配位化学之父--伟大的化学家维尔纳
2007-05-06 09:25阅读:
1913年诺贝尔奖金获得者,配位化学的奠基人维尔纳(1866—1919,瑞士)是第一个认识到金属离子可以通过不只一种“原子价”同其他分子或离子相结合以生成相当稳定的复杂物类,同时给出与配位化合物性质相符的结构概念的伟大科学家。
1893年,瑞士化学家维尔纳(A.Werner,1866-1919)根据大量实验事实,提出了配位化合物的配位价键理论。
维尔纳配位理论的创立背景情况可以说是一个“天才闪现”的又一经典范例,可与凯库勒(Kekule.A,1829-1896)梦见碳原子的自相键合(1858)和苯环的价键结构相媲美。
那时的维尔纳年仅26岁,是苏黎士联邦工科大学的一个不甚知名的讲师,但他已经深入思索金属-氨化合物的结构。因为这些化合物不符合当时流行的价键理论,所以将它们列为
“分子化合物”,以别于价键理论可以说明结构的“原子价化合物”。据说一天夜里,维尔纳做了一个梦。这夜二时许,他醒来,分子化合物形成之迷的解答如闪电的火花来到脑际。他随即起床,奋笔疾书,一口气写到下午五时,完成了现在著名的开创配位化学的划时代论文。其后,维尔纳相继发表了20多篇配位化学的相关论文,于是配位化学体系正式创立。
在维尔纳提出了配位化合物的配位理论里,他认为简单的原子价概念不能说明配位化合物的结构,应引进“副价”概念把原子价概念扩充。维尔纳用过量AgNO3处理一系列配位化合物,同时称量所得沉淀的重量。他得出结论,在配位化合物中存在两种原子价:
(1)主价或者可电离价; (2)副价或者不可电离价。
维尔纳的另一个重要贡献在于提出“复价”都指向围绕中心原子的一个固定空间位置。根据他的学说:中心原子同一些原子或基团用所谓“复价”相连接。这些原子或基团称为和中心原子配位,共同组成一个不易电离的核,如[Ag(MH3)2]Cl中的Ag(NH3)2+。核中每一个原子或基团对应一个配位数,或者说占有一个“配位位置”。
但有些情况如乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)却占有两个“配位位置”。少数情况,配位数是8,常见的是4和6,其他数目的很少。
维尔纳价键理论不仅正确地解释了实验事实,还提出了配位体的异构现象,为立体化学的发展开辟了新的领域。但维尔纳配位价键理论与当时流行的原子价理论有很大的出入,而且他原本的研究领域是有机化学,在无机化学方面尚未取得任何重要的实验工作,他所引用的实验数据都是别人的,故在理论提出后受到北欧国家和英国等国家化学家的冷遇与抵制。例如英国化学家弗兰德(Friend.J A
N,1881-1966)一直在攻击维尔纳的理论,到1916年才休止。还有他的另一个最主要对手——丹麦著名化学家袁根生自始至终与他论战。尽管面对的是这些有力的对手与经典化学的权威,但是维尔纳没有退缩。他用他后半生的全部精力致力于论证配位价键理论的实验工作。通过他与学生的有力验证,到20世纪初,配位价键理论逐渐为各国化学家所接受。此后,配位化学在世界范围内蓬勃发展。
维尔纳是一个铁匠的儿子,生于法国莫罗兹,自亚尔萨斯归属德意志帝国,成了德国居民,但他在家坚持说法语,尽管在科学上崇拜德国,但政治和文化上则是同法国联在一起的。维尔纳后来当了苏黎世大学教授,娶了当地居民,成了瑞士公民。维尔纳自幼不畏权势,反抗占领,日后成为他革命学风的一部分。他的配位学说是以同传统的原子价学说决裂而著称的。他不迷信权威,勇于探索,百折不挠,用铁一般的事实证实自己的理论。维尔纳结构观点的真实性已广泛为X射线衍射研究所证实。尽管发明了更为直接的近代技术,他所用的简易的、间接的、经典的构型测定方法,却留下一个不朽的丰碑,把他的实验技巧,直观视觉和坚忍不拔的精神永远铭记下来。维尔纳在1919年11月15日在经受长期的精神和身体折磨后,与世长辞,终年53岁。
维尔纳,他是又一位科学斗士,让我们永远铭记住他。
参考文献:
1.孟庆金. 戴安邦编.配位化学的创始与现代化. 北京:高等教育出版社.
1998.
2.郭宝章. 配位化学的奠基人——维尔纳A.Werner. 化学教育. 1981. (6):37.