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¿Qué hizo famoso al químico que educó al emperador Alejandro II y Dmitry Mendeleev?

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© Общественное достояние

Los historiadores de las ciencias naturales pusieron a Germain Henri Hess a la par con Lomonosov y Mendeleev, llamándolo uno de los más grandes químicos rusos. ¿Por qué muchas de sus obras se publicaron en francés y alemán y se tradujeron al ruso solo después de muchos años?

En 1826, un joven médico llegó a Irkutsk, quien fue asignado a trabajar inmediatamente después de graduarse de una universidad médica. Recorrió miles de kilómetros a caballo para superar la distancia desde Dorpat, donde se encontraba su universidad (ahora Tartu, Estonia), hasta Siberia. Fue un momento en el que incluso los graduados más talentosos fueron enviados para experimentar en provincias que realmente necesitaban personal. Por lo tanto, cuando Germain Henri Hess comenzó a luchar contra la epidemia local de "enfermedades oculares" y muchas otras enfermedades, ninguno de sus pacientes podía siquiera imaginar que se trataba de un hombre cuya carrera fue seguida con gran interés por la Academia de Ciencias de San Petersburgo.

Дерптский университет
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El motivo de esta atención fue una brillante tesis (según el Decano de la Institución Educativa, el alumno tenía "conocimientos que rara vez nadie mostraba ni siquiera al obtener un doctorado") continúo con una pasantía a Estocolmo. Allí, el joven Hess tuvo la oportunidad de trabajar durante seis meses con el gran químico sueco Jöns Jacob Berzelius, autor de conceptos como "química orgánica", "catálisis", "isomería", "alotropía". Fue él quien introdujo el simbolismo químico moderno en uso, aclaró los pesos atómicos de los elementos conocidos y determinó la composición porcentual de más de dos mil compuestos. ¡Solo podrías soñar con una pasantía así! El estudiante absorbió todas las lecciones de su maestro con particular celo y obtuvo una alta evaluación de sus habilidades.

¿Qué hacía el médico en los laboratorios de química?

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Фото © Йёнс Берцелиус

Germain Henri Hess nació en 1802 en Ginebra en el seno de una familia de artistas. Cuando tenía tres años, la familia se mudó a Rusia, donde su padre fue invitado a trabajar como institutriz. Aquí, el niño, que al nacer se llamó Germain Henri Hess, fue renombrado sin pensarlo dos veces como Germain Ivanovich Hess y se instaló con sus padres en la granja principal. Recibió una buena educación primaria gracias a los maestros que enseñaban a los hijos del dueño de la finca y que aceptaron en su tiempo libre estudiar con un niño curioso.

En su juventud, Hess se mudó a Dorpat, donde después de una escuela privada y estatal, ingresó en la Facultad de Medicina de la universidad local. Sin embargo, no le atraía demasiado la profesión de médico, sino que le interesaban las ciencias naturales, en particular la química, que se enseñaba a un alto nivel en la universidad.

Por lo tanto, después de graduarse de la Institución educativa, una vez en Irkutsk, además de sus responsabilidades médicas directas, el joven realizó investigaciones en el campo de la mineralogía y la geología. Participó en expediciones en los Urales y Transbaikalia, analizó la composición y las propiedades de las aguas minerales locales y las rocas, incluso descubrió cuatro nuevos minerales: uvarovita, hidroboracita, vertit y folbortita.

Todo esto dejó una huella imborrable en la Academia de Ciencias y en 1928 fue elegido como adjunto de química. Al regresar a San Petersburgo, Germain Ivanovich finalmente se dio cuenta de que quería dedicar su vida a esta ciencia. Al pensar a qué especialidad dar preferencia, inventó un instrumento para determinar la humedad de la atmósfera (1929) y escribió varios artículos científicos sobre temas de geología. Para algunos, podría haber sido la corona de la carrera, para Hess, solo el "calentamiento antes de la pelea".

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Фото © Оснащение кабинетов химии в Российской империи на рубеже 18-19 веков

A principios del siglo XIX, el estudio de la química en Rusia, el nivel de investigación realizado y los resultados obtenidos, estaban muy por detrás de los europeos. Las guías de estudio escritas en ruso no reflejan logros modernos y presentan en sus páginas el "ayer" de la ciencia. Germain Ivanovich se comprometió a corregir la situación. Para empezar, instaló un laboratorio en una de las habitaciones de su propio apartamento y luego obtuvo fondos para el desarrollo de un laboratorio químico dentro de las paredes de la Academia de Ciencias: la compra de sustancias y equipos nuevos. Esto le permitió comenzar su investigación en serio.

El primer éxito fue la redacción en 1831 del libro de texto "Los fundamentos de la química pura", que causó sensación en la comunidad académica y se considera el prototipo de los "Fundamentos de la química" de Mendeleev. En libro de texto el científico examinó 54 elementos (cuerpos simples), los compuestos inorgánicos más importantes, describió la química orgánica y el análisis químico, y enumeró los instrumentos y técnicas. La interpretación teórica de todos los experimentos descritos estaba en el nivel más avanzado para ese momento. Durante los siguientes 30 años, el libro de texto fue el principal en las universidades rusas. Fue utilizado no solo por Dmitry Ivanovich, sino también por Butlerov, Zinin, Voskresensky.

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Por cierto, la conexión de Hess con Mendeleev es mucho más fuerte de lo que podría parecer a primera vista. Al escribir su trabajo, Germain Ivanovich se propuso determinar el orden en el que deben describirse los elementos químicos. Presentó su propia clasificación, dividiéndolos en 5 grupos separados, similares en sus propiedades.

El científico escribió: "Todavía está muy lejos de ser natural, pero sin embargo combina elementos y grupos muy similares, y con la expansión de nuestra información se puede mejorar". Casi 40 años después, Dmitry Ivanovich Mendeleev estaba desconcertado por esta pregunta y creó una tabla periódica que, con su apariencia, literalmente cambió el mundo.

Otro mérito de Hess, que en ese momento se convirtió en académico de la Academia de Ciencias, fue el desarrollo de la terminología química rusa, que utilizó en el libro de texto. Resultó ser tan exitoso que la nomenclatura, complementada por Mendeleev, se usa hasta el día de hoy.

Los logros del académico llegaron a la Familia Real y fue invitado a enseñar los conceptos básicos de las ciencias naturales a Tsarevich Alexander, el futuro emperador Alejandro II (1832-1836). En paralelo, comenzó a dar clases en las mejores Instituciones de Educación Superior del país, tratando de elevar el estatus de la química en sus programas educativos.

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Entonces, en 1832, Germain Ivanovich tomó un departamento especializado en el Instituto de Minería. El científico introdujo clases sistemáticas de química analítica, que hasta ese momento casi habían sido ignoradas en el instituto. Pronto logró que se convirtiera en una de las principales materias de la docencia en la universidad. Como profesor, Hesse trabajó en el Instituto de Minería durante 17 años. Además, "por trabajos especiales y éxitos en la enseñanza" se le otorgó un anillo con el monograma imperial.

Pero aun así, la esfera principal de la actividad del científico no era la educación en absoluto. Es ampliamente conocido, en primer lugar, como el fundador de la termoquímica moderna. Esta sección está dedicada a los efectos térmicos que acompañan a los procesos químicos y físico-químicos. Por supuesto, el estudio de tales fenómenos por parte de los investigadores comenzó mucho antes, pero nadie los abordó de manera sistemática y resuelta. Por ejemplo, Lomonosov, en el curso de sus experimentos, determinó los calores de disolución y Richman, el cambio de temperatura al mezclar líquidos.

Hoy en día, los historiadores europeos llaman al francés Marcellin Berthelot y al danés Julius Thomsen los fundadores de la termoquímica, pero en realidad, Germain Ivanovich estuvo más de 20 años por delante de ellos, formulando leyes fundamentales en 1840.

Inicialmente, concluyó que el calor liberado durante las reacciones químicas puede servir como una medida de la afinidad química: "Cuanto más fuerte es la afinidad mutua, más calor se libera".

Este pensamiento lo llevó a la ley de constancia de las sumas de calor ("Ley de Hess"): el efecto térmico de una reacción química depende solo del tipo y estado de las sustancias iniciales y productos de reacción y no depende de la trayectoria de su curso.

Por lo tanto, durante la formación de un compuesto, siempre se libera la misma cantidad de calor, independientemente de si este compuesto se forma directa o indirectamente y en varios pasos. El significado práctico de esta afirmación es que hizo posible calcular los efectos térmicos de una amplia variedad de procesos químicos. Además, el científico se acercó a la ley de conservación de la energía, una de las principales en termodinámica.

Finalmente, el tercer postulado está dedicado a la termoneutralidad: “Si tomamos dos soluciones de sales neutras que tienen la misma temperatura y forman dos nuevas sales durante la descomposición de intercambio, entonces la temperatura de su mezcla no cambiará. Como resultado, estas soluciones neutras, al mezclarse entre sí, resultan ser termoneutrales”.

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Sería un error creer que Germain Ivanovich se dedicó exclusivamente a la ciencia fundamental. Como cualquier científico talentoso, tuvo que resolver problemas de la producción industrial que el liderazgo del país le había puesto en gran número. Por ejemplo, por orden del Departamento de Artillería, hizo papel ignífugo para cargas y mechas, se dedicó al desarrollo de un líquido anticorrosión que protege el acero y el hierro del óxido, investigó la composición del aceite caucásico y los gases de Bakú.

Pero el desarrollo aplicado más popular del gran químico fue su invención de un medidor de alcohol, con la ayuda del cual se determinó la fuerza del alcohol en el Imperio Ruso durante muchos años. Entonces dijeron - "grado según Hess".

Este instrumento tenía una gran demanda, lo que no se podía decir de la termoquímica. Un extenso ciclo de artículos científicos, lamentablemente, no encontró reconocimiento en Rusia durante su vida de académico. Los trabajos se publicaron activamente en Francia y Alemania, a donde se trasladaron las investigaciones en esta disciplina. La química moderna recién estaba emergiendo en nuestro país y los científicos nacionales aún estaban muy lejos de las leyes de liberación de calor. Se puede decir que solo el conocimiento de Hess con famosos químicos de Europa occidental y la fama de su trabajo en el extranjero no lo dejaron caer en el olvido total en casa. A finales de los años 50, tras la muerte de Germain Ivanovich, sus obras fueron oportunas y finalmente fueron traducidas al ruso. Sin embargo, no vivió para ver esto, muriendo en 1850 a la edad de 48 años.