Sciences & Techniques: Lavoisier : de l'alchimie à la chimie

« immatériel, pèse " moins que rien " ne gêne personne - on en verrait plutôt une confirmation dans le fait que les flammes partent versle haut.

Il faudra à Lavoisier une accumulation de mesures précises - et la découverte de l'oxygène par Priestley - pour que lephlogistique soit abandonné. En 1760, à 18 ans, Lavoisier est encore loin d'avoir ouvert la voie de la chimie moderne.

Ses travaux sont ceux d'un jeune homme brillant qui se forme et acquiert une solide méthodologie.

Ils ne remettent pas en cause les " acquis " de ses devanciers - même sides notes manuscrites montrent qu'il se pose déjà bien des questions.

En 1770, il s'attaque à la " transmutation " de l'eau en terre : beaucoup pensaient en effet à l'époque que le dépôt qui se formait lorsqu'on faisait longuement bouillir de l' eau préalablement distillée dans un récipient en verre résultait de cette transmutation.

Lavoisier fit bouillir trois mois durant de l'eau dans un récipient de formetelle que la vapeur se condensait dans le haut et que le liquide ainsi formé était ramené dans le bas.

Il avait soigneusement pesé lerécipient vide et l'eau avant l'expérience.

La même pesée après l'expérience montra que le récipient était plus léger et l'eau plus lourde,le poids total restant inchangé.

Lavoisier fit alors évaporer l'eau, qui laissa un résidu " terreux " dont le poids se révéla égal à la pertede poids du récipient.

Il conclut que, par ébullition prolongée, l'eau avait attaqué le verre et dissous un peu de ce dernier, sansqu'aucune transmutation ne se soit produite. Il est intéressant de noter qu'à la même époque l'Allemand Scheele entreprit une expérience analogue.

Mais il n'employa pas debalance.

Il se contenta d'analyser le résidu final et de montrer que ses composants étaient ceux du verre.

Lavoisier étudia ensuite laprétendue sublimation du diamant .

Celui-ci disparaît quand il est fortement chauffé et on en discutait les raisons.

Lavoisier comprit qu'il s'agissait d'une banale combustion.

En collaboration avec ses collègues de l'Académie, Macquer et Cadet, il le prouva en faisantchauffer un diamant entouré de charbon et enfermé dans plusieurs récipients concentriques pour le mettre à l'abri de l'air.

Le diamantresta inaltéré. La balance et la combustion : ainsi pourrait-on résumer les expériences qui engagent définitivement Lavoisier dans la voie royale.

Apartir de 1772, ses travaux portent sur les gaz - à l'époque, on dit encore les " airs ".

L'Anglais Hales avait montré dans les années1720 que de nombreux corps fournissent par distillation un gaz dont il avait mis au point la collecte et qu'il appelait " air fixé " - c'estnotre actuel gaz carbonique, ou dioxyde de carbone.

Hales le croyait identique à l'air atmosphérique, mais son compatriote Blackmontra bientôt qu'il s'agissait d'une substance distincte, et que le calcaire donne de l'air fixé quand on le transforme en chaux vive parcalcination.

Il en déduisit que le calcaire est un composé de ces deux constituants - un carbonate de calcium, en termes modernes.Mais l'opinion de Black était minoritaire.

La plupart des chimistes, Lavoisier compris, admettaient que la chaux était un calcaire auquelle feu avait apporté un principe caustique, appeléacidum pingue. L'étude des gaz avait été poursuivie par Cavendish, qui isola en 1765 un " air inflammable " (hydrogène), etsurtout par Priestley.

Ce dernier avait décrit plusieurs gaz, dont un " air nitreux " (dioxyde d'azote) et un "air marin gazeux " (acide chlorhydrique).

Les résultats de Priestley étaient impressionnants.

Mais, outreque certains contredisaient des " connaissances " antérieures, ce qui pouvait jeter un doute sur eux, il nes'en dégageait aucune vision d'ensemble.

Lavoisier entreprit de refaire systématiquement, balance enmain, les expériences de ses devanciers. Il vérifia que la chaux vive est moins lourde que le calcaire dont elle est issue.

En sens inverse, il découvrit, ou redécouvrit, que leplomb, l'étain, le soufre et le phosphore gagnent du poids par combustion.

Il constata aussi que cette combustion consomme uncinquième de l'air présent dans l'enceinte et que l'air résiduel est impropre à la respiration.

Tous ces résultats sont exposés dans lesOpuscules physiques et chimiques , que Lavoisier publie en 1773. C'est alors que deux Anglais, Bayen et Priestley, franchissent au début de 1774 une étape cruciale.

Ils montrent, indépendammentl'un de l'autre, que l'oxyde de mercure chauffé dégage un gaz qui active les combustions.

Priestley le nomme " air déphlogistiqué ".Informé par celui-ci, Lavoisier étudie ce nouveau gaz dès la fin de 1774.

Suit toute une série d'expériences, desquelles il ressortnettement que ce gaz constitue ce cinquième de l'air qui disparaît dans les combustions.

Lavoisier montre aussi que, sous cetaspect, rien ne distingue la respiration d'une combustion. A l'époque, il y a déjà longtemps que Lavoisier ne croit plus à la théorie du phlogistique.

Mais, conscient d'être seul, il prend encoredes gants avec elle.

Ce n'est qu'en 1783 qu'il l'attaque de front.

Il publie ses Réflexions sur le phlogistique pour servir dedéveloppement à la théorie de la combustion et de la respiration.

Il y déclare tout net : " Si tout s'explique en chimie de manière satisfaisante sans le secours du phlogistique, il est, par cela seul, infiniment probable que ce principe n'existe pas, que c'est un êtrehypothétique, une supposition gratuite.

" Comme il pouvait s'y attendre, l'incompréhension est totale.

Même ses collègues de l'Académie refusent de le suivre, alors qu'ilsconnaissent ses expériences et y ont parfois participé.

Lavoisier continue.

Des quatre éléments d'Aristote, il avait supprimé le feu (lephlogistique) et montré que ni l'air ni la terre (les calcaires et les " chaux ") ne sont simples.

Il s'en prend à l'eau.

En 1785, il lit àl'Académie un mémoire où il montre que l'eau est le produit de la combustion de l'air inflammable, et qu'elle peut être décomposéepuis resynthétisée.

Pour ses collègues, c'est le déclic.

Berthollet annonce qu'il abandonne le phlogistique, bientôt suivi par Fourcroy etGuyton de Morveau.

Les trois hommes et Lavoisier élaborent et publient en 1787 une Nomenclature chimique, où apparaissent desmots comme oxygène et hydrogène, toujours en usage. Le message passe moins bien outre-Manche.

En 1788, l'Anglais Kirwan, très respecté pour sa rigueur de pensée, publie un Essai surle phlogistique, où il défend la doctrine de Stahl avec des arguments impressionnants.

Mme Lavoisier traduit l'ouvrage en français.

Lesquatre auteurs de la Nomenclature chimique, rejoints par Monge et Laplace, décident de publier la traduction avec, à la fin de chaquechapitre, des commentaires où ils discutent les arguments de Kirwan.

Ce dernier maintient sa position, mais, en 1792, il écrira àBerthollet : " J'abandonne le phlogistique.

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