Джоунс Якоб Берцелиус

БЕРКЕЛИЙ(Берцелиус), Джоунс Якоб

Шведският химик Йонс Якоб Берцелиус е роден в село Веверсунд в Южна Швеция. Баща му е бил директор на училище в Линчепинг. Берцелиус рано загубва родителите си и още по време на обучението си в гимназията печели частни уроци. Въпреки това Берцелиус успява да получи медицинско образование в университета в Упсала през 1797-1801 г. В края на курса Берцелиус става асистент в Медико-хирургическия институт в Стокхолм и през 1807 г. е избран за професор по химия и фармация.

Научните изследвания на Берцелиус обхващат всички основни въпроси обща химия първата половина на 19 век Той експериментално тества и доказва надеждността на законите за постоянство на състава и множество съотношения по отношение на неорганичните и органични съединения... Едно от най-важните постижения на Берцелий е създаването на система от атомни маси от химични елементи. Берцелиус определи състава на повече от две хиляди съединения и изчисли атомни маси 45 химически елемента (1814-1826). Берцелиус също въведе модерни обозначения за химични елементи и първите формули за химични съединения.

В хода на своята аналитична работа Берцелиус открива три нови химични елемента: церий (1803) заедно с шведския химик У. Хисингер (независимо от тях церий е открит и от М. Г. Клапрот), селен (1817) и торий (1828); първо получи силиций, титан, тантал и цирконий в свободно състояние.

Берцелиус е известен и със своите изследвания в областта на електрохимията. През 1803 г. извършва работа по електролиза (заедно с В. Хисингер), през 1812 г. - по електрохимичната класификация на елементите. Въз основа на тази класификация през 1812-1819г. Берцелиус разработва електрохимичната теория на афинитета, според която причината за комбинацията от елементи в определени отношения е електрическата полярност на атомите. В своята теория Берцелий смята, че най-важната характеристика на даден елемент е електроотрицателността; химическият афинитет се разглежда от него като желание за изравняване на електрическите полярности на атоми или групи атоми.

От 1811 г. Берцелий се занимава с систематично определяне на състава на органичните съединения, в резултат на което доказва приложимостта на стехиометричните закони към органичните съединения. Той е допринесъл значително за създаването на теорията на сложните радикали, което е в добро съгласие с неговите дуалистични идеи за афинитета на атомите. Берцелиус също разработва теоретичните концепции за изомерия и полимеризация (1830-1835) и концепцията за алотропия (1841). Той също така въведе термините "органична химия", "алотропия", "изомерия" в науката.

Обобщавайки всички известни тогава резултати от изследвания на каталитични процеси, Берцелиус предлага (1835) термина "катализа", за да обозначи явленията на нестехиометрична интерференция на "трети сили" (катализатори) в химичните реакции. Берцелиус въведе концепцията за "каталитична сила", аналогична на съвременната концепция за каталитична активност, и посочи, че катализата играе съществена роля в "лабораторията на живите организми".

Берцелиус е публикувал над двеста и петдесет научни труда; сред тях е петтомният "Учебник по химия" (1808-1818), който премина през пет издания и беше преведен на немски и френски. От 1821 г. Берцелиус публикува годишния Преглед на постиженията в химията и физиката (общо 27 тома), който е най-пълната колекция от най-новите научни постижения по това време и оказва значително влияние върху развитието на теоретичните концепции за химията. Берцелиус се радваше на голям престиж сред съвременните химици. През 1808 г. става член на Шведската кралска академия на науките, през 1810-1818. беше негов президент. От 1818 г. Берцелиус е постоянен секретар на Кралската академия на науките. През 1818 г. е рицар, през 1835 г. е удостоен със званието барон.

Шведският химик Йонс Якоб Берцелиус е роден в село Веверсунд в Южна Швеция. Баща му е бил директор на училище в Линчепинг. Берцелиус рано загубва родителите си и още по време на обучението си в гимназията печели частни уроци. Въпреки това Берцелиус успява да получи медицинско образование в университета в Упсала през 1797-1801 г. В края на курса Берцелиус става асистент в Медико-хирургическия институт на Стокхолмския институт и през 1807 г. е избран за професор по химия и фармация.

Научните изследвания на Берцелиус обхващат всички основни проблеми на общата химия през първата половина на 19 век. Той експериментално тества и доказва надеждността на законите за постоянство на състава и множество съотношения по отношение на неорганични и органични съединения. Едно от най-важните постижения на Берцелий е създаването на система от атомни маси от химични елементи. Берцелиус определя състава на повече от две хиляди съединения и изчислява атомните маси на 45 химически елемента (1814-1826). Берцелиус също въведе модерни обозначения за химични елементи и първите формули за химични съединения.

В хода на аналитичната си работа Берцелиус открива три нови химични елемента: церий (1803) заедно с шведския химик В. Г. Гигенджър (независимо от тях, церий е открит и от М. Г. Клапрот), селен (1817) и торий (1828); първо получи силиций, титан, тантал и цирконий в свободно състояние.

Берцелиус е известен и със своите изследвания в областта на електрохимията. През 1803 г. извършва работа по електролиза (заедно с В. Гизингер), през 1812 г. - по електрохимичната класификация на елементите. Въз основа на тази класификация през 1812-1819г. Берцелиус разработва електрохимичната теория на афинитета, според която причината за комбинацията от елементи в определени отношения е електрическата полярност на атомите. В своята теория Берцелий смята, че най-важната характеристика на даден елемент е електроотрицателността; химическият афинитет се разглежда от него като желание за изравняване на електрическите полярности на атоми или групи атоми.

Берцелиус е публикувал над двеста и петдесет научни труда; сред тях е петтомният „Учебник по химия“ (1808-1818), който премина през пет издания и беше преведен на немски и френски. От 1821 г. Берцелиус публикува годишния Преглед на постиженията в химията и физиката (общо 27 тома), който е най-пълната колекция от най-новите научни постижения по това време и оказва значително влияние върху развитието на теоретичните концепции за химията. Берцелиус се радваше на голям престиж сред съвременните химици. През 1808 г. става член на Шведската кралска академия на науките, през 1810-1818. беше негов президент. От 1818 г. Берцелиус е постоянен секретар на Кралската академия на науките. През 1818 г. е рицар, през 1835 г. е удостоен със званието барон.

Болцман, Лудвиг

Австрийският физик Лудвиг Болцман е роден във Виена в семейството на служител. След като завършва гимназия в Линц, той постъпва във Виенския университет, където учи при Й. Стефан и Й. Лошмид. През 1866 г. Болцман защитава докторската си дисертация, работи като асистент на Стивън, след което става частен доцент във Виенския университет. Професор по теоретична физика в Университета в Грац (1869-1873), професор по математика във Виенския университет (1873-1876), професор експериментална физика Университет в Грац (1876-1889). През 1889-1894г. заема катедрата по теоретична физика в Мюнхен през 1894-1900. във Виена, през 1900-1902. в Лайпциг и след това отново във Виена.

Изследователските интереси на Болцман обхващат почти всички области на физиката (и редица области на математиката). Автор на трудове по математика, механика, хидродинамика, теория на еластичността, теория на електромагнитното поле, оптика, термодинамика и кинетична теория на газовете. Работите на Болцман по кинетичната теория на газовете и статистическата основа на термодинамиката обаче са от най-голямо значение. През 1886-1872г. той извърши най-важните изследвания в областта на кинетичната теория на газовете, изведе закона за разпределение на газовите молекули по скорости, обобщавайки разпределенията на J.C.Maxwell за случая, когато външните сили действат върху газа (статистика на Boltzmann) Формулата за равновесното разпределение на Болцман служи като основа за класическата статистическа физика. През 1872 г., прилагайки статистически методи към кинетичната теория на газовете, той извежда основното кинетично уравнение на газовете. Той установява фундаментална връзка между ентропията на дадена физическа система и вероятността за нейното състояние, доказва статистическата същност на втория закон на термодинамиката, което показва несъответствието на хипотезата за „топлинната смърт“ на Вселената. През същата година той доказва така наречената Н-теорема, която твърди, че Н-функцията, характеризираща състоянието на затворена система, не може да се увеличава с времето. Тези изследвания на Болцман поставят основата на термодинамиката на необратимите процеси.

Болцман пръв прилага законите на термодинамиката към радиационните процеси и през 1884 г. теоретично извежда закона за топлинното излъчване, според който енергията, излъчвана от абсолютно черно тяло, е пропорционална на четвъртата степен на абсолютната температура. През 1879 г. този закон е експериментално установен от Й. Стефан и сега е известен като законът на Стефан - Болцман.

Болцман беше не само теоретик, но и експериментатор. Той провежда първите експерименти, за да провери валидността на теорията на Максуел за електромагнетизма, измерва диелектричните константи на различни вещества и изследва поляризацията на диелектриците. Той измери диелектричната константа на газовете и твърди вещества и установи връзката му с оптичния индекс на пречупване.

Основните резултати от изследванията на учения са представени в неговите основни лекционни курсове - "Лекции по теорията на Максуел за електричеството и светлината" (т. 1-2, 1891-1893); "Лекции по теория на газовете" (т. 1-2, 1896-1898); "Лекции по принципите на механиката" (т. 1-3, 1897-1920).

Животът на Болцман завършва трагично: той се самоубива на 5 септември 1906 г. в Дуйно (Италия).

Йенс Якоб Берцелиус е роден в малко село в южната част на Швеция на 20 август 1779 г. На четиринадесетгодишна възраст е изпратен в гимназия, но скоро трябва да започне сам да изкарва прехраната си и да учи. През 1797 г. постъпва в медицинския факултет на университета в Упсала. Животът не развали младежа: в следобедните часове в университета, вечер усилена работа, за да се осигури повече от скромно съществуване. Това, което Берзелиус не правеше по това време: даваше частни уроци, помагаше на лекари в болницата; и въпреки това намери време да учи чужди езици - английски, немски, френски.

Студентски години и началото на сериозни изследвания

В първите години на университета Джейкъб обичаше ботаниката и зоологията, по-късно започна систематично да изучава химия. Преподаването на химия в университета в Упсала се провеждаше от позицията на теорията на флогистона. Не е доволен от това, бъдещият учен започва да учи самостоятелно според книгата на Х. Гиртанер „Първоначалните основи на антифлогистичната химия“.

Практическите занятия по химия в университета се провеждаха три пъти седмично, което не отговаряше на любознателния студент. За да може да работи по-често в лабораторията, Берцелиус се съгласи с придружителя - сега той можеше да влезе там от задната врата по всяко време. Веднъж за „тайни“ проучвания той е намерен от професора по химия, металургия и фармация И. Афзелиус. Професорът хареса тази упоритост и той позволи на студента да „използва входната врата“ към лабораторията. Но дори това не беше достатъчно за Берцелий. Намери малка стая с килер и създаде домашна лаборатория. Заедно със своите по-малък брат Кристофър Йенс изучава свойствата на течностите и газовете, провежда експерименти с електрически ток. Той обясни резултатите от експерименти за изследване на състава на съединенията въз основа на нова химическа номенклатура, разработена от група френски химици под ръководството на А. Лавуазие през 1787 г. През 1800 г. Берцелиус изследва ефекта на азотна киселина върху етилов алкохол и изследва свойствата на "смеещия се газ" (азотен оксид N 2 O). Афзелиус изпраща резултатите от последната работа на младия химик в Стокхолм, в Академията на науките. Отговорът дойде ... три години по-късно! Беше кратко: "Новата химическа номенклатура не се използва в Академията!" Това обаче не обезсърчи Берцелиус. Той защитава дисертацията си за степен доктор по медицина и е назначен за асистент на медицинския факултет в Стокхолмското медицинско и хирургическо училище (1802), а след това става професор по медицина и фармация там (1807). Заедно с В. Хисингер, богат собственик на мина, той извърши редица работи, резултатите от които бяха в основата на неговата електрохимична теория. Според тази теория всеки сложно вещество Състои се от две противоположно заредени части, т.е. има двоен (двоичен) състав. Съставът на натриевия сулфат например е записан, както следва:

Няма да се спираме на изследванията на Берцелиус в областта на не органична химия... Отбелязваме само, че той определи относителните атомни маси на 45 елемента; установява процента на повече от две хиляди съединения; открива елементите силиций, торий, селен, церий; първи изолиран цирконий и тантал; той положи основите на съвременната химическа символика; неговият принос в химичния качествен и количествен анализ, минералогичната химия и учението за катализата е безценен. Този списък, далеч не пълен, е много впечатляващ.

Приносът на Берцелиус към органичната химия

Ние се интересуваме преди всичко от приноса на Берцелиус към органичната химия. Като начало именно той въведе самия термин органична химия в науката. В своя учебник Лекции по химия на животните (1806-1808) той пише:

„Разглеждано от химическа гледна точка, живото тяло е работилница по химични процеси, извършвани от специални инструменти, адаптирани към свойствата на произвежданите продукти, всеки от които носи името на орган. Следователно живата природа била наречена органична. Разширихме това име и върху останките и продуктите от живи тела ... ”.

Природата, според Берцелий, е разделена на два доста различни класа - органични и неорганични, между които няма остра граница и които „се подчиняват на едни и същи афинитети и чрез тях ... преминават един в друг“. И ако неорганичната природа се формира от голям брой "основни вещества" (Berzelius означава химични елементи), тогава „първичните вещества“ от органична природа са по-малко разнообразни, но „влизат във всяко органично тяло и различните им видове съединения са безкрайни“. „Тази част от физиологията - пише Берцелиус - която описва състава на живите тела с химични процесисе нарича органична химия. "

Берцелий - учител

Заглавната страница на учебника по химия от Й. Берцелиус, 1823 г.

Берцелиус беше отличен популяризатор на химията. Той е автор на няколко учебника и много рецензии в различни области на химията и сродни науки. Тази страна на неговата дейност допринесе за разпространението на химическите знания и обучението на нови химици. Известният „Учебник по химия“ от Берцелиус е препечатан няколко пъти и преведен на много европейски езици. Много поколения студенти са учили върху него. Последното издание (1843-1848) е публикувано в пет тома. Първият том обхваща теоретични въпроси, вторият представя информация за металите, третият - за солите, а четвъртият - общи въпроси за органичната химия; в петата са описани отделни органични вещества.

Започвайки през 1821 г., Берцелиус публикува 27 тома годишни доклади, които съдържат рецензии (обикновено критични) на изследвания в областта на физиката и химията, проведени в различни страни. Тези годишници бяха много популярни сред учените.

Берцелий пътуваше много. Посещава Германия, Франция, Швейцария и където и да се намира, се интересува преди всичко от постиженията на науката. Той се срещна с най-големите учени от своето време-G. Davy, C. Berthollet, J. Gay-Lussac, L. Thénard, слушаше лекциите им, интересуваше се не само от изследователска работа, но и от организацията на преподаването; голяма част от това, което е научил, Берзелиус след това използва в работата си. И така, той е първият в Швеция, който въвежда демонстрации на експерименти по време на лекции. Берцелиус си кореспондира с много учени от различни страни. Той беше отличен учител, имаше много ученици и сред тях Фридрих Вьолер , един от основателите на органичната химия.

През 1810 г. Берцелиус е избран за академик, а две години по-късно става президент на Шведската академия на науките. Той беше признат ръководител на химици в продължение на почти половин век, съвременниците му го наричаха „законодателят на химика“. Берцелий умира на 7 август 1848 година.

Паметник на Берцелиус стои в парка, кръстен на него в столицата на Швеция