CHAPITRE VI

Ainsi l'oxygène est le générateur de l'acide carbonique: son poids ajouté à celui du charbon est égal à celui de ce gaz ; d'où il suit que le charbon ne contient pas de phlogistique. Cette vérité une fois acquise pour la combustion du charbon, Lavoisier l'étend aussitôt à la combustion du phosphore et du soufre. Il montre que les ;:cides sulfurique et phosphorique résultent de l'union de ces radicaux avec l'oxygène et qu'ils en représentent les poids réunis. Le phlogistique, réputé jusque-là la base essentielle du soufre ou du phosphore, n'a donc aucune part à leur combustion ; contrairement à l'opinion classique d'alors, d'après laquelle le soufre était supposé i'ormé d'acide vitriolique et de phlogistique, opinion de Macquer regardait naguère comme amenée au dernier degré d'évidence par les expériences de Stahl.

Ces découvertes jetèrent un jour inattendu sur la constitution des acides en général ', en la reliant avec la composition même de l'air atmosphérique ; l'air vital devenait ainsi le principe acide par excellence, cet acide universel tant cherché depuis un siècle. De là le nom

(1) OEitres de Lavoisier, t. II, p. 129, —Mémoire lu le 20 avril 1776.

d'oxygène, que Lavoisier ne tarda pas à lui imposer '. Ses opinions à cet égard étaient, nous le savons aujourd'hui, trop absolues. Cependant le rôle de l'oxygène dans la génération de la plupart des acides n'en est pas moins réel et capital.

Entrons dans le détail des travaux de Lavoisier qui ont ainsi établi la véritable nature des bases ou radicaux de l'acide vitriolique, c'est-à-dire sulfurique, de l'acide phosphorique et de l'acide azotique : ce sont ces travaux qui ont complété la connaissance des corps simples, tels que les admet la chimie moderne.

Le phosphore, ce corps si éminemment combustible se change en brûlant en un acide fixe, dont la formation a donné lieu aux observations les plus nettes. Lavoisier avait déjà étudié le phénomène en 1772 2; il examine en détail la combustion du phosphore et ses produits en 1774 dans ses Opuscules 3, et il revient sur ce sujet et sur la formation des sels de l'acide phosphorique, en avril 1 777*. 11 constate d'abord que le phosphore, allumé sous une cloche en présence de l'air, au moyen d'une lentille, brûle en formant deux fois et demi son poids d'acide phosphorique concret, en flocons blancs et neigeux :

(1) Il se trouve pour la première fois sous la forme oxygène, dans un mémoire intitulé : Considérations générales sur la nature des acides, présenté le 5 septembre 1777 et la à l'Académie en 1779; publié dans le volume pour 1778, qui parut en 1782.

OEuvres, t. II, p. 249.

(2) Paquet cacheté déposé le 1 novembre 1772; ouvert le 5 mai 1773 devant l'Académie. — OEuvres, t. II, p. 103.

(3) Opuscules, p. 327 à 316.

(4) Sur la combustion du phosphore de Kunchel et sur la nature de Facide gui résulte de cette combustion. OEuvres, t. II, p. 139. — Mémoire présenté le 21 mars 1777, lu le 16 avril, publié dans les Mémoires de. l'Académie pour 1777, lesquels ont été imprimés en 1780.

augmentation de poids qui répond précisément à la quantité d'air absorbée. Celle-ci s'élève au cinquième du volume de l'air primitif et ce qui reste est à l'état de mofette azote), incapable de servir à la respiration des animaux et à la combustion.

Lavoisier s'attacbe particulièremeut au soufre, en raison de l'importance de cette substance et de celle de l'acide qui en dérive. On savait, depuis le moyen âge, que le soufre brûlé sous une cloche ou dans une cucurbite, en présence de l'eau, fournit l'acide vitriolique (acide sulfurique). Lavoisier reconnaît en 1772 * que ce phénomène est accompagné par une fixation d'air et il constate par pesées que le soufre fournit un poids d'acide vitriolique supérieur au sien : accroissement de poids dû à la fixation de l'air vital, c'est-à-dire de l'oxygène.

Cet oxygène peut y être manifesté par une épreuve inverse, qui consiste à reproduire l'oxygène, en décomposant l'acide vitriolique par l'intermédiaire du mercure, lequel lui enlève d'abord une partie de son oxygène, et forme un oxyde, apte à éprouver ensuite une réduction spontanée, sous l'influence de la chaleur. L'idée est ingénieuse. Voici comment Lavoisier la réalise 2. En chauffant le mercure avec l'acide vitriolique, on obtient d'abord de l'acide sulfureux (avec production de sulfate de mercure) ; puis, en poussant davantage le feu, le sulfate se décompose et il régénère de l'oxygèue; tandis que le mercure, attaqué au début, se revivifie à la fin. L'oxygène ne peut

(1) OEuvres, t. II, p. 103.

(2) Sur la dissolution du mercure dans l'acide vitriolique et sur la résolution de cet acide en acide sulfureux a<lriforme et en air éminemment respirable. Mémoires de l'Académie pour l'année 1777, publiés en 1780.

OEuvres, t. II, p. 194.

dès lors être qu'un produit appartenant à l'acide vitriolique , contrairement à l'opinion classique admise jusquelà, d'après laquelle le soufre était supposé formé d'acide vitriolique et de phlogistique. On voit quel changement radical Lavoisier apportait aux doctrines régnantes.

Attentif à poursuivre les conséquences de ses travaux dans les phénomènes naturels, il s'applique aussitôt à l'étude de la vitriolisation spontanée des pyrites martiales, métamorphose qui avait frappé de tout temps les yeux des mineurs par ses apparences singulières : les vieux alchimistes en avaient fait la hase d'une partie de leurs théories1. Lavoisier l'éclaircit aussitôt en la rattachant à ses nouvelles idées; c'est-à-dire en montrant que c'est là une oxydation, due à la présence de l'air qui transforme les sulfures de fer en sulfates 2.

Il explique de même la formation du pyrophore, dans la calcination de l'alun avec le charhon, par la séparation de l'oxygène (qui demeure uni au charhon), et la mise à nu du soufre, régénéré de l'acide vitriolique : tandis que la combustion spontanée du pyrophore résultant de cette calcination, fixe au contraire l'oxygène de l'air et régénère l'acide vitriolique. Le pyrophore est même, à ses yeux, l'agent qui ahsorbe le plus efficacement l'oxygène de l'air dans un mélange limité et qui en fait l'analyse de la façon la plus parfaite.

Les faits s'enchaînent ainsi méthodiquement et la com-

(1) Voir mon Introduction à la Chimie des Anciens, p. 242. — Collection des anciens Alchimistes grecs, traduction, p. 63, note 5, et p. 108, note 6.

(2) Sur la vitriolisation des pyrites martiales, OEivres, t. II, p. 209. — Mémoires de l'Académie pour 1777, publiés en 1780.

position véritable de l'acide sulfurique demeure tout à fait éclaircie .

L'étude de l'acide nitrique (appelé alors acide nitreux) était plus difficile. Lavoisier l'a abordée dès 1776 et il a démontré d'abord la présence de l'oxygène2 dans cet acide. Il en a exécuté également des analyses et des syntbèses, mais partielles, et sans réussir à pousser les unes et les autres jusqu'au bout.

On sait que la formation de l'acide nitrique, à partir de l'azote lui-même, n'est pas due à Lavoisier : c'est l'une des grandes découvertes de Cavendish et elle a été faite seulement en 1785. Rappelons cependant par quels travaux antérieurs Lavoisier avait rattaché, dès 1776, l'acide nitrique à sa théorie nouvelle : ces travaux offrent un intérêt tout particulier, comme question de méthode, par le parallèle qu'ils permettent d'établir entre la manière de raisonner de Lavoisier et celle de Priestley. En effet, Lavoisier se sert, pour établir la constitution 3 de l'acide nitrique, d'expériences empruntées à Priestley; mais il précise le caractère de son œuvre personnelle, en ajoutant, non sans quelque ironie : « Comme les mêmes faits nous ont conduit à des conséquences diamétralement opposées, j'espère que si l'on me reproche d'avoir emprunté des preuves des ouvrages

(1) Expériences stcr la combinaison de l'alun avec les matières charbonneuses et sur les altérations qui arrivent à l'air dans lequel on fait brûler du pyrophore. Œuvres, t. II, p. 199 et 20G. — Lu à l'Académie le 5 septembre 1777, et publié dans les .Mémoires de l'Académie pour 1777, imprimés en 1780.

(2) Sur l'existence de l'air dans l'acide nitreux et sur les moyens d- décomposer et de recompos •>• cet acide. Œuvres, t. II, p. 129. — Lu le 20 avril 1776, remis le 11 décembre 1777, publié dans les Mémoires de l'Académie pour 1776, imprimés en 1779.

(3) Œuvres, t. II, p. 130.

de ce célèbre physicien, on ne me contestera pas du moins la propriété des conséquences. »

Lavoisier en effet profitait sans cesse des découvertes de ses contemporains, mais en les précisant, en les complétant, et surtout en donnant la véritable signification. Il prenait son bien, suivant une expression célèbre, partout où il le trouvait. Mais Priestley ne pouvait guère concevoir l'originalité et la légitimité de cette manière de travailler, si opposée de la sienne. Aussi proteste-t-il sans cesse contre ces rectifications et interprétations. « La spéculation, dit-il, est en physique une marchandise de peu de valeur ; les faits nouveaux et importants sont bien plus rares et par conséquent bien plus précieux. » C'est là une querelle ancienne et qui se reproduit sans cesse dans l'histoire des sciences, entre les inventeurs sagaces des faits particuliers et les hommes de génie qui découvrent les théories générales. Elle n'est jugée que par la suite des temps, en raison du rôle que les uns et les autres jouent dans les développements de la science et dans les découvertes ultérieures.

Au cas présent, pour comprendre l'originalité des vues de Lavoisier, il suffira de rappeler que Priestley avait été amené à conclure, par ces mômes expériences qu'il rappelle si fièrement, que l'esprit de nitre (acide nitrique) est contenu tout entier dans l'air déphlogistiqué, c'est-à-dire que l'acide nitrique est un élément de l'oxygène, loin d'en être composé. Il allait plus loin encore : il concluait que l'air atmosphérique est un composé d'esprit de nitre et de terre. Pour concevoir comment cette opinion 1 a paru à un certain instant avoir quelque fondement, il suffira de rappeler la formation en apparence spontanée du nitre au contact de

l'air, connue de Stahl et môme d'observateurs plus anciens. Peut-être même n'est- il pas superflu de dire sur quelles expériences précises se fondait Priestley ; non pour diminuer la gloire de cet inventeur, — Priestley était par excellence un inventeur, — mais pour mettre en lumière la différence entre sa méthode d'observation et celle de Lavoisier, ainsi que l'originalité de cette dernière.

Priestley avait fait de nombreux essais en traitant les terres métalliques et calcaires par l'acide nitrique ; puis il chauffait les matières de ces premiers traitements et il obtenait de l'oxygène gazeux, la terre initiale régénérée demeurant comme résidu. La même série d'expérience, à partir de l'addition de l'acide nitrique jusqu'à la calcination finale, était réitérée sur ce résidu, et elle reproduisait chaque fois les mêmes produits. Chaque fois aussi le poids de la terre restante diminuait, à cause des pertes accidentelles, inévitables dans des manipulations de ce genre, mais dont Priestley n'apercevait pas les causes : cette terre finissait même par disparaître entièrement, après un certain nombre d'opérations. Au lieu d'en conclure que cette terre avait été perdue et disssipéepeuà peu par fusion, volatilisation, projection, attaque des parois des vases, etc., il supposait qu'elle avait été changée en air : opinion chimérique qui n'avait d'autre fondement que l'imperfection des procédés suivis.

De son côté, Lavoisier s'attache seulement à reproduire l'une des expériences de Priestley, choisie à dessein, celle qui consiste à attaquer le mercure par l'acide nitrique. Mais il recueille attentivement et il pèse tous les produits. Il mesure d'abord avec soin l'air nitreux (bioxyde d'azote) qui se dégage, ainsi que l'eau qui dis-

tille en même temps ; puis il pousse le feu jusqu'à décomposer le nitrate de mercure formé tout d'abord : il en retire successivement des vapeurs rouges (notre acide hypoazotique), de l'oxygène et du mercure régénéré, et il constate expressément que le poids de ce dernier corps reproduit exactement le poids du métal primitif. Il conclut de son analyse que l'acide nitrique est formé d'air nitreux et d'oxygène (associés à l'eau); puis il en fait la synthèse, en recombinant le bioxyde d'azote et l'oxygène, en présence de l'eau.

Il démontre ainsi que l'acide nitrique, de même que les acides phosphorique, sulfurique, carbonique, étudiés dans ses précédents essais, est engendré par l'oxygène ; la nature seule des éléments de l'air nitreux, c'està-dire sa composition par l'azote et l'oxygène, lui demeurant inconnue. Ce n'est pas qu'il n'ait cherché à franchir ce dernier pas : ses Registres de laboratoire renferment la description d'un grand nombre d'expériences sur la détonation du nitre, qui ont évidemment pour objet d'éclairer la composition de l'acide nitrique. Il y était incité à la fois par ses études pratiques, relatives à la régie des poudres et salpêtres, et par ses idées théoriques sur la constitution des acides. Mais cette dernière découverte lui a été refusée, la chose n'ayant été éclaircie que par Cavendish.

Cependant Lavoisier, toujours prompt à généraliser, chercha ïi pousser sa démonstration du rôle de l'oxygène dans l'acidification ' jusqu'aux acides végétaux, acides

(1) Considérations générales sur la nature des acides et sur les principes dont ils sont composés. Œuvres, t. II, [p. 248. — Mémoire présenté à l'Académie le 5 septembre 1777, lu le 23 novembre 1779; publié dans les Mémoires de l'Académie pour l'année 1778, imprimés en 1782.

dont Bergmann et Scheele multipliaient chaque jour le nombre et déterminaient avec rigueur les caractères spécifiques.

Ainsi , Bergmann ayant découvert que la réaction de l'acide nitrique sur le sucre engendre un acide particulier, dit acide saccharin (c'est notre acide oxalique), Lavoisier en étudie à son tour la formation. Il constate qu'elle résulte aussi d'une fixation d'oxygène, relation qu'il étendit plus tard à la formation des autres acides organiques, envisagés par lui comme formés chacun d'un principe acidifiableou radical, composé particulier1. Dans ses Registres de laboratoire, il revient à plusieurs reprises sur l'oxydation du sucre ; mais sans réussir à démêler la complexité des réactions qui engendrent l'acide oxalique. Le problème était trop difficile pour être résolu à cette époque et le génie, quelle que soit sa puissance, ne saurait devancer le temps. Si je rappelle ces tentatives imparfaites, c'est parce qu'elles sont liées au système général de Lavoisier, et parce qu'elles montrent avec quelle méthode et quelle vigueur d'esprit il poursuivait les conséquences de ses opinions dans le domaine entier de la chimie.

Ces opinions étaient, nous le savons aujourd'hui, trop absolues. Elles l'avaient conduit à méconnaître la nature de l'acide marin ou muriatique, notre acide chlorhydrique, et surtout la nature même du chlore, regardé par lui, non comme le radical de l'acide muriatique, mais comme étant au contraire de l'acide muriatique oxygéné. C'était une inversion d'idées toute semblable à celle qui avait été commise par Stahl, dans la

(1) Traité de Chimie, t. I, p. 208, 2" édition, 1793.

comparaison des métaux avec leurs oxydes. Elle n'a été rectifiée que vingt ans après, timidement d'abord par Gay-Lussac et Thénard, puis d'une façon définitive par H. Davy, proclamant l'acide chlorhydrique un composé de chlore et d'hydrogène. Du vivant même de Lavoisier, la connaissance du rôle acide de l'hydrogène sulfuré et de l'acide prussique, tous deux reconnus exempts d'oxygène, fit déjà brèche à sa théorie.

Quoi qu'il en soit, le rôle de l'oxygène dans la génération des principaux acides n'en était pas moins réel et capital. En effet, le rapprochement entre l'oxydation des métaux et la formation des acides au moyen du charbon, du soufre et du phosphore, conduisait à une nouvelle conséquence, qui demeura dès lors établie: c'est l'assimilation du charbon, du soufre, du phosphore aux métaux, en tant que principes générateurs des corps composés. Ainsi fut institué un nouveau groupe de corps simples, ceux-là mêmes qui ont été dénommés à une époque ultérieure les métalloïdes, par opposition aux métaux. Jusque-là, ces substances avaient été réputées consister enphlogistique plus ou moins pur. Or, les vues des savants sur leur nature ont été complètement changées par Lavoisier, et ce n'est pas l'un des moindres concours qu'il ait fourni pour la constitution de la chimie actuelle.