, и первое издание считалось стандартной книгой, которая присутствовала во всех шведских университетах.

Он также создал таблицу атомных весов и опубликовал свои открытия в журналах или книгах того времени.

Хотя точной цифры нет, говорят, что за свою жизнь он опубликовал более 250 работ, в том числе более 20 книг. Говорят, что ему удалось охватить почти все возможные аспекты химии.

Как автор и редактор своих произведений он много работал над переводом своих произведений на разные языки. Особенно из-за важности французского, немецкого и английского языков как научных.

Признания

В его честь была названа школа, расположенная рядом с его альма-матер. В 1939 году его портрет иллюстрировал серию почтовых марок, которые были посвящены двухсотлетию основания Академии наук в Швеции.

Якоб Берцелиус был одним из основоположников современной химии. Он был первым, кто измерил точный атомный вес элементов, что помогло подтвердить атомную теорию Дальтона и легло в основу периодической таблицы Менделеева. Он открыл три химических элемента: церий, торий и селен и разработал современный метод, с помощью которого одна или две буквы используются для обозначения элементов. Он идентифицировал и назвал явление катализа, а также описал, как химические связи могут образовываться за счет электростатического притяжения — в наши дни это называется ионной связью.

Йенс Якоб Берцелиус

Йенс Якоб Берцелиус родился 20 августа 1779 года в приходе Вэверсунда в шведской провинции Восточный Готланд. Его матерью была Элизабет Доротея Сьёстин, а отцом — Сэмюэл Берцелиус, учитель средней школы. Оба родителя Якоба происходили из семей пасторов церкви. Отец умер, когда Якобу было четыре года. Два года спустя его мать вышла замуж за пастора по имени Андерс Экмарк, который учил Якоба естествознанию у и тому, как читать и писать.

К сожалению, мать Якоба умерла, когда ему было девять лет. В 1791 году, когда Якобу было 12 лет, его отчим снова женился. Якоб переехал жить к своему дяде Магнусу Шёстину. Жена Сьёстина была алкоголичкой и изо всех сил пыталась вырастить собственных семерых детей. Якоб старался держаться подальше от нее, проводя время вне дома.

Весной 1793 года, когда Якобу было 13 лет, он поступил в Соборную школу в Линчёпинге, где обучал богатых учеников, чтобы получить деньги для оплаты своих пансионов. Он мало обращал внимания на требования школы к изучению церкви, посвящая свое время природе, где он любил охоту, и стал энтузиастом коллекционирования насекомых.

Уппсальский университет
В школе Берцелиус был немного бездельником. Тем не менее он был явно умен и живо интересовался естественными науками. Местный епископ написал письмо в Упсальский университет, рекомендуя принять Берцелиуса в качестве студента.

Берцелиус решил изучать медицину в Упсале, потому что это соответствовало его интересам и открывало ему путь к финансовой безопасности. Он поступил в 1797 году, но у него закончились деньги, и он бросил учебу. Он возобновил обучение осенью 1798 года в возрасте 19 лет после получения трехлетней стипендии.

В Упсале был один из самых сильных факультетов химии в мире, и химия была одним из первых наук, преподаваемых студентам-медикам. Берцелиус был очарован этим предметом и начал проводить эксперименты в чулане в своей комнате. Он попытался повторить эксперимент, который Карл Шееле провел в Упсале два десятилетия назад, когда Шееле открыл кислород. Берцелиус был в восторге, когда ему это удалось:

Он получил диплом врача в 1802 году, защитив докторскую диссертацию, посвященную влиянию электричества на состояние человека, включая варикозные язвы и паралич. Хотя Берцелиус был врачом, сердце тянуло его к химии. Он работал бесплатно, помогая одному из профессоров фармацевтики. Он изучил навыки выдувания стекла, которые в дальнейшем в его карьере позволили ему изготовить именно тот стеклянный аппарат, который был ему необходим во всех его экспериментах.

В обмен на питание он стал аналитиком минеральных вод у владельца шахты Вильгельма Хизингера. Вместе между 1803–1805 годами Берцелиус и Хизингер провели некоторые из самых ранних экспериментов с батареями, расщепляя растворенные в воде соли электролизом на более простые компоненты.

В 1806 году Хамфри Дэви открыл ряд новых химических элементов, в том числе калий и натрий, используя электролиз для разделения расплавов солей на их компоненты. Дэви и Берцелиус наслаждались плодотворным обменом письмами о своей работе.

Открытие церия

В 1803 году Берцелиус и Хизингер проанализировали довольно необычный минерал вольфрам и обнаружили, что он содержит ранее неизвестный металлический элемент. Новый элемент решили назвать церием в честь карликовой планеты Церера, которую Джузеппе Пиацци открыл в январе 1801 года. Несмотря на его открытие, единственным источником дохода Берцелиуса в те времена была очень низкая зарплата врача. Он гарантировал ссуду другу, столкнувшемуся с финансовыми трудностями, который затем обанкротился, оставив Берцелиуса так мало денег, что он едва мог позволить себе есть; его друзья забеспокоились о его изможденном внешнем виде. В 1807 году в возрасте 28 лет Берцелиус был назначен профессором химии Каролинского института, медицинского университета в Стокгольме.

Молочная кислота
В 1808 году Берцелиус обнаружил, что молочная кислота, ранее обнаруженная в молоке, также присутствует в мышечной ткани. Позже он обнаружил, что молочная кислота существует в виде двух оптических изомеров.

Затем он изучил реакции кислорода с металлами, чтобы определить атомный вес металлов. Было легко ошибиться, потому что одни атомы металлов соединяются с одним атомом кислорода, а другие — с двумя или более атомами кислорода. Используя ряд собственных гениальных методов и недавних открытий, сделанных другими химиками, таких как закон Дюлонга и Пети, а также открытие изоморфизма Эйльхардом Мичерлихом, в 1826 году Берцелиус опубликовал новую таблицу атомных весов. Даже с сегодняшней точки зрения точность атомных весов Берцелиуса впечатляет. Атомные веса Берцелиуса привели к гораздо более широкому признанию атомной теории Дальтона и легли в основу периодической таблицы Дмитрия Менделеева в 1869 году.

Берцелиус открыл торий в 1815 году и, работая с Йоханом Ганом, открыл селен в 1817 году. Йохан Арфведсон открыл литий в 1817 году, работая в лаборатории Берцелиуса. В 1824 году Берцелиус получил первый кремний достаточной чистоты, чтобы определить его свойства.

Берцелиус разработал систему, которую мы сейчас используем, используя одну или несколько букв для обозначения элементов. Например, первый обнаруженный им элемент, церий, обозначен как Ce. Символы были выбраны исходя из названия элемента на латыни.

Катализаторы имеют огромное значение в химии. Это вещества, которые не расходуются в химической реакции, но ускоряют ее. Развитые формы жизни не могли бы существовать без органических катализаторов в виде ферментов. Химические реакции в промышленности, которые производят многие вещи вокруг нас, такие как пластмассы, были бы невозможны без катализаторов.

Химическая связь
Работа Берцелиуса с электролизом привела его к мысли, что химические связи образуются, когда положительно заряженный ион притягивает отрицательно заряженный ион посредством электростатического притяжения. Сегодня мы называем этот тип химической связи ионной связью. Однако Берцелиус не понимал, что может существовать более одного типа химической связи, поэтому он не мог объяснить, как два идентичных атома водорода могли объединиться, чтобы сформировать молекулу H₂ . Фактически, это объяснение пришлось отложить до 1916 года, когда Гилберт Льюис предположил, что атомы могут делиться электронами для образования ковалентной связи, а не обмениваться ими для образования ионной связи.

Почести
Берцелиус получил множество наград и был сделан членом шведской знати королем Карлом в 1818 году. Он избегал светской жизни аристократии, предпочитая вести переговоры с другими учеными.

Некоторые личные данные и конец
Берцелиус женился на Элизабет Поппиус в 1835 году. Ему было 56 лет, а ей, дочери государственного министра, 24 года. У них не было детей. В более поздние годы он страдал от болезней, включая подагру, из-за которой он был прикован к инвалидной коляске. Его также мучили неустойчивые воспоминания. Некоторые из его проблем со здоровьем, вероятно, возникли из-за того, что всю жизнь он работал с химическими веществами. Берцелиус работал в то время, когда химические вещества обычно сначала определялись по вкусу, а воздух в лабораториях часто был наполнен токсичными парами.

Йенс Якоб Берцелиус умер в возрасте 68 лет 7 августа 1848 года в Стокгольме, где был похоронен на кладбище Сольна.

Читайте также: