Alfred Werner
CHEMISTE SUISSE D’ORIGINE FRANCAISE
1866-1919
Alfred Werner, le fondateur de la chimie de coordination , est né le 12 décembre 1866 à Mulhouse, en Alsace, France (en 1870 annexée à l’Allemagne). Il était le quatrième et dernier enfant de Jean-Adam Werner, un ouvrier de fonderie et serrurier, et de sa seconde épouse, Salomé Jeanette Tesché, la figure dominante de la maison Werner et membre de la riche famille Tesché. Bien que la plupart des articles de Werner soient publiés en langue allemande et dans des revues allemandes, ses sympathies culturelles et politiques restent en France. L’esprit de rébellion et de résistance à l’autorité qui a caractérisé son enfance et son adolescence a peut-être contribué à l’élaboration de sa théorie révolutionnaire de la coordination.
Werner fréquente l’École Libre des Frères (1872-1878), puis l’École Professionnelle (1878-1885), une école technique où il étudie la chimie. Pendant son année obligatoire de service militaire dans l’armée allemande (1885-1886), il assiste à des cours de chimie à la Technische Hochschule (Université technique) de Karlsruhe. Il fréquente ensuite l’Eidgenössisches Polytechnikum, aujourd’hui l’Eidgenössische Technische Hochschule (Université polytechnique fédérale), à Zurich, en Suisse, où il obtient un diplôme en chimie technique en 1889. Il obtient son doctorat à l’université de Zurich en 1890.
Entre 1890 et 1893, Werner a produit les trois articles théoriques les plus importants de sa carrière. Sa thèse de doctorat (1890, co-écrite avec son professeur Arthur Hantzsch), véritable classique de l’écriture scientifique sur le thème de la stéréochimie, étendait au composé azoté le concept de Joseph Achille Le Bel et Jacobus Henricus van’t Hoff sur le composé carboné tétraédrique (1874). Il a expliqué de nombreux paradoxes déroutants des composés azotés trivalents géométriquement isomères et a placé la stéréochimie des composés azotés sur une base théorique solide.
Le deuxième article théorique de Werner (1891) – son Habilitationsschrift (un article original qui était une exigence pour enseigner dans une université) – a pris position contre August Kekulé, l’architecte suprême de la chimie organique structurelle : Il a remplacé l’accent mis par Kekulé sur les valences dirigées de manière rigide par une théorie plus flexible qui considérait l’affinité comme une force attractive quelque peu nuageuse émanant du centre d’un atome et agissant de manière égale dans toutes les directions. Pendant l’hiver 1891-1892, Werner travaille sur des études thermochimiques au Collège de France à Paris avec Marcellin Berthelot, mais il retourne ensuite à Zurich pour devenir privatdocent (conférencier non salarié) au Polytechnikum.
En 1893, à l’âge de vingt-six ans, Werner est nommé professeur associé à l’Université de Zurich, en grande partie grâce à la célébrité quasi instantanée qui résulte de son troisième article – celui qui expose sa théorie révolutionnaire et controversée de la coordination (qui lui était venue en rêve). Bien que ses connaissances en chimie inorganique soient limitées, il se réveille à 2 heures du matin avec la solution d’une énigme de longue date centrée sur ce qu’on appelait alors les « composés moléculaires ». Conférencier passionnant et chercheur doué, il est promu professeur titulaire en 1895.
Werner a écarté la distinction de Kekulé entre les composés de « valence », qui sont éminemment explicables par la théorie classique de la valence, et les « composés moléculaires », qui ne le sont pas. Werner a proposé une nouvelle approche dans laquelle les configurations de certains composés – les amines métalliques (maintenant parfois appelées « complexes de Werner »), les sels doubles et les hydrates de sels métalliques – étaient les conséquences logiques de leurs numéros de coordination (un nouveau concept) et de deux types de valence, primaire et secondaire. Pour les composés ayant le numéro de coordination six, il a postulé une configuration octaédrique ; pour ceux ayant le numéro de coordination quatre, il a proposé une configuration plane carrée ou tétraédrique.
Les concepts de liaison « ionogène et non ionogène » de Werner ont précédé d’une génération entière les modèles de liaison électrostatique et covalente actuellement utilisés. Ses idées englobent presque tout le domaine de la chimie inorganique et trouvent même des applications en chimie organique, en chimie analytique et en chimie physique, ainsi qu’en biochimie, en géochimie et en minéralogie. Il a été l’un des premiers scientifiques à reconnaître que la stéréochimie n’était pas limitée à la chimie organique, mais qu’il s’agissait d’un phénomène général. Sa théorie de la coordination a exercé sur la chimie inorganique une influence comparable à celle des idées de Kekulé, Archibald Scott Couper, Le Bel et van’t Hoff sur la chimie organique.
Bien que l’on sache aujourd’hui que la configuration électronique est la base sous-jacente de la périodicité chimique et du système périodique, Werner (en 1905), se fiant uniquement à son intuition, à ses vastes connaissances en chimie et à sa reconnaissance des analogies entre les éléments, a conçu une « forme longue » du tableau périodique, dans laquelle les éléments lanthanides (éléments de transition internes ou « terres rares » ayant les numéros atomiques 58 à 71), occupaient une place séparée dans le tableau – une caractéristique de tous les tableaux modernes.
En 1913, Werner est devenu le premier chimiste suisse à recevoir le prix Nobel de chimie, prix décerné « en reconnaissance de ses travaux sur la liaison des atomes dans les molécules, par lesquels il a jeté une lumière nouvelle sur des problèmes anciens et ouvert de nouveaux champs de recherche, notamment en chimie inorganique. » Peu de temps après, sa santé décline. Il meurt dans un hôpital psychiatrique de Zurich, le 15 novembre 1919. Il était non seulement le fondateur de la stéréochimie inorganique moderne, mais aussi l’un des chimistes les plus brillamment novateurs de tous les temps.