阿尔弗雷德·维尔纳

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阿尔弗雷德·维尔纳
(Alfred Werner)
Alfred Werner.jpg
出生1866年12月12日
 法国上莱茵省米卢斯
逝世1919年11月15日(1919-11-15)(52岁)
 瑞士苏黎世
国籍瑞士
母校苏黎世大学
苏黎世联邦理工学院
知名于过渡金属配合物
奖项诺贝尔化学奖 (1913)
科学生涯
研究领域无机化学
机构苏黎世大学
博士导师Arthur Rudolf Hantzsch, 马塞兰·贝特洛

阿尔弗雷德·维尔纳德语Alfred Werner,1866年12月12日-1919年11月15日),是一位瑞士化学家。曾经是苏黎世联邦理工学院的学生,也是苏黎世大学的教授。1913年,以提出过渡金属复合物的八面体几何结构而获得了诺贝尔化学奖。他打下了现代配位化合物的基础,他同时也是第一个获得诺贝尔化学奖无机化学家。[1]

生平

1866年,维尔纳出生于阿尔萨斯米卢斯,他是虔诚的罗马公教会教徒。[2]他到瑞士苏黎世联邦理工学院学习化学,也在1890年于此得到博士学位。1892年,结束他在巴黎的研究后,维尔纳回到苏黎世联邦理工学院教授化学。1893年,维尔纳到苏黎世大学工作并且在1895年晋升为教授,在这一年,他也成为了瑞士公民。

研究

配位化学

1893年,维尔纳是第一位提出复合离子配位化合物的正确结构的化学家,其过渡中心的金属原子被中性或阴性配体所包围。例如可以形成一个复杂的复合体三氯化六氨合钴(化学式:CoCl3•6NH3),但这个表示方法并不能确定这个复合体是怎么构成的。因此维尔纳提出了[Co(NH3)6]Cl3,这个结构式表示Co3+离子在八面体的顶点被6个NH3所包围,而3个Cl-则解离成自由离子,维尔纳以测量水溶液中化合物的导电性及离子和硝酸银的沉淀分析证实了他的理论。之后,维尔纳的[Co(NH3)6]结构式也被磁化率的分析证明了其化学性质。

对于含有一种以上的配体的复合物,维尔纳阐明了其同分异构物的数量。例如,他解释了两个四胺的同分异构物(Co(NH3)4Cl3),他认为这是两个几何异构体,结构式为[Co(NH3)4Cl2]Cl,以电导率的测量证明了其中一个离子被分离,而原子则在八面体的顶点被4个NH3和两个配体所包围。反式的两个配体(见图中绿色圆圈)在相反位置;顺式的则在相邻位置。

维尔纳也制备光学异构体的复合物,在1914年他发表了第一个人工合成的无手性化合物:[Co(Co(NH3)4(OH)2)3]Br6

价的性质

在维尔纳之前的化学家,以键的数量定义元素的价数而没有考虑到键的性质。然而,以[Co(NH3)6]Cl3作为例子,维尔纳认为长距离的Co-Cl键是主要价且价数为3;而较短距离的Co-NH3键则是次要价且价数为6,他将这个数字定义为直接连结到中心金属原子的分子数的配位数。在其他复合物,他也发现了4或8的配位数

其他相似的看法有1904年理查德·阿贝格所提出的阿贝格原则,他指出一个元素的最大正负价差为8。这个原则在1916年时被吉尔伯特·路易斯用来证明他所提出的立方原子的八隅体规则

在现代用词上,维尔纳所提出的主要价数对应为氧化数;次要价数则对应为配位数。[Co(NH3)6]Cl3的Co-Cl键是离子键;Co-NH3键则是作为路易斯酸的Co3+及作为路易斯碱的NH3所形成的配位共价键。

连结

参考资料