GERMES DE LA THÉORIE DE LAVOISIÇR

Pour découvrir les germes de la chimie de Lavôisiér, de la chimie de l’oxigène, je vais remonter un peu dans la période à laquelle appartient l’école de Stahl.1

On sait que l’absorption de l’air par les matières qui’ se calcinent, ou la diminution de l’air dans lequel se lait cette calcination, son changement de nature de manière à devenir irrespirable , enfin le fait que la même partie de l’air qui sert à calciner les métaux sert aussi à la respiration des animaux, avaient été démontrés par Boyle, par Mayow et par Willis. Mais la théorie du

. phlogistique l’avait emporté à tous égards sur ces idées de 1 école de Boyle, tellement que les expériences qu’elle avait faites avec l’appareil pneumato-chimiquç étajent tout-à-fait oubliées des chimistes, et qu’il fallut les rechercher dans les dissertations de Mayow, qui ne circulaient presque plus dans les mains des savants. C’était en Angleterre que la chimie des gaz s’était conservée le plus longtemps. Haies , entre autres , dans ses recherches sur la physique des végétaux , avait insisté sur cette quantité prodigieuse d’a/rs qui sort toujours des végétaux dans certaines circonstances ; c’est même lui qui avait donné le nom d'air fixe à l’acide carbonique, parce .qu’il pensait que c’était de l’air or-

dinaire qui était contraint dans les cellules , dons les

pores dos corps organisés, et qui s’en dégageait, soit par le phénomène de la végétation, soit par la putréfaction, soit par d’autres causes. Il avait bien remarqué que cet air fixe n’était pas respirable; mais il n’avait pas eu l’idée que celait un ay- distinct de l’air ordinaire. La théorie des quatre éléments , l'eau , l’air, le feu , la terre, existait encore. On n’admettait qu’une seule esl pèce d’air. Si l’air fixe n’était pas respirable, c’était parce qu’il contenait des particules étrangères. Il était naturel de croirè que des corps organiques se dégageait de l’air contenu dans leurs cellules, et qu’il en sortait mêlé avec d’autres substances qui le rendaient irrespirable. On expliquait ainsi d’ufie manière vague la nature des différents airs auxquels Van-Hehnont avait déjà donné le nom de gaz. Ce nom de gaz n’est tiré ni du latin ni du grec; il a été fabriqué par Van- Helmont,qui le composa avec le mot grist, qui signifie esprit en allemand , ou avec le mot geest, qui a la même signification en hollandais et en flamand. Mais, vers le milieu du xviit* siècle, on commença à s’occuper d’une manière plus précise des airs ou gaz. •

Cn des premiers qui en traita est le médecin Venel, G. François, né à Combes dans le diocèse de Béziers, en 1 7a 3. Il fut le rivui de Bouelle , puis chef du laboratoire du duc d’Orléans, et professeur à Montpellier eu 175R. Il mourut en 1776.

Le gouvernement l'avait chargé , en 1 753 , de foire , conjointement avec Ha yen.! analyse des eaux minérales. Il reconnut que plusieurs de ces eaux , particulièrement celtes qui suit acidulés, contenaient un gaz ana-

logue à celui qui s'élève des cuves de via eu fermenta^ tion. Mais sa nature acide , et ce fait, qu’il est identique au résultat de la combustion du charbon, lui étaient inconnus. Il croyait encore que c’était de 1 air chargé de quelque substance sortie de la fermentation.

Joseph Black porta plus loin ses recherches à cet égard. Black était aussi Français de naissance, mais d’origine écossaise, il était né à Bordeaux en 1 728, d’un négociant. Étant retourné en Écosse , il devint élève de Cullen , lui succéda comme professeur à Glascow, et ensuite à Édimbourg. Il n’est mort qu à la fin du xvin0 siècle, en 1 799. •• V • -

Ses travaux sont de deux ordres : les uns touchent à l’histoire des gâz, et datent de 1 756; les autres concernent la chaleur latente, et datent de 1767.

En 1 756, Black s’occupa de la chaux, de la magnésie et de leur causticité. Tout le monde sait que quand la chaux a brûlé, elle a une tout autre qualité que lorsqu’elle était dans son état naturel; elle est caustique, âcre, et s’échauffe par le contact de l’eau. Jusqu’à Black 011 avait lait beaucoup d'hypothèses pour expliquer ce changement produit par l’action du feu. Duus la première moitié du xvine siècle, Meyer, apothicaire à Osnabrück , avait imaginé que le feu transmettait à la chaux une substance à laquelle il avait donné le nom d'acidum fringue (acide gras). C’était cet acide, suivant lui, qui rendait la chaux caustique. Mais il ne voyait pas que l’action du feu sur la chaux, loin d'y ajouter quelque chose, lui fait perdre , au contraire , un tiers de son poids. Black reconnut ce lait que la chaux, en devenant caustique, perdait une substunce aériforme ;

il remarqua quecette substance est précisément la même dans tous les alcalis, que c’est Y au fixe t cet air qui sort de la vendange; que c’est aussi une substance absolument Semblable à celle qui se trouve dans les eaux aqjdules; enfin, que lorsque cet air est combiné à la cbaux, celle-ci est dans son état naturel , c’est-à-dire ne se dissout pas dans l’eau , et est presque dénuée de propriétés. Les autres alcalis , la potasse , la soude, la magnésie , présentent les mêmes phénomènes : à l’état ordinaire, c est-à-dire quand ils contiennent de l’air fixe (l’acide carbonique actuel ) , ils sont inertes; lorsqinls ont perdu cet air, ou cet acide, ils sont âcres et brûlants.

De cette grande découverte résultèrent les idées de Bergman sur l’air fixe, qu’il compara aux acides; car il dit que la combinaison de cet air fixe avec les alcalis caustiques peut produire des alcalis non caustiques. L air fixe prit dès lors en chimie le rang d’acide.

La découverte delà chaleur latente, laite par Black en 1767, est peut-être enco^î plus importante que celle de la uuture de l’acide carbonique ouairfixe. Black reconnut que lorsqu'un corps change d’état , que lorsqu'il devient liquide, de solide qu’il était, ou bien que de liquide il passée l’état de vapeur, il disparaît subitement une grande quantité de chaleur : ainsi , quand’ ou fond de la glace avec de l’eau bouillante, le thermomètre, plongé dans l’eau résultée en graude partie de la fusion, reste à zéro, jusqu’à ce que la totalité de la glace soit fondue. La chaleur jusque là ne sert point à échauffer 1 eau, elle n est employée qu’à foire passer ce qui reste de glace a l etat liquide. L’eau, dans cet état, contient donc une quantité considérable de chaleur qui n est pas

sensible au thermomètre. Que si l’on veut foire repasser cette eau à l'état de glace, il fout lui enlever la grande quantité de chaleur qui la maintient à l’état liquide, et qui est cachée pour nous, puisqu’elle ne se manifeste • point par l’élévation du thermomètre.

Les mêmes phénomènes se présentent lorsque l’eau passe de l’état liquide à l’état de vapeur, k’ l’état aéti- . forme , et de ce dernier état à l’état liquide. Ainsi , lorsqu’on chauffe fortement une certaine quantité d’eau, ses molécules, parvenues à la température de ioo degrés centigrades, ou 80 degrés de Réaumur, qui est le point de l’ébullition , se dégagent sous forme de vapeur; et tant que ce dégagement ou cette transformation con* tiuue, vainement on augmente l’iutensité de la chaleur; la température de l’eau , d'après le thermomètre, reste constamment la même, si la vapeur n’est pas retenue dans un vaisseau parfaitement clos: l’immense quantité du calorique survenant n’est employée qu’à dilater les molécules aqueuses pour lqp faire changer d état. Cette dilatation est énorme, car la vapeur deau est susceptible d’acquérir un volume i 700 fois plus considérable que celui de la quantité d'eau quelle représente. Que si l’on veutfaire repasser la vapeur à l état liquide, il fout lui enlever sa chaleur, comme il fout le faire pour transformer l’eau en glace.

Les conclusions générales de ces expériences sont . immenses. Kl les renferment toute la théorie de I .avoisier sur la combustion. Il est évident que puisque tous les corps aériforines contiennent une chaleur considéiable que n’accusent ni notre sensibilité ni nos instruments thermométriques, il doit se dégager dans la combustion,

qui n’est que la fixation de l’oxigène dans les corps, ou son passage de 1 état gazeux à l'état solide , cette immense quantité de chaleur qui le maintenait dans son premier état. De là, en effet, viennent la flamme et la chaleur qui se manifestent dans la combustion. Sans ces belles découvertes, dues au Franco,- Ecossais Black, la théorie de Lavoisier aurait été impossible.

Le Suédois Wilke faisait de son côté des expériences à peu près analogues à celles de Black , qui étaient restées concentrées dans son école. . • ji

En 1764, un Irlandais, nommé Macbride, publia des expériences desquelles il résultait que le gaz qui s’échappe des corps en putréfaction est le même air fixe (l’acide carbonique) qui sort de la chaux, de la bière et des raisins en fermentation, Il en conclut que cet air fixe pouvait arrêter la putréfation , et , en effet , en enfermant de la chair dans de l’air fixe , il retardait sa putréfaction. H retardait par le même moyen celle des autres corps susceptibles d’être putréfiés. 11 tira de sa découverte cette nouvelle conséquence, qui ne s’est pas vérifiée, que l’air fixe était non seulement coutenu dans les corps organisés et dans leurs cellules par une cause puissante , mais qu’il était lè lien qui retenait leurs molécules ensemble , que c’était sa présence qui empêchait la dissolution nommée putréfation,

> Les expériences de Macbride contribuèrent plus que celles de Black à diriger l’attention des physiciens et des chimistes vers l’étude des gaz. Mais tous ces travaux importants ne furent pas généralement appréciés, car c’est précisément A cette époque, 1764, que Meyer

d’Osnabruck imaginait son acidum pingue pour établir sa théorie de la causticité. '•>

En 1766, une nouvelle découverte sur les gaz fut faite par Cavendish: c’est celle de la pesanteur spécifique respective de l’air fixe et de l’air inflammable y et de l’identité du premier avec la vapeur de charbon. De tous les chimistes et de tous les physiciens du xvm* siècle, Cavendish est peut-être Celui qui a fait les plus belles expériences , et qui les a exposées de la manière 1 la plus claire, la plus élégante, la plus admirable. Il avait pour le faire tout le loisir convenable, car il était d’une classe bien différente de celle de la plupart des savants dont j’ai examiné les travaux jusqu’à présent. Presque tous les chimistes , les'naturalistes et les physiciens dont j’ai parlé étaient des hommes qui avaient été conduits à leurs travaux par la nécessité de leur Situation; Cavendish, au contraire, appartenait à une fàmille riche et illustre de la Grande-Bretagne. Sa fortune était immense; à sa.mort, il laissa plus de 3o millions de francs. Ses travaux, qui ont été considérables et qui ont exigé un dévouement extrême, ont donc été dirigés par le plus pur amour de la science. Il en a été heureusement récompensé ;’ car, comme je l’ai dit, aucun savant n’a fait des expériences plus achevées, plus parfaites que les siennes ; chacun de ses mémoires peut être comparé à une pierre précieuse sans défaut.

. Cavendish était né à Londres en 1731. Lord Charles Cavendish, son père, était physicien et membre de la Société royale de Londres. Malgré sa haute position, Cavendish eut pendant sa longue vie les habitudes les plus simples ; il était tout-à-faU étranger au luxe et à la

vanité aristocratiques. Son temps était uniquement consacré h des expériences scientifiques, aux moyens de procurer des progrès aux sciences. Cefuten 1766 qu’il débuta par un mémoire dans lequel il jeta pour ainsi dire les bases de toute la chimie des gaz , de toute la physique du temps, en établissant que l’air fixe dont on s’occupait tant alors, et l’air inflammable, qui était aussi jusqu’à un certain point l'objet des recherches, étaient deux substances d’une nature propre, tout-à-fait distinctes de l’air atmosphérique. Il recueillit l’air fixe tel qu'il sort des cuves de raisins en fermentation ; il le recueillit aussi sortant des alcalis que l’on veut rendre caustiques; enfin, il le prit tel qu’il est produit par la combustion du charbon. Il reconnut que ces trois airs fixes étaient exactement les mêmes, et quant à leur pesanteur spécifique, et quant à leurs propriétés. Il en conclut qu’ils n’étaient pas de l’air ordinaire ehargé de matières étrangères, car il eut. été extraordinaire que ces matières étrangères eussent été de même nature et dans les mêmes proportions en sortant de corps différents, mais que l’air fixe était un air spécifique. Il montra aussi que sa pesanteur était différente de celle de 1 air ordinaire, et il détermina celte différence d’ufie manière très précise.

Il distingua ensuite l’air inflammable; il l’observa sortant des végétaux, et dans les mines où, sous le nom de feu grisou , il fait tant de mal aux mineurs, qu’il fait périr Cptelquefois par ses explosions. Il constata qu’il était d’une légèreté spécifique beaucoup plus grande que celle de l’air commun.

Cavendish fit beaucoup d’autres découvertes. Il ana-

Dic

lysa l’atmosphère, et montra que la composition de l’air était identique par toute la terre. En 1 784, il fit la découverte capitale de la composition de 1 eau, c est-à-dire que lorsqu’on brûle de l’air inflammable ou du gaz "* hydrogène avec de l’oxjgéue, op obtient pour résultat de l’eau pur o. Doit il lui fut aisé de conclure que l’eau notait pas un élément ou un corps simple, comme depuis les anciens, tout le monde le croyait, mais deux substances combinées ensemble.

Sa découverte de la composition de l’acide nitreux est tout aussi remarquable que celle de l’eau. Il établit que cet acide était formé des deux éléments de l’atmosphère, de l’air pur ou oxigène et de l’azote.

Cavendish fit plus tard beaucoup d’autres expériences , entre autres des expériences pour déterminer la densité moyenne du globe de la terre, il mourut en 1810, à un âge fort uvancé (soixante-dix-neuf aus ).

Les découvertes de Black , de Macbride , de Cavendish, avaient excité généralement l’esprit des chimistes et des physiciens. Il se trouva encore en Angleterre un homme extraordinaire qui, quoique d’une profession étrangère aux sciences physiques, car il était ecclésiastique et même enfoncé dans les études théologiques, se livra cependant avec une ardeur extraordinaire aux sciences physiques, et y fit des découvertes presque aussi capitales, que celles de Cavendish. Cet homme est le docteur Joseph Priestley. Il était né en 1733 à Fiéldheail près de Leeds, dans le comté d’York. Son père était marchand, l! passa sept années è\Vai rington, soit comme pasteur, soit comme professent; de l’académie dissidente de cette ville. Il résida ensuite à Leeds

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