Jöns Jacob Berzelius

El barón Jöns Jacob Berzelius (por él mismo y sus contemporáneos llamado solo Jacob Berzelius, 20 de agosto de 1779 - 7 de agosto de 1848) fue un químico sueco. Berzelius es considerado, junto con Robert Boyle, John Dalton y Antoine Lavoisier, uno de los fundadores de la química moderna. Berzelius se convirtió en miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias en 1808 y se desempeñó desde 1818 como su funcionario principal. Es conocido en Suecia como el "Padre de la química sueca". El Día de Berzelius se celebra el 20 de agosto en su honor.

Aunque Berzelius comenzó su carrera como médico, sus contribuciones perdurables fueron en los campos de la electroquímica, los enlaces químicos y la estequiometría. En particular, se destaca por su determinación de pesos atómicos y sus experimentos que llevaron a una comprensión más completa de los principios de la estequiometría, que es la rama de la química relacionada con las relaciones cuantitativas entre elementos en compuestos químicos y reacciones químicas y que estos ocurren en proporciones definidas. Este entendimiento llegó a conocerse como la "Ley de las proporciones constantes".

Berzelius era un empirista estricto y esperaba que cualquier nueva teoría fuera consistente con la suma del conocimiento químico contemporáneo. Desarrolló métodos mejorados de análisis químico, que eran necesarios para desarrollar los datos básicos en apoyo de su trabajo sobre estequiometría. Investigó la isomería, la alotropía y la catálisis, fenómenos que le deben su nombre. Berzelius fue uno de los primeros en articular las diferencias entre compuestos inorgánicos y compuestos orgánicos. Entre los muchos minerales y elementos que estudió, se le atribuye el descubrimiento del cerio y el selenio, y de ser el primero en aislar el silicio y el torio. Siguiendo su interés por la mineralogía, Berzelius sintetizó y caracterizó químicamente nuevos compuestos de estos y otros elementos.

Berzelius demostró el uso de una celda electroquímica para descomponer ciertos compuestos químicos en pares de constituyentes eléctricamente opuestos. A partir de esta investigación, articuló una teoría que llegó a conocerse como dualismo electroquímico, afirmando que los compuestos químicos son sales de óxido, unidas entre sí por interacciones electrostáticas. Esta teoría, aunque útil en algunos contextos, llegó a ser vista como insuficiente.El trabajo de Berzelius con los pesos atómicos y su teoría del dualismo electroquímico condujeron al desarrollo de un sistema moderno de notación de fórmulas químicas que mostraba la composición de cualquier compuesto tanto cualitativa como cuantitativamente. Su sistema abreviaba los nombres latinos de los elementos con una o dos letras y aplicaba superíndices para designar el número de átomos de cada elemento presente en el compuesto. Más tarde, los químicos cambiaron al uso de subíndices en lugar de superíndices.

Biografía

Temprana edad y educación

Berzelius nació en la parroquia de Väversunda en Östergötland en Suecia. Su padre, Samuel Berzelius, era maestro de escuela en la cercana ciudad de Linköping, y su madre, Elizabeth Dorothea Sjösteen, era ama de casa. Sus padres eran ambos de familias de pastores de la iglesia. Berzelius perdió a sus padres a una edad temprana. Su padre murió en 1779, después de lo cual su madre se casó con un pastor llamado Anders Eckmarck, quien le dio a Berzelius una educación básica que incluía el conocimiento del mundo natural. Tras la muerte de su madre en 1787, sus familiares en Linköping se hicieron cargo de él. Allí asistió a la escuela hoy conocida como Katedralskolan. Cuando era adolescente, tomó un puesto como tutor en una granja cerca de su casa, tiempo durante el cual se interesó en la recolección de flores e insectos y su clasificación.

Berzelius luego se inscribió como estudiante de medicina en la Universidad de Uppsala, de 1796 a 1801. Anders Gustaf Ekeberg, el descubridor del tantalio, le enseñó química durante este tiempo. Trabajó como aprendiz en una farmacia, tiempo durante el cual también aprendió cosas prácticas en el laboratorio como el soplado de vidrio. Por su cuenta durante sus estudios, repitió con éxito la experimentación realizada por el químico sueco Carl William Scheele que condujo al descubrimiento del oxígeno por parte de Scheele.También trabajó con un médico en los manantiales minerales de Medevi. Durante este tiempo, realizó un análisis del agua de esta fuente. Además, como parte de sus estudios, en 1800, Berzelius conoció la pila eléctrica de Alessandro Volta, el primer dispositivo que podía proporcionar una corriente eléctrica constante (es decir, la primera batería). Construyó una batería similar para sí mismo, que consistía en discos alternos de cobre y zinc, y este fue su trabajo inicial en el campo de la electroquímica.

Como investigación de tesis en sus estudios de medicina, examinó la influencia de la corriente galvánica en varias enfermedades. Esta línea de experimentación no produjo evidencia clara de tal influencia. Berzelius se graduó como médico en 1802. Trabajó como médico cerca de Estocolmo hasta que el químico y propietario de una mina Wilhelm Hisinger reconoció sus habilidades como químico analítico y le proporcionó un laboratorio.

Carrera académica

En 1807, Berzelius fue nombrado profesor de química y farmacia en el Instituto Karolinska. Entre 1808 y 1836, Berzelius trabajó junto a Anna Sundström, quien actuó como su asistente y fue la primera mujer química en Suecia.

En 1808, fue elegido miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias. En este momento, la Academia llevaba varios años estancada, ya que la era del romanticismo en Suecia había provocado un menor interés por las ciencias. En 1818, Berzelius fue elegido secretario de la Academia y ocupó el cargo hasta 1848. Durante el mandato de Berzelius, se le atribuye la revitalización de la Academia y llevarla a una segunda era dorada (la primera fue el período del astrónomo Pehr Wilhelm Wargentin como secretario desde 1749 a 1783). Fue elegido Miembro Honorario Extranjero de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1822. En 1827, se convirtió en corresponsal del Instituto Real de los Países Bajos y en 1830 miembro asociado. En 1837, fue elegido miembro de la Academia Sueca, en el sillón número 5.

Movimiento de templanza

Berzelius participó activamente en el movimiento de templanza. Junto con Bengt Franc-Sparre [sv], August von Hartmansdorff [sv], Anders Retzius, Samuel Owen, George Scott y otros, fue uno de los fundadores de la Svenska nykterhetssällskapet (la Sociedad Sueca de Templanza) en 1837 y su primera presidente. Berzelius escribió el prólogo de uno de los trabajos [ sv ] de Carl af Ekenstam sobre el tema, del cual se imprimieron 50.000 copias.

Vida posterior

Durante gran parte de su vida, Berzelius sufrió varias dolencias médicas. Estos incluyeron dolores de cabeza por migraña recurrentes y luego sufrió de gota. También tuvo episodios de depresión.

En 1818, Berzelius sufrió una crisis nerviosa, que se dice que se debió al estrés de su trabajo. El consejo médico que recibió fue viajar y tomar vacaciones. Sin embargo, durante este tiempo, Berzelius viajó a Francia para trabajar en los laboratorios químicos de Claude Louis Berthollet.

En 1835, a la edad de 56 años, se casó con Elizabeth Poppius, la hija de 24 años de un ministro del gabinete sueco.

Murió el 7 de agosto de 1848 en su casa de Estocolmo, donde vivía desde 1806. Está enterrado en el cementerio de Solna.

Logros

Ley de proporciones definidas

Poco después de llegar a Estocolmo, Berzelius escribió un libro de texto de química para sus estudiantes de medicina, Lärbok i Kemien, que fue su primera publicación científica importante. Había realizado experimentos, en preparación para escribir este libro de texto, sobre las composiciones de compuestos inorgánicos, que fue su primer trabajo sobre proporciones definidas. En 1813, publicó un ensayo sobre las proporciones de los elementos en los compuestos. El ensayo comenzaba con una descripción general, presentaba su nuevo simbolismo, examinaba todos los elementos conocidos, incluía una tabla de pesos específicos y terminaba con una selección de compuestos escritos en su nuevo formalismo. En 1818, compiló una tabla de pesos atómicos relativos, donde el oxígeno se fijó en 100 y que incluía todos los elementos conocidos en ese momento.Este trabajo proporcionó evidencia a favor de la teoría atómica propuesta por John Dalton: que los compuestos químicos inorgánicos están formados por átomos de diferentes elementos combinados en cantidades enteras. Al descubrir que los pesos atómicos no son múltiplos enteros del peso del hidrógeno, Berzelius también refutó la hipótesis de Prout de que los elementos se forman a partir de átomos de hidrógeno. La última versión revisada de Berzelius de sus tablas de peso atómico se publicó por primera vez en una traducción al alemán de su Textbook of Chemistry en 1826.

Notación química

Para ayudar en sus experimentos, desarrolló un sistema de notación química en el que los elementos que componen cualquier compuesto químico en particular recibieron etiquetas escritas simples, como O para oxígeno o Fe para hierro, con sus proporciones en el compuesto químico indicadas por números.. Berzelius inventó así el sistema de notación química que todavía se usa hoy en día, siendo la principal diferencia que en lugar de los números de subíndices que se usan hoy (p. ej., H ₂ O o Fe ₂ O ₃), Berzelius usó superíndices (H O o Fe O).

Descubrimiento de elementos

A Berzelius se le atribuye el descubrimiento de los elementos químicos cerio y selenio y de ser el primero en aislar el silicio y el torio. Berzelius descubrió el cerio en 1803 y el selenio en 1817. Berzelius descubrió cómo aislar el silicio en 1824 y el torio en 1824. Los estudiantes que trabajaban en el laboratorio de Berzelius también descubrieron litio, lantano y vanadio.

Berzelius descubrió el silicio repitiendo un experimento realizado por Gay-Lussac y Thénard. En el experimento, Berzelius hizo reaccionar tetrafluoruro de silicio con potasio metálico y luego purificó su producto lavándolo hasta que se convirtió en un polvo marrón. Berzelius reconoció este polvo marrón como el nuevo elemento de silicio, al que llamó silicium, un nombre propuesto anteriormente por Davy.

Berzelius fue el primero en aislar el circonio en 1824, pero el circonio puro no se produjo hasta 1925, por Anton Eduard van Arkel y Jan Hendrik de Boer.

Nuevos términos químicos

A Berzelius se le atribuye el origen de los términos químicos "catálisis", "polímero", "isómero", "proteína" y "alótropo", aunque sus definiciones originales en algunos casos difieren significativamente del uso moderno. Como ejemplo, acuñó el término "polímero" en 1833 para describir compuestos orgánicos que compartían fórmulas empíricas idénticas pero que diferían en el peso molecular general, describiéndose los compuestos más grandes como "polímeros" de los más pequeños. En este momento el concepto de estructura química aún no se había desarrollado por lo que consideró solo el número de átomos de cada elemento. De este modo,O), aunque ahora sabemos que la glucosa no es un polímero del monómero formaldehído.

Biología y química orgánica

Berzelius fue la primera persona en hacer la distinción entre compuestos orgánicos (aquellos que contienen carbono) y compuestos inorgánicos. En particular, asesoró a Gerardus Johannes Mulder en sus análisis elementales de compuestos orgánicos como café, té y diversas proteínas. El término proteína en sí mismo fue acuñado por Berzelius, en 1838, después de que Mulder observara que todas las proteínas parecían tener la misma fórmula empírica y llegara a la conclusión errónea de que podrían estar compuestas por un solo tipo de molécula muy grande. El término se deriva del griego, que significa "de primer rango", y Berzelius propuso el nombre porque las proteínas eran fundamentales para los organismos vivos.

En 1808, Berzelius descubrió que el ácido láctico se encuentra en el tejido muscular, no solo en la leche. También determinó que el ácido láctico se presenta en dos isómeros ópticos diferentes.

El término biliverdina fue acuñado por Berzelius en 1840, aunque prefería "bilifulvina" (amarillo/rojo) a "bilirrubina" (rojo).

Vitalismo

Berzelius afirmó en 1810 que los seres vivos funcionan por alguna misteriosa "fuerza vital", una hipótesis llamada vitalismo. El vitalismo había sido propuesto por primera vez por investigadores anteriores, aunque Berzelius sostuvo que los compuestos podían distinguirse por si requerían algún organismo en su síntesis (compuestos orgánicos) o si no (compuestos inorgánicos). Sin embargo, en 1828, Friedrich Wöhler obtuvo accidentalmente urea, un compuesto orgánico, calentando cianato de amonio. Esto demostró que un compuesto orgánico como la urea podría prepararse sintéticamente y no exclusivamente por organismos vivos. Berzelius mantuvo correspondencia con Wöhler sobre los hallazgos de la síntesis de urea. Sin embargo, la noción de vitalismo continuó persistiendo, hasta que trabajos posteriores sobre la síntesis abiótica de compuestos orgánicos proporcionaron evidencia sustancial contra el vitalismo.

Obras

• Berzelius und Liebig (en alemán). Múnich: Lehmann. 1893.
• Cartas de Jöns Jakob Berzelius y Christian Friedrich Schönbein. Londres: Williams & Norgate. mil novecientos.
• Selbstbiographische Aufzeichnungen (en alemán). Leipzig: Johann Ambrosius Barth. 1903.

Relaciones con otros científicos.

Berzelius fue un prolífico corresponsal de destacados científicos de su época, como Gerardus Johannes Mulder, Claude Louis Berthollet, Humphry Davy, Friedrich Wöhler, Eilhard Mitscherlich y Christian Friedrich Schönbein.

En 1812, Berzelius viajó a Londres, Inglaterra, incluido Greenwich, para reunirse con destacados científicos británicos de la época. Estos incluyeron a Humphry Davy, el químico William Wollaston, el médico científico Thomas Young, el astrónomo William Herschel, el químico Smithson Tennant y el inventor James Watt, entre otros. Berzelius también visitó el laboratorio de Davy. Después de su visita al laboratorio de Davy, Berzelius comentó: "Un laboratorio ordenado es señal de un químico perezoso".

Humphry Davy en 1810 propuso que el cloro es un elemento. Berzelius rechazó esta afirmación debido a su creencia de que todos los ácidos se basaban en oxígeno y que el HCl no contiene oxígeno y, por lo tanto, no podría ser un elemento, según la percepción de Berzelius. Sin embargo, en 1812, Bernard Courtois demostró que la sustancia isoelectrónica yodo es un elemento. Este hallazgo resolvió el desacuerdo de Berzelius. Berzelius continuó sus investigaciones sobre la química del cloro durante su estancia en el laboratorio de Claude Louis Berthollet.

Honores y reconocimiento

En 1818 Berzelius fue ennoblecido por el rey Carl XIV Johan. En 1835 recibió el título de fraile.

En 1820 fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense.

La Royal Society de Londres otorgó a Berzelius la Medalla Copley en 1836 con la mención "Por su aplicación sistemática de la doctrina de las proporciones definidas al análisis de cuerpos minerales, tal como figura en su Nouveau Systeme de Mineralogie y en otras de sus obras".

En 1840, Berzelius fue nombrado Caballero de la Orden de Leopoldo. En 1842, recibió el honor Pour le Mérite for Sciences and Arts.

El mineral berzelianita, un seleniuro de cobre, fue descubierto en 1850 y recibió su nombre de James Dwight Dana.

En 1852, Estocolmo, Suecia, construyó un parque público y una estatua, ambos en honor a Berzelius. Berzeliusskolan, una escuela situada junto a su alma mater, Katedralskolan, lleva su nombre. En 1890, una calle bastante importante de Gotemburgo recibió el nombre de Berzeliigatan (calle Berzelii) en su honor.

En 1898, la Academia Sueca de Ciencias abrió el Museo Berzelius en honor a Berzelius. Los fondos del museo incluían muchos artículos de su laboratorio. El museo fue inaugurado con motivo del quincuagésimo aniversario de la muerte de Berzelius. Los invitados a la ceremonia que marcó la ocasión incluyeron dignatarios científicos de once naciones europeas y de los Estados Unidos, muchos de los cuales dieron discursos formales en honor a Berzelius. Posteriormente, el Museo Berzelius se trasladó al observatorio que forma parte de la Academia Sueca de Ciencias.

En 1939 su retrato apareció en una serie de sellos postales conmemorativos del bicentenario de la fundación de la Academia Sueca de Ciencias. Además de Suecia, Granada también lo honró.

La sociedad secreta Berzelius de la Universidad de Yale recibe su nombre en su honor.