Йёнс Якоб Берцелиус

Химик, который придумал, как записывать химические реакции, и чьи обозначения до сих пор стоят в каждой школьной тетради. Йёнс Якоб Берцелиус (1779–1848) превратил разрозненные наблюдения алхимиков в строгую науку: ввёл символы элементов, подтвердил закон кратных отношений и открыл три новых элемента — церий, селен и торий.

Символы, которые пережили автора

До Берцелиуса химики обозначали вещества как придётся: кто кружками и квадратами, кто сокращениями на родном языке. В 1814 году он предложил систему, которой пользуются до сих пор: первая буква латинского названия элемента — заглавная, вторая, если нужно, — строчная. Число атомов в соединении — нижним индексом. Так появилась химическая формула.

Берцелиус не просто придумал удобную запись. Он проверил и уточнил атомистическую теорию Джона Дальтона: в течение 1808–1812 годов получил новые доказательства закона кратных отношений и связал его с огромным массивом фактов. В 1814 году опубликовал таблицу атомных масс 41 простого вещества, выбрав за единицу кислород с массой 100. К 1818 году определил атомные массы 46 элементов и установил процентный состав около двух тысяч соединений.

Его аналитические методы были несовершенны, но результаты во многих случаях близки к современным. Доказав, что атомные веса не целые числа, он опроверг теорию Пруста о том, что все элементы состоят из равного числа водорода.

Электричество объясняет химию

В 1803 году Берцелиус вместе с Вильгельмом Гизингером опубликовал работу по электролизу, а к 1818 году сформулировал электрохимическую теорию. Он разделил известные тогда 56 элементов на электроотрицательные и электроположительные, исходя из свойств их соединений с кислородом. Так возник электрохимический ряд и деление на металлы и металлоиды — фундамент дуалистической системы, с помощью которой Берцелиус устанавливал рациональные формулы соединений.

Электролиз растворов солей привёл его к выводу о постоянных отношениях между атомами кислорода основания и кислоты. В 1811 году он начал систематически изучать состав органических соединений, а в 1815-м вывел формулы уксусной, янтарной, винной и других кислот.

Слова, которые мы используем не задумываясь

В 1830 году, изучая виноградную кислоту, Берцелиус обнаружил, что по составу она идентична винной, но отличается свойствами. Он объяснил это разным расположением атомов и предложил понятие изоморфизм, а в 1833-м — изомерию. Ему же принадлежат термины катализ (1836), аллотропия (1841), органическая химия (1806) и полимерия (1833), хотя последние два тогда означали не совсем то, что сейчас.

В 1824 году он впервые получил в лаборатории карбид кремния.

Минералы, руды и паяльная трубка

Берцелиус провёл систематические исследования состава многих руд и предложил химическую классификацию минералов. За неё Лондонское королевское общество в 1836 году наградило его медалью Копли — с формулировкой «за систематическое применение учения об определённых пропорциях к анализу минеральных тел». Он разработал новые методы качественного и количественного анализа, включая пробу на мышьяк, усовершенствовал приборы и создал новые — например, паяльную трубку.

Помимо открытия церия, селена и тория, он впервые выделил в свободном состоянии кремний, титан, тантал и цирконий. Его пятитомный «Учебник химии» (1808–1818) выдержал пять изданий и был переведён на немецкий и французский; ежегодные обзоры успехов физических и химических наук он составлял до конца жизни.

Карьера и семья

Родившийся в семье директора школы в селении Веверсунде близ Линчёпинга, Берцелиус рано осиротел: отец умер вскоре после его рождения, мать — после вторых родов. Отчим позаботился об образовании мальчиков. Химией Берцелиус увлёкся только в двадцать лет, окончил Упсальский университет, в 1804-м получил степень доктора медицины и стал адъюнктом в стокгольмской медицинской школе. С 1810 года — профессор химии и фармации Каролинского института; в 1832-м оставил кафедру ради учебников и обзоров.

В Шведскую академию наук он вошёл в 1808 году, через два года стал её президентом, а с 1818-го — непременным секретарём. В том же году посвящён в рыцари, в 1835-м получил титул барона. Помощницей и соавтором Берцелиуса была Анна Сундстрём. В 55 лет он женился на 24-летней Иоганне Элизабет, дочери государственного канцлера Поппиуса; брак был счастливым, но бездетным.

В 1845 году здоровье учёного ухудшилось, после приступа подагры оказались парализованы обе ноги. Он умер в Стокгольме 7 августа 1848 года. В 1855-м ему поставили памятник в столице, а в 1935-м имя Берцелиуса получил кратер на Луне.

Вопросы о Берцелиусе

Почему символы химических элементов именно такие?

Берцелиус предложил брать первую букву латинского названия элемента, а при совпадении — добавлять вторую строчную. Так H — водород, He — гелий, а Hg — ртуть, от латинского hydrargyrum.

Что такое дуалистическая система?

Электрохимическая теория Берцелиуса предполагала, что каждое соединение состоит из двух частей — электроположительной и электроотрицательной. Эта система позволяла устанавливать рациональные формулы и объяснять состав солей.

Какие элементы открыл Берцелиус?

Церий в 1803 году, селен в 1817-м и торий в 1828-м. Кроме того, он впервые выделил в чистом виде кремний, титан, тантал и цирконий.