Alfred Werner - Biografia E Contribuição

Bibliografia

Químico suíço nascido na cidade alsaciana de Mülhausen, França, que formulou uma hipótese sobre a estrutura dos compostos que, levemente modificada nas décadas seguintes, foi fundamental para o progresso da química inorgânica moderna e para a compreensão do fenômeno das ligações químicas. Filho do gerente de fábrica J.A. Werner e de sua esposa Jeanne Tesche, foi educado em Mülhausen onde mostrou um interesse especial em química e aos 18 anos já realizava suas primeiras pesquisas químicas independentes. Prestou serviço militar em Karlsruhe (1885-1886) e, durante este período, compareceu às conferências de Engler na escola secundária técnica da cidade. Entrou para a Escola Técnica Federal de Zurique (1886) onde foi diplomado em química (1889) e muito influenciado pelo Professor Arthur Rudolf Hantzsch. Tornou-se assistente no laboratório do Professor Lunge, da Escola Técnica Federal de Zurique (1889) e começou a cooperar com o Professor Hantzsch em suas pesquisas. Assim doutorou-se em física na Universidade de Zurique (1890) com uma pesquisa sobre à estereoquímica dos compostos orgânicos nitrogenados, que constituiu importante contribuição para o estudo das relações espaciais entre os átomos que constituem uma molécula. Depois trabalhou (1890-1891) com Marcellin Berthelot, no Collège de France, em Paris. Voltou para a Escola Técnica Federal de Zurique (1892) e tornou-se professor associado na Universidade de Zurique, sucedendo Victor Merz, e enunciou a teoria da coordenação ou das valências residuais (1893), ou seja, desenvolveu a teoria de valência para explicar como moléculas são formadas por átomos em equilíbrio quando unidades químicas, permitindo uma classificação simples e ampliando o conceito de isomeria. Tornou-se cidadão suíço e professor de química orgânica na Universidade de Zurique, aos 29 anos (1895), e de química inorgânica (1902). Dedicado à docência de química na Universidade de Zurique (1895-1919), recebeu o Prêmio Nobel de Química (1913) pelo estudo das ligações dos átomos em moléculas e faleceu em Zurique, um mês antes de completar 53 anos.

O nascimento da química de coordenação

Para entender as idéias introduzidas por Alfred Werner é necessário resgatar o conceito de valência utilizado para descrever a capacidade de combinação dos elementos químicos. Os modelos vigentes na época eram baseados na hipótese de Kekulé, de que a valência é uma característica do elemento, e como tal, deveria ser invariável. Esse modelo, que era bastante aceito, aplicava-se admiravelmente bem para os compostos de carbono, nos quais o elemento é sempre tetravalente. Ainda não estava consolidada a ideia de que as moléculas teriam geometria ou distribuição espacial definida e, muito menos, se haveria alguma relação disso com a valência. Nessa época, Kekulé era sem dúvida o grande nome; toda a química orgânica girava ao seu redor. Mas quando se passava para outro elemento químico, como o nitrogênio, as dúvidas se acumulavam. Por exemplo, em 1875 Victor Meyer acreditava ter provas a favor da estrutura 3 para sais de amônio, como o NH4Cl, postulando uma valência 5 para o nitrogênio.

De fato, quando se aplicava os princípios de valência de Kekulé para os compostos inorgânicos, uma confusão generalizada se estabelecia. Tomando como base o composto FeCl3, a valência do ferro deveria ser sempre 3, levando à representação 4 (sem conotação espacial).

Assim, mesmo no composto FeCl2 a valência 3 deveria ser mantida por ser uma característica do elemento. Por isso, a estrutura dimérica 5 era considerada mais plausível.

Com tantos casos dúbios, o grande passo para o surgimento da química de coordenação só foi possível graças aos trabalhos que estavam sendo realizados com as aminas de cobalto. Em 1822, o primeiro composto de cobalto com amônia, apresentando estequiometria e propriedades bem definidas, foi descrito por L. Gmelin. Tratava-se do oxalato de hexaamincobalto(III), de fórmula genérica Co2(NH3)12C6O12. Este, mais tarde, receberia a denominação lúteo (amarelo), na nomenclatura de cores introduzida por Frémy.6,7 Em 1851, Frémy preparou o composto purpúreo (vermelho) de fórmula genérica Co(NH3)5Cl3, e fez uma observação importante: à temperatura ambiente, apenas 2/3 dos íons de cloro formavam precipitado de AgCl no tratamento com íons de prata, indicando que os três atomos de cloro não eram equivalentes. Nas décadas seguintes, estudos de compostos de cobalto, crômio e platina com amônia foram conduzidos por O. Gibbs em Harvard, Blomstrand em Lund, e Sophus Mads Jørgensen (1837-1914) em Copenhagen.

As primeiras propostas estruturais para esses compostos foram feitas por Graham, e depois sucessivamente modificadas por Rieset, Gerhardt, Wurz, Hofmann e Boedecker. Por exemplo, para ser coerente com a valência 3 atribuída ao cobalto,

Estereoquímica e valência foram os dois pontos principais da proposta de Werner, que levaram a química a um novo patamar, praticamente remodelando a forma de pensar na química inorgânica. Na visão espacial introduzida por Werner, o íon metálico ocupa a região central, e passa a coordenar a entrada das moléculas denominadas ligantes, ao seu redor, como ilustrado na Figura 3. O íon metálico, ao exercer atração sobre os ligantes, os mantêm firmemente presos ao seu redor. Essa atração, que também pode ser chamada de afinidade, foi pensada como uma forma de valência espacial que dirige a entrada e acomodação dos ligantes no composto.

Ao lado da valência primária, que seria dada pela carga do íon metálico central, Werner considerou a capacidade de coordenação dos ligantes ao redor do íon metálico central como uma segunda valência, flexibilizando e expandindo o conceito tradicional de valência fixa proposto anteriormente por Kekulé. Essa outra forma de valência passaria a ser a mais importante, principalmente sob o ponto de vista estereoquímico, pois responde pelo número de ligantes ao redor do metal. Nessa proposta, o íon metálico central é cercado pelos ligantes, definindo a esfera interna de coordenação. Os ânions necessários para contrabalançar a valência primária podem ficar tanto dentro, como fora dessa esfera. No primeiro caso, participam normalmente da esfera interna de coordenação, como ligantes. No segundo caso, ficam soltos no espaço externo, que pode ser considerado uma segunda esfera, ou esfera externa de coordenação.

O primeiro passo que seria dado