Јенс Јакоб Берцелиус

Јенс Јакоб Берцелиус е роден во 1779 година во добро ситуирано шведско семејство, но имал тешко детство затоа што доста рано останал без родители. Додека студирал медицина на Универзитетот во Упсала, ги читал трудовите на Алесандро Волта и работел на проучување на ефектите од електричен шок кај пациенти со разни болести. Иако немало подобрување кај неговите пациенти, тој почнал  да се интересира за електрохемијата.

Користената електрична струја била онаа добиена од  од „галванските ќелии“ на Волта. Берцелиус работел со волтин столб што сам го усовршил, и во 1803 година  објавил дека, исто како што електричната струја може да ја разложи водата, може да оддели раствори на соли, така што киселините што се формираат ќе одат на еден пол додека алкалиите ќе се собираат на спротивниот пол. Во понатамошните експерименти, Берцелиус успеал да произведе амалгами од калиум, калциум и амонијак, користејќи жива како негативна електрода.

Од овие експерименти во електрохемијата, Берзелиус дошол  до сопствената електрохемиска теорија, во која се наведува дека сите соединенија може да се поделат на нивни  позитивни и негативни делови. Оваа таканаречена дуалистичка теорија тврдела дека сите соединенија се поделени во две групи: оние што се електропозитивни и оние што се електронегативни. Во секоја хемиска реакција постои неутрализација на спротивни електрични полнежи а спротивна на хемиското соединување е електролизата, во која електричните полнежи се обновуваат а се одделуваат  комбинираните молекулски групи!

Во 1808 година, тој е избран за член на Кралската шведска академија на науките. Во тоа време, Академијата стагнира и заостанува зад другите земји бидејќи ерата на романтизмот во Шведска доведува  до помал интерес за науките.

Кралот Charles XIV John му дал задача на Берцелиус да напише учебник по хемија но кутриот тој никако не можел да го заврши скоро цела деценија и едно време сакал дури и да се откаже од оваа „невозможна мисија“ Позната е неговата изрека „Ѓаволот нека напише учебник по хемија, таман си го средил, се се изменило“. Тоа доста зборува за најплодниот период во историјата на научната мисла воопшто !

Додека ја подготвувал книгата за хемија за своите студенти по медицина, Берцелиус започнал серија експерименти по кои станал познат. Тој заклучил дека елементите во неорганските супстанции се наоѓаат заедно во одредени масени односи (законот за постојани масени односи, од кои потекнува атомската теорија).  Открива  неколку нови елементи, вклучувајќи цериум, селен и ториум, и тој е првиот што изолирал силициум, циркониум и тантал а  под негово менторство неговите ученици открија ванадиум, лантан, дидимиум (празеодимиум и неодимиум), ербиум (ербиум, итербиум, скандиум, холмиум и тулиум) и тербиум.(види ppt „Како се откривани елементите“)

Берцелиус ја применил својата моќ за организација во минерологијата, каде што ги класифицира минералите според нивниот хемиски состав, а не според нивниот тип на кристали, како што беше случај порано.

Ако Лавоазје може да го сметаме за „таткото на современата хемија“ Берцелиус ќе го сметаме за кумот?!

Берцелиус е заслужен за потеклото на хемиските термини „катализа“,  „полимер“, „изомер“, „протеин“ и „алотроп“, иако неговите оригинални дефиниции во некои случаи значително се разликуваат од модерната употреба.  Како пример, тој го измислил терминот „полимер“ во 1833 година за да ги опише органските соединенија кои делат идентични емпириски формули, но кои се разликуваат по вкупната молекуларна тежина, а поголемото од соединенијата е опишана како „полимер“ од најмалите.  Во тоа време, концептот на хемиска структура сеуште не е развиен, така што тој ги зема предвид само бројките на атоми на секој елемент. на овој начин, тој ја гледа на пример гликозата (C₆H₁₂O₆) како полимер на формалдехид (CH₂O), иако сега знаеме дека гликозата не е полимер на мономерниот формалдехид.

Берцелиус бил првиот човек кој направил разлика помеѓу органските соединенија (оние што содржат јаглерод) и неорганските соединенија. Терминот протеин сам го смислил Берцелиус, откако Мулдер забележал дека сите протеини имаат иста емпириска формула и дошол  до погрешен заклучок дека тие можат да бидат составени од еден вид многу голема молекула. Терминот потекнува од старогрчкиот јазик, што значи „од прв ранг,примарен “, а Берцелиус го предложил името бидејќи протеините се толку битни за живите организми. 

Берцелиус во 1810 година изјавил дека живите суштества имаат некоја мистериозна „витална сила“, хипотеза наречена витализам. Витализмот првпат беше предложен од претходни истражувачи, иако  и Берцелиус тврдел дека соединенијата може да се разликуваат по тоа дали настануваат од/во  живи организми (органски соединенија) или не (неоргански соединенија). Меѓутоа, во 1828 година, Friedrich Wöhler случајно добил уреа, органско соединение, со загревање на амониум цијанат. Ова покажало дека органско соединение како уреа може да се подготви синтетички, а не исклучиво од живи организми. Сепак, поимот витализам продолжи да опстојува, се додека понатамошната работа на абиотска синтеза на органски соединенија не обезбеди огромни докази против витализмот.

Од големо значење за хемиското знаење во 19 век беа два концепти во теорија, од кои двата се поврзани со Берцелиус: изомерија и катализа. Тој заклучил дека млечната киселина што ја открил во мускулното ткиво се однесува поинаку кон поларизираната светлина отколку млечната киселина добиена при ферментација. Може да се најдат други примери за такво однесување, а Берцелиус сугерирал дека соединенијата со ист хемиски состав кои поседуваат различни хемиски својства се нарекуваат изомери, од грчкиот збор isomeros што значи еднакви делови. Важноста на разбирањето на изомеризмот е во тоа што покажува дека има повеќе фактори во хемиската структура отколку  само односите на елементите и атомската тежина. Начинот на распределба на атомите во молекуларна структура е одлучувачки фактор за хемиските својства на соединението.

Во 1835 година, Берцелиус го унапредил теоретскиот концепт на катализа, или хемиска промена во која еден реагенс ја предизвикува  реакцијата без самиот да се промени.Тој верувал дека во неорганските хемиски реакции металите можат да дејствуваат како каталитички агенси. Сумирајќи ја катализата, Берцелиус напишал: „Така е сигурно дека супстанците… имаат својство да вршат ефект ... сосема поинаков од обичниот хемиски афинитет, со тоа што ја промовираат конверзијата ... без нужно учество во процесот ..

Користејќи ги своите експериментални резултати, тој ги одредил атомските маси на скоро сите дотогаш познати елементи. Работата со многу елементи го натерала да направи едноставен и логичен систем од симболи на елементите (H, O, C, Ca, Cl, ..) како што користиме денес.

Како што гледаме во комплетната листа на симболи на Далтон, симболот за новооткриените елементи била  буква или две букви во круг.

Исто така е евидентно форсирање на англиските зборови за означување на елементите:

I (iron) за железо, Т(tin) за калај, G(gold) за злато, L(lead) за олово и т.н .

Во ова бурно време, најплодно за хемијата, покрај англиската, доста силна е и француската, шведската, италијанската и германската научна елита и затоа Берцелиус како еден вид на компромис предложил да се користи ЛАТИНСКИОТ ЈАЗИК при именување на елементите.

Тој  предложил само користење букви, тврдејќи дека тие се полесни за пишување и печатење. Тој развива систем на хемиски ознаки во која на елементите што сочинуваат одредено хемиско соединение им се дадени едноставни писмени ознаки - како О за кислород или Cu за бакар  а  нивните пропорции во хемиското соединение се означени со броеви-индекси. Така Берцелиус го воведува системот на хемиска нотација што се користи и денес,  а главната разлика е во тоа што наместо долни индекси што се користат денес (на пример, H₂O или Fe₂O₃), Берцелиус користи суперскрипти (H²O или Fe²O³).

„Хемиските знаци треба да бидат само букви, за поголема можност за пишување, а не да ја обезличуваат печатената книга. Затоа, за хемискиот знак, ќе ја земам почетната буква од латинското име на секоја елементарна супстанца: но бидејќи неколку имаат иста почетна буква, ќе ги разликувам на следниов начин:

Во класата што ја нарекувам неметали, ќе ја користам само почетната буква, дури и кога оваа буква е заедничка за неметалот и некој метал.

Во класата на метали, ќе ги разликувам оние што имаат исти иницијали со друг метал или неметал, со пишување на првите две букви од зборот.

Ако првите две букви се заеднички за два метала, во тој случај, ќе ја додадам на почетната буква првата согласка што не ја имаат:

На  пр, S = sulphur, Si = silicium, St = stibium (антимон), Sn = stannum (калај), C = carbonicum, Co = cobaltum (кобалт), Cu = cuprum (бакар), O = oxygen, Os = osmium и др.

Со некои измени, симболите на Берзелиус се оние што ги користиме денес. Во табелата подолу имињата (по азбучен ред на нивното латинско име) и симболите се репродуцирани од статијата на Берцелиус, со назначени измени:

Уште една негова изрека го дефинира Берцелиус и неговиот темперамент: „Уредна лабораторија е знак за мрзлив хемичар“

За сите заслуги за шведската и светската наука, кралот Charles XIV Johаn го удостојува со титулата  БАРОН, а во негова чест се именувани улици, музеи, училишта, научни друштва, минерал....