Biografias

Charles Frédéric Gerhardt

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Charles Frédéric Gerhardt (21 de agosto de 1816 – 19 de agosto de 1856) fue un químico francés originario de Alsacia. Gerhardt, químico orgánico, reinterpretó algunas de las fórmulas utilizadas anteriormente en química orgánica eran erróneas y reconoció que los puntos de ebullición y fusión de los compuestos orgánicos cambian uniformemente con cada grupo metileno adicional. Tambien es considerado como la primera persona que sintetizo ácido acetilsalicílico.

Biografía

Gerhardt fue hijo de Samuel Gerhardt (1780-1847), quien inicialmente fue un oficial bancario en Estrasburgo y luego, desde 1825, un fabricante en Hangenbieten. Su madre era la viuda Charlotte Henriette Gerhardt (1785-1846), de soltera Weber y anteriormente casada con Philipp Jacques Lobstein.


Gerhardt estudió en la escuela politécnica de Karlsruhe desde 1831, en Leipzig con Erdmann, en Giessen con Justus von Liebig y en Dresden.

Contacto con la química

A partir de 1834 trabajó en la fábrica de blanco de plomo de su padre. Después de una disputa con su padre, se unió al ejército. Con dinero de amigos alemanes (probablemente también de Liebig), pudo liberarse del servicio militar, enviar dinero a su padre e investigar con Liebig en Giessen (1836-1837).

Charles Frédéric Gerhardt, químico francés
Charles Frédéric Gerhardt, químico francés

Debido a la complicada relación con su padre, surgieron nuevos desacuerdos, por lo que en 1838 Gerhardt se fue a París con una referencia de Justus von Liebig. Allí, escuchó conferencias de química y física de Jean-Baptiste Dumas y César-Mansuète Despretz.

En 1838 se convirtió en asistente de Dumas en la Sorbonne. Luego, gracias a la intermediación de su amigo Auguste André Thomas Cahours, fue aceptado como asistente en el laboratorio de Eugène Chevreul en el Jardín Botánico de París, Jardin des Plantes.

Con las ahora mejoradas posibilidades de trabajo experimental independiente, investigó sobre la sustancia similar al alcanfor, extraída de la raíz de la Inula hellenium, y sobre el ácido succínico. También investigó sobre aceites esenciales con su amigo de estudios.

En 1841 se doctoró, aprobó su examen de licenciatura y en 1844 se convirtió en profesor titular de química en Montpellier. En 1844 también conoció a Auguste Laurent, con quien mantuvo una amistad hasta su muerte en 1853. Debido a la falta de dinero, no pudo casarse con una mujer de Montpellier. Finalmente, en 1844, Gerhardt se casó con Jane Sander, hija de un escocés.

En 1848, abandonó Montpellier y fundó en París su escuela de química práctica, École de chimie pratique. En 1855, se convirtió en profesor de química en la École Polytechnique de Estrasburgo. El 21 de abril de 1856 fue nombrado miembro correspondiente de la Académie des sciences.

Aportes científicos

Gerhardt ya había examinado muestras de rocas en busca de silicatos a los dieciocho años.

Masa atómica y equivalentes

En 1842, Gerhardt publicó un ensayo sobre equivalentes químicos que iba en contra de la doctrina predominante. En ese momento, los pesos equivalentes para los átomos eran C = 6, O = 8, S = 16, Ca = 20. Debido a que el hidrógeno todavía se consideraba un gas monovalente, Gerhardt observó desviaciones en la ley de Avogadro para moléculas orgánicas en fase gaseosa. Supuso que las moléculas orgánicas en gas necesitaban dos partes de volumen. Además, Gerhardt escribió que gran parte de las fórmulas antiguas para moléculas orgánicas eran incorrectas y debían dividirse por la mitad. Antes de 1845, Leopold Gmelin usaba las fórmulas C2O4 (dióxido de carbono), S2O4 (dióxido de azufre), y August Wilhelm von Hofmann (1842) usó la fórmula C12H14N2 + H2Cl2 para el clorhidrato de anilina.

Mural en honor a Gerhardt Charles Frédéric
Mural en honor a Gerhardt Charles Frédéric

Gerhardt propuso que las masas atómicas de C = 12, O = 16, S = 32. Sin embargo, debido a que Gerhardt usó incorrectamente el término de equivalentes y asignó masas atómicas incorrectas para los óxidos de metal, sus ideas fueron rechazadas por otros químicos.

Fue gracias a una investigación de Auguste Laurent, quien consideró al hidrógeno, oxígeno, cloro y nitrógeno como gases diatómicos y los llamó moléculas diatómicas, que las densidades, masas moleculares y fórmulas empíricas de las moléculas orgánicas se pudieron determinar correctamente.

La forma correcta de escribir fórmulas empíricas se estableció en revistas y libros a partir de 1850.

Teoría residual, ley de basicidad, teoría de tipos

En la discusión científica sobre la teoría de las reacciones de sustancias orgánicas, Gerhardt apoyó la teoría nuclear de Laurent. Complementó la teoría nuclear con la teoría de los restos. Cuando se separan moléculas orgánicas que permanecen constantes en el núcleo de carbono, se forman compuestos inorgánicos estables como agua, amoníaco, ácido clorhídrico y dióxido de carbono.

Los complejos atómicos de carbono (los restos) permanecen intactos. Como aún no se conocían fórmulas estructurales exactas para las moléculas orgánicas, Gerhardt supuso que los restos separados estaban estrechamente relacionados en la molécula. Por lo tanto, asumió varias fórmulas para una molécula.

Gerhardt también reconoció que el elemento que se produzca en una reacción química debe corresponder al elemento que entra en la misma cantidad estequiométrica (por ejemplo, la conversión de etanol a bromuro de etilo, grupo restante: agua, grupo entrante: bromuro). Además de la sustitución, también reconoció relaciones sistemáticas en la adición.

Al actuar sobre compuestos orgánicos (como alcoholes y hidrocarburos) con ácido sulfúrico o ácido nítrico, pudo demostrar cambios en las propiedades de estas sustancias. Estas ideas llevaron a la llamada ley de basicidad.

La basicidad de compuestos emparejados es igual a la suma de las basicidades de las sustancias emparejadas, menos uno. En ese momento, la basicidad era equivalente al número de átomos de hidrógeno que se podían separar de un ácido. El ácido sulfúrico tenía una basicidad de dos. En combinación con un ácido sulfónico orgánico, la basicidad del ácido sulfónico solo era de uno.

En su teoría de tipos, que complementaba las ideas de Jean Baptiste Dumas, Gerhardt sostenía que debían existir cuatro tipos de compuestos: hidrógeno (H-H), haluro de hidrógeno (H-Cl), agua (H-O-H) y amoníaco (NH3). Cuatro tipos de compuestos se pueden derivar reemplazando un átomo de hidrógeno. También se pueden crear tipos mixtos duplicando tipos individuales.

Junto con Laurent, Gerhardt sostenía que los átomos en las moléculas orgánicas también tienen diferentes valencias y que las reaccionesquímicas deben expresarse en ecuaciones químicas.

En 1843, Gerhardt introdujo el término serie homóloga. También escribió un libro de texto sobre química orgánica.

Análisis y síntesis

Gerhardt descubrió junto con Cahours en 1841 el componente secundario p-Cimol en el aceite de comino, que Dumas ya había sintetizado a partir del alcanfor en 1832.

  • En 1842, Gerhardt descubrió la quinolina en la quinina.
  • En el mismo año, Gerhardt acuñó el término acetilo cuando produjo cloruro de acetilo a partir de acetato de potasio y tricloruro de fósforo.
  • En 1843, Gerhardt produjo acetanilida a partir de cloruro de acetilo y anilina. Ahora sintetizó muchos otros anilidos, es decir, amidas que contienen el grupo amino anilina. Con el cloruro de acetilo, se pudieron producir muchos amidas y diamidas en química orgánica.
  • Al calentar ácido salicílico, Gerhardt y Laurent encontraron hidroxifenilo, que llamaron fenol. En 1849, Laurent y Gerhardt sintetizaron clorobenceno a partir de fenol y pentacloruro de fósforo.
  • En 1852, Gerhardt descubrió los anhídridos de ácido, que inicialmente denominó ácidos anhidros.

En 1853 realizó un primer intento de producir el anhídrido mixto del ácido acetilsalicílico a partir de cloruro de acetilo y salicilato de sodio, con el método de enlace de A. W. Williamson descubierto en 1850. Obtuvo como producto principal un aceite miscible en agua que se solidificaba y se descomponía espontáneamente de nuevo en ácido salicílico y acético en solución de bicarbonato.

Para más información Gerhardt, Carl (Charles) Friedrich

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