05/10/2026 · VietTechies · Biên tập
Trong thời gian học y khoa tại Đại học Uppsala, nhà nghiên cứu Thụy Điển Jöns Jakob Berzelius (1779–1848) đã đọc về pin điện của nhà vật lý người Ý Alessandro Volta và tự tay chế tạo một bộ pin cho riêng mình. Ban đầu, ông ứng dụng thiết bị điện này vào khoa học y học và viết luận văn tốt nghiệp về tác động của dòng điện đối với bệnh nhân mắc bệnh. Theo Viện Lịch sử Khoa học (Science History Institute), dù các liệu pháp điều trị y khoa này không mang lại cải thiện lâm sàng rõ rệt nào, dự án đã mở ra chặng đường nghiên cứu suốt đời của Berzelius về các hiện tượng điện hóa. Đến năm 1807, ông được bổ nhiệm làm giáo sư tại Trường Y ở Stockholm, cơ quan về sau trở thành Viện Karolinska.
Sự nghiêm ngặt về định lượng và Định luật tỷ lệ không đổi
Tại Viện Karolinska, Berzelius đã xây dựng một phương pháp nghiên cứu phòng thí nghiệm vô cùng hệ thống. Khác với nhiều nhà hóa học cùng thời vốn làm việc đơn độc hoặc tiến hành thử nghiệm tự phát, ông thường xuyên thực hiện các chương trình gồm hàng trăm thí nghiệm chính xác. Vào năm 1808, khi đang soạn thảo tập đầu tiên cho cuốn sách giáo khoa hóa học y khoa Lärbok i Kemien, ông bắt đầu một cuộc điều tra định lượng quy mô lớn về các phản ứng hóa học vô cơ. Thông qua chuỗi thử nghiệm liên tục này, ông đã thiết lập định luật tỷ lệ không đổi, chứng minh một cách thuyết phục rằng các nguyên tố trong hợp chất vô cơ liên kết với nhau theo tỷ lệ khối lượng cố định và có thể dự đoán được.
Thiết kế ngôn ngữ chung cho các nguyên tố
Để hệ thống hóa lượng dữ liệu khổng lồ thu thập từ các thí nghiệm định lượng, Berzelius nhận ra rằng ngành hóa học cần một ngôn ngữ ký hiệu đơn giản và rõ ràng. Ông đã sáng tạo ra hệ thống ký hiệu hóa học hiện đại, đại diện cho các nguyên tố bằng những chữ viết tắt tiêu chuẩn như H cho hydro, O cho oxy, C cho cacbon, Ca cho canxi và Cl cho clo. Dù các nhà hóa học ngày nay viết tỷ lệ nguyên tử dưới dạng chỉ số dưới, Berzelius ban đầu ghi các tỷ lệ kết hợp này ở dạng chỉ số trên. Khung ký hiệu hợp lý này giúp các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới dễ dàng trao đổi về công thức hóa học mà không cần dựa vào những mô tả dài dòng bằng lời.
Phân lập nguyên tố và đo lường khối lượng nguyên tử
Song song với công trình lý thuyết, Berzelius còn là một nhà phân tích phòng thí nghiệm xuất sắc, người đã mở rộng danh mục vật chất hóa học thời bấy giờ. Bằng các quy trình phân lập cẩn trọng, chính ông đã phát hiện ra các nguyên tố hóa học xeri, seleni và thori, trong khi các học trò nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của ông đã tìm ra liti và vanadi. Nhờ sử dụng cân phân tích chính xác cùng các kỹ thuật thực nghiệm tài tình, Berzelius đã tính toán khối lượng nguyên tử cho hầu hết các nguyên tố hóa học được biết đến trong thời đại của mình, tạo nên nền tảng định lượng cần thiết cho sự phát triển sau này của thuyết nguyên tử.
Thuyết lưỡng tính điện hóa và cải tổ viện nghiên cứu
Berzelius tiếp tục mở rộng các nguyên tắc tổ chức của mình sang những lĩnh vực lý thuyết và thể chế rộng lớn hơn. Dựa trên những quan sát điện hóa sơ khởi của bản thân và Humphry Davy, ông đã đề xuất thuyết lưỡng tính điện hóa, cho rằng các hợp chất hóa học được tạo thành nhờ sự trung hòa lẫn nhau giữa các điện tích trái dấu. Ông cũng cải tổ ngành khoáng vật học khi phân loại khoáng vật theo thành phần hóa học thay vì dựa vào cấu trúc tinh thể bên ngoài. Từ năm 1818 đến năm 1848, Berzelius đảm nhiệm vị trí Thư ký Thường trực của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, biến một tổ chức từng ngưng trệ thành một trung tâm hoạt động sôi nổi, xuất bản các báo cáo thường niên về tiến trình hóa học ở châu Âu.
Hạ tầng nền tảng cho ngành hóa học hiện đại
Hệ thống ký hiệu nguyên tố chuẩn hóa của Berzelius—với các chữ cái quen thuộc như H, O và C—cùng phương pháp phân loại khoáng vật theo hóa học đã đặt ra hạ tầng thiết yếu cho ngành hóa học hiện đại ngày nay. Nhờ chuyển đổi những quan sát thực nghiệm rời rạc thành một ngôn ngữ ký hiệu chính xác đi kèm khối lượng nguyên tử được tính toán kỹ lưỡng, công trình của ông đã đưa hóa học trở thành một ngành khoa học quốc tế mang tính định lượng và tổ chức chặt chẽ.
Ảnh minh họa do AI tạo, không phải ảnh tư liệu.
Nguồn: Jöns Jakob Berzelius