El barón Jöns Jacob Berzelius ( en sueco: [jœns ˈjɑ̌ːkɔb bæˈʂěːlɪɵs] [1] (20 de agosto de 1779 - 7 de agosto de 1848) fue un químico sueco. En general, se le considera la última persona en conocer todo el campo de la química. [2] Berzelius es considerado, junto con Robert Boyle , John Dalton y Antoine Lavoisier , uno de los fundadores de la química moderna . [3] Berzelius se convirtió en miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias en 1808 y sirvió desde 1818 como su principal funcionario. Es conocido en Suecia como el "Padre de la Química Sueca". Durante su vida no utilizó habitualmente su primer nombre de pila, y fue universalmente conocido simplemente como Jacob Berzelius. [4]
Aunque Berzelius comenzó su carrera como médico , sus contribuciones más duraderas fueron en los campos de la electroquímica , el enlace químico 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 los elementos en los compuestos químicos y las reacciones químicas y que estos ocurren en proporciones definidas. Esta comprensión llegó a conocerse como la "Ley de proporciones constantes" . [5]
Berzelius era un empirista estricto , que esperaba que cualquier teoría nueva 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 la estequiometría. Investigó el isomería , la alotropía y la catálisis , fenómenos que le deben sus nombres. [6] Berzelius fue uno de los primeros en articular las diferencias entre compuestos inorgánicos y compuestos orgánicos . [7] [8] Entre los muchos minerales y elementos que estudió, se le atribuye el descubrimiento del cerio y el selenio , y 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 , sosteniendo que los compuestos químicos son sales de óxido, unidas entre sí por interacciones electrostáticas . Esta teoría, aunque útil en algunos contextos, llegó a considerarse insuficiente. [5] El trabajo de Berzelius con los pesos atómicos y su teoría del dualismo electroquímico condujeron a su desarrollo de un sistema moderno de notación de fórmulas químicas que mostraba la composición de cualquier compuesto tanto cualitativa como cuantitativamente. Su sistema abrevia los nombres latinos de los elementos con una o dos letras y aplica 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. [5]
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. [9] Sus padres eran ambos de familias de pastores de iglesias. Berzelius perdió a sus dos 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 . Después de 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 . [10] Cuando era adolescente, aceptó 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 . [11]
Berzelius se matriculó posteriormente 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 cuestiones prácticas en el laboratorio, como el soplado de vidrio. [11] 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 . [10] 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 se enteró de 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 constaba de discos alternos de cobre y zinc, y este fue su trabajo inicial en el campo de la electroquímica. [5] [11]
Como tesis de investigación 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. [11] Berzelius se graduó como médico en 1802. Trabajó como médico cerca de Estocolmo hasta que el químico y propietario de minas Wilhelm Hisinger reconoció sus habilidades como químico analítico y le proporcionó un laboratorio. [8]
En 1807, Berzelius fue nombrado profesor de química y farmacia en el Instituto Karolinska . [5] Entre 1808 y 1836, Berzelius trabajó junto con Anna Sundström , quien actuó como su asistente y fue la primera química mujer en Suecia. [12]
En 1808, fue elegido miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias . En ese 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 puesto hasta 1848. Durante el mandato de Berzelius , se le atribuye la revitalización de la Academia y su introducción en una segunda era dorada (la primera fue el período del astrónomo Pehr Wilhelm Wargentin como secretario de 1749 a 1783). [13] Fue elegido miembro honorario extranjero de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 1822. [14] En 1827, se convirtió en corresponsal del Instituto Real de los Países Bajos y en 1830 en miembro asociado. [15] En 1837, fue elegido miembro de la Academia Sueca , en el sillón número 5.
Berzelius participó activamente en el movimiento de abstinencia . Junto con Bengt Franc-Sparre , August von Hartmansdorff , Anders Retzius , Samuel Owen , George Scott y otros, fue uno de los fundadores de la Svenska nykterhetssällskapet (Sociedad Sueca de Abstinencia) en 1837 y su primer presidente. [16] Berzelius escribió el prólogo de una de las obras de Carl af Ekenstam sobre el tema, de la que se imprimieron 50.000 copias. [17]
Durante gran parte de su vida, Berzelius sufrió diversas dolencias médicas, entre ellas, migrañas recurrentes y, más tarde, gota . También tuvo episodios de depresión . [11]
En 1818, Berzelius sufrió una crisis nerviosa , que se dice que se debió al estrés de su trabajo. [10] 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 . [11]
En 1835, a la edad de 56 años, se casó con Elizabeth Poppius, la hija de 24 años de un ministro del gabinete sueco. [11]
Murió el 7 de agosto de 1848 en su casa de Estocolmo, donde había vivido desde 1806. [18] Está enterrado en el cementerio de Solna. [10]
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 significativa. 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. [5] En 1813-4, presentó un extenso ensayo (publicado en cinco artículos separados) sobre las proporciones de elementos en compuestos. El ensayo comenzaba con una descripción general, [19] [20] presentaba su nuevo simbolismo y examinaba todos los elementos conocidos. [21] [22] El ensayo terminaba con una tabla de los "pesos específicos" (masas atómicas relativas) de los elementos, donde el oxígeno se establecía en 100, y una selección de compuestos escritos en su nuevo formalismo. [23] [24] [25] Este trabajo proporcionó evidencia a favor de la teoría atómica propuesta por John Dalton : que los compuestos químicos inorgánicos están compuestos de átomos de diferentes elementos combinados en cantidades de números enteros . Al descubrir que los pesos atómicos no son múltiplos enteros del peso atómico del hidrógeno, Berzelius también refutó la hipótesis de Prout de que los elementos están formados por átomos de hidrógeno. [26] : 682–683 La última versión revisada de Berzelius de sus tablas de pesos atómicos se publicó por primera vez en una traducción alemana de su Libro de texto de química en 1826. [27]
Para facilitar sus experimentos, desarrolló un sistema de notación química en el que los elementos que componían cualquier compuesto químico particular recibían etiquetas escritas simples (como O para el oxígeno o Fe para el hierro ) y sus proporciones en el compuesto químico se indicaban mediante números. Berzelius inventó así el sistema de notación química que todavía se utiliza hoy en día, con la principal diferencia de que en lugar de los números subíndices que se utilizan hoy (por ejemplo, H 2 O o Fe 2 O 3 ), Berzelius utilizaba superíndices (H 2 O o Fe 2 O 3 ). [28]
A Berzelius se le atribuye el descubrimiento de los elementos químicos cerio y selenio y ser el primero en aislar silicio , torio , titanio y circonio . Berzelius descubrió el cerio en 1803 [29] y el selenio en 1817. [30] Berzelius también descubrió cómo aislar el silicio en 1824, [31] y el torio en 1824. [32] [33] Los estudiantes que trabajaban en el laboratorio de Berzelius también descubrieron litio , lantano y vanadio . [34]
Berzelius descubrió el silicio amorfo repitiendo un experimento realizado por Gay-Lussac y Thénard en el que hicieron reaccionar tetrafluoruro de silicio con potasio metálico, lo que produjo silicio muy impuro. En una variación de este experimento, Berzelius calentó fluorosilicato de potasio con potasio. Produjo siliciuro de potasio que luego removió con agua para producir polvo de silicio relativamente puro. Berzelius reconoció este polvo como el nuevo elemento del silicio, al que llamó silicio, [35] un nombre propuesto anteriormente por Davy . [36]
Berzelius fue el primero en aislar el circonio en 1824, pero el circonio puro no fue producido hasta 1925, por Anton Eduard van Arkel y Jan Hendrik de Boer . [37]
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A Berzelius se le atribuye el origen de los términos químicos " catálisis ", [38] " polímero ", " isómero " , " proteína " y " alótropo ", aunque sus definiciones originales en algunos casos difieren significativamente del uso moderno. [39] 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 a los compuestos más grandes como "polímeros" de los más pequeños. [40] En ese momento, el concepto de estructura química aún no se había desarrollado, por lo que solo consideró el número de átomos de cada elemento. De esta manera, vio, por ejemplo, la glucosa (C 6 H 12 O 6 ) como un polímero de formaldehído (CH 2 O), aunque ahora sabemos que la glucosa no es un polímero del monómero formaldehído. [41]
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 el café , el té y varias proteínas . El término proteína en sí 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 de 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 tan fundamentales para los organismos vivos. [42]
En 1808, Berzelius descubrió que el ácido láctico se encuentra en el tejido muscular, no sólo en la leche.
El término biliverdina fue acuñado por Berzelius en 1840, aunque prefería "bilifulvina" (amarilla/roja) a "bilirrubina" (roja). [43]
Berzelius afirmó en 1810 que los seres vivos funcionan mediante una misteriosa "fuerza vital", [44] una hipótesis llamada vitalismo . El vitalismo había sido propuesto por primera vez por investigadores anteriores, aunque Berzelius sostuvo que los compuestos podían distinguirse según requirieran algún organismo en su síntesis ( compuestos orgánicos ) o si no lo requerían ( 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 podía prepararse sintéticamente y no exclusivamente por organismos vivos. Berzelius se comunicó 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. [45] [46]
Berzelius fue un prolífico corresponsal con 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, entre ellos Humphry Davy, el químico William Wollaston , el médico y 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". [39]
En 1810, Humphry Davy propuso que el cloro es un elemento. Berzelius rechazó esta afirmación debido a su creencia de que todos los ácidos se basaban en oxígeno. Dado que el cloro forma un ácido fuerte (ácido muriático, el moderno HCl), el cloro debe contener oxígeno y, por lo tanto, no puede ser un elemento. Sin embargo, en 1812, Bernard Courtois demostró que el yodo es un elemento. Luego, en 1816 , Joseph-Louis Gay-Lussac demostró que el ácido prúsico (cianuro de hidrógeno) contiene solo hidrógeno, carbono y nitrógeno, y nada de oxígeno. Estos hallazgos persuadieron a Berzelius de que no todos los ácidos contienen oxígeno y de que Davy y Gay-Lussac estaban en lo cierto: el cloro y el yodo son, en efecto, elementos.
En 1818, Berzelius fue ennoblecido por el rey Carlos XIV Juan . En 1835 recibió el título de hermanito . [47]
En 1820 fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Americana . [48]
La Royal Society de Londres le otorgó a Berzelius la Medalla Copley en 1836 con la mención "Por su aplicación sistemática de la doctrina de proporciones definidas al análisis de cuerpos minerales, tal como se contiene en su Nouveau Systeme de Mineralogie y en otras de sus obras". [ cita requerida ]
En 1840, Berzelius fue nombrado Caballero de la Orden de Leopoldo . [49] En 1842, recibió el honor Pour le Mérite para las Ciencias y las Artes. [50]
El mineral berzelianita , un seleniuro de cobre , fue descubierto en 1850 y bautizado con su nombre por James Dwight Dana . [51] [52]
En 1852, Estocolmo (Suecia) construyó un parque público y una estatua en su honor. La Berzeliusskolan , una escuela situada junto a su alma mater , la 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 inauguró el Museo Berzelius en honor a Berzelius. Entre los objetos del museo se encontraban muchos de los objetos de su laboratorio. El museo se inauguró con motivo del quincuagésimo aniversario de la muerte de Berzelius. Entre los invitados a la ceremonia que conmemoraba la ocasión se encontraban dignatarios científicos de once naciones europeas y de los Estados Unidos, muchos de los cuales pronunciaron discursos formales en honor a Berzelius. [53] El Museo Berzelius se trasladó posteriormente al observatorio que forma parte de la Academia Sueca de Ciencias. [8]
En 1939 su retrato apareció en una serie de sellos postales conmemorativos del bicentenario de la fundación de la Academia Sueca de Ciencias. [54] Además de Suecia, Granada también lo honró. [11]
La sociedad secreta Berzelius de la Universidad de Yale lleva su nombre.
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