Jacob Berzelius Kimdir?

Giriş

Görsel 1: 1779-1848 yılları arasında yaşadı.

Jacob Berzelius modern kimyanın kurucularından biridir. Dalton Atom Teorisi’nin onaylanmasına ön ayak olmuştur, ayrıca Mendeleyev’in periyodik tablosunun temelinde yatan elementlerin atom ağırlıklarının doğru ölçümünü yapan ilk kişidir. Seryum, toryum ve selenyum adında üç kimyasal elementi keşfetmekle birlikte elementleri sembolize etmek için bir ya da iki harfin kullanıldığı modern sembolizasyon yöntemini geliştirdi. Kataliz olgusunu adlandırıp tanımladı ve ayrıca bugünlerde iyonik bağ olarak adlandırdığımız kimyasal bağların elektrostatik çekim ile nasıl oluşturulabildiğini açıkladı.

Başlarken

Jöns Jacob Berzelius 20 Ağustos 1779’da İsveç’in Doğu Gotland Eyaleti’nin Vaversunda mahallesinde doğdu. Annesi Elizabeth Dorothea Sjösteen ve babası bir lisede öğretmenlik yapan Samuel Berzelius idi. Jacob’ın ebeveynlerinin ikisi de kilise papazı olan ailelerden geliyorlardı.

Zor Zamanlar

Jacob henüz dört yaşındayken babası hayatını kaybetti.

İki yıl sonra annesi Anders Eckmarck adında, ileride Jacob’a okuma yazma ve doğayı öğretecek olan bir papazla evlendi. Ne yazık ki Jacob 9 yaşındayken annesi de arkasında Anders’ın bakmak zorunda olduğu yedi çocuğu ve Jacob’ı bırakarak hayatını kaybetti.

1791 yılında,  Jacob 12 yaşındayken, üvey babası yeniden evlendi. Bunun üzerine Jacob amcası Magnus Sjösteen ile yaşamak üzere onun yanına taşındı. Sjösteen’in eşi kendi yedi çocuğunu yetiştirmek için çabalayan bir alkolikti. Bu nedenle Jacob, daha çok ev dışında zaman geçirerek mümkün mertebe ona engel olmamaya çalıştı.

Lise

Jacob 1793 yılının baharında, 13 yaşındayken, yatılı öğrenim ücretini tahsil etmek için varlıklı öğrencilere para karşılığı özel ders verdiği Linköping Katedral Okulu’na başladı. Buradayken katedral hakkındaki eğitimlere pek ilgi göstermedi, zamanını ve özverisini avlanmayı sevdiği ve hevesli bir böcek koleksiyoneri haline geldiği dışarıda, doğada harcadı.

“Eve geldiğimde odamı dolduran ve çoğu nadir rastlanan türlerden oluşmak üzere 369 farklı böcek örneği içeren koleksiyonumu yeniden düzenledim.” Jacob Berzelius, Okul Günlüğü.

Jacob tatilleri süresince çiftliklerde çalıştı, çocuklara özel ders verdi ve hem fiziksel hem de zihinsel olarak gösterdiği bu üstün çaba onu güçlü kıldı. Jacob gecelerini depolarda uyuyarak geçiriyordu, hayat hiç kolay değildi.

“Yemekten sonra Anne Ingri saçımdaki tüm bitleri taradı ve saçımı tuzlu soda (potasyum hidroksit) ile yıkadı.” Jacob Berzelius, Okul Günlüğü.

Uppsala Üniversitesi

Berzelius okul hayatı boyunca bir miktar tembeldi. Yine de doğa bilimlerine oldukça ilgi duyan gerçek bir dâhiydi. Hatta yerel piskopos, Uppsala Üniversitesi’ne yazdığı bir mektupta Berzelius’un okula öğrenci olarak kabul edilmesi için öneride bulunmuştu.

Berzelius Uppsala’da tıp okumayı seçti çünkü ilgi alanlarını eşleştirmiş ve tıbbın kendisine finansal güven sağlayacağına karar vermişti. Buraya 1797 yılında kaydoldu ancak parası bitmişti ve bu nedenle çalışmalarını bırakmak zorunda kaldı. 1798 yılının sonbaharında, 19 yaşındayken, üç yıllık burs kazandıktan sonra okula ve çalışmalarına geri döndü.

Uppsala Üniversitesi dünyanın en güçlü kimya departmanlarından birine sahipti ve kimya dersi tıp öğrencilerinin aldığı ilk derslerden biriydi. Berzelius konuları çok sevmiş ve hatta odasındaki bir dolapta deneyler yapmaya dahi başlamıştı.  Carl Scheele’in yirmi yıl önce Uppsala’da yapıp oksijeni keşfettiği deneyi yapmaya çalıştı. Berzelius deneyinde başarılı oldu ve sonuç onu adeta mest etti.

“Gazın içinde tutulurken parlayan çubuğun penceresiz laboratuvarımı tutuşarak aydınlatması gibi saf bir içsel hazzı nadiren de olsa yaşadım.” Jacob Berzelius.

Alessandro Volta 1800 yılında elektrik bataryasını icat ettiğinde Berzelius kendi eğlencesi için hızlıca bir elektrik bataryası yaptı.

1802 yılında tıp fakültesinden elektriğin varisli ülserler ve felç dahil insan vücudunda ne gibi etkileri olduğunu konu alan bitirme tezi ile doktor olarak mezun oldu.

Jacob Berzelius ve Kimya

İlk Adımlar: Tuzun Elektrolizi

Berzelius bir tıp adamı olsa da, kalbi onu kimya alanına çekiyordu. Üniversitenin profesörlerinden birinin yanında ödeme almadan yardım amaçlı çalışıyordu. Burada, kariyerinin ilerleyen dönemlerinde deneylerinde ihtiyaç duyarken kullanacağı cam aletleri hazırlayabileceği altyapıyı sağlayan cam üfleme biçimlerini öğrendi.

Berzelius, bir madenin sahibi olan Wilhelm Hisinger için yemek öğünleri karşılğında su analistliği yaptı. 1803-1805 yılları arasında Berzelius ve Hisinger birlikte piller hakkında yapılmış en eski deneylerden bazılarını yaptılar; bu deney suda çözünmüş tuzları bileşenlerine ayırmayı temel alıyordu, asitler bir elektrik direğine giderken, alkaliler karşı kutba gidiyordu.

1806 yılında Humphry Davy, kuru tuzları bileşenlerine ayırmak için pilleri kullanarak potasyum ve sodyum dahil olmak üzere birkaç yeni element keşfetti ve onları izole etti. Davy ve Berzelius çalışmaları hakkındaki mektuplaşmalarıyla verimli bir değişim yapıyor ve bundan gerçekten zevk alıyorlardı.

Seryumun Keşfi – Kimya Profesörü

1803’te, Berzelius ve Hisinger oldukça nadir rastlanan tungsten mineralini analiz ettiler ve önceden bilinmeyen metalik bir element içerdiğini keşfettiler.  Bu yeni elemente, Giuseppe Piazzi’nin 1801 yılında keşfettiği cüce gezegen Ceres’in anısına Seryum adını koymaya karar verdiler.

Keşfine rağmen, Berzelius’un bir doktor olarak kazandığı maaş çok azdı. Berzelius maddi zorluklar yaşayan bir arkadaşına kredi garantisi vermişti, bu arkadaşı iflas etti ve Berzelius’u yeme içme gibi temel ihtiyaçlarını dahi zor karşılayabileceği kadar az bir parayla bıraktı; öyle ki, yakınları, Berzelius’un bir deri bir kemik kalmış görüntüsünden endişelenmeye başlamıştı.

1807 yılında, 28 yaşındayken, Berzelius Stockholm’daki tıp üniversitesinin Karolinska Enstitüsü’ne kimya profesörü olarak atandı.

Laktik Asit

Berzelius 1808 yılında, ilk olarak sütte rastlanan laktik asidin, kas dokusunda da bulunduğunu keşfetti. Keşiften bir süre sonra laktik asidin iki optik izomer şeklinde var olduğunu da ortaya koydu.

Atom Teorisi

John Dalton 1808 yılında şimdilerde Dalton’un Kanunu’ olarak bildiğimizi, kitabı “Kimya Felsefesinin Yeni Sistemi”’nde yayınladı. Dalton kitabında, atomların varlığı ve her bir farklı element atomunun farklı atom kütlesine sahip olduğu yönündeki fikrini açıkladı.

Berzelius, Dalton’un teorisinin doğruluğundan emin olmasa da, teorinin doğru olması durumunda kimyanın temeli için ne kadar önem arz edeceğinin bilincindeydi.

Dalton’un teorisi kanıtlanmamıştı ve bunun önündeki en büyük engel, atom ağırlıklarını doğru ölçmesinin mümkün olmamasıydı.

Berzelius Atom Ağırlıklarını Ölçer

Berzelius bu kez de eğer atomlar varsa bunların ağırlıklarını keşfetmek için mamut serisi ölçümlerine ve kimyasalların analizlerine başlamıştı. Atom ağırlıklarını direkt olarak ölçemedi, ancak oksijen “atom”larının ağırlıklarını diğer element atomlarının ağırlıklarıyla karşılaştırmak üzere referans olarak kullanmaya karar verdi.

İlk olarak gaz reaksiyonları üzerinde çalıştı ve 1818 yılında gaz olarak çalışabileceği elementler için doğru bir atom ağırlıkları tablosu oluşturarak gerektiğinde onları buharlaştırdı.

Berzelius sonraki yıllarda metallerin atom ağırlıklarını elde etmek için oksijenin metallerle verdiği tepkimeler üzerine çalıştı. Bunlardan yanlış çıkarım yapmak oldukça kolaydı çünkü bazı metal atomları tek bir oksijen atomuyla, bazıları ise iki ya da üç oksijen atomuyla birleşiyordu. Berzelius 1826 yılında Dulong-Petit Kanunu ve Eilhard Mitscherlich’in izomorfizm keşfi gibi diğer kimyagerlerin son keşiflerini ve kendisine ait bir dizi dahiyane yöntemi kullanarak yeni bir atom ağırlıkları tablosu yayınladı. Berzelius’un atom ağırlıkları tablosu, bugünün penceresinden bakıldığında bile dahicedir.

Berzelius’un tespit ettiği atom ağırlıkları Dalton’un atom teorisinin daha geniş bir çevre tarafından kabul görmesini ve Dmitri Mendeleyev’in 18969 yılında yayınladığı periyodik tablonun ortaya çıkmasını sağladı.

Sinir Krizi

Berzelius’un element atomlarının ağırlıklarını belirlemekteki başarısı dikkat çeken bir güç gösterisiydi. Bunu başarmak için iki binden fazla kimyasal bileşiği sentezledi, ardından saflaştırdı ve analiz etti. Tüm bu aşamaların doğruluğundan emin olmak adına her adımı birkaç tekrar halinde gerçekleştirerek çalıştı. Aslında çalışmalar oldukça zordu, tüm bu zorluklar neticesinde Berzelius 1818 yılında bir sinir krizi geçirdi. Doktorunun tavsiyesi işini bırakması ve seyahat etmesi yönünde olsa da Berzelius Paris’te bir yılını geçirdi, ancak tüm zamanının kimyaya ayırarak. Buna rağmen Berzelius gerçek anlamda iyileşmişti.

Daha Çok Element Keşfi

Berzelius 1815’te toryumu, 1817’de ise Johan Gahn ile birlikte selenyumu keşfetti. Yine 1817 yılında, Berzelius’un labaratuvarında çalışan Johan Arfwedson, lityumu keşfetti. Bundan 7 yıl sonra Berzelius, yeterli saflıktaki ilk silikonu, özelliklerini saptamak için üretti.

Kimya Sistematiği Yapmak

Bilim insanları çalışmaları hakkında yazdıkları yazılarda, element ve bileşikleri tanımlamak için çeşitli isimler ve farklı görsel yöntemler kullanıyorlardı. Elementlerin, çalışmalara dahil olan bilim insanlarının ana diline göre farklı isimleri vardı, tutarlılık yoktu.

Berzelius, elementleri temsil etmek için bir veya daha fazla harf kullanarak şu anda kullandığımız adlandırma sistemini tasarladı. Örneğin, keşfettiği ilk element olan seryum Ce olarak gösterilir, sembollerse elementlerin Latince karşılığına göre seçilir.

Katalizörler

Katalizörler kimyasal bir reaksiyonda tüketilmeyen ancak reaksiyonu hızlandıran, kimyada büyük öneme sahip maddelerdir. Enzimler halinde organik kazalizörler olmadan gelişmiş yaşam biçimleri var olamaz. Sanayide; plastik gibi, çevremizdeki pek çok şeyi oluşturan ya da yok eden kimyasal reaksiyonlar, katalizörler olmadan gerçekleşemezdi.

Berzelius, katalizin varlığını keşfetti ve 1835 yılında yazdığı bir yazıyla onu resmi olarak adlandırdı.

“Maddelerin dönüştürülmesine neden olan, birnevi ajan rolündeki kataliz bileşiklere katılmamanın yanında değişmeden kalabilir, bunların nedeni bilinmediğinden katalizörler bir iç güç tarafından çalıştırılır.” Jacob Berzelius

Kimyasal Bağ

Berzelius’un pillerle çalışması, pozitif yüklü bir iyonun negatif yüklü bir iyonu elektrostatik çekim yoluyla çekmesiyle kimyasal bağların oluştuğunu düşünmesini sağladı. Bugün bu bağ iyonik bağ olarak anılıyor.

Berzelius bunlar dışında, birden fazla bağın var olabileceğinin farkında değildi. Bu nedenle iki özdeş hidrojen atomunun bir H2 molekülü oluşturmak için nasıl bir araya gelebileceğini açıklayamadı. Aslında bu açıklama Gilbert Lewis’in atomların iyonik bir bağ oluşturmak için değiş tokuş yapmak yerine kovalent bağ oluştumak için elektronları paylaşabileceğini öne sürdüğü 1916 yılına kadar bekleyecekti.

Berzelius’un Kimya Ders Kitabı

Berzelius’un Kimya Ders Kitabı dünya çapında ünlendi. Kimya hakkında bilinen her şeyi anlattığı kitabını, düzenli olarak güncelledi.

Başarıları

Berzelius sayısız ödül aldı ve 1818’de Kral Karl tarafından İsveç soylularının bir üyesi oldu. Soyluların sosyal hayatından kaçındı, diğer bilim insanlarıyla bilgi alışverişi yapmayı tercih etti.

“….aktif bir bilim insanı, asla sosyal eğlenceden zevk alan veya veren bir kişi olmaya güvenmemelidir.” Jacob Berzelius

Bazı Kişisel Detaylar ve Son

Berzelius, 1835’te bir bakanın kızı olan Elisabeth Poppius ile evlendi.  Berzelius 56 yaşındayken Elizabeth 24 yaşındaydı. Çocukları yoktu.

İlerleyen yıllarda Berzelius onu tekerlekli sandalyeye mahkum eden hastalığı GUT da dahil olmak üzere pek çok sağlık sorunuyla karşı karşıya kaldı. Bunların çoğu kimyasallarla fazla vakit geçirmesinden kaynaklanıyordu.

Jöns Jacob Berzelius, 7 Ağustos 1848’de Solna mezarlığına gömüldüğü Stockholm’de 68 yaşında hayatını kaybetti.

Kaynak: https://www.famousscientists.org/jacob-berzelius/

Görsel Kaynak: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Berzelius,_J%C3%B6ns_Jacob_(1779-1848)_CIPB1122.jpg

Editör: İrem Ezgi Ustaoğlu