Jöns Jakob Berzelius: ruotsalainen kemisti ja kemiallisen merkinnän keksijä

Jöns Jakob Berzelius — ruotsalainen kemisti, kemiallisen merkinnän isä: atomipainot, uusien alkuaineiden löydöt ja proteiinitermin synty. Tutustu hänen elämäänsä ja vaikutukseensa kemiassa.

Elämä ja ura

Jöns Jakob Berzelius (20. elokuuta 1779 – 7. elokuuta 1848) oli ruotsalainen kemisti, jota pidetään yhtenä modernin kemian perustajista. Hänen työnsä kvantitatiivisessa analyysissä, alkuaineiden tutkimuksessa ja kemiallisen merkinnän kehittämisessä vaikutti ratkaisevasti kemian tieteenmuodon vakiintumiseen. Berzeliusta, John Daltonia ja Antoine Lavoisieria pidetään modernin kemian isinä.

Berzelius syntyi Linköpingissä Östergötlandissa Ruotsissa. Hän valmistui lääkäriksi Uppsalan yliopistosta, mutta suuntasi nopeasti tutkimukseen ja kemiaan. Hänestä tuli lääketieteen ja kirurgian professori Tukholman kirurgisessa koulussa vuonna 1807. Vuonna 1810 se instituutti liitettiin Medico-Chirurgiska Institutetiin (myöhemmin Karoliininen instituutti), ja Berzeliuksesta tuli kemian ja farmasian professori. Tukholmassa hän johti laajaa laboratorio- ja opetusohjelmaa ja koulutti useita tulevia kemistejä.

Tieteelliset menetelmät ja vaikutus

Pian Tukholmaan siirtymisen jälkeen Berzelius kirjoitti lääketieteen opiskelijoilleen kemian oppikirjan, jossa hän esitteli selkeästi tärkeitä analyyttisia menetelmiä. Tekemällä kokeita oppikirjaa varten hän kehitti tarkkoja gravimetrisia ja stokhiometrisia analyysimenetelmiä. Näiden tarkkojen määritysmenetelmien avulla hän havaitsi, että epäorgaaniset yhdisteet koostuvat eri alkuaineista muuttumattomissa painon suhteissa, mikä antoi mittavia todisteita kemiallisten yhdistymissuhteiden säännönmukaisuudesta.

Tämän perusteella hän laati vuonna 1828 taulukon suhteellisista atomipainoista, jossa happi oli asetettu arvoon 100. Taulukko kattoi kaikki tuolloin tunnetut alkuaineet ja paransi huomattavasti atomipainojen täsmällisyyttä. Berzeliuksen tarkat määritykset antoivat vahvaa tukea atomihypoteesille, jonka mukaan kemialliset yhdisteet koostuvat kokonaislukumäärissä yhdistetyistä atomeista. Hänen työnsä edisti myös ajatusta, että kemiallisten reaktioiden voidaan ymmärtää massan säilymisen ja määräkohtaisten suhdelukujen kautta.

Chemiallinen merkintä ja nomenklatuuri

Kokeidensa avuksi Berzelius loi selkeän ja yksinkertaisen kemiallisen merkintäjärjestelmän. Siinä alkuaineille annettiin yksinkertaiset kirjalliset merkinnät, esimerkiksi O tarkoitti happea tai Fe rautaa. Alkuaineiden suhteet ilmoitettiin numeroin. Tämä on sama perusjärjestelmä, jota käytetään nykyäänkin. Ainoa ero on se, että Berzelius käytti nykyisin käytetyn alaviivan numeron (esimerkiksi H₂O) sijasta ylempää numeroa. Hänen merkintätapansa teki kemiallisten yhdisteiden ja reaktioiden esittämisestä yksiselitteisempää ja edisti kemian kansainvälistä kommunikaatiota.

Alkuaineiden ja orgaanisen kemian tutkimus

Berzelius löysi ja kuvaili useita uusia aineksia, muun muassa kemialliset alkuaineet pii, seleeni, torium ja cerium. Useat hänen laboratoriossaan työskennelleet opiskelijat ja kollegat löysivät myös alkuaineita, kuten litium ja vanadiini. Berzelius oli tunnettu huolellisesta kemiallisesta karakterisoinnista ja pystyi usein eristämään tai puhdistamaan aineita riittävälle tarkkuudelle niiden ominaisuuksien määrittämiseksi.

Berzelius oli ensimmäisten joukossa, joka erotti selkeästi orgaanisten yhdisteiden (pääosin hiilestä koostuvien yhdisteiden) ja epäorgaanisten yhdisteiden välillä, ja hän kehitti menetelmiä orgaanisten aineiden analysointiin. Hän auttoi Gerhardus Johannes Mulderia tämän analysoidessa orgaanisia yhdisteitä, kuten kahvia, teetä ja monia proteiineja. Itse termin "proteiini" loi Berzelius sen jälkeen, kun Mulder oli huomannut, että kaikilla proteiineilla näytti olevan sama kaava ja että ne saattoivat koostua yhdestä ainoasta (hyvin suuresta) molekyylityypistä. Myöhemmin kävi ilmi, että proteiinit ovat kemiallisesti monimuotoisempia, mutta Berzeliuksen työ oli tärkeä askel biokemian syntyyn.

Teoreettiset näkemykset ja yhteistyö

Berzelius kehitti myös sähkökemiallisen (elektrokemiallisen) näkemyksen kemiallisesta sidoksesta, jonka mukaan yhdisteet muodostuvat elektropositiivisten ja elektronegatiivisten osien välisestä vetovoimasta. Tämä ajatus vaikutti teoriakehityksiin ennen atomimallien ja kovalenttisen sidoksen selkeytymistä. Hän oli myös laajalti verkottunut ja tuki monia aikansa tiedemiehiä: hän kirjoitti paljon, kommentoi ja arvioi toisten työtä sekä julkaisi laajoja analyyttisiä tuloksiaan. Berzelius auttoi ja vaikutti tutkijoihin kuten Mulderiin, Claude Louis Berthollet'iin, Humphry Davya, Friedrich Wöhleriin ja Eilhard Mitscherlichiin sekä lukuisiin vähemmän tunnettuihin tutkijoihin.

Perintö

Berzeliuksen merkitys kemialle on moninainen: hän kehitti käytännön mittausmenetelmiä ja analyysitekniikoita, laati yhden varhaisimmista ja luotettavimmista atomipainotaulukoista, loi kemiallisen merkintäjärjestelmän ja edisti alkuaineiden tunnistusta. Hänen työnsä loi perustan stokhiometrialle, kemialliselle kaavamääritykselle ja systemaattiselle tutkimukselle, ja monet hänen ideansa – kuten selkeä kemiallinen merkintä – ovat suoraan nähtävissä nykykemian käytännöissä. Berzelius vaikutti suuresti siihen, miten kemia kehittyi 1800-luvulla ja sen jälkeisinä vuosikymmeninä.

Hänen tarkat mittauksensa, kouluttajatoimintansa ja laajat julkaisut jättivät pysyvän vaikutuksen kemian metodologiaan ja auttoivat muuttamaan kemian kohti kvantitatiivista luonnontiedettä. Berzeliusta muistetaan paitsi merkittävänä löytöjen tekijänä myös perusteellisena opettajana ja järjestäjänä kemian yhteisössä.

Kysymyksiä ja vastauksia

Q: Kuka on Jöns Jakob Berzelius?

K: Missä hän opiskeli?

K: Mitä hän loi?

Kysymys: Mitä alkuaineita hän löysi?

K: Mikä oli hänen panoksensa orgaaniseen kemiaan?

K: Miten hän auttoi muita tiedemiehiä?

Hae kirjaimella