Charles-Alain Marie Berthelot, né le 16 septembre 1820 à Paris et décédé le 3 mai 1904 à Sceaux (Hauts-de-Seine), est un chimiste français.
Il a été élève de Jean-Baptiste Dumas à l'École normale supérieure de la rue d'Ulm, puis professeur de chimie analytique à la Faculté des sciences de Paris (1848) et à l'École normale supérieure (1862).
Berthelot est connu pour son travail sur les réactions chimiques en équilibre, notamment le cycle de Berthelot, et ses recherches dans le domaine des explosifs. En 1858, il invente avec Marcellin Berthelot une méthode d'analyse des nitrates, la « distillation de Berthelot-Berthelot », qui devient l'une des méthodes les plus utilisées pour analyser ces composés.
En 1862, il est nommé directeur de l'École pratique des hautes études et professeur à la Faculté des sciences de Paris en chimie inorganique, ainsi qu'au Collège de France. En 1875, il devient ministre de l'Instruction publique sous le Second Empire et travaille pour réformer l'enseignement supérieur français.
Berthelot est fait chevalier de la Légion d'honneur en 1849, puis officier en 1860. Il est élu à l'Académie française le 25 février 1870. En 1887, il reçoit la moitié du prix Nobel de chimie pour ses travaux sur les équilibres chimiques et leurs applications pratiques.
En 1900, Berthelot est reconnu comme l'un des pères fondateurs de la thermochimie. Il a également travaillé dans d'autres domaines de la science tels que la physique et la géologie.
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