化研拾光（第33期）| 配位化学的奠基人——阿尔弗雷德·维尔纳
化学作为一门揭示物质奥秘的科学，在人类社会进程中扮演着至关重要的角色，它不仅推动了科技的进步，也深刻地改变了我们的生活方式。在这背后，凝聚着无数化学家们持之以恒的追求和坚持不懈的努力。今天，让我们一同走进配位化学的奠基人——阿尔弗雷德·维尔纳的世界，去了解他的传奇故事。
维尔纳（Alfred Werner，1866-1919），瑞士化学家，1866年12月出生于法国阿尔萨斯。他从小热爱化学，中学毕业后考入瑞士苏黎世联邦理工学院，1889年获工业化学学士学位，并在化学家隆格的指导下从事有机氮立体化学的研究，1890年以“氮分子中氮原子的立体排列”论文获得博士学位，1892年他成为苏黎世综合工业学院的讲师，1895年升任苏黎世大学教授，1909年兼任苏黎世化学研究所所长。
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THE COORDINATION CHEMISTRY
维尔纳首先提出“配位数”概念，1893年，他发表了“论无机化合物的结构”一文，大胆提出了划时代的配位理论，这是无机化学和配位化学结构理论的开端。因对无机化学分子内原子连接研究获得1913年诺贝尔化学奖。
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配位理论创立的背境给我们提供一个“天才闪现”的经典范例，可与凯库勒梦见碳原子的自相键合（1858）和苯环的形成（1865）等同视之。当时26岁的维尔纳还是一名不知名的讲师，但他已深入思索金属-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”，有别于价键理论可以说明结构的“原子价化合物”。某夜二时许，维尔纳醒来，分子化合物形成之谜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，完成现在著名的配位理论这篇极其重要的论文。
维尔纳的成就主要有两大方面：
一方面，他创立了具有划时代意义的配位学说，这是对近代化学键理论作出的重大贡献。他大胆地提出了一种新的化学键——配位键，并用它来解释配合物的形成，其重要意义在于结束了当时无机化学界对配合物的模糊认识，并为电子理论在化学领域的应用以及配位化学的形成开创了先河。
另一方面，维尔纳和化学家汉奇共同建立了碳元素以外的立体化学，这种立体化学可用于解释无机化学领域中由于立体效应引起的诸多现象，从而为立体无机化学奠定了坚实的基础。
1799年的塔萨厄尔（Tassaert）往CoCl2溶液中加入氨水制备出CoCl3·6NH3。起初，人们将这种橙色晶体看成是稳定性较差的CoCl3和NH3的加合物，然而当把它加热到150℃时，氨无法释放出来，用稀硫酸溶解后，回流几个小时也不会生成硫酸铵，这一特性引起了人们的关注。
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1847年，根特（F.A.Genth）对三价钴盐与氨生成的几种化合物展开了进一步研究，并分析了它们的组成。研究结果表明：钴盐与氨的化合物会因氨分子数量的不同而呈现出不同的颜色，并且钴氨盐中氯的行为也存在差异。
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为了解释钴氨络合物中氯的不同行为，维尔纳又提出了将络合物分为“内界”和“外界”的理论。内界是由中心离子与周围紧密结合的配位体所组成，例如内界中的氯离子和氨分子与钴紧密相连，不易解离，因而其中的氯离子不会被硝酸银沉淀，其中的氨在加热时也不易释放，而外界的氯离子则容易解离，所以可被硝酸银沉淀。
维尔纳的理论扩展了原子价的概念，为立体化学的发展开辟了新的领域。他的科学研究生涯并不长，但他对自己所从事的研究工作体会深刻。他认为：“真正的雄心壮志几乎全是智慧、辛勤、学习、经验的积累，差一分一毫也不可能达到目的。”这正是对他取得的研究成果的恰当解释。
排版 | 白晓梦
审核 | 崔沁宇、王倩、糜蕾
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