CHAPITRE VI

Aiusi roxygène 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'éteud aussitôt à la combustion du phosphore et du soufre. Il moutre (jue les acides 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 formé d'acide vitriolique et de phlogistique, opinion de Macquer regardait naguère comme amenée au dernier degré d'évidence par les expériences de Stalil.

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) Œuvres rfe Lavoisier, t. II. p. 129, —Mémoire lu le 20 avril 1776.

d'oxijghie, 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 eu brûlant en un acide fixe, dont la formation a donné lieu aux observations les plus nettes. Lavoisier avait déjà étudié le phénomène en 177:2 -; il examine en détail la combustion du phosphore et ses produitsen 1774 dans ses Opmcides ■"', et il revient sur ce sujet et sur la formation des sels de l'acide phosphorique, en avril 1777'. Il constate d'abord que le phosphore, allumé sous une cloche en présence de l'air, au luoyeu d'uue leutille, brûle en formant deux fois et demi son poids d'acide phospliorique concret, en flocons blaucs et neigeux :

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

ŒtvnES, t. II, p. 249.

(2) Pa(piet cacheté déposé le 1 novembre 1772; ouvert le b mai 1773 devant l'Académie. — CtEiviiKs, t. M, p. 103.

(3) Opuscules, p. 327 ù 316.

(t) Sur lacoinhuslion du phosphore d'^ Kunckel et sur la Jiaturc de racide qui résulte de cette eomOuslion. CEuvres, t. II. p. 139. — Mémoire présenté le 21 mars 1777, lu le 18 avril, publié dans les Mémoires de l'Académie pour 1777, lestjuels ont été imprimés en 1780.

augnientation de poids qai répoad précisémeiit à la quantité d'air absorbée. Celle-ci s'élève au ciaqiiiè.ne du volume de l'air primitif et ce qui reste est à l'étit de mofette azote), incapable de servir à la respiration des animaux et à la combustion.

Lavoisier s'attacbe particulièrement au soufre, en raison de l'importance de cette substance et de celle de l'acide qui eu dérive. On savait, depuis le moyen âgé, que le soufre brûlé sous une cloche ou dans une cucurbite, eu présence de l'eau, fournit l'acide vitriolique (acide sulfuriquej. Lavoisier reconnaît en 177:2 ' 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 (ixation 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, eu 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-. 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'oxygène ; tandis que le mercure, attaqué au début, se revivifie à la fiu. L'oxygène ne peut

(1) Œuvres, t. II, p. 103.

(2) Sur La dissol Aion du mercure dans l'acide vitriolique et sur la résolution de cet acide en acide sulfureux aériforme et en air éminemment respirable. Mémoires de lAcaclémie pour l'année 1777, publiés en 1780.

ŒuvRRs. 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 vitr ioliciue 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 eu avaient fait la base d'une partie de leurs théories'. 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 -.

Il explique de même la formation du pyrophore, dans la calcination de l'alun avec le charbon, par la séparation de l'oxygène (qui demeure uni au charbon), 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 do l'air et régénère l'acide vitriolique. Le pyrophore est même, à ses yeux, l'agent ([ui al)sorbe le plus efficacement l'oxygène de l'air dans un mélange limité et qui en lait l'analyse (h' la façon la jtliis |»,irfaite.

Les faits s'cncliaîiiciit ainsi inrlIuxrKiuemenl (>l la com-

(1) Voir mon Introduction h la Cliiniie des Aj}cicn.i, \i. '242. — Collection drs ancirns Alcfti'iiistcs grecs, Iraduclioii, p. 03. noie ô, et p. 108, note 6,

(2) Sur la litriolisalion des pyrites viartiales, Œivres, t. II. p. 209. — Mémoires di- rAcadôinip pour 1777, publiés ci) 1780.

position véritable de l'acide sulfuritjiie 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'oxygène- dans cet acide. Il en a exécuté également des analyses et des synthèses, 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 eu 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 constitutiou ^ 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 emi)runté des preuves des ouvrages

(i) Expériences sicr la combinaison de l'alun avec les matières charbonneuses et sur les altérations qui arriientà l'air dans lequel on fait brûler du pyropliore. OElvres, t. H, p. 199 et 206. — Lu à rAcadéiiiie 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 de décomposer et de recomposer cet acide. Œlvres, 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) Œlvres, t. II. p. 130.

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

Lavoisier en efiet profitait sans cesse des découvertes de ses contemporains, mais en les précisant, eu 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 eu 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 joueut 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 ([ue Priestley avait été amené à conclure, par ces mêmes expériences qu'il rappelle si fièrement, ([ue 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 atmosphéri([ue est un composé d'esprit de nitre et de terre. Pour concevoir comment cette o|niiioii il paru à uu ct'rlain iiislaul avoir quchiue fondement, il suffira de rappeler la formation en ;i])parenc(' spoulauée du nitre an contact de

l'air, couaue de Stalil et même 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 difïérence 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 lacide 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 mauipulatious 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 disssipée peu à 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 limperfection des procédés suivis.

De son côté, Lavoisier s'attache seulement à reproduire l'une des expériences de Priestley, choisie à desseiu, celle qui consiste à attaq ler 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 dazote) 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 liypoazotique), de Toxygèneet 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 pliosphorique, 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 prati(iues, 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 édaircie (jue parCavendish.

Cependant Lavoisier, toujours prompt à généraliser, chorcJKi à pousser sa déuioustraliou du rùlt> de l'oxygène dans r;iri(lili(;ili()ii ' jiist|u'au\ ;ui(l(\s végétaux, acides

(I) Coiisidi-rafions ;/éndralcs sur lit iialure lies aci'ies elsur les principes dont Ils sont composés. (Ki vuks, t. II, |p. 248. — Môinoire ptY'scillû à l'Académie le r> se|)tomliro 1777, In le 23 novemlire 1779; publié dans les Memoiies de l'Académie pour l'année 1778, inipiiinés en 1782.

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

Ainsi, Bergmanu ayaut découvert que la reacliou 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 laformUion des autres acides organiques, envisagés piu- lui comme formés chacun d'un principe acidiliableou radical, composé particulier '. Dans ses Registres de laboratoire, il revient à plusieurs reprises sur l'oxydation du su;re : mais £.ans réussir à démêler la complexité des réactions (jui eugendrent 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 conséiiuences 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 Slahl, dans la

(1) Traité de Chimie, l. I, p. 208, 2* édition, 1793.

comparaison des métaux avec leurs oxydes. Elle n'a été rectifiée que viugt ans après, timidement d'abord par Gay-Lussac et Théuard, puis d'une façon définitive par H. Davy, proclamant l'acide chlorliydrique 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 phospliore, conduisait à une nouvelle conséquence, qui demeura dès lors établie: c'est l'assimilation du charbon, du soufre, du phosphore aux métaux, eu tant (jue 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 métalloides, par ()p|)()sition aux métaux. Jus(iue-là, ces substances avaient été réputées consister en phlogistique 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 ([u'il ait fourni pour la constitution de la diimie actuelle.