HIST. I)E LA CHIMIE. — T. II
BI9I0IBB SB UL tÈOSXÈ.
que la nature de l'eau n'est pas altârée par la distillation, et que la terre peut, en partie, se dissoudre dans l'eau.
Après a^oir posé le problème de la composition de l'air, voici comment il essaye de le résoudre. Sachant qu'il est impossible de calciner les métaux dans des vaisseaux exactement clos et privés d'air, et que la caicination est d'autant plus rapide que, le métal offre à l'air des surfaces plus multiples, Lavoisier commençait à soupçonner^ — - ce sont ses propres expressions, — c qu'un fluide élastique quelconque , contenu dans l'air, était susceptible, dans un grand nombre de circonstances, de se fixer, de se combiner avec les métaux, et que c'était à l'addition de cette substance qu'était dû le phénomène de la caicination, l'augmentation de poids des métaux convertis en chaux. »
]^ bien, ce que cet homme de génie commençait à wiÊpçaih nefj c'était la vérité même; malheureusement les expériences sur lesquelles il croyait devoir s'appuyer l'induisirent en erreur. Ces expériences consistaient à brûler soigneusement, à l'aide d'un miroir ardent, un mélange pesé de minium (chaux de plomb) et de charbon dans un volume d'air mesuré d'avance.' Nous savons aujourd'hui quel résultat ces expériences devaient donner : le fluide élastique, nommé plus tard oxygène^ qui par sa combinaison avec le plomb formait la chaux (oxyde de plomb), ce flurde, au lieu de se dégager librement, se portait, en abandonnant le plomb redevenu métal, sur le charbon et produisait immédiatement un autre fluide, qui reçut par la suite le nom de gaz acide carbonique. Or ce fut ce dernier gaz que Lavoisier pritd*abord pour l'oxygène, c'est-à-dire pour le fluide élastique qui se fixe sur le métal pendant la caicination. Évidemment il se trompait, et, chose curieuse, son erreur était presque inévitable; car, par une étrange coïncidence, il avait précisément affaire à un gaz qui, en se combinant avec le charbon, ne change pas de volume. Personne ne savait alors (en 1772) que le môme volume d'oxygène donne, par sa combinaison avec le carbone, exactement un égal volume d'acide carbonique. Et ce fut Lavoisier lui-même qui le découvrit en brûlant du diamant (à Taided'un miroir ardent) dans de l'oxygène pur.
Ainsi donc ce grand expérimentateur se trompait, de la meilleure foi du monde, et il ne pouvait pas ne pas se tromper : il lui manquait un terme nécessaire, — dans la série du progrès.
TaOISlÈME EPOODE. 499
Dans toute l'histoire il n'y a pas^ à notre avis, de spectacle plus grandiose que celui de Thorame aux prises avec l'erreur, montrant combien il faut de patience et d'efforts presque surhumains pour parvenir à saisir le terrible Protée.
Lavoisier croyait si bien tenir la vérité, en prenant le gaz acide carbonique pour l'oxygène, qu'il déposa, le 1*' novembre 1772, le résultat de son expérience, sous pli cacheté, au secrétariat de l'Académie. Dans un document publié après sa mort, il explique lui-même le motif de cette précaution, n J'étais, ditil, jeune ; j'étais nouvellement entré dans la carrière des sciences ; j'étais avide de gloire, et je crus devoir prendre quelques précautions pour m'assurer la propriété de ma découverte. Il y avait à cette époque une correspondance habituelle entre les savants de France et ceux d'Angleterre; il régnait «ntre les deux nations une sorte de rivalité, qui donnait -de l'importance aux expériences nouvelles, et qui portait quelquefois les écrivains de l'une et de l'autre nation à les contester à leur véritable auteur.» — - Ces dernières paroles étaient probablement à l'adresse de Black et de Priestley.
Mais revenons à la lutte du génie aux prises avec l'erreur. Poussé en quelque sorte par Tinstinct du vrai, Lavoisier recommença ses expériences, et cette fois 'û réussH à démontrer (( que ce n'est point le charbon seul, ni le minium seul, qui produit le dégagement du fluide élastique ainsi obtenu, mais que celui-ci résulte de l'union du charbon avec une partie du minium n»
Cette fois, il tenait la vérité. Mais il la lâcha presque aussitôt, entraîné par la théorie du phlogistique, dont il subissait malgré lui l'empire. Afin de mettre les faits d^accord avec cette théorie, Lavoisier inclinait à penser « que tout fluide élastique résulte de la combinaison d'un corps quelconque avec un principe inflammable ou peut-être même avec la matière du feu pur, et que c'est de cette combinaison que dépend l'état d'élasticité. » — «J'ajouterai (c'est Lavoisier qui parle) que la substance fixée dans les chaux métalliques et qui en augmente le poids ne serait pas, dans cette hypothèse, un fluide élastique, mais là partie fixe d'un fluide élastique,, qui a été dépouillée de son principe inflammable. Le charbon alor$ » ainsi que toute substance charbonneuse employée dans les réductions, aurait pour objet principal de rendre au fluide élastique fixé le phlo-
500 HISTOIRE DE LÀ GflnOE.
gistique, la matière du feu, et de lui restituer en même temps l'élasticité qui en dépend (4). »
Que d'efforts pour faire cadrer un fait avec une théorie fausse ! Avouons cependant qu'il n'était guère possible de mieux raisonner dans l'état de la science d'alors. Faites vivre nos plus habiles chimistes à la même époque et dans les mêmes circonstances que Lavoisier; ne se seraient-ils pas tous, nous le demandons, trompés comme lui? Peut-être n'y auraient-ils pas mis autant de réserve lorsque, comme correctif de l'hypothèse qu'il venait d'émettre, il s'empressait d'ajouter : « Au surplus, ce n'est qu'avec la plus grande <;irconspection qu'on peut hasarder un sentiment sur celte matière si difficile^ et qui tient de près à une plus obscure encore, je veux dire la nature des éléments mêmes, au moins de ce que nous regardons comme éléments. »
Bientôt d'autres expériences obligèrent Lavoisier d'admettre .((que l'air dans lequel on a calciné des métaux (sans charbon) n'est point dans le même état que celui qui se dégage des effervescences et des réductions». Il reconnut en même, temps que si les deux fluides élastiques éteignent la flamme, ce sont cependant des corps très-distincts, puisque l'un trouble l'eau de chaux, tandis que l'autre est sans effet sur cette solution. Ce sont les mêmes gaz qui dans la nomenclature, créée plus tard par Lavoisier et Guyton Morveau, reçurent les noms d'acide carbonique et d'azote.
A côté de ces expériences, irréprochables, il y en avait d'autres qui ne l'étaient guère; telle était l'expérience d'après laquelle un oiseau pourrait vivre sans souffrir dans le résidu de rair, où l'on avait fait brûler du phosphore. Nous savons aujourd'hui que l'azote (2), — c'est le gaz dont il s'agit ici, — est aussi irrespirable que le gaz acide carbonique. Mais ce qu'il y a de singulier, c'est que l'erreur commise par Lavoisier, au sujet des animaux pouvant vivre dans l'azote, fut partagée par d'autres chimistes; bien plus, elle fut solennellement sanctionnée dans le rapport publié, au nom de l'Académie des sciences, parMacquer. Le Roy, Cadet et Trudaine , chargés d'examiner le travail de leur illustre collègue. Voici en quels termes l'Académie ratifia cette erreur : «Enfin, l'air dans lequel le phosphore avait
(1) Opuscules chimiques, de Lavoisier, p. 288. »
(2) Le nom iVazoie lui vient précisément de ce q»'il est impropre à Tenlretieu de la vie.
' TAOISIÂME EPOQUE. 501
cessé de brûler sous cloche, faute cLu renouvellement de l*air, éprouvé sur les animaux^ ne les a pas fait périr, comme celui des effervescences et des réductions métalliques, quoiqu'il éteignit la bougie dans le moment même où il en touchait la flamme (1). »
Quand donc les hommes comprendront-ils combien ils devraient être réservés dans leurs jugements, et que la mise en commun de tous leurs efforts n'est pas de trop dans la recherche de la vérité I
' L'objectif de toutes ces expériences était que a la calcination des métaux dans des vaisseaux exactement fermés cesse dès que la partie fixable de l'air qui y est contenu a disparu; que l'air se trouve diminué d'environ un vingtième, par l'effet de la calcination, et que le poids du métal se trouve augmenté d'autant». C'est de ce fait-là que vont désormais rayonner les principaux travaux de Lavoisier.
Dès 1774 le célèbre chimiste lut à l'Académie, dans la séance publique de la Saint-Martin, son beau mémoire intitulé : Sur la calcination de l'étain dans les vaisseaux fermés et sur la cause de l'augmentation de poids qu'acquiert ce métal pendant cette opération.
La vérité allait enfin, comme l'avait fait la fortune, sourire à Lavoisier, quand le prestige d'un homme célèbre vint se jeter à la traverse. La plupart des chimistes et des physiciens contemporains de Lavoisier ne juraient que par l'autorité de Robert Boyle, Ce grand expérimentateur croyait et était parvenu à faire croire que la matière de la flamme et du feu pénétrait à travers la substance du verre, qu'elle se combinait avec les métaux, et que c'était à cette union qu'était due la conversion des métaux en chaux et l'augmentation de poids qu'ils acquéraient.
Cette opinion semblait devoir venir à l'appui de la théorie du phlogistique.
Lavoisier entreprit donc de contrôler les expériences de Boyle, eVpour procéder avec méthode, il fit le raisonnement suivant : « Si, se disait-il, l'augmentation du poids des métaux calcinés dans les vaisseaux fermés est due, comme le pensait Boyle, à l'addition de la matière du feu qui pénètre à travers les pores
(1) Ce rapport, publié le 7 décembre 1773, a été reproduit à la fin des OpuS' crUes physiques et chimiques de Lavoisier, p. 369-387.
502 BISTOULB DS LÀ GHjams.
du verre et se combine avec le métal, il s'ensuivra que si, après avoir introduit une quantité connue de métal dans un vaisseau de verre et l'avoir seellé hennétiquement, on en détermine exactement le poids, qu'on procède ensuite à la calcination par le feu des charbons, comme l'a fait Boyle, enfin qu'on repèse le même vaisseau après la calcination, avant de l'ouvrir, son poids devra se trouver augmenté de toute la quantité de matière du feu qui s'est introduite pendant la calcination. Si, au contraire, l'augmentation du poids de la chaux métallique n'est point due à la combinaison de la matière du feu, ni d'aucune matière extérieure, mais à la fixation d'une portion d'air contenu dans la capacité du vaisseau, le vaisseau ne devra point être plus pesant après la calcination qu'auparavant, il devra seulement se trouver en partie vide d'air, et ce n'est que du moment où la portion d'air manquante sera rentrée que l'augmentation du poids, des vaisseaux devra avoir lieu. »
Fort de ce raisonnement , Lavoisier répéta les expérieoces de Bojle, en les variant très-ingénieusement. U en conclut qu'on ne peut calciner qu'une quantité déterminée d'étain dans une quantité d'air donnée, et que «les cornues scellées hermétiquement, pesées avant et après la calcination de la portion d'étain qu'elles contiennent, ne présentent aucune différence de pesanteur, ce qui prouve évidemment que l'augmentation de poids qu'acquiert le métal ne provient ni de la matière du feu, ni d'aucune matière extérieure à la cornue.»
Lavoisier remarque aussi , en passant, « que la portion de l'air qui se combine avec les métaux est un peu plus lourde que celle de l'atmosphère, et que celle qui reste après la calcination est, au contraire, un peu plus légère; de sorte que dans cette supposition l'air atmosphérique fournirait, relativement à sa pesanteur spécifique, un résultat moyen entre ces deux airs. » — « Mais, ajoute-t-il aussitôt, il faut des preuves plus directes que je n'en ai pour pouvoir prononcer sur cet objet... C'est le sort de tous ceux qui s'occupent de recherches physiques et chimiques d'apercevoir un nouveau pas à faire sitôt qu'ils en ont fait un premier, car ils ne donneraient jamais rien au public, s'ils attendaient qu'ils eussent atteint le but de la carrière qui se présente successivement à eux, et qui paraît s'étendre à mesure qu'ils avancent. »
Quelle pénétration ! Ce que Lavoisier n'osait énoncer que sous
TROISlilME ÉPOQUE. 503
forme d'hypothèse était cependant la vérité, comme Jl allait luimôme le démlontrer par la suite. C'est ainsi qu'on marche de découverte en découverte, quand on se trouve une fois engagé dans la bonne voie. Enfin il termine son mémoire par cette conclusion fondamentale a qu'une portion de l'air est susceptible de se combiner avec les substances métalliques pour former des chaux (oxydes), tandis qu'une autre portion de ce même air se refuse constamment à cette combinaison». — (c Cette circonstance, ajoute-t-il, m'a fait soupçonner que l'air de Tatmosphère n'est point un être simple, qu'il est composé de deux substances très-différentes.... Enfin, jejcrois pouvoir annoncer ici que la totalité de l'air de l'atmosphère n'est pas dans un état respirable, que c'est la portion salubre qui se combine avec les métaux pendant leur calcination, et que ce qui reste après la calcination est une espèce de mofette, incapable d'entretenir la respiration des animaux, et l'inflammation des corps (1). »
Ki'oxygène et l'azote de l'air. — Lair n'est point un corps simple : il se compose d'une portion salubre et d'une mofette irrespirable. De cette déclaration de Lavoisier date le 89 de la chimie. Rompant en visière avec les doctrines du passé, elle fut le signal d'une véritable révolution dans la science.
A dater de ce moment, le hardi novateur devint le point de mire d'innombrables attaques de la part des savants attachés aux anciennes doctrines. D'un commun accord ils traitaient la portion salubre de l'air et la mofette irrespirable^ de corps imaginaires. Il fallait donc montrer ces corps aux incrédules. Mais comment? Ce qui nous paraît aujourd'hui si simple était alors, ne l'oublions pas, d'une difficulté extrême; et, sans l'intervention de ce dieu qu'on appelle le Atward, Lavoisier ne serait peut-être jamais arrivé à la démonstration de ce qu'il avait avancé^ pour ainsi dire d'inspiration.
Voyons plutôt. Les métaux dont on s'était jusqu'alors seni pour les expériences de l'augmentation de poids étaient le plomb et l'étain. Or ces métaux absorbent bien, pendant leur calcination, \2ip0rti0n salubre de l'air; mais, quand cet élément a été une fois absorbé, ils ne le rendent plus par la même opérPation. Et, si on l'enlève avec du charbon, on obtiendra, il est
(1) Extraits de son Journal d'expériencesy à la date du 14 féTrier 1774 .
804 mSIOIBI BB lA QHIIIIE. .
vrai, un air irrespirable, mais- cette espèce de moiîette est bien différente, cimme nous l'avons &it voir, de celle qm reste après la calcination du plomb ou de Tétain dans Tair emprisonné dans un vaisseau.
Heureusement il existe, — quelle chance ! — un^tnétal singulier, bien connu des alchimistes^ un métal liquide, qui remplit ici à men^eille toutes les conditions nécessaires. Le mercure, comme le savait déjà Eck de Sulzbach, a l'étrange propriété d'abandonner, dans la seconde période de chaleur, la portion d'air qu'il avait absorbée pendant la première. En absorbant cet air, le mercure se transforme en une chaux rouge, le mercure per se des anciens chimistes; puis il le rend, à l'état de liberté, par une prolongation de la chaleur. Rien -de plus facile ensuite que de recueillir cet air particulier dans des vases appropriés, comme l'avait enseigné, cinquante-cinq ans auparavant, pour J'air ordinaire, le pauvre Moitrel d'Élément.
Mais laissons ici parler Lavoisier lui-même. Après s'être assuré que le fer offrait les mêmes inconvénients que le plomb et rétain, le grand chimiste eut enfin recours au mercure ou vif-argent, a L'air qui restait, dit-il, après la calcination du mercure et qui avait été réduit aux cinq sixièmes de son volume, n*était plus propre à la respiration, ni à la combustion; car les animaux qu'on introduisit y périssaient en peu d'instants, et les lumières s'y éteignaient sur-le-champ, comme si on les eût plongées dans l'eau. D'un autre côté, j'ai pris quarante-cinq grains de matière rouge (chaux de mercure qui s'était formée pendant l'opération), je les ai introduits et chauffés dans une petite cornue de verre, à laquelle était adaptée un appareil propre à recevoir les produits liquides et aériformes qui pourraient se séparer (Voy. la figure ci-dessous). Lorsque la cornue a approché de l'incandescence, la matière rouge a commencé à perdre peu à peu de son volume cl, en quelques minutes, elle a entièrement disparu. En même temps il s'est condensé, dans le petit récipient, 41 grains et demi de mercure coulant, et il a passé sous la cloche 7 à 8 pouces cubes d'un fluide élastique, beaucoup plus propre que l'air de l'aimosphère à entretenir la combustion et la respiration. Ayant fait passer une portion de cet air dans un tube de verre d'un pouce de diamètre, et y ayant plongé une bougie, elle y répandit un éclat éblouissant; le charbon, au lieu de s'y consommer paisiblement comme dans l'air ordinaire, y brûlait avec une
TROISIÈUE ÉFOQUZ.
flamme et une sorle de décrépitation, à la manière du phosphore, et avec une vivacité de lumière que les jeux avaient peine ' à supporter, u
Voilà donc la portion salubre et la mofette irrespirable de l'air parfiûtement isolées. La portion salubre, seule propre à entretenir la respiration et la combustion, et qui donne tant d'éclat à la flamme, reçut le nom à'oxygène (du grec i^ii;, acide, et yttvéM, j'engendre). Ce nom signifie donc littéralement génércUeur de l'acide. Quant à la mofette ou portion non respirable de l'air, elle s'appellera asote (de 1'^ privatif et de i;w>î, vie). C'est Guyton Morveau qui lui donna ce nom, « afin de distinguer, disait-il, cet air non vilal et existant naturellement dans l'atmosphère, des autres gaz, également non respîrables, mais qui ne font partie^de l'atmosphère qu'accidentellement ».
Ici se présente une question souvent agitée en vain; il importe de la vider. Est-ce réellement Lavoisier qui a découvert l'oxygène? Non, répondrons-nous, si l'on n'entend par là que le fait pur et simple de la découverte d'un corps aériforme, d'un gaz particulier. Mai», si l'on comprend par là en même tems le nom de celui qui donne à un fait nouveau toute sa valeur, qui en Bait tirer toutes les conséquences, et qui l'élève à la hauteur d'un principe, on ne devra jamais séparer le nom de Lavoisier de la découverte de l'oxygène. Sans le génie fécondant de Lavoisier, cette découverte serait restée un fait stérile : l'histoire est là pour eu témoigner [1).
(1) Cette ^Unclioi), qu'on reacimtre ï chaque pas dans l'hiatoirc des sciences, «st caintale. Faote de la faim, on s'engage daos d'întwniiiiables et fort irri-
BCte HISTOLailIlt lA CHOOl.
Sans Lavoisfer, les remarquables travaux de J^riesfleyy'nésélraieiiC jamais deyenas, pour le répéter^ la base d'one chimie nouvelle, puisqu'ils ne devaient, dans l'esprit de leur auteur, servir qui étayer l'échafaudage du phlogistique. Au reste, on aurait tort d'accuser Lavoisier de s'être appropri^le bieqd'atttrui, sans avoir rendu justice à qui de droit ; car voici ce qu*il dit au commeo:cernent de son célèbre mémoire Sur Uêjhitde$aéri formes •* «Les expériences dont je vais rendre compte appartiennent presque toutes au docteur Priestley ; je n'ai d'autre mérite que de lès avoir répétées avec soin, et surtout de les avoir rangées dans un ordre propre à présenter des conséquences (I). »
Voilà comment Lavoisier alla résolument à rencontre des insinuations malveillantes de ses adversaires. Si nous avions quelque doute à cet égard, l'insistance qu'il met à y revenir silffirait pour le dissiper. Ainsi, dans un autre mémoire {Sur texistmce de Vair dan» taeide nitreux ) : « Je commencerai, dit-il, avant d'entrer en matière, par prévenir le public qu'une partie des expériences contenues dans ce mémoire ne m'appartiennent point en propre; peut-être même, rigoureusement parlant, n'en est-il aucune dont M. Priestley ne puisse réclamer la prenaière idée ; mais, comme les mêmes faits nous ont conduits à des conséquences diamétralement opposées, j'espère que, si Tourne reproche d'avoir emprunté des preuves des ouvrages de ce célèbre physicien^ on ne me contestera pas au moins la propriété des conséquences. »
Ces dernières lignes sont toute une révélation. II est certain que le grand novateur devait avoir pour implacables ennemis tous les partisans fanatiques de l'école ancienne. Les ennemis qui se montrent sont faciles à combattre. Mais Lavoisier ne se trouvait pas dans une position assez effacée, sa position était trop enviable, pour espérer que tous ceux qui ne partageaient pas ses idées l'attaqueraient au grand jour. Et quand il se plaignait de n'être pas compris des chimistes, il ne répondait probablement qu'aux objections d'une minorité assez loyale et assez courageuse
tantes questions de priorité ; témoin la discussion dont FAcadémie impériale de médecine a donné récemment le spectacle à Toccasion de la méthode opératoire sous-cutanée.
(i) De quelques substances qui sont constamment dans l'état de fluides aériformes, aux degrés de chaleur et de pression habituels de Vatmosphère ; dans le Recueil des mémoires de chimie de Lavoisier, t. II, p. 348.
TROISIEME ÉPOOeE. 507
pour repousser, sans arrière-pensée, des innovations qu'elle ne comprenait point, et que Priestley avait essayé de faire concorder avec une théorie alors presque universellement adoptée. Mais ceux qui travaillaient sous les auspices de Lavoisier, ses collaborateurs et ses collègues de l'Académie, avaient-ils tous la même franchise? Est-ce que sa supériorité ne devait pas porter ombrage aux médiocrités jalouses? Il faudrait bien peu connaître le cœur humain, pour conserver à cet égard le moindre doute. On est naturellement porté à juger avec beaucoup d'indulgence les hommes qui ont disparu de la scène. Aussi, pour bien s'éclairer, importe-t-il de tenir non-seulement compte des penchants naturels de notre espèce, mais de s'adresser aux témoignages contemporains d'une incontestable autorité. C'est pourquoi-nous devons ajouter foi à ces paroles deLalande, quand, après avoir tracé le portrait de Lavoisier, il ajoute : « Son crédit, sa réputation, sa fortune, sa place à la trésorerie, lui donnaient une prépondérance dont il ne se servait que pour faire le bien , mais qui n'a pas laissé de lui faire des jaloux. Taime à croire qu'ils fCont pas contribué à sa perte, d
Ces paroles, pleines de réticence, laissent le champ libre à bien des conjectures. Lavoisier avait accueilli la grande révolution, sinon avec enthousiasme, du moins avec une parfaite sérénité. C'était le moment que les esprits médiocres et ambitieux devaient choisir pour abattre l'homme dont ils [enviaient la gloire. Est-ce que de fanatiques phlogisticiens n'avaient pas brûlé Lavoisier en effigie à Berlin?
£tat des corps. liear simplicité et leur composition. Si nous
effaçons un moment, par la pensée, tout le progrès que la science avait fait depuis moins d'un siècle, nous n'aurons pas de peine à comprendre que les chimistes contemporains de Lavoisier n'eussent pas voulu tous admettre les conséquences que celuici avait tirées des expériences de Priestley. Nous touchons là un point d'une haute portée : il mérite d'être mis en relief.
n n'y a pas deux hommes qui voient les mêmes choses exactement de la même façon. On peut donc établir en principe qu'il y a autant de manières de voir qu'il y a d'individus; mais, parmi ces différentes manières de voir, il y en a très-peu qui se perfectionnent et se transmettent indéfiniment. Priestley se faisait des gaz ou corps aériformes une tout autre idée que Lavoisier. Ce
508^ HISTOIRE DB LA CUUflE.
qui fixait Tattenlion du premier u'attirait que- médiocrement délie du second : il est si difficile de distinguer le principal de l'accessoire ! Vétat aériformey cet état d'un corps invisible et impalpable comme Tair, voilà la chose principale pour Priestley; ce n'était là qu'un accessoire pour Lavoisier. De là deux théories inconciliables', dont on trouve déjà des traces chez les philosophes grecs, et dont il faut chercher l'origine dans l'organisation même de la nature humaine.
Priestley employait toujours deux mots pour désigner un gaz, le nom, constant, du genre (air), et le nom, variable, de l'espèce. C'est ainsi qu'il parle d'AIR fixe, d'AiR inflammable, d'AIR nitreuxy d'AIR phlogistiqué, d'AIR depMogistiqué, etc. Tous ces fluides élastiques n'étaient, suivant Priestley, que de l'atr, de l'air commun, transformé ou diversement modifié; et le principal agent de ces transformations ou modifications diverses devait être le phlogistique.
Cette manière de voir cadrait à merveille avec la théorie dfes anciens relativement à la composition des substances naturelfes. L'air, l'eau, la terre, passaient pour les éléments des corps, non pas dans le sens qu'on y attache aujourd'hui, mais parce que tous les corps de la nature ne se présentent à nous que dans l'état aéri forme , dans l'état liquide, dans l'état solide ^ auxquels il faut ajouter encore l'état igné. Ces différents états de la matière ayant pour type l'air, l'eau, la terre et le feu, voilà les éléments, selon l'idée des anciens. La chaux, la silice, l'argile, etc., étaient des terres^ c'est-à-dire des modifications particulières de la terre ou de ce qui se présente à nous à Télat solide. La même manière de voir s'appliquait à ce qui est liquide, gazeux, etc., de telle façon que tous les objets qui tombent sous les sens ne seraient, en dernière analyse, que des modifications diverses ou des étals allotropiques de l'air, de la terre, de l'eau et du feu. Ce dernier élément (chaleur et lumière réunies) avait de tout temps embarrassé les physiciens. Aussi l'avaient-ils tantôt admis, tantôt retranché du nombre des éléments. Pour tout concilier, Stahl le supposait fixé et inégalement répandu, sous le nom de phlogistique, dans tous les corps matériels. C'est ainsi que cette théorie fameuse tendait à tout ramener à Vunité de substance à travers les évolutions et les formes infiniment variées de la matière. Elle avait pour elle le prestige de l'autorité, et semblait même sanctionnée par notre propre nature. En effet,
troisiAme époque. 509
est-ce que Tintelligence n'est pas organisée pour unifier ce que les sens diversifient ?
En déclarant le phlogistique une chose fictive , imaginaire, Lavoisier fitdonc un vrai coup d'État scientifique. Afin de le justifier il eut soin de meltre en relief les embarras et les contradictions des Stahliens qui, pour faire concorder Texpérience avec la théorie^ étaient obligés de présenter le phlogistique, tantôt comme quelque chose de pesant, tantôt comme ne pesant rien. Mais, en retranchant le phlogistique du domaine des réalités, il maintenait rigoureusement la distinction des corps en solides, liquides et gazeux,
Lavoisier soutenait que la même substance peut être solide, liquide ou aériforme, suivant les conditions où elle se trouve; que l'état de gaz ou de fluide aériforme n'est qu'un accident qui ne touche en rien à la nature du corps ; qu'il n'en modifie ni la simplicité, ni la composition. Afin de mieux faire comprendre ce qu'il « ne ces* sait vainement de répéter depuis plusieurs années », il s'élança, sur les ailes du génie, dans l'infini de l'espace, a Considérons un moment, disait-il, ce qui arriverait aux différentes substances qui composent le globe, si la température en était brusquement changée. Supposons, par exemple, que la terre se trouve transportée tout-à-coup dans une région où la chaleur habituelle serait fort supérieure à celle de l'eau bouillante : bientôt l'eau, tous les liquides susceptibles de se vaporiser à des degrés voisins de l'eau bouillante, et plusieurs substances métalliques même se transformeraient en fluides aériformes qui deviendraient partie de l'atmosphère. Ces nouveaux fluides aériformes se mêleraient avec ceux déjà existants , et il en résulterait des décompositions réciproques, des compositions nouvelles..,. On pourrait, dans cette hypothèse, examiner ce qui arriverait aux pierres, aux sels et à la plus grande partie des substances fusibles qui composent le globe : on conçoit qu'elles se ramolliraient, qu'elles entreraient en fusion et formeraient des liquides.... Si , par un effet contraire , la terre se trouvait tout à coup placéadans des régions très-froides, par exemple de Jupiter ou de Saturne, l'eau qui forme aujourd'hui nos fleuves et nos mers, et probablement le plus grand nombre des liquides que nous coimaissons, se transformeraient en montagnes solides, en rochers très-durs , d'abord diaphanes , comme le cristal de roche, mais qui, avec le temps , se mêlant avec des substances
de différentes natures , deviendraient des pierres opaques diversement colorées. Une partie des substances cesserait d'exister dans rétat de fluide invisible, faute d'un degré de chaleur suffisant; il reviendrait donc à i*état de liquidité, et ce changement produirait de nouveaux liquides, dont nous n'avons aucune idée. »
Voilà le point de vue élevé d'où Lavoisier envisageait la question de l'état des corps. Si les uns sont solides, les autres liquides et d'autres gazeux, cela tient tout simplement au plus ou moins de chaleur qu'une planète reçoit du soleil ; si notre globe venait à être placé plus près ou plus loin de ce foyer, les objets dont s'occupe la chimie changeraient d'état , mais non de composition.
A l'époque de Lavoisier et devant l'autorité de l'école ré^^ gnante, ces idées nouvelles devaient faire l'objet de controverses vives et passionnées. C'était tout simple; il était même impossible qu'il en fût 'autrement. Mais, aujourd'hui que l'expérience a prononcé, nous pouvons en apprécier la valeur avec une parfaite sérénité.
Eh bien, est-ce que la science aurait pu, nous le demandons, faire autant de progrès avec les idées de Priestley qu'avec celles de Lavoisier? Non, évidemment. Jamais avec l'idée que les gaz sont des transformations de l'air, jamais avec la théorie du phlogistique, la question de la simplicité ou de la composition des corps, cette question capitale de la chimie, n'aurait pu être abordée d'une manière efficace. On ne serait certainement pas parvenu de si bonne heure à démontrer que Vair déphlogistiqué (oxygène) est un corps simple , gazeux, d'une nature particulière, et qu'il en est de même de Vair inflammable (hydrogène), ÙQ Vair phlogistiqué {dizoiç)^ etc. Jamais peut-être on ne serait arrivé à démontrer que Vair fixe est un composé d'oxygène (air déphlogisliqué) et de charbon pur (carbbne) , que Valcali volatil est un composé d'azote (air phlogistiqué) et d'hydrogène, etc. Jamais enfin la prédiction de Lavoisier, que les alcalis , tels que la potasse et la soude', que les terres, telles que la chaux, l'alumine, la magnésie, etc., sont de véritables oxydes métalliques , jamais celte prédiction du génie n'aurait pu être réalisée sous l'empire de la théorie du phlogistiqué.
Sans doute on revient de nos jours sur la grande question de Vunilé de matière; elle se complique même de celle de Vunitéde forces. Mais, avant de l'aborder de nouveau, plus fructueusement
TROISlillE ÉPOQUE. 51 i
qu'autrefois, il fallait d'abord pouvoir s'orienter dans l'infinie variété des corps qui nous entourent, il fallait avoir assez perfectionné les moyens d'analyse pour être à même d'affirmer que tel corps est simple dans l'état actuel de nos connaissances. Il y a des termes intermédiaires par lesquels il faut passer pour que la science avance d'un pas sûr et régulier.
L'idée sur laquelle Lavoisier revient souvent et qui fait de lui le véritable promoteur de la chimie pneumatique^ c'est que « les mots airêy vapeurs, fluides aériformeSy n'expriment qu'un mode de la matière » (i).
Ainsi énoncé, c'était là un principe vraiment nouveau. Aussi qu'arriva-t-il ? Lavoisier ne fut pas compris. Et c'est lui-même qui nous l'apprend, a Ce principe, dit-il, que je n'ai cessé de répéter depuis plusieurs années, sans jamais avoir eu la satisfaction d'être entendUy va nous donner la clef de presque tous les phénomènes relatifs aux différentes espèces d'air et à la vaporisation. )) — Puis il part de là pour établir que si la chaleur change les corps en vapeur, la pression de l'atmosphère apporte à ce changement une résistance d'une valeur déterminable , enfin que la tendance des corps volatiles à se vaporiser est en raison directe du degré de chaleur auquel ils .'sont exposés, et en raison inverse du poids ou de la pression qui s'oppose à la vaporisation. »
Ce fut par une sorte d'intuition que Lavoisier prévit, au sujet de certains corps composés, ce qui ne devait se réaliser qu'après sa mort. Après avoir défini la chimie, « la science qui a pour objet de décomposer les différents corps de la nature, » il complète ainsi sa définition : fi Nous ne pouvons donc pas assurer que ce que nous regardons comme simple aujourd'hui le soit en effet; tout ce que nous pouvons dire, c'est que telle substance est le terme actuel auquel arrive l'analyse chimique, et qu'elle ne peut plus se diviser au delà, dans l'état actuel de nos connaissances. 11 est à présumer que les terres (la chaux, la magnésie, l'alumine, etc.), cesseront bientôt d'être comptées au nombre des substances simples : elles sont les seules de cette classe qui n'aient point de tendance à s'unir à l'oxygène , et je
(1) Sur quelques substancei qui sont constamment dans Vétat de fluides aériformes, au degré de chaleur et dépression habituels de l'atmosphère. Mémoire déposé à rAcàdémie des sciences le 5 septembre 1777, et publié dans le t. I, p. 348-384, des Mémoires de physique et de chimie de LaToisicr.
5i2 mSIOm SK LA. (BHDOB.
suis bien porté à croire que cette indifférence pour l'oxygène tient à ce qu'elles en sont déjà saturées, l^s terres , daîis cette manière devoir, seront peut-être des oxyda mélaUiques.... Ce n'est, au surplus, qu'une simple conjecture que je présente
ici (1) » .
Lavoisier était ici guidé par Fanalogie. Voyant que les terres et les alcalis se combinent directement avec les acides , tandis que les métaux, pour se combiner avec ces mêmes acides, ont besoin de se saturer préalablement d'oxygène, il en eonclut que les terres et les alcalis sont des métaux déjà oxydés.
Cette conclusion fut un coup de génie; mais en voici le revers. .
L'oxygène étant admis comme le générateur des acides, l'acide muriatique (l'esprit de sel des anciens), obtenu par la réaction de l'acide sulfurique sur le sel marin, devait aussi avoir l'oxygène pour élément. Or c'était là une erreur, et cette erreur provenait de l'exagération d'une théorie. Voici le raisonnement 4xk grand chimiste à l'appui de son système ; nous le livrons comme un enseignement à la postérité : « Quoiqu'on ne soit pas encore parvenu, dit Lavoisier, ni à composer; ni à décomposer l'acide qu'on retire du sel marin, on ne peut douter cependant qu'il ne soit formé, comme tous les autres, de la réunion d'une base acidifiable avec l'oxygène. Nous avons nommé cette base inconnue base muriatique, radical muriatique , en empruntant ce nom du latin murias, donné anciennement au sel marin. Ainsi, sans pouvoir déterminer quelle est exactement la composition de Tacide muriatique; nous désignerons sous, cette dénomination un acide volatil , dans lequel le radical acidifiable tient si fortement à V oxygène qu'on ne connaît jusqu'à présent aucun moyen de les séparer, »
Dans ces dernières lignes, Lavoisier faisait, en quelque sorte, un appel à tous les chimistes de son temps. Vains efforts! On cherchait dans l'acide muriatique ce qui ne s'y trouvait pas , Toxygène.
Une fois engagé dans une fausse voie, on ne rencontre plus que des exceptions ou des singularités; c'est ce qui arriva au sujet de l'acide muriatique. Mais, ici encore, laissons d'abord parler le maître : « Cet acide présente, au surplus, une particularité trèsremarquable ; il est, comme l'acide du soufre, susceptible de
(1) LaToisier, Traité de chimie, t. II, p. 194 (3e édit.).
plusieurs degrés d'oxygénation ; mais , contrairement à ce qui a lieu pour Tacide sulfureux et l'acide sulfurîque, l'addition d'oxygène rend l'acide muriatique plus volatil^ d'une odeur plus pénétrante, moins soluble dans l'eau, et diminue ses qualités kocide. » — Ce dernier caractère aurait dû être pour Lavoisi«r un traitde lumière : il indiquait la présence ^^V acide muriatique oxy- 9^n^(chlore). Mais continuons la citation : — «Nous avions d'abord été tenté d'exprimer ces deux degrés de saturation , comme nous avions fait pour l'acide du soufre, en faisant varier les terminaisons : nous aurions nommé l'acide le moins saturé d'oxygène acide muriaieuXf le plus saturé , acide muriatique; mais nous avons vu que cet acide, qui présente des résultats particuliers et dont on ne connaît aucun autre exemple en chimie , demandait une exception, et nous nous sommes contenté de le nommer acide muriatique oxygéné. »
Défions-nous du recours aux exceptions ! c'est un des signes de l'erreur. Cet acide muriatique oxygéné exceptionnel était précisément le radical que Lavoisier cherchait : c'était le' chlore y. qui fut plus tard découvert, comme corps simple , par Davy, et qui se combine, nous le savons aujourd'hui, non pas avec l'oxygène, mais avec l'hydrogène, l'un des éléments de l'eau , pour former l'acide muriatique, appelé mdâniennni acide chlorhydrique. Mais n'anticipons pas.
Le mystérieux radical de l'acide muriatique devint pour Lavoisier l'objet de toutes ses préoccupations; il y revenait souvent, mais chaque fois avec une certaine hésitation, comme s'il sentait qu'il s'était trop aventuré : « Nous n'avons, dit-il, nulle idée de la nature du radical de l'acide muriatique; ce n'est que par analogie, plutôt que par suite d'une théorie préconçue, que nous concluions qu'il contient le principe acidifiant ou oxygène. M. BerthoUet avait soupçonné que ce radical pouvait être de nature métallique; mais, comme il paraît que l'acide muriatique se forme' journellement dans des lieux habités, il faudrait supposer qu'il existe un gaz métallique dans l'atmosphère , ce qui n'est pas sans- doute impossible, mais on ne peut l'admettre au moins que d'après des preuves. »
Ce qu'il y a surtout d'étrange, c'est que Lavoisier était en quelque sorte entretenu dans son erreur par un fait expérimental, mais non compris ou mal interprété. En effet, ce qu'il appelait acide muriatique oxygéné s'obtenait en distillant de l'acide mu-
I1T8T. DE lA aUM:t. — T. II. '33
014 Hàitoqus ju M cânmu .
riatique sur des oxydes métalliques, tels que leSr oixyâes de «w* ganèse et de plomb. Comme dans cette opératioQ des oij^ . perdent leur oxygène, La?oisier croyait,, et tous les dÙitiisleft d'alors croyaient a?ec lui, que l'oxygène ainsi devenu fibre se portait sur Tacide muriatique; de là le nom d'acide moriativie oxygéné! Bt comme il voyait ce prétendu acide se eoadbinear Àm les baises, à l'exemple des autres acides dans la cc^posHâw desquels entre l'oxygtoe. Une pouvait guère faire autrement que, de persister dans ce qu'il pensait être la vérité, et ce qm n'éttit^ au fond, qu'une erreur (4). . •. : - ; .^.iJ. '
Thém9%m île 1» wmmfàtMMmn* —- Lavoisier montna-expérir mentalement que l'air qui a servi quelque temps à la respiration a, par sa qualité délétère, beaucoup d'analogie avec celui dans re^nd • un métal a été calciné, mais que ces deux airs diffèrent chimiquement Fun de l'autre en ce que le premier pécripitoi l'eau: dé ^ chaux, tandis que le dernier la trouble à peine ; que l'un eatde.ïSftcide carbonique, et l'autre de l'axote ; en£ip que, pour raibéoier à l'état d'aûr commun ou respirable l'air qui a été vidé^îMic.li respiration, il faut: 1* enlever à cet air, au moyen d'un dcsli caustique, la portion d'acide carbonique qui s'y trouva; S* lui rendre une quantité d'oxygène ^ale à celle qu'il a perditeV Or voici les conséquences qu'il tire de ces données expérimentales : (( De deux choses Tune : ou la portion d'oxygène contenue dans l'air est convertie en acide carbonique en passant par les poumons, ou bien il se fait un échange dans ce viscère : d'une part l'oxygène est absorbé, et de l'autre le poumon rend une portion d'acide carbonique presque égale en volume. »
Ces deux manières de voir ne s'excluent point ; la dernière a môme été adoptée par beaucoup de physiologistes. Cependant Lavoisier inclinait plutôt vers la première manière de voir. Dès 1777, il avait soutenu; que « la respiration estime combustUm lente d'une portion de carbone contenue dans le sang, et que lâchaleur animale est entretenue par la portion de calorique qui se dégage au moment de la conversion de Voxygène en acide carbo* nique , comme il arrive dans toute combustion de charbon »• Enfin, en 1785, il annonça, dans un mémoire inséré dans le Recueil de la Société de médecine, que « très-probablement la
(1) Voyez plus loin Tanalyse des trayanx de Davy.
TROTSIKME ÉPOQUE. o1?>
respiration ne se borne pas à une combustion de carbone, mais qu'elle est encore la combustion d'une partie de Thydrogène con* tenue dans le sang; de là une formation à la fois d'eau et d'acide carbonique pendant l'acte de la respiration )>. — - Cette dernière théorie compte aussi de nombreux partisans.
HouTeinemt moléculaire. — La question du calorique fut de la part de Lavoisier l'objet d'études particulières. C'est un fait depuis longtemps connu que les corps se dilatent par la chaleur ' et se condensent par le froid. Pour expliquer ce fait général Lavoisier supposait que les molécules des corps ne se touchent pas , qu'elles sont, au contraire, placées à une certaine distance les unes des autres. « Mais, se demandait-il, si le calorique tend continuellement, par une cause quelconque , à s'introduire entre les molécules des corps et à les écarter, comment ne cèdent- elles pas à cet effort? Comment ne se désunissent-elles pas? Et comment concevoir alors qu'il existe des corps solides? Il faut donc admettre une force dont les effets soient en opposition avec la précédente, qui retienne et lie entre elles les molécules des corps , et cette force, qu'elle quen soit la cause , est la graviteUion universelle, d
Ainsi, Lavoisier considère les molécules élémentaires comme obéissant à deux forces antagonistes, au calorique, qui tend à les écarter, et à l'attraction, qui les rapproche. Lorsque ces deux forces sont à l'état d'équilibre , le corps est liquide; il devient aériforme lorsque la force répulsive, le calorique, l'emporte. L'écart qui existe, pour chaque corps, entre le degré de chaleur nécessaire pour en opérer la liquéfaction, et celui qui en opère la vaporisation , Lavoisier l'attribue à la pression de l'atmosphère.
Quant à l'espace que les molécules laissent entre elles, il diffère aussi, selon la même théorie , pour chaque substance. « Ce qui doit surtout faire varier les dimensions de cet espace, c'est , ajoute l'auteur, la figure des molécules primitives des corps, puisqu'il est impossible que des sphères, des tétraèdres, des hexaèdres, des octaèdres, laissent entre eux des vides d'une même capacité. C'est pourquoi il faut une quantité de calorique suffisante pour élever la température de différents corps d'un même nombre de degrés du thermomètre, ou, ce qui revient au même, différents corps qui se refroidissent d'un même nombre de degrés
sid
HI8T01AE DE LA CtUUUE.
abandooncni uue quantité âUTéreate de calorique, o . — Pour Yérifier ce fait capital, Layoisier entreprit avee taplacé upe série d'expériences, consignées dans lin important mémoire, intitulé : &wr ie principe de la chaleur et les kiùffens éTen mesurer leseffàs (1). Ces expériences sont fondées sur ce que a la quantité de gbce que les corps fondent en se refiroidissant mesure exactement la mfimè quantité de calorique qu'ils abandonnent ».
La chaleur est-elle un fluide ou une force f Cette question fondamentale de la physique, intimement liée à la çlûtniè, fût pour la première fois nettement posée par Lavoisier. Ainsi énoncée, elle impliquait deux hypothèses : l'hypothèse du calo? rique fluide et celle du calorique mouvement. Voyons comment il a abordé Tune et l'autre.
Pour justifier le mot fluide^ appliqué au calorique, Lavoîsier le compare à l'eau qui s'introduit dans les pores de différentes espèces de bois, les gonfle et en augmente la pesanteur. Chaque espèce admettra une quantité d'eau différente, suivant sa qualité ; les plua légers et les plus poreux en logeront davantage ; les hm compactes n'en laisseront pénétrer que très>peu; la proportion d'eau qu'ils absorbent dépendra encore de la nature du Ixâs; etc. Ces différences de capacité des bois pour l'eau se présentent aussi pour le calorique.
Dans cette comparaison, Lavoisier ne considérait que l'eau qui mouille intérieurement le bois ; mais Teau entre aussî|dans la constitution même du bois. Et comme il existe une eau libre^ une eau adhérente et une eau combinéey il fut conduit par Tanalogie à établir trois états différents de calorique : « 1^ le calorique libre; c'est, dit-il, celui qui n'est engagé dans aucune combinaison et qui ne louche à aucun corps; 2* le calorique adhérent ^ c'est celui qui pénètre les corps, qui en écarte les molécules; ce calorique est encore dans un état d'agrégation, mais cette forme agrégative est modifiée par l'adhérence qu'il contracte avec les corps avec lesquels il est en contact; 3*^ le calorique combiné; c'est celui dont l'agrégation est rompue et qui est combiné molécule à molécule avec les parties élémentaires et constituantes des corps. »
D'après cette hypothèse, le calorique est répandu dans tous les corps de la nature et fait partie de toutes les combinaisons.
(1) Dans le lome I des Mémoires de physique et de chimie de LaVoisier.
.TaOlSIÈMli ÉPOQUB. 517
f^e calorique spécifique est la quantité de fluide absorbé el variable pour chaque corps, ou, plus exactement» (c c'est la quantité totale de calorique qui se dégagerait des corps, si^ les prenant tous à un même degré de température, on les réduisait au zéro absolu^ c'est-à-dire à une privation complète de calorique ». — « Nous connaissons bien, ajoute Lavoisier, les augmentations ou les diminutions dont le calorique spécifique des corps est susceptible, suivant qu'on lui fait éprouver certains changements de température ; mais la quantité totale nous est encore inconnue. » — Le thermomètre n'indique que le fluide calorique libre. <( Il en reçoit lui-même sa part en raison de sa capacité ; il n'indique donc tout au plus que la portion qu'il a reçue ; mais il ne constate pas la quantité totale qui a été dégagée , déplacée ou absorbée. » Ce calorique devait être distingué de celui que le thermomètre n'indique pas et qui ne se manifeste que dans les com^ binaisons ou réactions chimiques.
L'autre hypothèse , celle du calorique-mouvement qui parait aujourd'hui prévaloir, eut pour point de départ la sensation de la chaleur, a Ce n'est, dit Lavoisier, que par un mouvement quelconque imprimé à la matière que nous éprouvons des sensations, si bien qu'on pourrait poser comme axiome : point de mquvemeiUy point de sensation. » — Ces paroles, rigoureusement exactes, devaient confirmer la nouvelle manière de concevoir les choses. En effet, d'après la théorie du caloriquemouvement, les molécules insécables, les atomes de la matière, sont doués d'une oscillation permanente, quoique insensible. Ce mouvement suppose que les atomes ne se louchent pas et qu'ils sont séparés par des espaces intersticiels dont le volume peut surpasser infiniment celui de la matière contenue dans les atomes. (( Ces espaces^ ajoute Lavoisier résumant sa théorie, ces espaces vides laissent à leurs parties insécables (atomes) la liberté d'osciller dans tous les sens, et il est naturel de penser que ces parties sont dans une agitation continuelle qui , si elle augmente jusqu'à un certain point, peut les désunir et décomposer les'corps ; c'est ce mouvement intestin qui constitue la chaleur.»— Al'appuidecetle opinion, Lavoisier rappelle le principe de la conservation des forces. Ce principe, qui n'est que l'expression d'un fait général , ' consiste « en ce que, dans un système de corps qui agissent les uns sur les autres d'une manière quelconque , la force vive, c'est-à-dire la somme des produits de chaque masse par le carré
gi8 HISTOIRE M ÏK GMllIE.
de sa vitesse,, est constante... l)ans ThypoUiëse que nous examinons» la chaleur est là force vive qui réisulte des môuyeibieiÀ'ts insensibles des molécules d'un corps ; elle eèi la somibé dés produits de la masse de chaque molécule par le carré àé sa vitesse. »
La dernière hypothèse explique, ainsi que la première, celrtaiiu -
'./■ . p}iénoaiènes, tels que .celui de la chaleur produite par lé fh)ttë- . ment de deux corps, par le marteau frappant surrenclume, ètb.
r Elle explique aussi pourquo ilés rayons du soleil, tombant dlréc-
tiemeni sur les pics neigeux des plus hautes montkgnes , échauffent, malgré leur puissance calorifique, beaucoup moins îè milieu
' environnant que iie ]e font les rayons réfléchis, dansiez vàlléel'
Lavdsier ne se déclara positivement ni pour runè, tii pour l'autre ' hypothèse; il laissa là* quesfîon indécise. On sait dn^ft ^e] sgens elle a été résolue de nds jours.
i. -^^B'àprS^ sa théorie, la respirafibti Àfedt dieinémé qu'un cas particulier de la combustion. Dans res;^rit deLsivoisiér la combustioii' n'est pas seulement ui^ fait général, c'est toute une méthode d'analyse et de synthèse; C'est Ipar'h combustion des métjàux ' qnll parvint à la découverte de ta composition dç l'air. C'est en' brûlant le phosphore dans l'air qu'il obtint l'acide phosphôrique sous forme d'une matière blanche, floconneuse, soluble dans Teau, et qu'il put déterminer la quantité d'oxygène employée pour transformer le phosphore en acide phosphôrique. Des expériences semblables, entreprises avec le soufre et le charbon, lui firent connaître les acides que ces corps simples produisent par leur combinaison avec Poxygèné.
Mais, de tous les phénomènes de combustion, le plus intéressant, c'est celui qui amena la découverte de la composition de l'eau.
Il a fallu des siècles pour arriver à douter de l'exactitude de la doctrine ancienne, suivant laquelle l'air et l'eau sont des éléments. Ce respect de la tradition aurait retardé peut-être encore longtemps le triomphe de la vérité, sans l'heureuse audace d'un esprit libre et indépendant. Mayow, Bayle, Lemery, connaissaient déjà Tair inflammable ; mais l'idée que cet air pouvait être un élément de l'eau ne leur était pas venu à l'esprit. Et même plus tard on y fut conduit en cherchant tout autre chose qu'un élément de Peau .
Essayons d'élucider ici un curieux point historique. Un physicien .
anglais, Warltire, fit brûler, au moyen de Tétincelle électrique, des gaz dans un globe de cuivre, d'une capacité et d'un poids déterminés d'avance, afin de s'assurer « si la chaleur est ou n'est pas pesante ». Dans une de ses expériences dont il rendit compte par une lettre datée de Birmingham, le 18 avril 1781, et adressée à Priestley, Warltire annonce qu'il a trouvé qu'une précipitation aqueuse se dépose sur les parois d'un vase clos, en foudroyant par l'électricité un mélange d'oxygène et d'hydrogène (1).
Vers la même époque, Gavendish montra qu'en allumant un mélange d'air inflammable et d'air déphlogistiqué (oxygène), on obtient de l'eau pure sous forme de rosée. Dans un mémoire, lu à la Société royale de Londres, le 15 janvier 1784, et paru, six mois après, dans les Transactions philosophiques ^ Gavendish dé- . Clara que ses expériences furent faites dans l'été de 1781, et que Priestley en eut connaissance. Il ajoute : « Un de mes amis eii dit quelque chose (gave some account ) à Lavoisier, le printemps dernier (le printemps de 1783), aussi bien que de la conclusion que j'en avais tirée, savoir, que l'air déphlogistiqué est de l'eau privée de phlogistique. Mais, à cette époque^ Lavoisier était tellement éloigné de penser qu'une semblable opinion fût légitime, que jusqu'au moment où il se décida à répéter luimôme les expériences, il trouvait quelque difficulté à croire que la presque totalité des deux airs pût être convertie en eau, »
Ge passage ne se trouve pas dans le mémoire de Gavendish, imprimé en 1 784. Il fut plus tard ajouté au mémoire manuscrit par unemaiii étrangère; l'écriture est celle de Blagden , secrétaire de la Société royale de Londres. G'est ce qui résulte d'une notice historique communiquée par lord Brougham à Fr. Arago (2). Le . but de cette addition posthume saute aux yeux : c'était de revendiquer pour Gavendish l'honneur de la découverte de la décomposition de l'eau.
Mais dans une question de priorité les documents imprimés doivent seuls faire foi.
Dans un mémoire lu à l'Académie des sciences à la rentrée publique de la Saint-Martin 1783, Lavoisier nous apprend que les premières tentatives qui aient été faites pour déterminer la nature
(1) Priestley fait mention de celte lettre dans le vol. V de ses Experiments and observations on différent kinds of air. (3) Cetie notice a été reproduite à la fin de l'i^^o^e de James Watt par Aragp.
IIISTOIHE Dt LA C1IIUIE. -
résultat d : la combustion de l'air intlammable (bydrog^i remontent à 1116 ou 1177. «Acctle époque,raconte-t-il,M. Macquer ayant présenté une soucoupe de porcelaine blanche à la flamme de l'air inflammable qui brûlait tranquillement à l'orifice d'uoe bouteille, il observa que cette flamme n'était accompagnée d'aucune fumée fuligineuse ; il trouva seulement la soucoupe mouillée de gouttelettes assex sensibles d'une liqueur blanche comme de l'eau, et qu'il a reconnue, ainsi que M. Sigaud delà Fond, qui assistait à cette expérience, pour de l'eau pure.»
Cette espérience d'une flamme sans fumée donna à réfléchir. Lavoisier croyait que l'air inflammable devait, en brûlant, donner de l'acide vitrioUquc ou de l'acide sulfureux. Bucquet , au contraire, pensait qu'il en devait résulter de l'air fixe, h Pour éclaircir leurs doutes, nous remplîmes, continue Lavoisier, au mois de septembre 1777, M. Bucquet et moi, d'air inflammable tiblenu par la dissolution du fer dans l'acide vitiolique , une bouteille de cinq à six pintes; nous la retournâmes, l'ouverture en haut, et pendant que l'un de nous allumait l'air avec une bougie à l'oriflce de la bouteille, l'autre y versa très-promptement , h travers la flamme mÈme, deux onces de chaux; l'air brûla d'abord paisiblement à l'ouverture du goulot, qui était fort large; ensuite la flamme descendit dans l'intérieur de la bouteille, et elle s'y conserva encore quelques instants. Pendant tout le temps que la combustion dura, nous ne cessâmes d'agiter l'eau de chaux et de la promener dans la bouteille , afin de la mettre, le plus qu'il serait possible, en contact avec la flamme ; mais la chaox ne fut point précipitée, en sorte que nous reconnûmes 'évidemment que lerésultatde la combustion.de l'air inflammable et de l'air atmosphérique n'était point de l'air fixe (gaz acide carbonique). i>
Mais cette expérience ne renversait que l'opinion de Bucquet; elle Qe décidait rien pour celle de Lavoisier. Celui-ci varia donc ses expériences, pendant une partie de l'hiver de 1781 à 1782, et s'il ne parvint pas plus tAt à s'éclairer, c'est qu'il ét^it égaré par une théorie imaginaire, d'après laquelle « il se produit, dans toute combustion un acide , que cet acide était l'acide vitriolique , si l'on brûlait du soufre, l'acide phosphorique, si l'on brûlait du phosphore , l'air fixe, si l'on brûlait du charbon». L'analogie l'avait ainsi porté à admettre que la combustion de l'air inflammable devait également produire un acidcv
Cependant Lavoisier ne tarda pas à s'apercevoir combien Tanaiogie peut être trompeuse. Il comprit donc la nécessité de renouveler ses expériences et d'y apporter le plus grand soin. A cet effet, il fit construire deux caisses pneumatiques, dont Tune devait fournir l'oxygène et l'autre l'hydrogène en assez grande quantité pour qu'on pût continuer plus longtemps la combustion ; des tuyaux à robinet permettaient de conduire à volonté les deux gaz ; ils s'appliquaient exactement à la tubulure supérieure de la cloche où devait se faire l'expérience.
Cette expérience fut faite le 24 juin 1783 par Lavoisier, assisté de La Place, en présence de Le Roi, de Van der Monde, de plusieurs autres académiciens, et de Blagden. « Ce dernier nous, apprit, dit Lavoisier, que M. Cavendish avait déjà essayé, à Londres, de brûler de l'air inflammable dans des vaisseaux fermés et qu'il avait obtenu une quantité d'eau très-sensible. »
Mais, pour le rappeler, Cavendish ne lut son mémoire où il rendait compte de ses expériences à la Société royale de Londres, qu'en 1784, tandis que Lavoisier avait lu le sien à l'Académie des sciences de Paris, en 1783. Cela tranche la question de priorité évidemment en faveur du chimiste français.
Le résultat de l'expérience solennelle, décrite par Lavoisier, ne devait pas être douteux. « L'eau obtenue, soumise à toutes les épreuves qu'on put imaginer, parut aussi pure que l'eau distillée : elle ne rougissait nullement la teinture de tournesol ; elle ne verdissait pas le sirop de violette ; elle ne précipitait pas l'eau de chaux ; enfin, par tous les réactifs connus , on ne put y découvrir le moindre indice de mélange (1). »
Lavoisier et La Place rendirent compte de leur expérience à l'Académie le lendemain 25 juin, et ils en conclurent avec juste raison que l'eau n'est point un élément ^ mais qu'elle est composée d'air inflammable et d'air vital.
Monge s'était^ vers la même époque, occupé du même sujet. Il trouva que le poids de l'eau pure, obtenue parla combustion de l'hydrogène et de l'oxygène, est, à très-peu de chose près, égal à celui des deux gaz employés.
Après avoir montré la composition de l'eau par la synthèse ,
(1) Mémoire y dans lequel on a pour objet de prouver que Veau n'est point une substance simple ^ mais qu'elle est susceptible de décomposition et de recomposition; réiroprimé dans le t, II dçs ŒutTcs de Lavoisier, p. 334 etsuir*
.iZi IIISTUIHE DE LA CIIIIIIE.
Lavoisier voulut la montrer aussi par l'analyse. El ici il partit d'un principe digne d'être noié. «Si ïérilablement l'eau, faiaaitil observer, est formée, comme l'annonce la combustion des deux gai , de l'union de l'oryt/ine ( c'est ainsi qu'il appelait d'abord l'oxygène), on ne pourra la décomposer et obtenir séparément l'un de ses éléments sans présenter à l'aulre une substance avec laquelle il eût plus d'affinité. L'hydrogène ayant plus d'affinili! avec l'oxygine qu'avec aucun autre corps, ce n'était pas par ce latux que pouvait élre tentée la décomposition : c'était donc l'oxygine qu'il fallait attaquer. »
Voilà par quel raisonuement Lavoisier fut conduit à la décompo^ilion de l'eau au moyen du fer, du zinc, ou même du charbon. Mais l'air inflammable (hydrogène), qui se dégage d'une dissolution du fer ou du zinc dans l'acide vitriolîque ou de l'acide marin, provient-il réellement de la décomposition de l'eau? ■ Cette question, qui semblait d'abord embai-rasser Lavoisier, ' fut résolue par La Place en ces termes : « Par l'action des acides, ■ le métal se dissout sous forme de chaux (oxyde), c'est-à- [ dire, uni à l'air vital (oxygène), et, relativement au fer, celle , quantité d'air forme le quart ou le liers de son poids. La dis- • solution ayant également lieu dans les vaisseaux fermés , il csl i visible que l'air vital n'est point fourni par l'atmosphère; il ne ' l'est pas non plus par l'acide.. . Ce qui prouve qufi l'acide n'est point altéré par son action sur le fer, c'est qu'après cette action il faut, pour le saturer, employer la même quantité d'alcali. Il ne reste donc que l'eau à laquelle on puisse attribuer l'air vital qui s'unit au métal dans sa dissolution; elle se décompose donc, «t son principe inflammable se dégage sous forme d'air; il suit de là que si, par la combustion, on com- , binait dé nouveau ce même principe avec l'air vital, on reproduirait l'eau qui s'est décomposée, n
Toujours ingénieux pour varier ses expériences, Lavoisier conçut alors et réalisa l'idée de décomposer l'eau à une température élevée en la faisant passer sur du fer incandescent. Il espérait en même temps obtenir par ce moyen des quantités d'hydrogène sufBsantes pour gonfler des ballons aérostatiques, invention alors tout nouvelle. A cet effet, il se servit d'un canon de fusil, ouvert aux deux bouts , et chauffé dans un fourneau à réverbère. Le fonctionnement de l'appareil donna lieu aux observations suivantes : lorsque le canon de fusil est rouge et incandesceot, l'eau
qu'on y fait passer en petite quantité, goutte à-goutte, se décompose en entier, et il n'en sort aucune portion par l'ouverture inférieure du canon. C'est qu'en effet l'oxygène se combine avec le fer et le calcine, en môme temps que l'hydrogène, devenu libre, se dégage à l'état aériforme. Au commencement de Texpérience , la production d'hydrogène est très-rapide; elle se ralentit bientôt^ et elle arrive à une uniformité qui dure pendant plusieurs heures; enfin, au bout de 8 à iO heures, plus ou moins, suivant l'épaisseur du canon , le passage de l'hydrogène se ra^ lentit, et l'eau finit par ressortir en totalité comme elle y était entrée, sans se décomposer. L'oxydation est dès lors achevée : tout le fer du canon se trouve converti en une substance noire , brillante, fragile, cristallisée en facettes comme la mine de fer spéculaire; on peut la réduire èh poudre , et elle ne diffère en rien de ce qu'on appelle en pharmacie, œthiops martial.
Le phénomène n'est pas le même , si au canon de fer on substitue un canon de cuivre rouge : l'eau, après. avoir été réduite en vapeur dans la partie incandescente du tube, vient se condenser par le refroidissement dans le serpentin; il ne s'opère qu'une simple distillation , et il n'y a ni calcination du cuivre, ni production d'air inflammable. Cette différence d'action suggéra à Lavoisier l'idée de classer les corps, et particulièrementles métaux, suivant leur affinité pour l'oxygène, c'est-à-dire suivant qu'ils sont plus ou moins susceptibles de décomposer l'eau. L'idée d'une pareille classification, dont des chimistes plus récents se sont attribué le mérite, revient donc de droit à Lavoisier.
Si l'eau peut se décomposer en calcinant, en oxydant les métaux, elle devra aussi se recomposer en réduisant les oxydes par l'hydrogène. Lavoisier connaissait, comme il l'avoue luimôme, les expériences de Prieslley, sur la révivificaiion des chaux métalliques dans Vair inflammable. Il y avait été initié par Blagden, pendant le séjour que celui-ci fit à Paris. Priestley avait employé pour ses expériences un oxyde ou chaux de plomb, le minium. En voyant l'air inflammable disparaître, il en concluait que l'air inflammable se combinait avec le plomb pour le^révivifier et que, par conséquent, l'air inflammable et le phlogistique n'étaient qu'une seule et même chose. Dans l'esprit de Priestley les chaux métalliques ne cessèrent donc jamais d'être des combinaisons d'un métal avec le phlogistique.
mSIOUUE VZ LA. CUUUE.
Tous les cliimistes anglais partagèrent alors cette manière de voir.
Lavoisier, qui s'était, de son côté, occupé de la réduction des chaux (oxydes) métalliques au moyen de Thydrogène, ne put s'empêcher de montra à Ùagden combien l'explication d(»mée par Priestley était contraire aux bits. « J'observai , dit-il , que II. Priestley n'a pas fait attention à une circonstance capitale qui a lieu dans cette expérience (la réduction du minium par l'hydrogène) , c'ost que le plomb (oxyde de plomb), loin d'augmenter de poids , diminue au contraire de près d'un douzième^ Mais, d'un autre côté, il ne reste, après cette opération, de fluide élastique d'aucune espèce; non-seulement on ne retrouve pas dans la cloche d'air vital , mais l'air inflammable lui-môme, qui la remplissait, disparait; donc les produits ne sont plus dans l'état aériforme ; et, puisque, d'un autre côté, il est prouvé que Pun est un composé d'air inflammable et d'air déphlogis-* tiqué (oxygène), il est clair que M. Priestley a formé de l'eau sans s'en douter. »
Cette manière de voir, la seule vraie, que ne partageait alors ni Cavendish (1), ni Watt (2), devait déjà, à défaut d'autres preuves , suffire pour assurer à Lavoisier l'honneur de la découverte de la décomposUUm de l'eau.
En terminant ce détail historique, vivement controversé, nous ajouterons que, d'après Lavoisier^ Teau est composée d'oxygène et d'hydrogène dans la proportion de 85 parties contre 15; et que la densité de l'oxygène est un peu plus forte que celle de Pair, tandis que la densité de l'hydrogène n'est que d'environ un douzième de celle de l'air/ Ces nombres ne s'éloignent pas beaucoup de ceux qui ont été trouvés plus tard.
nétltode analytique. — Le rôle que Lavoisier voyait jouer à l'oxygène dans l'analyse de l'air, de l'eau, de l'acide carbonique,
(1) En soutenant qiie « l'air déphl<^istiqaé est de l*eau pri?ée de phlogistique ). (voy. le passage cité p. 519), CaTendish admettait, corome PriesUey, l'identité du phlogistique avec Thydrogène qui devait, dans ces expériences de réduction , se combiner avec le métal pour le révivifier.
(2) James Watt, à qui on a voulu attribuer la découverte de la composition de Teau, considérait aussi l'air inflammable comme identique avec le phlogistique. Voy. VÉlogede James Watt, dans le t. I, p. 501. àe& Notices biographiques de Fr. Ârago.
tROISIÈME ÉPOQUE. 525
de Tacîde phosphorique et de l'acide nitrique, lui fît concevoir ridée de l'étendre même aux composés organiques.
C'est par des combustions avec l'oxygène qu'il parvint à s'assurer que les huiles se composent presque uniquement d'hydrogène et de carbone, et que l'alcool est une combinaison d'eau, de carbone et d'hydrogène (1).
Mais la combustion, telle que l'entendait Lavoisier, est un phénomène général de décomposition et de recomposition , susceptible de s'effectuer à une température élevée aussi bien qu'à la température ordinaire. Ainsi comprise, la fermentation ellemême était une combustion. Il sut même en tirer parti pour analyser le sucre. C'est dans son Mémoire sur la fermentation spiritueuse (2) que sa puissance généralisatrice se manifeste dans tout son éclat.
Dans l'esprit de Lavoisier, la manière de raisonner est la même pour toutes les sciences; les chimistes, comme les géomètres, ne peuvent procéder que du connu à l'inconnu , par une véritable analyse mathématique, et tous leurs raisonnements contiennent implicitement de véritables équations. « Supposons, dil-il , que j'aie, par exemple, à analyser un sel dont je ne connais ni l'acide^ ni la base. J'introduis un poids connu de ce sel dans unô cornue ; je verse dessus de l'acide vitriolique, et je distille. J'obtiens de l'acide nitreux (acide nitrique) dans le récipient, et je trouve dans la cornue du tartre vitriolé (sulfate de potasse). Je conclus de là que le sel qu'on m'avait donné à examiner était du nitre.
(( Mais quel fut, se demandait-il, le mécanisme du raisonnement qui m'a conduit à cette conséquence ? Un instant de réflexion le fera bientôt connaître. Il est clair d'abord que, si j'ai voulu faire le calcul exact des quantités, j'ai été obligé de supposer que le poids des matières employées était le même avant et après l'opération, et qu'il ne s'était opéré qu'un changement. » — C'est là, comme on voit, un cas d'application de l'axiome suivant lequel rien ne se créey et rien ne se détruit; tout se transforme» — Mais écoutons la suite. — « J'ai donc fait mentalement une équation dans la-
^1) Voy. Mémoire sur la combinaison du principe oxygène avec VespriMevin, Vhvile et différents corps combustibles, dans les Mém. de VAcad. des sciences, année 1784, et dans le t. II des Œuvres de Lavoisier, p. 586.
(2) Mém,y réimprimé dans le t. III, p. 777 et suiv., des Œuvres de Lavoisier.
• . •■ - ' • * • - . ■ .'. • .. • ' ': --■• ■ ■ ••.fi-' -'■ .-^ >.- ^ .f-'<:-^','S'f ^ A
; 5i6 mstotiBÛi DE Ui csnm. -' '■] •
qaeUe les maUères ëmtantes avant l'opéralioafon^aieQjt-lèprer^
mier membre, et celles obtemiés apr^j'opératio^lwailûépl le
second^ et c'est réellement par h résolution de cette éqp^tiQa
que je suis parvenu au résultat; Àmsi, dans l'exemple ciljé|.Pacide
' . du sel que je me proposais d'examiner était une incoiume^ .eije
pouvais l'appeler x. Sa base m'était ég^emeot iACQimae,.iéi;je
pouvais rappeler y; et, puisque la quantité de inatièie^ fl^^tre
la même avant et après l'opération , j'ai pu dire a? -rh |( rhp^ifi .
. vitriolîque «» acide nitreux 4- tartre vitriolé «= jEtcide ni^re;^{. 4*
:'.. ^ acide yitriolique + alcali fixe (potasse); d'où je conclus. jq^e^f
SB acide nitreux, y == alcali fixe, et quç: le sel eu queatioô ô^
du nitre. > . . . . r
' ^< Le même raisonnement, XAvoisier. l'appliqiwt aux.prôppi^
"'-' .. tions d'eau et de sucre nécessaires à la fermeatatioà alcoolique,;
comme h levure employée se retrouvait intacte, il en ^sait abs-
traction.
Après différents essais il arriva à. établir l'équatioa suhraBj(e : 3 onces, 7 gros d'eau, plus â livres 8 onces d,e sucre, éi^Ô^t ' 1 livre 7 onces 5 gros 18 grains d'esprit-de-vin, pjiua.4.tli'nc«i • d'acide carbonique. • . />
« Dans cette équation , ajoute^il » il n'y a que le sùcr^ dont les parties constituantes me soient inconnues. Je conn^ celles de l'eau , et j'ai fait voir que cette substance, regardée comme élémentaire, était formée de la réunion de 85 parties d'oxygène et de 15 parties d'hydrogène. Je connais également Tesprit-devin, et je sais, d'après les expériences que j'ai publiées, qu'il est composé d'eau, d'hydrogène et de carbone. Enfin je connais les parties constituantes de l'acide carbonique : j'ai fait voir que 100 parties de cet acide sont composées de 72 d'oxygène et de 28 de carbone. Kien n'était donc plus facile que de substituer toutes ces valeurs dans l'équation établie et d'en déduire par le calcul celles des parties constituantes du sucre, les seules qui me fussent inconnues. Ce calcul étant extrêmement simple^ il me suffira de dire qu'au dernier résultat j'ai eu, pour les parties constituantes de 2 livres 8 onces de sucre :
onces gros grains.
Hydrogène 3 4 49
Oxygène 8 54
Carbone 12 2 41
On voit que, d'après la théorie de la fermeafation, telle que nous la présente Lavoisier, le sucre se partage sensiblement en poids égaux, d'acide carbonique et d'alcool, qu'il y a fixation d'eau et que l'hydrogène de celle-ci se retrouve dans l'alcool et son oxygène dans l'acide carbonique. Le poids et le volume de l'acide carbonique sont assez exactement évalués ; le poids seul de l'alcool est un peu trop élevé. Cette erreur, très-excusable d'ailleurs, provenait de ce que Lavoisier prenait pour de Talcool pur ce qui n'était que de l'alcool impur, c'est-à-dire mêlé d'une petite quantité d'eau.
Aucun des essais qu'on avait jusqu'alors tentés pour analyser les matières organiques n'est comparable , pour l'exactitude , à celui dont nous venons de rendre compte. Recueillir et apprécier^ au poids et au volume, les quantités d'acide carbonique et d'eau y résultant d'une combustion , tel était le procédé de Lavoisier. C'est ce procédé qui, sauf quelques modifications , forme encore aujourd'hui la base de l'analyse organique.
Lavoisier avait l'habitude d'enregistrer jour par jour les expériences de son laboratoire. Quelques feuillets de ce journal ont été ^retrouvés; mais aucun ne dépasse l'année 1788, ainsi que nous l'apprennent les éditeurs des Œuvres de Lavoisier, t. III, p. 773. Sur un de ces feuillets, daté du vendredi 18 avril 1788, on trouve une expérience inachevée, qui avait pour objet de .recueillir les produits de la combustion de 1,000 grains de sucre, mêlés avec 10,000 grains d'oxyde rouge de mercure. Le mélange était placé dans une cornue , les produits passaient 1° dans un matras vide; 2® dans un flacon renfermant de l'eau; 3^ dans deux autres flacons renfermant de la potasse caustique liquide , pesée avec soin avant et après l'expérience^ et dont l'augmentation de poids représentait le poids de l'acide carbonique produit par la combustion du sucre. L'oxygène que le mercure avait abandonné étant connu, celui que l'acide carbonique contenait l'étant également, on pouvait savoir par induction si l'hydrogène avait trouvé dans la matière même la quantité d'oxygène exactement nécessaire à sa conversion en eau , s'il en avait cédé au carbone ou s'il en avait pris à l'oxyde de mercure.
La même méthode avait été appliquée à la combustion des principales résines : sandaraque, mastic, benjoin, gomme-laque, bdellium, galipot, élémi; elle consistait à s'assurer combien ces
.".as . HISTOIRE DR L.\ nilHEK.
substances exigeaient d'oxyde de mercure pour leur complète combustion.
Laîoîsier ne comprenait peut-Ctre pas lui-même toute l'imporlance de ces données ou pesées ; il n'entrevoyait pas qu'elles ne tarderaient pas à devenir le point de départ de l'analyse élémentaire des matières organiques.
Ce qui le surprenait, avec raison, c'était de voir que, par exemple, le svcre n'est, en dernière analyse, qu'un composé A'oxijgéne, A'hydroijène et de carbone, que ces mêmes éléments entrent dans la composition des substances de formes si variées du règne végétal , et que, pour avoir la composition des matières animales, non moins variÉes, il suffisait d'ajouter à ces trois éléments Vasott. Il avoue lui-même qu'il a eu de la peine à se Familiariser avec ces idées, qui étaient alors , eu effet, d'étonnantes nouveautés.
Les données analytiques que Lavoisier consignait sur ses registres de laboratoire ne devaient, au fond, servir qu'au contrôle ou qu'à la confirmation de ce qu'il appelait avec un légitime orgueil sa théorie, a Cet ensemble de preuves , dit-il , qni toutes se soutiennent et se prêtent un mutuel appui , donne à la théorie moderne de la chimie, à celle que j'ose appeler la mienne, un degré de certitude auquel il est impossible de se refuser. J'ai la satisfaction de voir, par !a correspondance que j'entretiens avec un grand nombre de physiciens et de chimistes les plus célèbres de l'Europe, que cette doctrine fait tous les jours de nouveaux prosélytes , et que la plupart de ceux qui ne sont point convaincus sont au moins très-ébranlés. »
Ces paroles sont précieuses à recueillir :' elles prouvent, une fois de plus, que jamais la vérité, même en matière de science, n'est acceptée avec empressement , et que son triomphe définitif est souvent sioguliëremenl retardé par ce qu'on pourrait appeler Vêlement humain.
Une édition complète des CEuvres de Lavoisier manquait encore à la science lorsque, en i843, le gouvernement français en chargea une commission académique , présidée par M. Dumas! Mais cette entreprise resta pendant dix-neuf ans à l'état- de projet; ce n'est qu'en 1862 que parut le tom. 11 (le \" dans l'ordre chronologique), A^% Œuvres de Lavoisier, dans le format in-4*, adopté pour les publications de luie. Ce volume con-
ÎROtSllÈME i?O0UÉ. S29
tient les Iravàux les plus importais de Lavoisier, particulièrement ceux qui ont fait l'objet de notre analyse.
Le tome I" (le 2* dans Tordre chronologique ) , pafu eo 4864, et orné du portrait de Lavoisier, est une simple réimpression du Traité élémentaire de chimie, 3^ édition, 1801 ; Paris (Deterville), 2 vol. în-8*, et des Opuscules physiques et chimiques, 4 Yol. 10-8*, 2" édit., ibid., même date. Il aurait peut-être mieux valu choisir pour copie la 1'^ édition de ces deux ouvrages; car les éditions posthumes ont reçu beaucoup d'additionSy rendues sans doute nécessaires par le progrès de la sdence, mais où il est difficile, à moins de l'indiquer en note, — * ce qui n'a pas été fait, — de faire la part exacte de ce qui appartient à Lavoisier et de ce qui doit être mis sur le compte de ses collaborateurs, que la révolution devait combler de places et d'honneurs.
Le tome III, publié en 1865 , contient les premiers travaux de Lavoisier, qui ont presque tous pour objet l'utilité publique et particulièrement l'assainissement de la ville de Paris : tels sont les mémoires sur les eaux de l'Yvette, qu'on avait, il y a cent ans, proposé de conduire à Paris; sur l'établissement d'une pompe à feu ; sur les prisons et les hôpitaux de Paris ; les rapports sur les machines aérostatiques, sur le magnétisme animal , sur les essais d'un miroir ardent; projets pour éloigner les tueries ( abattoirs) de Paris; pour transférer THôtel-Dieu. Ces projets, dont quelques-uns sont encore pleins d'actualité, ont été depuis réalisés en partie.
Le mémoire Stfr le feu élémentaire , réimprimé dans le même volume (p. 264-266), sous le titre de Réflexions sur les expériences qu'on peut tenter à l'aide du miroir ardent, mérite une mention spéciale : il peut servir à fixer la date de la révolution scientifique à laquelle Lavoisier a attaché son nom. Ce mémoire, daté du 8 août 1772, fut lu à TAcadémie des sciences le 19 août 1772. Il montre qu'à cette époque Lavoisier pe possédait pas encore les arguments nécessaires pour renverser la théorie du phlogistique , et il se renfermait encore à ce sujet dans un douté philosophique, u II faut avouer, dit-il, que même aujourd'hui nous ne connaissons pas encore bien la nature de ce que nous nommons phlogistique pour pouvoir rien prononcer de trèsprécis sur sa nature. » Et, pour éclaircir la question, il espérait tirer parti de l'emploi du miroir ardent. « Lo fen du verre ardent
. OIST. DB LA CBimi:. ^ T. II. 34
SaU HISTOIRE CE LA CHIMIE,
offre, dit-il, un Irês-grand avanlage : il [leut pénétrer sous- le récipient de la machine pneiimalique, ell'on peut par son moyen faire des calcinations et des combinaisons dans le vide. »
Pour émettre de pareilles idées, il fallait ignorer la composition de l'air, l'existence et le rolc de l'oxygène. Voilà oh en était encore I^voisier vers le milieu de l'année 1772.
Ëcole de Lavoisier, ses adversaires et ses partisans.
En renversant la doctrine du phlogislique et en lui substituant la théorie de la combustion, Lavoisier devint le chef d'une école nouvelle. Les phlogisliclens ne lui pardonnaient pas, sanf quelques rares exceptions^ d'avoir eu raison contre eux. Mais les pneumaticiens, — c'est ainsi qu 'on nommait les disciplesdc Lavoisier,— prêtèrent le ilanc aux critiques justifiées de leurs adversaires en exagérant le rôle de l'oxygène, du gaz comburant.
Disons d'abord un mot de toute une catégorie de chimistes, qui continuaient de travailler au progrès de la science en dehors de toiit esprit de système.
Hacqner, dont nous avoiîs déjà parlé (1), fit de vains efforts, dans son Dictionnaire de i-himie (Paris, 1778, 2 vol. 10-4"}, pour concilier l'ancienne théorie avec la nouvelle. Ce futMacquer, directeur de la Manufacture royale des porcelaines de SÔvrôS, qui le premier montra que le diamant ne perd rien de son poids qoand on le calcine dans le vide, et qu'il se dissipe, au Contraire, '>qDand on le calcine au contact de l'air. Les expériences de Dareét, de Rouelle et de Cadet confirmèrent ce fait , et amenèrebt Lavoisier à découvrir l'identité du carbone avec le diamant. ■
Dareet {Jean), né en 1727 à Donazit (Landes), mort à Paris, le 13 février 1801, se préoccupa moins de la partie-théorique que de la partie pratique de la chimie. Précepteur des edfants de Montesquieu, il se lia d'amitié avec Rouelle atné, qui fat sob maître. Ses essais sur la porcelaine, tant sous le rapport do choix des matériaux que sous celui des procédas de faturlcatioii, marquent une épu^ue de progrès pour la M^nufafilare de Sèvres, qu'il fut appelé à diriger après lâmOrt-de Maeipiar. Set
(1) Voy. page 3Sâ. "",,■--.,:.:,:., .. :
TROISIEME ÉPOQUE. . n31
recherches Sur Inaction du feu (1) le mirehl à môme d'introduire des modifications notables et avantageuses dans Tart du verrier, du potier, du métallurgiste, etc. Son mémoire Sur les pierres précieuses, où il démontre la combustibilité du diamant, fut présenté, en 1770, à TAcadémie des sciences. Darcet fut de la commission chargée d'examiner le mesmérisme ou magnétisme animal^ il prit part au travail sur les hôpitaux dont Ëailly était rapporteur, il indiqua les moyens d'extraire la soude du sel^'marin, de fabriquer des savons avec toute espèce de graisse ou d'huile , de perfectionner l'art du teinturier, de procéder avec plus de précision dans l'essai des métaux destinés à la fabrication des monnaies , et d'opérer l'extraction de la gélatine des os. Des expériences ultérieures ont démontré que la gélatine est loin d'être, comme on l'avait d'abord pensé, la matière nutritive par excellence. L'alliage fusible, qui porte le nom de Darcet, et dont on attribue la découverte à Newton sans preuves suffisantes, fond à une température un peu inférieure h celle de l'eau bouillante. Il se compose de 8 parties de bismtith, de 5 parties de plomb et de 3 parties d'étain. — Membre de l'Académie des sciences, de 1784 à 1793, Darcet, lors de la reorganisation.de cette compagnie savante, devint membre de l'Institut national, entra plus tard au sénat et fut nommé inspecteur général des essais à la Monnaie de Paris et des peintures à la Manufacture des Gobelins. Il avait épousé , en 1771 , la ûÙe de Rouelle, et en eut un fils, chimiste distingué, qui mourut en 1844.
Pelletier {Bertrand)^ né le 30 juillet 176i, à Dayonne, mort le 21 juillet 1797, à Paris, préparateur du cours de Darcet au collège de France, s'appliquait à confirmer les doctrines, encore contestées, de Lavoisier. Il publia dans les Annales de chimie et dans le Journal de physique, des articles ou mémoires, ayant pour objet la préparation de l'acide arsenique , la cristallisation des sels déliquescents, le muriate de baryte, le carbonate de potasse, la strontiane, le molybdène, la plombagine, l'éther acétique, la préparation du savon, l'affinage du métal des cloches, le phosphore et les phosphures métalliques, etc. En 1783, il découvrit, en même temps que Gengembre, le gaz hydrogène phosphore spontanément inflammable, et faillit devenir victime d'une ex-
(1) Darcet, Mémoires sur Vactiond'un fmégal, violent et continué pendant plusieurs jours, sur un grand nombre de terres; Paris, 17CC et 1771, in-8".
jtSS • HIST0IBS 0S Là CàlHIS.
plosioa en traitani ce gaz par Tacide nitrenx. Membce de TA* cadémie des sciences depuis 1791 , il mourat à Tige de trenté-soç ans, par^snite d'une pblhisie pulmonaire. -^ Ses écrits ont ^fé réunis et publiés par son fils Charles et par Sédtliot, soos le . titre de Uimknê et obêervalUmi de éhimie; Paris^ n98/ 3 vol.
în-8^.
CtoMMMtoe, l'un des élèves les plus distingués de Lavdisler, . découvrit Vhydrogène photpkùré en faisant bouillir, dans 'uû tube de verre soufllé en boule i son extrémité , une dissolution de potasse ou de soude caustique avec du pbospbore.coupé en pcftits morceaux. Il obser\'a le premier que ce gaz a la propriété de s'enflanuner spontanément au contact de l'air, et il en détendna la composition. Plus tard, Baymond, élève de Fourcroy, simplifia le mode de préparation de ce gaz en chauffant le phosphore avec de la chaux vive, légèrement humectée, dans une coroçe de grès {ânnaiei de ekimie, année 1791).
Avant la découverte de l'hydrogène phosphore spontanément inflammable i l'air, Oengembre avait analysé le gaz hépatiçne (hydrogène sulfuré), et avait le premier constaté que c'était une combinaison du soufre avec l'hydrogène.
wtmjmm [Pierre)^ né à Chàlons-sur-M|rne en '4725, mort à tâm en 1798, fut amené à douter de la réalité du phlogistiqae par ses Expériences sur quelques précipités de mercure, dont les détails furent publiés dans le Journal de Physique depuis le mois de février 1774 jusqu'en décembre 1775 , et réimprimés dans le tome I, p. 203-345^ des Opuscules chimiques de Bayen (Paris, an VI de la République). Il reconnut lui-môme que plusieurs de ses expériences « ont beaucoup de rapport avec quelques-unes de celles que Lavoisier venait de publier dans un excellent ouvrage Sur l'existence d*un fluide élastique, fixé dans quelques substances (1). »
Rappelant les expériences de Jean Rey, Bayen s'assura que les métaux, en passant à Tétat d'oxydes, loin de perdre quelque chose, se combinent, au contraire, avec une certaine quantité d'air, et que c'est à cette combinaison qu'est due l'augmentation de poids de ces oxydes, ainsi que leur couleur et leurs différentes propriétés. Mais il n'osa pas aller plus loin. On a de la peine à concevoir comment, après toutes les pré-
iscules chimiques de Bayen, 1. 1, p. 228.
eaations qu'il . avait prises pour s'assurer du volume et du poids du fluide élastique qu'il avait retiré du mercure per se (oxyde rouge de mercure), comment il n'a pas songé à déterminer la nature de l'air absorbé par le mercure pendant la calcination : une bougie allumée, plongée dans le vase qui contenait cet air, lui aurait révélé la présence du gaz oxygène. Ce fut là un oubli que Parmentier lui-même, dans son Éloge de Bayen, ne s'expliquait pas (i).
Bayen a attaché son nom au mercure fulminant. Il le découvrit, sous forme d'une poudre blanche cristalline, en dissolvant à chaud du mercure dans l'acide nitrique , en y ajoutant de l'alcool, et chauffant le tout pendant quelque temps. Chargé par le gouvernement d'analyser, en commun avec Yenel, les eaux minérales de France, il publia, en 1765, son Analyse des eaux mi' nérales de Luchon. La chimie minérale absorba principalement ses moments de loisir. II analysa comparativement les différents genres de marbres , et fit connaître ceux qui conviennent le mieux aux architectes et aux statuaires. Il signala la présence de la magnésie dans certains schistes , et proposa d'en faire servir la décomposition à la fabrication du sel d'Epsom, qu'on faisait venir de l'Angleterre ; il démontra que le fer spathique est du carbonate de fer, eX indiqua le moyen d'analyser la serpentine, les porphyres, les granifs^ etc. ( Paris, 4778, in-8° ). Par ses Recherches chimiques sur Vétain (Paris^ HSi}^ faites par ordre du gouvernement, il calma les craintes du public au sujet des vases d'étain, qui passaient pour contenir de l'arsenic. Sesdi^ vers travaux ont été réunis et publiés sous le titre d'Opuscules chimiques; Paris, 1798, 2 vol. in-8°.
Bayen appartenait au corps des pharmaciens militaires. Il remplit les fonctions^de pharmacien en chef de l'armée expéditionnaire de Minorque et fit, en la même qualité, la guerre de Sept ans. Son biographe nous le représente comme un homme d'une modestie extrême , et qui n'eut le calme de sa vie inter-
(1) L*aateur de Partlcle Chimie dans V Encyclopédie méthodique (an iv dé la Répablique ) cherche à insinuer que Bayen avait recueilli et déterminé la nature de Toxygène retiré de Toxyde de mercure ; puis il part de là pour dire que 4c Bayen a manifestement à cet égard rantériorité sur Lavoisier ». Cette assertion de Fauteur (Fourcroy) est absolument contraire à la vérité. Nous ne Tanrions pas relevée, si on ne l'avait pas exhumée depuis pour contester à Lavoisier ce qui lui appartient.
S94 msTonuE us ta Giiiù&
rompu, quelques mois avant de descendre dans la tombe, ipie par un pamphet méprisable, a Lorsque cet écrit Yint, raccAiifte Parmentier, frapper son oreille de cette phrase : « Bayen et son col-» lègue (Parmentier) ont rendu quelques seryices à la pharmacie^' mais ce sont déyieilfes tétés -Kmp^és des préjugés de Pà'ncien régime.» — « Écriyezà la matfge-^ dît-^if avec vîvacitéà son'secré-^. taire : « Ces vieilles têtes sont tbiijou^ empressées de commun!^ quer à ceux qui y ont recours le frutideteorif lutnières^'ét de leur expérience; il leur reste deùtpr^gésqu^Is' ont hérités de leurs pères et dans lesquds ils pèrsëVérérlôiift Jusqu'à la mort : l'un, d'excuser leis sots; l'autre , dé pardt&nner kdi: mé*chants. » ■.■■.■... s i; .
Il mourût à Fàge de soixante-treize ans, emportent l'estime dé ses concitoyens. Sous la Terreur il avait Irûlé ses iriantilsèrits V dont la publication aurait pu être utile à la sciënè'è. ^^ ' '
Panaemtler (iln/ot'ntf-^ilff^^mX né à Môntdidièf,' {e')7-août 1737, mort le 13 décembre 1813 à Paris, n'envi^gea qûè leisltip* piications utiles de la science^ indépendamment de toute cot^ ception théorique. OrpheHii sans- fortune, il entr» i^hei: tfn pharmacien et fut, en 1757, attaché à l'armée franç^bse-qui occupait alors le Hanovre. Fait prisonnier par les Prussiens et conduit à Berlin, il profita de sa captivité pour se Hertl'àimtié avec le chimiste Meyer ; rendu à la liberté , il obtînt, en 1774, la place de pharmacien à Thôtel des Invalides. Ce fat vers cette époque qu'il étudia les propriétés de la pomme de terre, et qu'il eut la gloire de dissiper en France les préventions aveugles qui s'opposaient à un usage plus général de ce précieux tubercule. Il popularisa de même l'usage du maïs et de la châtaigne, jusqu'alors fort négligés. Non content de multiplier les ressources alimentaires, il s'occupa aussi du perfectionnement de la boulangerie , et proposa la mouture économique, dont l'emploi augmente d'un sixième le produit de la farine. Chargé, pendant la révolution, de surveiller les vivres destinés à la marine, il modifia la préparation du biscuit de mer. Nommé, en 1803, inspecteur général du service de santé, il améliora le pain des troupes, et rédigea un code pharmaceutique, qui fut généralement adopté pour les hôpitaux civils, pour les secours à domicile et les infirmeries des maisons d'arrêt ; il indiqua le moyeu de rendre les soupes économiques aussi saines qu'agréables au goût; pendant le blocus continental, il proclama l'avan-
tage de substituer le sucre de raisiii au sucre des colonies; en un mot, toutes les découvertes utiles trouvèrent en lui un zélé propagateur. «Peu d'hommes, dit son biographe, ont été assez heureux pour rendre à leur pays des services aussi importants. Un ardent amour pour l'humanité était le génie qui inspirait Parmentier; dès qu'il voyait du bien à faire ou des services à re;pdre, il s'animait, les moyens d'exécution se présentaient en foule à son esprit et ne lui laissaient plus pour ainsi dire de repos ; il sacrifiait tout pour satisfaire cette passion ; il interrompait les études qu'il aimait le mieux , pour s'employer en faveut* • des infortunés ; sa porte était ouverte à [toutes les sollicita- ' tions, et, pour concilier ses travaux littéraires avec cette facilité qui dérobe des heures si précieuses à l'homme occupé , il était tous les jours au travail à trois heures du matin (1). » — Voilà, assurément, une vie bien remplie.
Parmentier s'éteignit d'une affection chronique de poitrine, à l'âge de soixante-seize ans. — Outre ses mémoires publiés dans le recueil de l'Institut, dont il faisait partie depuis 1796, il a fourni un grand nombre d'articles à V Encyclopédie méthodique, aux Annules de Chimie, à la Bibliothèque physico-économique y etc.
Parmi les savants étrangers , dont les travaux se rattachent plus ou moins directement aux découvertes et aux idées nouvelles, mises en avant par Lavoisier, npus ferons] une mention particulière de Cavendish, d'Ingenhousz et de Senebier.
CaTendlsh.
CaTendUh {Henri), que nous avons déjà eu l'occasion de mentionner (2), naquit à Nice le 10 novembre 1731, Il était fils de lord Cavendish et petit-fils du second duc de Devonshire ; sa mère, Anne Grey, était fille du duc de Kent. Vivant longtemps, comme cadet de famille^ d'un très-modique patrimoine, il devint , à quarante-deux ans, fort riche, grâce au testament d'un oncle qui lui laissa, en mourant, 300,000 livres sterling (7,500,000 fr.). Cette fortune inattendue ne changea rien aux habitudes de Cavendish. Tout entier à l'étude des sciences phy-
(1)A. F. D. Silvestre, Notice hiographiqMe sur Pannentier ; Paris, 1815, (2) Voy. plus haut p. 519 et auiv.
sico-chimiques, il conserva, jusque dans sa mise, la simplicité qu'il s'était d'abord imposée autant par nécessité que par goût Aussi laissa-t-il après sa mort une fortune de trente millions de francs , bien qu'il ait , pendant sa vie , consacré des sommes considérables à l'encouragement des gens studieux, à l'établissement d'un cabinet de physique et à la création d'une bibliothèque. Il légua près de quatre millions de fr. à son ancien ami Blagden ; le reste fut partagé entre des collatéraux. Gavendish s'éteignit le 24 février 1810, à Londres, doucement comme Black, après avoir demandé à boire un verre d'eau. Il avait près de quatre-vingts ans.
Voici le portrait qu'en a fait un de ses plus illustres compatriotes, H. Davy : « De tous les physiciens de notre temps, Gavendish était celui qui unissait, au plus haut degré, la profondeur et l'étendue des connaissances mathématiques à la netteté et à la précision de l'emploi de la méthode expérimentale. On pouvait dire de lui que tout ce qu'il faisait était parfait au moment de sa production. C'est, en général, l'amour de la gloire ou le désir du pouvoir qui excite les hommes au travail. Gela n'était point vrai pour Gavendish : l'amour seul de la vérité l'animait. 11 fuyait la renommée, parlait avec la plus grande l'éserve de ses propres travaux, aimait naturellement la retraite, cl il conserva toute l'activité, toute la sagacité de son intelligence jusqu'aux derniers instants de sa vie (1). »
Les travaux de Gavendish ne sont pas nombreux; mais ils ont tous une importance extrême et témoignent d'une très-grande habileté d'expérimentateur. Gavendish fut l'un des premiers à étudier les gaz, qui étaient alors tous englobés sous le nom commun d'air artificiel {factitious air), pour les distinguer de l'air naturel, atmosphérique. Ses expériences sur l'air inflammable, qu'on obtient en traitant le fer ou le zinc par une dissolution d'acide sulfurique ou d'acide muriatique, remontent à 1765. Il trouva cet air factice (hydrogène) plus de dix fois plus léger que l'air naturel, et en constata la propriété détonante après avoir été mêlé à de l'air atmosphérique. Dans son travail Sur l'air fiae (l'acide carbonique), le sagace observateur établit que l'alcalifixe (potasse ) absorbe, en se saturant, cinq douzièmes de son poids d'air fixe, et l'alcali volatil sept douzièmes ; que l'eau peut dis-
(1) H. Davy, Collecied workSy t. VIT, p. 127,
soudre uo peu plus de son volume d'air fixe, et que la quantité qu'elle est capable de dissoudre est en raison de la pression et de^ l'abaissement de la température; enfin, que l'eau, ainsi saturée d'air fixe, peut dissoudre la chaux, la magnésie, le fer et le zinc (1).
Nous avons discuté plus haut la part qui revient à Cavendish dans la découverte de la décomposition de l'eau (2). Si ^l'on peut lui contester la priorité de cette découverte , il faut avouer que c'est incontestablement à lui que l'on doit celle de la compositian de l^acide nitrique.
Les expériences dont il se servait pour la démontrer étaient des plus ingénieuses : elles consistaient à foudroyer par des étincelles électriques un mélange d'oxygène et d'azote, en présence d'un alcali qui favorisait la formation de l'acide nitrique par son affinité. A cet effet, il se servait d'un appareil fort simple : c'était un tube de verre d'un dixième de pouce de diamètre , courbé à angle obtus, rempli de mercure, et ayant ses deux extrémités ouvertes , plongées dans deux verres également remplis de mercure , de sorte que la courbure du tube était la partie la plus élevée de l'appareil. Il y introduisit , à l'aide d'un siphon, l'eau de chaux ou la lessive de potasse caustique ainsi que le mélange gazeux qu'il voulait électriser. Ces expériences dont les premiers résultats avaient été communiqués par Cavendish à la Société royale de Londres , le 2 juin 1785, furent continuées pendant trois années (1785-1788), en variant les proportions d'azote et d'oxygène nécessaires pour former l'acide azotique sans résidu gazeux, ainsi que la quantité d'alcali caustique nécessaire pour se neutraliser complètement par l'absorption de l'acide formé, ce qui était reconnu au moyen de l'emploi du tournesol. Elles furent répétées à Paris par Monge et par Lavoisier avec le succès annoncé par leur auteur. On obtint pour résultat final que l'acide azotique ou nitrique se compose, en 100 parties, de 92,2 d'oxygène et 27,8 d'azote. Ce résultat ne s'éloigne pas sensiblement de celui que donne la décomposition de l'acide nitrique par le potassium (73,85 d'oxygène et 26,15 d'azote).
La belle découverte de Cavendish jeta une vive lumière sur
{i)Philosoph. Traruact,, année 1766 et 1767. (2) Voy. p. 519.,