Durante el siglo XIX, el conocimiento científico de la composición química y la estructura molecular de las sustancias químicas se desarrolló de manera extraordinaria. Es en este periodo que los químicos establecieron que los átomos de cada elemento tiene una valencia determinada y generaron los primeros modelos sobre la estructura molecular de las sustancias.
En particular, las contribuciones de los químicos Edward Frankland, August Kekulé y Jacobus Van´t Hoff transformaron la forma de pensar en química de manera revolucionaria.
Frankland (1825-1899) realizó experimentos cuidadosos para entender mejor la capacidad de combinación de los elementos químicos. Su trabajo lo llevó a la conclusión de que “la fuerza de combinación de los elementos atractivos se satisface siempre por el mismo número de átomos”. Frankland introdujo el concepto de “valencia” para resumir la idea de que los átomos de cada elemento sólo se combinan con un número limitado de átomos de otros elementos. Tambén estableció que sólo las moléculas en las cuales los átomos tenían todos sus enlaces ocupados serían estables.
El concepto de valencia fue retomado y desarrollado, años más tarde, por kekulé (1829-1896), quien en 1857 publicó un artículo en el que proponía que la valencia del átomo de carbono sería igual a 4. Este investigador sugirió, además, que los átomos de carbono podían unirse unos con otros en forma de cadenas. Kekulé fue uno de los primeros químicos en proponer que los átomosque conforman una molécula se acomodan formando estructuras tridimensionales en el espacio. Este científico y sus alumnos construyeron los primeros modelos de barras y esferas que hoy son tan comunes para representar la geometría de las moléculas. En particular kekulé propuso que cuando un átomo de carbono se enñazaba a otros 4 átomos para satisfacer su valencia, estos átomos se acomodaban en los vértices de un tetraedo.
Las ideas sobre la geometría molecular de Kekulé fueron recuperadas Vant Hoff (1852-1911), quién las utilizó para explicar las propiedades de compuestos químicos que, pesar de tener la misma composición química y fórmula estructural, exhiben propiedades físicas disntintas. Este investigador demostró que la idea de que los enlaces sencillos de un átomo de carbono apuntan a los vértices de un tetraedro, implicaba la existencia de moléculas que sólo se distinguen por ser una mala imagen en el espejo de la otra. Los trabajos de Van´t Hoff resaltaron la importancia de no sólo prestar atención a la maneraen que se unen los átomos en una molécula, sino también a su distribución en el espacio (su geometría). Esta idea hizo surgir una rama de la química conocida como estereoquímica, que revolucionó tanto la forma de pensar como los métodos de análisis y síntesis en la disciplina.
