CHAPITRE VI

Ainsi Toxygène 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 Tétend aussitôt à la combustion du phosphore et du soufre. Il montre que 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 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) Œuvres 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 Toxygène dans la génération do 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 Tacide vitriolique, c'est-à-dire sulfurique, de Tacide phosphorique et de Tacide 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 '; il examine en détail la combustion du phosphore et ses produitsen 1774 dans ses Opuscules % 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 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 lu à rAcadémie en 1779; publié dans le volume pour 1778, qui parut en 1782.

OEuvRBS, t. II, p. 249.

(2) Paquet cacheté déposé le 1 novembre 1772; ouvert le 5 mai 1773 devant rAcadémie. — Œuvres, t. Il, p. 103.

(3) Opuscules, p. 327 à 346.

(4) Sur la combustion du phosphore d? Kunchel et sur la nature de t acide qui résulte de cette combuslion. Œuvres, t. II, p. 139. — Mémoire présenté le 21 mars 1777, lu le 16 avril, publié dans les Mémoires de rAcadémie pour 1777, lesquels ont été imprimés en 1780.

aogmeatation de poids qui répoad précisémeal à la quaatité d'air absorbée. Celle-ci s*élève au ciaquièma du volume de Tair primitif et ce qui reste est à Tétat de mofette ^azote), incapable de servir à la respiration des animaux et à la combustion.

Lavoisier s'attache particulièrement 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 177â ' 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 décom^ posant 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, enjpoussant davantage le feu, le sulfate se décompose et il régénère de l'oxygène ; tandis que le mercure, attaqué au début, se revivifie à la un. L'oxygène ne peut

(1) Œuvres, t. II, p. 103.

(2) Sur la dissoUtion du mercure dans l'acide vitriolique et $ur la résolution de cet acide en acide sulfureux aériforme et en air émi' nemtnent respirabte. Mémoires de l'Académie pour Tannée 1777, publiés en 1780.

OBovRKs, t. II, p. Id4.

dès lors être qu'un produit appartenant à Taeide vitriolique , contrairement à Topinion 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 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 de l'air et régénère l'acide vitriolique. Le pyrophore est 'même, à ses yeux, l'agent qui absorbe 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 grecsy traduction, p. 63, note 5, et p. 108, note 6.

(2) Sur la litHolisalion des pyrites mariialeSj Œuvres, t. II, p. 209. — Mémoires de TAcadémie pour 1777, publiés en 1780.

position véritable de Tacide suif urique demeure tout à fait éclaircie .

L'étude de Tacide nitrique (appelé alors acide nitreux) était plus difficile. Lavoisier Ta 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 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 do Priestley. En effet, Lavoisier se sert, pour établir la constitution ' 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 Ton me reproche d'avoir emprunté des preuves des ouvrages

(1) Expériences sur la combinaison de l'alun avec les matières

charbonneuses et sur les altérations qui arrivent à Vair dans lequel on

fait biûler du pyrophoi^e. Œuvres, t. IT, p. 199 et 206. — Lu à

l'Académie le 5 septrmbre 1777, et publié dans les Mémoires de TAcadé-

mie pour 1777, imprimés en 1780.

(2) Sur l'existence de Vair dans l'acide nitreux et sur les moyens de décomposer et de recomposer 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) (BuvREs, t. II, p. 130.

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

Lavoisier en eilet 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 Toriginalité 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 mêmes 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 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 m6me 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 glpire 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 Facide nitrique ; puis il chaufiait 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 mômes produits. Chaque fois aussi le poids de la terre restante diminuait, à cause des pertes accidentelles, inévitables dans des manipulations de ce geare, mais dont Priestley n'apercevait pas les causes : cette terre fiaissait 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 l'imperfection des procédés suivis.

De son côté, Lavoisier s'attache seulement à reproduire l'une desjexpériences 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 Toxygène 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 Tacide 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, suif urique, 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 parCavendish.

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

(1) Considérations générales iur la nature des aciJes et sur lesprin"

cipes dont ils sont composés. Œuvres, t. 11, p. 248. — Mémoire

présenté à PAcadémie le 5 septembre 1777, lu le 23 novembre 1779;

publié dans les Mémoires de TAcadémie 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 Tacide 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 form ition des autres acides organiques, envisagés par lui comme formés chacun d'unprincipe acidiûableou radical, composé particulier i. Dans ses Registres de laboratoire, 11 revient à plusieurs reprises sur Toxydation du sucre ; mais ^ans 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 môme 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, l. 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, l'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 m^^aux. 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.