Ισομερισμός: Διαφωνία Friedrich Wöhler - Justus von Liebig
Spoiler alert: Είχαν και οι δύο δίκιο!
- Πληροφορίες
- Βιοχημεία & Μοριακή Βιολογία
Πολύ συχνά οι αντιπαραθέσεις συμβάλλουν στην επιστημονική ανάπτυξη. Ένα παράδειγμα είναι η σύγκρουση μεταξύ Liebig και Wöhler που συνέβαλε στην γέννηση της έννοιας του ισομερισμού.
Οι δύο αυτοί μεγάλοι επιστήμονες, Justus von Liebig και Friedrich Wöhler, είχαν πολλά κοινά μεταξύ τους: και οι δύο ήταν Γερμανοί, έζησαν την ίδια περίοδο, ήταν μαθητές δύο λαμπρών χημικών, ο Liebig βρισκόταν στο Παρίσι με τον Gay-Lussac, ενώ ο Wöhler βρισκόταν στη Στοκχόλμη με τον Berzelius, και φυσικά και οι δύο συνέβαλαν με τα έργα τους στην οργανική χημεία. Ωστόσο, το πιο σημαντικό σημείο σύνδεσης στη ζωή τους φαίνεται να ήταν μια διαφωνία τους.
Το 1824, ο Wöhler είχε αποδείξει ότι ο εμπειρικός τύπος του κυανικού αργύρου ήταν το AgNCO. Όμως, την ίδια περίοδο, ο Justus von Liebig που μελετούσε τον βροντώδη άργυρο, είχε καταλήξει στον ίδιο τύπο. Οι δύο ενώσεις είχαν πολύ διαφορετικές χημικές ιδιότητες οπότε θεωρήθηκε ότι είτε ο Liebig είτε ο Wöhler είχαν κάνει λάθος. Ποιος από τους δύο νεαρούς χημικούς είχε δίκιο;
Ο Liebig, γνωστός για τον έντονο χαρακτήρα του, κατηγόρησε τον Wöhler ως «ανίκανο αναλυτή». Ωστόσο, το 1826, οι Wöhler και Liebig συμφώνησαν να συναντηθούν για να εξετάσουν προσεκτικά ο ένας τις αναλύσεις του άλλου. Το παράδοξο ήταν ότι το αποτέλεσμα αυτής της συνάντησης ήταν ικανοποιητικό και για τις δύο πλευρές. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι κανένας από τους δύο δεν είχε κάνει λάθος στις αντίστοιχες αναλύσεις τους, συνεπώς, και οι δύο πρέπει να έχουν δίκιο. Πως ήταν δυνατόν να ισχύει κάτι τέτοιο;
Το ίδιο, αλλά όχι το ίδιο
Εκείνη την εποχή, υπήρχε η αντίληψη ότι κάθε ένωση έχει έναν μοναδικό τύπο, δύο ενώσεις δεν θα μπορούσαν να έχουν τον ίδιο τύπο. Όμως, οι δυο άντρες μόλις είχαν αποδείξει ότι διαφορετικές ενώσεις μπορούσαν να έχουν την ίδια χημική σύνθεση και παρόλα αυτά πολύ διαφορετικές χημικές ιδιότητες.
Σήμερα γνωρίζουμε ότι ο κυανικός άργυρος (Silver cyanate) και ο βροντώδης άργυρος (Silver fulminate) είναι συντακτικά ισομερή. Τα ισομερή είναι ενώσεις που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο (ίδιο αριθμό και είδος ατόμων) αλλά διαφορετικές δομές. Καθώς αλλάζει η δομή τους, αλλάζουν και οι ιδιότητές τους.
Λίγα χρόνια αργότερα, το 1831-32, ο Σουηδός Jöns Jacob Berzelius, ένας από τους μεγαλύτερους χημικούς του αιώνα, συνέλεξε τα δεδομένα των Wöhler και Liebig αλλά και άλλα παραδείγματα αυτού του φαινομένου από υπάρχουσες ερευνητικές εργασίες και πρότεινε την έννοια του ισομερισμού (isomerism) και την έννοια του ισομερούς (isomer) από τις ελληνικές λέξεις «ίσα μέρη».
Η πρώτη εξήγηση του ισομερισμού περιλάμβανε διαφορές στη διάταξη σύνδεσης (σύνταξη) των ατόμων, έτσι ώστε τα αντίστοιχα μόρια να έχουν ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετικές δομικές διαμορφώσεις. (Συντακτικά ισομερή: διαφορετική σύνδεση μεταξύ των ατόμων)
Με την πάροδο του χρόνου, η αρχική έννοια του ισομερισμού έγινε πιο περίπλοκη. Ενώσεις με την ίδια συνδεσιμότητα ατόμων παρουσίαζαν επίσης διαφορετικές ιδιότητες. Αυτά τα μόρια έπρεπε να γίνουν κατανοητά από τη σκοπιά της στερεοχημείας, δηλαδή πώς τα άτομα σε ένα μόριο είναι διατεταγμένα στο χώρο. (Στερεοϊσομερή: ίδια σύνδεση ατόμων, αλλά διαφορετική γεωμετρία)
Το ταλέντο του Berzelius να συνδέσει όλα τα δεδομένα ήταν απαραίτητο για να δοθεί μια επιστημονική εξήγηση των παρατηρήσεων. Παρ 'όλα αυτά, χωρίς την πειραματική έρευνα των Liebig και Wöhler η ιδέα του ισομερισμού του Berzelius δε θα είχε γεννηθεί ποτέ.
Τα φαινομενικά αντιφατικά τους αποτελέσματα συνέβαλαν στη δημιουργία ενός νέου δόγματος στη χημεία και η επίλυση της διαφωνίας τους είχε ως αποτέλεσμα οι δύο χημικοί, να γίνουν καλοί φίλοι και να έχουν μια εξίσου σημαντική μακρά ερευνητική συνεργασία.
