Friedrich Wöhler ( en alemán: [ˈvøːlɐ] ) FRS(For) Hon FRSE (31 de julio de 1800 - 23 de septiembre de 1882) fue un químico alemán conocido por su trabajo tanto en química orgánica como inorgánica , siendo el primero en aislar los elementos químicos berilio e itrio en forma metálica pura. Fue el primero en preparar varios compuestos inorgánicos, incluidos el silano y el nitruro de silicio . [1]
Wöhler también es conocido por sus contribuciones fundamentales en química orgánica , en particular, la síntesis de urea de Wöhler . [2] Su síntesis del compuesto orgánico urea en el laboratorio a partir de sustancias inorgánicas contradecía la creencia de que los compuestos orgánicos solo podían ser producidos por organismos vivos debido a una "fuerza vital". [1] Sin embargo, algunos consideran que el alcance exacto del papel de Wöhler en la disminución de la creencia en el vitalismo es cuestionable. [3]
Friedrich Wöhler nació en Eschersheim , Alemania, y era hijo de un veterinario . De niño, mostró interés por la recolección de minerales, el dibujo y la ciencia. [4] Su educación secundaria fue en el Gimnasio de Frankfurt. Durante su tiempo en el gimnasio, Wöhler comenzó a experimentar químicamente en un laboratorio casero proporcionado por su padre. Comenzó su educación superior en la Universidad de Marburgo en 1820. [5] [6]
El 2 de septiembre de 1823, Wöhler aprobó sus exámenes como Doctor en Medicina, Cirugía y Obstetricia en la Universidad de Heidelberg , tras haber estudiado en el laboratorio del químico Leopold Gmelin . Gmelin lo alentó a centrarse en la química y organizó que Wöhler realizara investigaciones bajo la dirección del químico Jacob Berzelius en Estocolmo , Suecia. [5] [7] El tiempo de Wöhler en Estocolmo con Berzelius marcó el comienzo de una larga relación personal y profesional entre los dos científicos. Wöhler tradujo muchos de los escritos científicos de Berzelius al alemán para su publicación internacional. [6] Durante su vida, Wöhler escribió alrededor de 275 libros, ediciones y artículos. [8]
De 1826 a 1831, Wöhler enseñó química en la Gewerbeschule de Berlín . De 1831 a 1836, enseñó en la Höhere Gewerbeschule de Kassel . En la primavera de 1836, Wöhler se convirtió en el sucesor de Friedrich Stromeyer como profesor ordinario de química en la Universidad de Gotinga , donde ocupó la cátedra de química durante 46 años, hasta su muerte en 1882. Durante su estancia en Gotinga, aproximadamente 8000 estudiantes de investigación se formaron en su laboratorio. En 1834, fue elegido miembro extranjero de la Real Academia Sueca de Ciencias . [6]
Wöhler investigó más de veinticinco elementos químicos durante su carrera. [9] Hans Christian Ørsted fue el primero en separar el elemento aluminio en 1825, utilizando una reducción de cloruro de aluminio con una amalgama de potasio . [10] Aunque Ørsted publicó sus hallazgos sobre el aislamiento de aluminio en forma de partículas pequeñas, ningún otro investigador replicó con éxito sus hallazgos hasta 1936. Ahora se le atribuye a Ørsted el descubrimiento del aluminio. [11] Los hallazgos de Ørsted sobre la preparación del aluminio fueron desarrollados aún más por Wöhler, con el permiso de Ørsted. Wöhler modificó los métodos de Ørsted, sustituyendo el metal potasio por amalgama de potasio para la reducción del cloruro de aluminio. Utilizando este método mejorado, Wöhler aisló polvo de aluminio en forma pura el 22 de octubre de 1827. Demostró que el polvo de aluminio podía convertirse en bolas sólidas de aluminio metálico puro en 1845. Por este trabajo, a Wöhler se le atribuye el primer aislamiento de aluminio en forma pura. [12] [13]
En 1828, Wöhler fue el primero en aislar el elemento berilio en forma metálica pura (también aislado independientemente por Antoine Bussy ). [5] [14] En el mismo año, se convirtió en el primero en aislar el elemento itrio en forma metálica pura. [15] Logró estas preparaciones calentando los cloruros anhidros de berilio e itrio con potasio metálico. [6]
En 1850, Wöhler determinó que lo que hasta entonces se creía que era titanio metálico era una mezcla de titanio, carbono y nitrógeno , de la que derivó la forma más pura aislada hasta ese momento. [16] (El titanio elemental fue aislado posteriormente en forma completamente pura en 1910 por Matthew A. Hunter .) [17] También desarrolló una síntesis química de carburo de calcio y nitruro de silicio . [18]
Wöhler, trabajando con el químico francés Sainte Claire Deville , aisló el elemento boro en forma cristalina. También aisló el elemento silicio en forma cristalina. Las formas cristalinas de estos dos elementos eran desconocidas hasta entonces. En 1856, trabajando con Heinrich Buff, Wöhler preparó el compuesto inorgánico silano (SiH 4 ). Preparó las primeras muestras de nitruro de boro fundiendo ácido bórico y cianuro de potasio . También desarrolló un método para la preparación de carburo de calcio . [6]
Wöhler se interesó por la composición química de los meteoritos . Demostró que algunas piedras meteóricas contienen materia orgánica. Analizó meteoritos y durante muchos años escribió el compendio sobre la literatura sobre meteoritos en los Jahresberichte über die Fortschritte der Chemie . Wöhler acumuló la mejor colección privada de piedras meteóricas y hierros que existía. [6]
En 1832, al carecer de instalaciones de laboratorio propias en Kassel, Wöhler trabajó con Justus Liebig en su laboratorio de Giessen . En ese año, Wöhler y Liebig publicaron una investigación sobre el aceite de almendras amargas . A través de su análisis detallado de la composición química de este aceite, demostraron mediante sus experimentos que un grupo de átomos de carbono , hidrógeno y oxígeno puede comportarse químicamente como si fuera el equivalente de un solo átomo, ocupar el lugar de un átomo en un compuesto químico y ser intercambiado por otros átomos en compuestos químicos. En concreto, sus investigaciones sobre el aceite de almendras amargas demostraron que un grupo de elementos con la composición química C 7 H 5 O puede considerarse como un solo grupo funcional, que llegó a conocerse como radical benzoilo. De esta manera, las investigaciones de Wöhler y Liebig establecieron un nuevo concepto en la química orgánica denominado radicales compuestos , que tuvo una profunda influencia en el desarrollo de la química orgánica. Posteriormente, investigadores posteriores identificaron muchos más grupos funcionales de amplia utilidad en química. [6]
Liebig y Wöhler exploraron el concepto de isomería química , la idea de que dos compuestos químicos con composiciones químicas idénticas podrían ser sustancias diferentes debido a diferentes disposiciones de los átomos en la estructura química . [1] Los aspectos de la isomería química se originaron en la investigación de Berzelius. Liebig y Wöhler investigaron el fulminato de plata y el cianato de plata . Estos dos compuestos tienen la misma composición química pero son químicamente diferentes. El fulminato de plata es explosivo, mientras que el cianato de plata es un compuesto estable. Liebig y Wöhler reconocieron estos como ejemplos de isomería estructural, lo que fue un avance significativo en la comprensión de la isomería química. [19]
Wöhler también ha sido considerado un investigador pionero en química orgánica como resultado de su demostración en 1828 de la síntesis de laboratorio de urea a partir de cianato de amonio , en una reacción química que llegó a conocerse como la " síntesis de Wöhler ". [5] [20] [21] La urea y el cianato de amonio son otros ejemplos de isómeros estructurales de compuestos químicos. Calentar el cianato de amonio lo convierte en urea, que es su isómero. En una carta al químico sueco Jöns Jacob Berzelius el mismo año, escribió: "Por así decirlo, ya no puedo contener mi agua química. Debo decirle que puedo hacer urea sin el uso de los riñones de ningún animal, ya sea hombre o perro". [22]
La demostración de Wöhler de la síntesis de urea se ha considerado una refutación del vitalismo , la hipótesis de que los seres vivos están vivos gracias a una "fuerza vital" especial. Fue el principio del fin de una hipótesis vitalista popular, la idea de que los compuestos "orgánicos" solo podían ser creados por seres vivos. En respuesta a Wöhler, Jöns Jakob Berzelius reconoció que los resultados de Wöhler eran muy importantes para la comprensión de la química orgánica, y calificó los hallazgos como una "joya" para la "corona de laurel" de Wöhler. Ambos científicos también reconocieron la importancia del trabajo para el estudio del isomería , una nueva área de investigación. [23]
Se dice que el papel de Wöhler en la derrota del vitalismo se ha exagerado con el tiempo. Esta tendencia se remonta a la Historia de la química de Hermann Kopp (en cuatro volúmenes, 1843-1847). Enfatizó la importancia de la investigación de Wöhler como refutación del vitalismo, pero ignoró su importancia para comprender el isomería química, lo que marcó la pauta para los escritores posteriores. [23] La noción de que Wöhler derrocó por sí solo el vitalismo también ganó popularidad después de que apareció en una historia popular de la química publicada en 1931, que, "ignorando toda pretensión de precisión histórica, convirtió a Wöhler en un cruzado". [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31]
Contrariamente a lo que se pensaba en la época de Wöhler, el cianato no es un anión puramente inorgánico, ya que se forma en varias vías metabólicas. [32] Por lo tanto, la conversión de cianato de amonio en urea no fue un ejemplo de producción de un compuesto orgánico a partir de un precursor inorgánico.
Una vez que Wöhler se convirtió en profesor de la Universidad de Göttingen , los estudiantes viajaban desde todo el mundo para recibir sus clases. Wöhler vio un éxito particular en sus estudiantes después de brindarles experiencia práctica en el laboratorio. Esta práctica se adoptó más tarde en todo el mundo y se convirtió en el correquisito del laboratorio de química que se exige en la mayoría de las universidades en la actualidad.
Wöhler también permitió que sus estudiantes participaran y lo ayudaran en su investigación, algo que no era habitual en esa época. Esta práctica se volvió casi universal y normalizó la investigación de nivel de pregrado y posgrado que hoy es un requisito para numerosos títulos. [33]
Los descubrimientos de Wöhler tuvieron una influencia significativa en la base teórica de la química. Las revistas de todos los años desde 1820 hasta 1881 contienen sus contribuciones científicas originales. El suplemento de Scientific American de 1882 afirmaba que "por dos o tres de sus investigaciones merece el mayor honor que un científico puede obtener, pero la suma de su trabajo es abrumadora. Si nunca hubiera vivido, el aspecto de la química sería muy diferente del que es ahora". [34]
Los estudiantes de investigación notables de Wöhler incluyeron a los químicos Georg Ludwig Carius , Heinrich Limpricht , Rudolph Fittig , Adolph Wilhelm Hermann Kolbe , Albert Niemann , Vojtěch Šafařík , Wilhelm Kühne y Augustus Voelcker . [35]
Wöhler fue elegido miembro de la Royal Society de Londres en 1854. [36] Fue miembro honorario de la Royal Society de Edimburgo . [37] En 1862, Wöhler fue elegido miembro de la American Philosophical Society . [38]
La vida y obra de Friedrich Wöhler (1800–1882) (2005) de Robin Keen se considera "la primera biografía científica detallada" de Wöhler. [9]
En el centenario de la muerte de Wöhler, el gobierno de Alemania Occidental emitió un sello que representa la estructura de la urea con su fórmula de síntesis indicada directamente debajo. [39]
El primer matrimonio de Wöhler fue en 1828, [40] con su prima Franziska Maria Wöhler (1811-1832). La pareja tuvo dos hijos, un niño (August) y una niña (Sophie). Después de la muerte de Franziska, se casó con Julie Pfeiffer (1813-1886) en 1834, [41] con quien tuvo cuatro hijas: Fanny, Helene, Emilie y Pauline. [42]
Otras obras de Wöhler:
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