Jöns Jacob Berzelius

Berzelius est né dans la paroisse de Väversunda à Östergötland en Suède. Son père était instituteur dans la ville voisine de Linköping et sa mère était au foyer. Berzelius a perdu ses deux parents à un âge précoce; son père est décédé en 1779, et sa mère en 1787. Des parents à Linköping ont pris soin de lui, et là il a assisté à l’école aujourd’hui connue sous le nom de Katedralskolan. Il s’est ensuite inscrit à l’Université d’Uppsala, où il a appris la profession de médecin de 1796 à 1801; Anders Gustaf Ekeberg, le découvreur du tantale, lui a enseigné la chimie. Il a travaillé comme apprenti dans une pharmacie et avec un médecin dans les sources minérales Medevi. Pendant ce temps, il a effectué une analyse de l’eau de source. Pour ses études médicales, il étudia l’influence du courant galvanique sur plusieurs maladies et obtint un doctorat en médecine en 1802. Il travailla comme médecin près de Stockholm jusqu’à ce que le propriétaire de la mine Wilhelm Hisinger découvre ses capacités analytiques et lui fournisse un laboratoire. Entre 1808 et 1836, Berzelius travailla avec Anna Sundström, qui lui servit d’assistante. En 1807, Berzelius est nommé professeur de chimie et de pharmacie à l’Institut Karolinska. En 1808, il a été élu membre de l’Académie royale suédoise des sciences. À cette époque, l’Académie stagnait depuis plusieurs années, car l’ère du romantisme en Suède avait conduit à moins d’intérêt pour les sciences. En 1818, Berzelius fut élu secrétaire de l’Académie et occupa ce poste jusqu’en 1848. Durant le mandat de Berzelius, il fut crédité de revitaliser l’Académie et de l’amener dans une seconde période dorée (la première étant l’astronome Pehr Wilhelm Wargentin en 1749 à 1783). Il fut élu membre honoraire étranger de l’Académie américaine des arts et des sciences en 1822. En 1827, il devint le correspondant de l’Institut royal des Pays-Bas et, en 1830, membre associé. En 1837, il a été élu membre de l’Académie suédoise, sur la chaise numéro 5.

Peu de temps après son arrivée à Stockholm, il écrivit un manuel de chimie à l’intention de ses étudiants en médecine, d’où une longue et fructueuse carrière en chimie commença. En 1813, il publie un essai sur les proportions d’éléments dans les composés. L’essai commença par une description générale, introduisit son nouveau symbolisme, examina tous les éléments connus, incluait un tableau de poids spécifiques, et finit avec une sélection de composés écrits dans sa nouvelle formalisation. En 1818, il compila une table de poids atomiques relatifs, où l’oxygène était fixé à 100, et qui comprenait tous les éléments connus à l’époque. Ce travail a fourni des preuves en faveur de la théorie atomique proposée par John Dalton: que les composés chimiques inorganiques sont composés d’atomes combinés en quantités entières. En découvrant que les poids atomiques ne sont pas des multiples entiers du poids de l’hydrogène, Berzelius a également réfuté l’hypothèse de Prout selon laquelle les éléments sont constitués d’atomes d’hydrogène. Les tables de poids atomiques de Berzelius ont d’abord été publiées dans une traduction allemande de son Textbook of Chemistry en 1826.

Afin de faciliter ses expériences, il a développé un système de notation chimique dans lequel les éléments ont reçu des étiquettes écrites simples – telles que O pour l’oxygène, ou Fe pour le fer – avec des proportions notées par des nombres. C’est le même système utilisé aujourd’hui, la seule différence étant qu’à la place du numéro d’indice utilisé aujourd’hui (par exemple H 2 O), Berzelius a utilisé un exposant (H 2 O).

Berzelius est crédité d’identifier les éléments chimiques de silicium, de sélénium, de thorium et de cérium. Les étudiants travaillant dans le laboratoire de Berzelius ont également découvert le lithium et le vanadium. Berzelius a découvert le silicium en répétant une expérience réalisée par Gay-Lussac et Thénard. Dans l’expérience, Berzelius a fait réagir du tétrafluorure de silicium avec du potassium métallique, puis a purifié son produit en le lavant jusqu’à ce qu’il devienne une poudre brune. Berzelius a reconnu cette poudre brune comme le nouvel élément de silicium, qu’il a appelé silicium, un nom proposé plus tôt par Davy.

On attribue à Berzelius l’origine des termes chimiques «catalyse», «polymère», «isomère» et «allotrope», bien que ses définitions originales diffèrent radicalement de l’usage moderne. A titre d’exemple, il a inventé le terme «polymère» en 1833 pour décrire des composés organiques qui partageaient des formules empiriques identiques mais différant en poids moléculaire global, le plus grand des composés étant décrit comme «polymères» des plus petits. A cette époque, le concept de structure chimique n’avait pas encore été développé de sorte qu’il ne considérait que le nombre d’atomes de chaque élément et considérait par exemple le glucose (C 6 H 12 O 6) comme un polymère de formaldéhyde (CH 2 O) contraire à l’usage moderne. Berzelius a également développé le dualisme électrochimique.

Berzelius a été la première personne à faire la distinction entre les composés organiques (ceux contenant du carbone) et les composés inorganiques. En particulier, il a conseillé Gerardus Johannes Mulder dans ses analyses élémentaires de composés organiques tels que le café, le thé et diverses protéines. Le terme de protéine lui-même a été inventé par Berzelius, après Mulder a observé que toutes les protéines ont semblé avoir la même formule empirique et sont venues à la conclusion erronée qu’elles pourraient être composées d’un type simple de très grande molécule. Berzelius a proposé le nom parce que le matériel a semblé être la substance primitive de la nutrition animale que les plantes se préparent pour des herbivores.

Berzelius a déclaré en 1810 que les êtres vivants fonctionnent par une «force vitale» mystérieuse, une hypothèse appelée vitalisme. Dans le même ordre d’idées, il a proposé que les composés puissent être distingués selon qu’ils nécessitaient des organismes dans leur fabrication (composés organiques) ou qu’ils ne l’étaient pas (composés inorganiques). Cependant, en 1828, Friedrich Wöhler a accidentellement obtenu de l’urée, un composé organique, en chauffant du cyanate d’ammonium. Contrairement à un mythe répandu, ce n’était pas la fin de cette hypothèse vitaliste, encore moins le vitalisme en général. Mais en 1845, Adolph Wilhelm Hermann Kolbe prépara l’acide acétique à partir de précurseurs inorganiques, et dans les années 1850, Marcellin Berthelot synthétisa de nombreux composés organiques à partir de précurseurs inorganiques, fournissant une contre-preuve abondante. Le procédé Fischer-Tropsch pour la fabrication d’hydrocarbures, l’expérience de Miller-Urey et d’autres expériences de chimie prébiotique et les voies de biosynthèse fournissent encore plus de contre-évidence.

Berzelius était un correspondant prolifique avec des scientifiques tels que Gerardus Johannes Mulder, Claude Louis Berthollet, Humphry Davy, Friedrich Wöhler et Eilhard Mitscherlich. Après son long déni du fait que le chlore est un élément (proposé par Humphry Davy en 1810), le conflit a pris fin avec la découverte de l’iode en 1812.

En 1818, Berzelius fut anobli par le roi Carl XIV Johan; En 1835, à l’âge de 56 ans, il épousa Elisabeth Poppius, la fille de 24 ans d’un ministre suédois, et, la même année, fut élevée à Friherre. Berzeliusskolan, une école située à côté de son alma mater, Katedralskolan, est nommé pour lui. En 1939, son portrait est apparu sur une série de timbres-poste commémorant le bicentenaire de la fondation de l’Académie suédoise des sciences. Il mourut le 7 août 1848 chez lui à Stockholm, où il vivait depuis 1806.

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