Альфред Вернер (12 декабря 1866 — 15 ноября 1919) был швейцарским химиком , студентом ETH Цюриха и профессором Цюрихского университета . Он получил Нобелевскую премию по химии в 1913 году за предложение октаэдрической конфигурации комплексов переходных металлов . Вернер разработал основы современной координационной химии . Он был первым химиком-неоргаником, получившим Нобелевскую премию, и единственным до 1973 года. [2]
Вернер родился в 1866 году в Мюлузе , Эльзас (который тогда был частью Франции, но был аннексирован Германией в 1871 году). Он был воспитан как католик . [3] Он был четвертым и последним ребенком Жана-Адама Вернера, литейщика, и его второй жены Саломе Жанетт Вернер, которая происходила из богатой семьи. [3] Он поехал в Швейцарию, чтобы изучать химию в Швейцарском федеральном институте (политехникуме) в Цюрихе . Тем не менее, поскольку этот институт не имел права присуждать докторские степени до 1909 года, Вернер формально получил докторскую степень в Цюрихском университете в 1890 году. [3] После постдокторской учебы в Париже он вернулся в Швейцарский федеральный институт, чтобы преподавать (1892). В 1893 году он перешёл в Цюрихский университет , где в 1895 году стал профессором. В 1894 году он стал гражданином Швейцарии. [3]
В последний год своей жизни он страдал от общего прогрессирующего дегенеративного атеросклероза , особенно головного мозга, усугублявшегося годами чрезмерного употребления алкоголя и переутомления. Он умер в психиатрической больнице Цюриха. [3]
Вернер умер 15 ноября 1919 года от атеросклероза в Цюрихе в возрасте 52 лет.
В 1893 году Вернер первым предложил правильные структуры координационных соединений, содержащих комплексные ионы , в которых центральный атом переходного металла окружен нейтральными или анионными лигандами .
Например, было известно, что кобальт образует «сложный» хлорид гексамина-кобальта (III) с формулой CoCl 3 ·6NH 3 , но природа ассоциации, обозначенной точкой, была загадочной. Вернер предложил структуру [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 , в которой ион Co 3+ окружен шестью NH 3 в вершинах октаэдра. Три Cl- диссоциируют в виде свободных ионов, что Вернер подтвердил измерением проводимости соединения в водном растворе, а также анализом хлорид-анионов с использованием осаждения нитратом серебра . Позднее анализ магнитной восприимчивости был также использован для подтверждения предположения Вернера о химической природе CoCl 3 ·6NH 3 .
.png/1280px-Cis-dichlorotetraamminecobalt(III).png)
.png/1280px-Trans-dichlorotetraamminecobalt(III).png){kind=spacer}
Для комплексов с более чем одним типом лиганда Вернеру удалось объяснить количество наблюдаемых изомеров . Например, он объяснил существование двух изомеров тетрамина «Co(NH 3 ) 4 Cl 3 », зеленого и фиолетового. Вернер предположил, что это два геометрических изомера формулы [Co(NH 3 ) 4 Cl 2 ]Cl, при этом один ион Cl - диссоциирует, что подтверждено измерениями проводимости. Атом Co окружен четырьмя лигандами NH 3 и двумя лигандами Cl в вершинах октаэдра. Зеленый изомер является «транс» с двумя лигандами Cl в противоположных вершинах, а фиолетовый — «цис» с двумя лигандами Cl в соседних вершинах.
Вернер также получил комплексы с оптическими изомерами , а в 1914 году он сообщил о первом синтетическом хиральном соединении без углерода, известном как гексол с формулой [Co(Co(NH 3 ) 4 (OH) 2 ) 3 ]Br 6 .
До Вернера химики определяли валентность элемента как число его связей, не различая разные типы связей. Однако в таких комплексах, как, например, [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 , Вернер считал, что связи Co-Cl соответствуют «первичной» валентности 3 на больших расстояниях, тогда как связи Co-NH 3 , соответствующие «вторичная» или более слабая валентность 6 при более короткой длине. Эту вторичную валентность 6 он назвал координационным числом , которое он определил как количество молекул (в данном случае NH 3 ), непосредственно связанных с центральным атомом металла. В других комплексах он нашел координационные числа 4 или 8.
На основании этих и других подобных взглядов в 1904 году Ричард Абегг сформулировал то , что сейчас известно как правило Абегга , которое гласит, что разница между максимальной положительной и отрицательной валентностью элемента часто равна восьми. Это правило было использовано позже, в 1916 году, когда Гилберт Н. Льюис сформулировал « правило октетов » в своей теории кубического атома .
В современной терминологии первичная валентность Вернера соответствует степени окисления , а его вторичная валентность называется координационным числом . Связи Co-Cl (в приведенном выше примере) теперь классифицируются как ионные, и каждая связь Co-N представляет собой координационную ковалентную связь между кислотой Льюиса Co 3+ и основанием Льюиса NH 3 .
Он переехал туда со своей женой Эммой Вильгельминой, урожденной Гискер, на которой он женился 1 октября 1894 года.