Grundlagen der organischen Chemie
Liebig gelang die Institutionalisierung der selbständigen Lehre der Chemie, die bisher an deutschen Universitäten als Ergänzung zur Pharmazie für Apotheker und Ärzte gelehrt worden war. Darüber hinaus erweiterte er den Bereich des Chemieunterrichts, indem er einen auf praktischen Laborerfahrungen basierenden Ausbildungsstandard formalisierte und die Aufmerksamkeit auf das unkultivierte Gebiet der organischen Chemie lenkte. Der Schlüssel zu seinem Erfolg war eine Verbesserung der Methode der organischen Analyse. Liebig verbrannte eine organische Verbindung mit Kupferoxid und identifizierte die Oxidationsprodukte (Wasserdampf und Kohlendioxid), indem er sie direkt nach der Absorption in einem Calciumchloridrohr und in einem speziell konstruierten Fünfkolbenapparat, der Kalilauge enthielt, wiegte. Dieses 1831 perfektionierte Verfahren ermöglichte es, den Kohlenstoffgehalt organischer Verbindungen genauer als bisher bekannt zu bestimmen. Darüber hinaus war seine Technik einfach und schnell, so dass Chemiker sechs oder sieben Analysen pro Tag durchführen konnten, im Gegensatz zu dieser Anzahl pro Woche mit älteren Methoden. Der rasche Fortschritt der organischen Chemie in den frühen 1830er Jahren deutet darauf hin, dass Liebigs technischer Durchbruch und nicht die Aufgabe des Glaubens, dass organische Verbindungen unter der Kontrolle von „Lebenskräften“ stehen könnten, der Schlüsselfaktor für die Entstehung der Biochemie und der klinischen Chemie war. Der von ihm für die Kohlendioxidabsorption entworfene Kaliapparat mit fünf Glühbirnen wurde und bleibt bis heute ein Symbol für die organische Chemie.
Liebigs Einführung dieser neuen Analysemethode führte zu einem Jahrzehnt intensiver Untersuchungen organischer Verbindungen, sowohl von Liebig als auch von seinen Studenten. Liebig selbst veröffentlichte zwischen 1830 und 1840 durchschnittlich 30 Arbeiten pro Jahr. Mehrere dieser Untersuchungsberichte wurden für weitere Entwicklungen in Theorie und Praxis der organischen Chemie von großer Bedeutung. Am bemerkenswertesten unter diesen Schriften waren seine Reihe von Arbeiten über den Stickstoffgehalt von Basen, gemeinsame Arbeiten mit Wöhler am Benzoylradikal (1832) und an den Abbauprodukten von Harnstoff (1837), die Entdeckung von Chloral (Trichlorethanal, 1832), die Identifizierung des Ethylradikals (1834), die Herstellung von Acetaldehyd (Ethanal, 1835) und die Wasserstofftheorie organischer Säuren (1838). Er popularisierte auch, erfand aber nicht den Liebig-Kondensator, der immer noch in Labordestillationen verwendet wird.
Liebigs analytische Fähigkeiten, sein Ruf als Lehrer und die Subventionierung seines Labors durch die hessische Regierung führten in den 1830er Jahren zu einem großen Zustrom von Studenten nach Gießen. Tatsächlich zog es so viele Studenten zu Liebig, dass er seine Einrichtungen erweitern und seine Ausbildungsabläufe systematisieren musste. Eine beträchtliche Anzahl seiner Studenten, etwa 10 pro Semester, waren Ausländer. Die Pflege einer engagierten Anhängerschaft beim ausländischen Publikum trug dazu bei, Liebigs Schwerpunkt auf laborgestützter Lehre und Forschung im Ausland und in anderen deutschen Staaten fest zu etablieren. Das 1845 in London gegründete Royal College of Chemistry, die 1847 an der Harvard University gegründete Lawrence Scientific School und Hermann Kolbes großes Labor in Leipzig in Sachsen im Jahr 1868 waren alle dem Liebigschen Programm nachempfunden.
Eine der wichtigsten Untersuchungen, die Liebig gemeinsam mit Wöhler verfolgte, war eine Analyse des Öls von Bittermandeln im Jahr 1832. Nach dem Nachweis, dass das Öl zu Benzoesäure oxidiert werden kann (Benzolcarbonsäure), Die beiden Chemiker postulierten, dass beide Substanzen, sowie eine große Anzahl von Derivaten, enthielt eine gemeinsame Gruppe, oder „Radikal,Was sie „Benzoyl“ nannten.“ Diese Forschung, die auf dem elektrochemischen und dualistischen Modell der anorganischen Zusammensetzung des schwedischen Chemikers Jöns Jacob Berzelius basiert, erwies sich als Meilenstein bei der Klassifizierung organischer Verbindungen nach ihren Radikalen.
Die radikale Theorie, zusammen mit einer großen Ansammlung von Daten aus organischen Analyseexperimenten, lieferte Liebig und Wöhler ausreichenden Hintergrund, um mit der Analyse der komplexen organischen Verbindungen im Urin zu beginnen. Zwischen 1837 und 1838 identifizierten, analysierten und klassifizierten sie viele der Bestandteile und Abbauprodukte des Urins, darunter Harnstoff (Carbamid), Harnsäure, Allantoin und Uramil. Unter ihren Schlussfolgerungen wurde berichtet, dass Uramil durch „unzählige Metamorphosen“ von Harnsäure hergestellt wird — selbst ein Abbauprodukt, vermuteten sie, aus Fleisch und Blut. Diese großartige Untersuchung, die britische Chemiker erstaunte, als Liebig sie der British Association for the Advancement of Science während eines Besuchs in Großbritannien im Jahr 1837 berichtete, gab zeitgenössischen Ärzten neue Einblicke in die Pathologie vieler Nieren- und Harnblasenerkrankungen. Später, 1852, stellte Liebig Ärzten einfache chemische Verfahren zur Verfügung, mit denen sie die Harnstoffmenge im Urin quantitativ bestimmen konnten. In einer anderen Arbeit von praktischem Nutzen für Ärzte bestimmte er den Sauerstoffgehalt der Luft durch Quantifizierung ihrer Adsorption in einer alkalischen Lösung von Pyrogallol (Benzol-1,2,3-triol).
