Alfred Werner
FRANZÖSISCH GEBORENER SCHWEIZER CHEMIKER
1866-1919
Alfred Werner, der Begründer der Koordinationschemie, wurde am 12. Dezember 1866 in Mülhausen, Elsass, Frankreich (1870 an Deutschland angegliedert) geboren. Er war das vierte und letzte Kind von Jean-Adam Werner, einem Gießereiarbeiter und Schlosser, und seiner zweiten Frau Salomé Jeanette Tesché, der dominierenden Figur im Hause Werner und Mitglied der wohlhabenden Familie Tesché. Obwohl die meisten von Werners Artikeln in deutscher Sprache und in deutschen Zeitschriften veröffentlicht wurden, blieben seine kulturellen und politischen Sympathien bei Frankreich. Der Geist der Rebellion und des Widerstands gegen Autoritäten, der seine Kindheit und Jugend prägte, mag zur Entwicklung seiner revolutionären Koordinationstheorie beigetragen haben.
Werner besuchte die École Libre des Frères (1872-1878) und anschließend die École Professionelle (1878-1885), eine technische Schule, an der er Chemie studierte. Während seines obligatorischen Militärdienstes in der deutschen Armee (1885-1886) besuchte er Chemievorlesungen an der Technischen Hochschule in Karlsruhe. Anschließend besuchte er das Eidgenössische Polytechnikum, die heutige Eidgenössische Technische Hochschule, in Zürich, Schweiz, wo er 1889 ein Diplom in technischer Chemie erwarb. Er promovierte 1890 an der Universität Zürich.
Zwischen 1890 und 1893 verfasste Werner die drei wichtigsten theoretischen Arbeiten seiner Karriere. Seine Dissertation (1890, gemeinsam mit seinem Lehrer Arthur Hantzsch verfasst), ein echter Klassiker der wissenschaftlichen Literatur zum Thema Stereochemie, erweiterte Joseph Achille Le Bel und Jacobus Henricus van’t Hoffs Konzept der tetraedrischen Kohlenstoffverbindung (1874) auf die Stickstoffverbindung. Es erklärte viele rätselhafte Paradoxien der geometrisch isomeren, dreiwertigen Stickstoffverbindungen und stellte die Stereochemie der Stickstoffverbindungen auf eine solide theoretische Grundlage.
Werners zweite theoretische Arbeit (1891) – seine Habilitationsschrift (ein Originalartikel, der Voraussetzung für die Lehrtätigkeit an einer Universität war) – stellte sich gegen August Kekulé, den obersten Architekten der organischen Strukturchemie: Er ersetzte Kekulés Fokus auf starr gerichtete Valenzen durch eine flexiblere Theorie, die Affinität als eine etwas wolkenartige, anziehende Kraft betrachtete, die vom Zentrum eines Atoms ausgeht und in alle Richtungen gleichermaßen wirkt. Während des Winters 1891-1892 arbeitete Werner an thermochemischen Studien am Collège de France in Paris mit Marcellin Berthelot, kehrte dann aber nach Zürich zurück, um Privatdozent am Polytechnikum zu werden.
1893, im Alter von sechsundzwanzig Jahren, wurde Werner zum außerordentlichen Professor an der Universität Zürich ernannt, was vor allem dem Ruhm zu verdanken war, den er fast über Nacht durch seinen dritten Artikel erlangte, in dem er seine revolutionäre, umstrittene Koordinationstheorie darlegte (die ihm in einem Traum erschienen war). Obwohl er nur über begrenzte Kenntnisse in anorganischer Chemie verfügte, wachte er um 2 Uhr morgens mit der Lösung eines langjährigen Rätsels auf, das sich um die so genannten „molekularen Verbindungen“ drehte. Er war ein fesselnder Dozent und begnadeter Forscher und wurde 1895 zum ordentlichen Professor befördert.
Werner verwarf Kekulés Unterscheidung zwischen „Valenz“-Verbindungen, die sich hervorragend mit der klassischen Valenztheorie erklären lassen, und „molekularen Verbindungen“, die dies nicht tun. Werner schlug einen neuen Ansatz vor, bei dem die Konfigurationen einiger Verbindungen – Metallamine (jetzt manchmal als „Werner-Komplexe“ bezeichnet), Doppelsalze und Metallsalzhydrate – logische Folgen ihrer Koordinationszahlen (ein neues Konzept) und zweier Arten von Wertigkeit, der primären und der sekundären, waren. Für Verbindungen mit der Koordinationszahl sechs postulierte er eine oktaedrische Konfiguration; für solche mit der Koordinationszahl vier schlug er eine quadratisch-planare oder tetraedrische Konfiguration vor.
Werners Konzepte der „ionogenen und nichtionogenen“ Bindung waren eine ganze Generation älter als die heute verwendeten Modelle der elektrostatischen und kovalenten Bindung. Seine Ideen umfassten fast das gesamte Gebiet der anorganischen Chemie und fanden sogar in der organischen Chemie, der analytischen Chemie und der physikalischen Chemie sowie in der Biochemie, Geochemie und Mineralogie Anwendung. Er war einer der ersten Wissenschaftler, der erkannte, dass die Stereochemie nicht auf die organische Chemie beschränkt ist, sondern ein allgemeines Phänomen darstellt. Seine Koordinationstheorie übte auf die anorganische Chemie einen ähnlichen Einfluss aus wie die Ideen von Kekulé, Archibald Scott Couper, Le Bel und van’t Hoff auf die organische Chemie.
Obwohl heute bekannt ist, dass die elektronische Konfiguration die Grundlage für die chemische Periodizität und das Periodensystem ist, entwickelte Werner (1905), der sich nur auf seine Intuition, sein umfangreiches chemisches Wissen und sein Erkennen von Analogien zwischen den Elementen verließ, eine „Langform“ des Periodensystems, in der die Lanthanoide (innere Übergangselemente oder „seltene Erden“ mit den Ordnungszahlen 58 bis 71) einen eigenen Platz in der Tabelle einnahmen – ein Merkmal aller modernen Tabellen.
1913 erhielt Werner als erster Schweizer Chemiker den Nobelpreis für Chemie, „in Anerkennung seiner Arbeiten über die Verknüpfung von Atomen in Molekülen, durch die er ein neues Licht auf alte Probleme geworfen und neue Forschungsgebiete, insbesondere in der anorganischen Chemie, eröffnet hat.“ Kurz darauf verschlechterte sich sein Gesundheitszustand. Er starb am 15. November 1919 in einer Zürcher psychiatrischen Klinik. Er war nicht nur der Begründer der modernen anorganischen Stereochemie, sondern auch einer der brillantesten innovativen Chemiker aller Zeiten.