Йёнс Якоб Берцелиус

Краткая биография

Жизнь и работа

Йёнс Якоб Берцелиус родился 20 августа 1779 года в Веверсунде в Швеции. Он изучал медицину в Упсальском университете, но ещё студентом оказался захвачен новой областью — электрохимией. Узнав о созданном Алессандро Вольтой источнике постоянного электрического тока, Берцелиус собрал собственный вольтов столб. Его медицинская диссертация была посвящена воздействию электрических разрядов на пациентов с различными заболеваниями. Лечебного эффекта он не обнаружил, но интерес к тому, как электричество связано с химическими превращениями, сохранился на десятилетия.

Химия начала XIX века уже быстро развивалась, однако её язык оставался неудобным. Химики знали всё больше элементов и соединений, но для их обозначения использовали разные символы, сокращения и графические знаки. Джон Дальтон, например, изображал атомы элементов кружками с различными рисунками внутри. Такая система могла работать для небольшой схемы, но становилась громоздкой, когда требовалось описывать множество веществ и их количественный состав.

Берцелиус был исключительно систематичным экспериментатором. При подготовке учебника химии для студентов-медиков он начал большую программу количественного анализа соединений. Его измерения помогли подтвердить, что элементы в определённых неорганических веществах соединяются в постоянных массовых отношениях. На основе огромного массива аналитических данных он определял относительные атомные массы почти всех известных тогда элементов. Для химии это было принципиально: формулы и атомная теория могли стать полезными только в том случае, если химики достаточно точно знали, сколько вещества каждого элемента участвует в соединении.

Когда число измерений и известных соединений выросло, Берцелиусу понадобился более простой способ их записывать. В серии статей 1813–1814 годов он предложил обозначать элементы буквами, взятыми из их латинских названий. Кислород стал O, водород — H, углерод — C. Когда несколько элементов начинались с одной буквы, добавлялась следующая характерная буква: кальций — Ca, медь — Cu, кобальт — Co. Именно этот принцип лежит в основе обозначений элементов, которыми пользуется химия.

Берцелиус пошёл дальше и стал комбинировать символы, чтобы показывать состав соединений. Здесь важна историческая точность: он не записывал молекулы точно так же, как химики делают это теперь. Его ранняя нотация и способ указывать количество атомов отличались от современной записи, а числа позднее стали помещать в нижний индекс. Поэтому утверждение, что Берцелиус буквально «придумал формулу H₂O», было бы слишком упрощённым. Точнее сказать, что он создал основу языка, благодаря которому современная запись H₂O вообще стала возможна.

Значение этого нововведения трудно отделить от его количественных работ. Буквы сами по себе были удобным сокращением, но в сочетании с представлением об определённых пропорциях и атомных массах они превратились в инструмент рассуждения. Формула начала компактно сообщать не только название вещества, но и его состав. Химики разных стран получили систему, в которой можно было записывать вещества, сравнивать результаты экспериментов, рассчитывать реакции и постепенно строить более общие теории вещества.

Работы Берцелиуса не ограничивались нотацией. Он проводил исследования в электрохимии и минералогии, участвовал в открытии и изучении новых элементов, включая церий, открыл селен и исследовал такие элементы, как кремний и торий. С его именем также связано введение ряда терминов, ставших частью химического языка, в том числе «катализ», «изомерия» и «аллотропия». Некоторые его теоретические идеи, например электрохимический дуализм, позднее были пересмотрены, но экспериментальная точность и стремление систематизировать химию оказались гораздо долговечнее.

Берцелиус был профессором в Стокгольме и на протяжении тридцати лет, с 1818 по 1848 год, занимал пост постоянного секретаря Шведской королевской академии наук. Он писал учебники и ежегодные обзоры развития химии, помогая распространять новые результаты между странами. Берцелиус умер 7 августа 1848 года в Стокгольме. Самый наглядный след его работы можно увидеть почти на любой странице учебника химии: H, O, Fe, Cu и десятки других символов принадлежат к тому языку, который он помог создать более двух столетий назад.