Ce chimiste d'origine alsacienne est né en France, à Mulhouse, le 12 décembre 1866. Comme Ostwald et Baeyer, il fut attiré dès son plus jeune âge par la chimie; adolescent, il avait installé un laboratoire dans la grange de la propriété familiale. Il commence ses études de chimie à Karlsruhe, puis les poursuit à Zurich, où il arrive en 1886 et demeurera jusqu'à sa mort, après avoir acquis la nationalité helvétique. Il commence des recherches sous la direction d'Arthur Hantzch, préparant une thèse sur la stéréochimie des composés organiques azotés, qu'il soutient en 1890. Son objet consiste à transposer la théorie du carbone tétraédrique de Van't Hoff au cas de l'atome d'azote. Nommé professeur à Zurich à l'âge de 27 ans, il laisse une oeuvre complète et homogène bien que sa carrière ait été relativement courte.

Ses travaux portent sur la chimie des complexes, jusqu'alors assez mystérieuse. E'n 1798, le chimiste Tassaert avait observé que, si on laissait reposer une nuit des solutions ammoniacales de chlorure cobalteux, il se déposait des cristaux orangés composés de six molécules d'ammoniac pour une molécule de chlorure cobaltique (CoCl3, 6NH3). On appela donc ce sel le sel lutéocobaltique. Par la suite on prépara successivement le sel purpuréocobaltique (CoCI,,SNH », ainsi nommé d'après sa couleur pourpre, et deux autres sels à quatre molécules d'ammoniac : le praséocobaltique, vert, et le violéocobaltique, violet (CoCl,, 4 NH,). Enfin on obtint un sel bleu-vert à trois molécules d'ammoniac (CoCl3, 3NH3). Les solutions aqueuses de ces sels avaient la particularité de contenir un nombre d'ions Cl- à l'état libre qui décroissait du sel lutéocobaltique (3 ions chlore) au composé à 3NH,(aucun ion chlore).

Werner, considérant ces résultats, décide d'éclaircir le problème. Il publie pour la première fois en 1891 sa conception de la valence et de l'affinité chimique. Ces travaux s'inscrivent dans le droit fil des préoccupations des chimistes depuis la fin du XVIIIe siècle et tout au long du XIXe, que ce soit Berz~iius (1812), Dumas (1834) ou Kékulé (1857, 1865); ils se poursuivront longtemps encore après qu'aura été formulée la théorie de Werner.

En premier lieu, Alfred Wemer rejette l'idée de valence constante de Kékulé, et suggère que, suivant les circonstances, l'affinité d'un atome peut être subdivisée diversement en un nombre plus ou moins grand de valences d'intensités variables. Cette théorie des valences variables est définitivement exposée dans un mémoire publié en 1893 sur la constitution des composés minéraux; Wemer propose des formules dites de coordination suivant lesquelles des molécules associées telles que NH3, H2O, KCl, etc... sont groupées autour d'un atome central qui constitue le noyau des ions complexes.

Il admet que ce noyau dispose d'une part d'un certain nombre de "valences principales" (Valenzzahl) qui lui permettent de fixer des atomes et des radicaux, et d'autre part d'un nombre de "valences secondaires" qui retiennent les molécules telles que NH3, H2O, etc., que l'on considère comme déjà saturées.

Ainsi dans les complexes aminés du cobalt, le métal possède une valence principale égale à 3 et une valence secondaire 6; cette "valence résiduelle" correspond à l'indice de coordination, de sorte que l'ion cobaltique peut se combiner à 6 groupes de molécules ou d'atomes. Selon Wemer, les formules des divers complexes amino-cobaltiques peuvent s'écrire de la façon suivante: [Co(NH3)6]C13, [Co(NH3)5 Cl]C12, [Co(NH3)4C12] Cl, [Co(NH3)3C13].

La diminution du nombre de molécules d'ammoniac dans le complexe s'accompagne d'une augmentation du nombre de celles du chlore. En définitive, la valence primaire reste toujours égale à 3, et l'indice de coordination toujours à 6. Lorsqu'on examine plusieurs familles de complexes d'un même métal, cet indice est généralement égal à 6 ou à 4.

La charge électrique de l'ion complexe, pris dans son ensemble, est égale à la somme algébrique du degré d'oxydation du noyau et des électrovalences des atomes et des radicaux coordinés; si elle est nulle, on a une molécule [Co(NH)3C13] que l'on appelle parfois "complexe inteme", peu soluble dans les solvants polaires. Wemer, reprenant les travaux de ses débuts, suggère que les valences secondaires sont dirigées dans l'espace. Etudiant les complexes d'indice de coordination 6, il envisage la possibilité de trois arrangements spatiaux : l'hexagone, le prisme triangulaire et l'octaèdre régulier. Il démontre expérimentalement que seul l'arrangement octaèdrique peut être retenu. En effet, pour un complexe du type MX2Y4, il doit exister trois stéréoisomères pour les complexes hexagonaux ou prismatiques, et deux pour l'isomère octaèdrique. Wemer a examiné 27 séries de complexes cobaltiques de ce type, et h chaque fois il n'a trouvé que deux isomères. Les résultats de ses recherches atteignent presque la perfection, en particulier lorsqu'il démontre l'existence de l'isomérie optique de ces complexes, déviant le plan de la lumière polarisée.

En 1911, il parvient à séparer les deux isomères lévogyre et dextrogyre du chloroaminodiéthylènediamine en utilisant un réactif organique optiquement actif. Il confirme ce résultat sur un grand nombre de complexes (une quarantaine de séries) à symétrie octaèdrique, d'indice de coordinance 6, en séparant pour chacun deux isomères optiquement actifs. Pour éviter que l'on attribue l'activité optique au carbone, il prépare des complexes qui ne renferment pas cet élément. La théorie de Wemer obtient un grand succès qui confirme la justesse de ses conceptions. Ces observations seront étendues aux complexes d'indice de coordination égal à 4 et ayant un arrangement spatial de carré plan ou de tétraèdre. C'est l'ensemble de ces travaux théoriques et expérimentaux qui lui valut le prix Nobel.

Par la suite la théorie de Wemer fut appliquée à des ions complexes dont le noyau n'est pas métallique, ainsi qu'à des complexes polynucléaires comme le nitrate de dicobalt III - mu - amino décammine [(NH3)5Co-NH2-Co(NH3)5](NO3) où les deux atomes de cobalt sont reliés par le radical bicoordiné NH~ qui sert de "pont".

Toutes ces recherches auront grandement contribué à l'étude de la nature des liaisons de coordination, et elles seront activement poursuivies par d'autres. A son époque même, on s'était aperçu qu'il pouvait y avoir plusieurs modes de liaison totalement différents. Lorsque la structure de l'atome fut mieux connue, peu après 1900, on revint aux théories électriques: la liaison entre atomes était assurée par l'intermédiaire d'électrons. W. Kossel (1916) développa une théorie fondée sur l'interaction électrostatique des ions dans les cristaux, mais elle s'appliquait mal aux molécules isolées ou symétriques (comme Cl2 ou H2). En même temps, W. Lewis (1913) proposait la liaison de covalence, assurée par la mise en commun d'électrons entre les atomes, avec formation de paires. Le nombre de paires étant limité à huit (règle de l'octet), la liaison par coordination reposait sur l'idée que le doublet entre dcux atomes était foumi par l'un des deux, l'autre étant le récepteur.

Comme on le voit, du vivant de Wemer, le problème de la nature de la liaison chimique restait entier, du fait de la multiplicité des explications proposées. La théorie de la mécanique ondulatoire de Louis de Broglie, publiée en 1924, éclaira d'un jour nouveau le problème de la liaison chimique: on sait que la physique classique ne s'appliquait pas à l'infiniment petit, et qu'il fallut faire appel dans ce cas à un autre formalisme. Le problème a été traité par E. Schrodinger en 1926, et par W. Heitler et F. London en 1927. Leurs travaux ouvrirent une nouvelle voie, celle de la chimie théorique, qui n'a cessé de progresser jusqu'à nos jours.

Alfred Wemer décéda à Zurich le 15 novembre 1919.