Alfred Werner
CHIMICO SVIZZERO DI ORIGINE FRANCESE
1866-1919
Alfred Werner, il fondatore della chimica di coordinazione, nacque il 12 dicembre 1866 a Mulhouse, Alsazia, Francia (nel 1870 annessa alla Germania). Era il quarto e ultimo figlio di Jean-Adam Werner, un operaio di fonderia e fabbro, e della sua seconda moglie, Salomé Jeanette Tesché, la figura dominante in casa Werner e membro della ricca famiglia Tesché. Anche se la maggior parte degli articoli di Werner furono pubblicati in lingua tedesca e in riviste tedesche, le sue simpatie culturali e politiche rimasero con la Francia. Lo spirito di ribellione e di resistenza all’autorità che caratterizzò la sua infanzia e adolescenza può aver contribuito allo sviluppo della sua teoria rivoluzionaria di coordinamento.
Werner frequentò l’École Libre des Frères (1872-1878), e poi l’École Professionelle (1878-1885), una scuola tecnica dove studiò chimica. Durante l’anno obbligatorio di servizio militare nell’esercito tedesco (1885-1886), seguì le lezioni di chimica alla Technische Hochschule (Università tecnica) di Karlsruhe. Poi frequentò l’Eidgenössisches Polytechnikum, ora Eidgenössische Technische Hochschule (Università Politecnica Federale), a Zurigo, Svizzera, da cui ricevette una laurea in chimica tecnica nel 1889. Ha ricevuto il suo dottorato dall’Università di Zurigo nel 1890.
Tra il 1890 e il 1893, Werner produsse i tre articoli teorici più importanti della sua carriera. La sua tesi di dottorato (1890, scritta insieme al suo insegnante Arthur Hantzsch), un vero classico della scrittura scientifica sul tema della stereochimica, estendeva il concetto di Joseph Achille Le Bel e Jacobus Henricus van’t Hoff del composto tetraedrico del carbonio (1874) al composto dell’azoto. Ha spiegato molti paradossi sconcertanti dei composti azotati trivalenti geometricamente isomerici e ha posto la stereochimica dei composti azotati su una solida base teorica.
Il secondo articolo teorico di Werner (1891) – la sua Habilitationsschrift (un articolo originale che era un requisito per insegnare all’università) – prese posizione contro August Kekulé, il supremo architetto della chimica organica strutturale: Sostituì l’attenzione di Kekulé sulle valenze rigidamente dirette con una teoria più flessibile che vedeva l’affinità come una forza attrattiva in qualche modo simile a una nuvola che emana dal centro di un atomo e agisce ugualmente in tutte le direzioni. Durante l’inverno del 1891-1892 Werner lavorò su studi termochimici al Collège de France a Parigi con Marcellin Berthelot, ma poi tornò a Zurigo per diventare un privatdocent (docente non stipendiato) al Polytechnikum.
Nel 1893, all’età di ventisei anni, Werner fu nominato professore associato all’Università di Zurigo, in gran parte grazie alla fama quasi immediata che gli derivava dal suo terzo articolo, quello che esponeva la sua rivoluzionaria e controversa teoria della coordinazione (che gli era venuta in mente in un sogno). Anche se la sua conoscenza della chimica inorganica era limitata, si svegliò alle 2 del mattino con la soluzione di un annoso rompicapo incentrato su quelli che allora erano chiamati “composti molecolari”. Docente appassionante e ricercatore dotato, fu promosso a professore ordinario nel 1895.
Werner scartò la distinzione di Kekulé tra i composti di “valenza”, che sono eminentemente spiegabili utilizzando la teoria della valenza classica, e i “composti molecolari”, che non lo sono. Werner propose un nuovo approccio in cui le configurazioni di alcuni composti – le ammine metalliche (ora chiamate talvolta “complessi di Werner”), i sali doppi e gli idrati di sale metallico – erano conseguenze logiche dei loro numeri di coordinazione (un nuovo concetto) e di due tipi di valenza, primaria e secondaria. Per i composti che hanno numero di coordinazione sei ha postulato una configurazione ottaedrica; per quelli che hanno numero di coordinazione quattro ha proposto una configurazione planare quadrata o tetraedrica.
I concetti di legame “ionogenico e non ionogenico” di Werner hanno preceduto i modelli attualmente utilizzati di legame elettrostatico e covalente di un’intera generazione. Le sue idee comprendevano quasi tutto il campo della chimica inorganica e trovarono applicazione anche nella chimica organica, nella chimica analitica e nella chimica fisica, così come nella biochimica, nella geochimica e nella mineralogia. Fu uno dei primi scienziati a riconoscere che la stereochimica non era limitata alla chimica organica, ma è un fenomeno generale. La sua teoria di coordinazione ha esercitato un’influenza sulla chimica inorganica paragonabile a quella delle idee di Kekulé, Archibald Scott Couper, Le Bel e van’t Hoff sulla chimica organica.
Anche se oggi si sa che la configurazione elettronica è la base della periodicità chimica e del sistema periodico, Werner (nel 1905), basandosi solo sull’intuizione, la sua vasta conoscenza della chimica e il suo riconoscimento delle analogie tra gli elementi, ideò una “forma lunga” della tavola periodica, in cui gli elementi lantanidi (elementi di transizione interni o “terre rare” con numeri atomici da 58 a 71), occupavano un posto separato nella tavola – caratteristica di tutte le tavole moderne.
Nel 1913 Werner divenne il primo chimico svizzero a vincere il premio Nobel per la chimica, il premio dato “in riconoscimento del suo lavoro sul collegamento degli atomi nelle molecole, con il quale ha gettato nuova luce su vecchi problemi e aperto nuovi campi di ricerca, in particolare nella chimica inorganica”. Poco dopo, la sua salute era in declino. Morì in un ospedale psichiatrico di Zurigo, il 15 novembre 1919. Non era solo il fondatore della moderna stereochimica inorganica, ma anche uno dei chimici più brillantemente innovativi di tutti i tempi.