Le blog d'histoire des sciences

La Nomenclature.

Un manifeste pour une révolution chimique.

Influent à l'Académie des sciences, Lavoisier (1743-1794) a su attirer autour de lui des collaborateurs efficaces et enthousiastes qui soutiennent sa théorie.

Le groupe des "chimistes français".

Antoine-François Fourcroy (1755-1809) est le fils d'un apothicaire peu fortuné. Après des études de médecine, il s'oriente vers la chimie et remplace Macquer comme lecteur de chimie au Jardin du Roi, là même ou Rouelle avait enseigné. Soutenu par Lavoisier, il entre à l'Académie des sciences en 1787.

Claude Louis Berthollet (1748-1822) est né dans le Duché de Savoie. Il suit des cours de médecine à Turin et exerce comme médecin à Paris auprès du duc d'Orléans. Dans le même temps il suit les cours de chimie de Rouelle, à Paris. Il entre à l'Académie des sciences en 1780.

Jean Henri Hassenfratz (1755-1827), est né à Paris où il exerce d'abord le métier de charpentier. Autodidacte, il fréquente le milieu scientifique parisien et suit les cours du mathématicien Gaspard Monge. Il fait partie de la première promotion de l'Ecole des Mines. A partir de 1783 il fréquente le laboratoire de Lavoisier, qu'il aide dans ses manipulations. Il y reçoit une solide formation de chimiste.

Pierre Auguste Adet (1763-1834), né à Nevers, médecin, est, comme Hassenfratz un des collaborateurs de Lavoisier à son laboratoire de l'arsenal.

C'est ce groupe, réuni autour de Lavoisier, qui accueille Guyton de Morveau quand il vient à Paris en février 1787 avec son projet de nomenclature déjà bien avancé. Avec lui, ils rédigent la nouvelle "Méthode de Nomenclature Chimique" présentée à l'assemblée publique de l'Académie des Sciences du 17 avril 1787.

Le premier mémoire "sur la nécessité de réformer et de perfectionner la nomenclature de la chimie" est lu par Lavoisier, mais c'est Guyton de Morveau, l'ancien phlogisticien, qui est chargé d'annoncer la mort du phlogistique dans le second mémoire "sur le développement des principes de la nomenclature méthodique" qu'il lit le 2 mai 1787 devant la même assemblée.

La Nomenclature de Guyton de Morveau revisitée par Lavoisier.

Souvenons-nous que Guyton de Morveau, peu de temps auparavant, affirmait, au sujet de Lavoisier : "nous sommes bien éloignés d'adopter en entier l'explication dans laquelle ce savant Chymiste croit pouvoir se passer absolument du Phlogistique". Quelle pouvait être son sentiment au moment où il présentait le vocabulaire rédigé suivant les principes antiphlogistique de celui-ci et qu'il avait si longtemps combattus ? A l'entendre, il pouvait sembler évident qu'il s'était rendu sans conditions et que les chimistes parisiens avaient réalisé une conversion éclair !

Il n'oublie pas, cependant, de revendiquer l'initiative de ce travail : "Lorsque je publiai en 1782 un essai de la nomenclature de la chimie, je ne me serais pas attendu que le faible mérite d'avoir senti la nécessité d'y mettre plus d'ensemble & de vérité me procurât un jour l'avantage de m'en occuper avec quelques-uns des membres de l'Académie, d'être chargé par eux de lui en présenter le tableau, & de pouvoir réclamer l'attention favorable qu'elle est dans l'habitude de leur accorder".

Si c'est bien à lui qu'on a confié la charge de présenter cette nouvelle Nomenclature, nous avons vu que l'honneur fait par les brillants Académiciens à leur collègue provincial avait un prix : l'abandon du phlogistique et la promotion du principe oxygine.

Lavoisier : du passé faire table rase.

Dans le mémoire qu'il présente en introduction et qui précède celui présenté par Guyton de Morveau, Lavoisier encense d'abord son collègue : "aucun chimiste n'avait conçu un plan d'une aussi vaste étendue que celui dont M. de Morveau a présenté le tableau en 1782".

Cependant, précise-t-il, dans cet ouvrage "destiné à porter, en quelque façon, la parole, au nom des chimistes français, & dans un ouvrage national," son auteur "ne s'était pas dissimulé qu'il ne suffisait pas de créer une langue, qu'il fallût encore qu'elle soit adoptée."

Même si, à nouveau, Lavoisier salue la "modestie" qu'à eu Guyton de Morveau, "de solliciter, non les suffrages, mais les objections de tous ceux qui cultivaient la chimie", il note bien que le rapport de forces penchait du côté des académiciens. Pour un "ouvrage national", il était inconcevable de se passer de l'accord des membres de l'Académie Royale des Sciences et en particulier de ne pas tenir compte de leurs "objections".

"Pour s'affermir dans sa démarche, déclare Lavoisier, M. de Morveau a désiré de s'appuyer des conseils de quelques-uns des chimistes de l'Académie : il a fait cette année un voyage à Paris dans ce dessein ; il a offert le sacrifice de ses propres idées, de son propre travail : & l'amour de la propriété littéraire a cédé chez lui à l'amour de la science."

Il s'agissait bien, en effet, d'un sacrifice. Était-il offert sans regrets ? Il est possible d'en douter, le groupe des chimistes académiques, oubliant toute recherche de consensus, n'ayant eu comme premier soucis que de faire table rase du passé :

"Dans les conférences qui se sont établies, nous avons cherché à nous pénétrer tous du même esprit ; nous avons oublié ce qui avait été fait, ce que nous avions fait nous-mêmes, pour ne voir que ce qu'il y avait à faire".

Guyton de Morveau doit donc oublier, et faire oublier, son apport initial au moment où il s'exprime, à son tour, en cette séance du 2 mai 1787, pour présenter la nouvelle nomenclature.

Les cinq premiers principes et la naissance de l'oxygène, de l'hydrogène et de l'azote.

Les nomenclateurs ont divisé les substances en cinq classes : les "principes" qui résistent à l'analyse, les radicaux des acides, les métaux, les terres, les alcalis.

La première classe comprend cinq "principes". Les deux premiers sont la lumière et le calorique (la chaleur). Etant émis ou absorbés dans les réactions chimiques, ces deux éléments sont donc considérés comme de véritables éléments chimiques.

Les trois suivants sont les trois gaz que leur histoire a, jusqu'à présent, baptisés des noms d'air déphlogistiqué, d'air phlogistiqué et d'air inflammable.

Quand l'air déphlogistiqué devient gaz oxygène.

Le nom "d'air déphlogistiqué", déclare le Guyton de Morveau, reposait sur une simple hypothèse : oublions-la ! Au mieux peut-on, dit-il, continuer à parler "d'air vital" à chaque fois "que l'on aura à indiquer simplement la portion de l'air atmosphérique qui entretient la respiration et la combustion". Mais cette dénomination ne pouvait suffire pour un corps, que non seulement on trouvait à l'état de gaz dans l'air, mais qui entrait également dans la composition de nombreux corps. Il fallait donc un nom nouveau pour cette substance :

" la logique de la nomenclature exigeait même qu'elle fût la première nommée, pour que le mot qui en rappellerait l'idée devînt le type des dénominations de ses composés"

Il ne s'agissait donc pas uniquement de nommer ce nouveau corps mais de tout organiser autour de cette figure symbolique de la théorie de Lavoisier.

"nous avons satisfait à ces conditions en adoptant l'expression oxygène, en la tirant, comme M. Lavoisier l'a dès longtemps proposé, du grec οξνς, acide & γείυομαι, j'engendre, à cause de la propriété bien constante de ce principe, base de l'air vital, de porter un grand nombre de substances avec lesquelles il s'unit à l'état d'acide, ou plutôt parce qu'il paraît être un principe nécessaire à l'acidité. Nous dirons donc que l'air vital est le gaz oxygène, que l'oxygène s'unit au soufre, au phosphore pendant la combustion, aux métaux pendant la calcination, etc. Ce langage sera tout à la fois clair et exact. "

Notons cette date : 2 mai 1787. Pour la première fois le mot oxygène vient d'être prononcé dans l'enceinte prestigieuse de l'Académie Royale des Sciences !

Les deux autres gaz sont nommés à leur tour.

Quand le gaz inflammable devient hydrogène :

"il est le seul qui produise de l'eau par sa combinaison avec l'oxygène… nous l'avons appelé hydrogène, c'est-à-dire engendrant l'eau".

Quand l'air phlogistiqué devient azote :

"M. Berthollet a prouvé qu'il existait dans l'alcali volatil & dans les substances animales ; il est probable que les alcalis fixes le contiennent aussi : on aurait pu d'après cela le nommer alcaligène, comme M. de Fourcroy l'a proposé".

Faisant remarquer que ce corps intervient également dans la composition d'acides, Guyton de Morveau considère ce nom comme inadapté.

"Dans ces circonstances nous n'avons pas cru pouvoir mieux faire que de nous arrêter à cette autre propriété de l'air phlogistiqué, qu'il manifeste si sensiblement, de ne pas entretenir la vie des animaux, d'être réellement non vital… et nous l'avons nommé azote, de l'α privatif des Grecs & de ζωή vie. Il ne sera pas difficile après cela d'entendre et de retenir que l'air est un composé de gaz oxygène & de gaz azotique".

Oxygène, hydrogène, azote… nous entrons de pleins pieds dans la chimie moderne. Et ceci, avec une langue qui est celle des chimistes français.

L'oxygène, les acides, les sels et la langue française.

L'oxygène étant considéré comme le principe des acides, c'est en se combinant avec certaines "bases acidifiables" qu'il produit les acides (le mot "base" étant ici associé aux acides alors que ultérieurement on l'utilisera pour les alcalis)

Les "bases acidifiables" connues des auteurs de la nomenclature sont au nombre de quatre : le soufre, le phosphore, l'azote et le charbon.

Mais… problème… la même base peut donner plusieurs acides différents en fonction de la quantité d'oxygène qui lui est associée. La combinaison du soufre et de l'oxygène peut, par exemple, donner deux acides différents.

Fort heureusement, nous l'avons déjà signalé, le français est une langue riche en suffixes. Un individu peut être "bilieux" ou "mélancolique", "nerveux" ou "phlegmatique". Il est même possible de choisir entre "coléreux" et "colérique". Ces suffixes "eux" et "ique" désigneront tous les acides dont l'oxygène sera un des composants tout en les distinguant en fonction de la proportion de cet élément dans leur composition.

Soufre, sulfurique, sulfureux, sulfate, sulfite, sulfure :

Premier exemple : le soufre. Cinq suffixes décrivent avec précision les acides et sels qui en sont issus.

- "L'acide sulfurique exprimera le soufre saturé d'oxygène autant qu'il peut l'être ; c'est-à-dire ce qu'on appelait acide vitriolique."

- "L'acide sulfureux exprimera le soufre uni à une moindre quantité d'oxygène ; c'est-à-dire ce qu'on nommait acide vitriolique sulfureux volatil ou acide vitriolique phlogistiqué."

Pour parler en termes contemporains : l'acide sulfureux, (H₂SO₃), moins riche en oxygène, résulte de la dissolution dans l'eau (H₂O) du dioxyde de soufre (SO₂), tandis que l'acide sulfurique (H₂SO₄)_, provient de celle du trioxyde de soufre (SO₃).

Les sels eux-mêmes issus de ces acides seront distingués. On formera, pour l'usage de la chimie, les suffixes "ate" et "ite" pour désigner les sels oxygénés formés à partir de ces acides. Avec le soufre, à nouveau :

- "Sulfate sera le nom générique de tous les sels formés de l'acide sulfurique.

- Sulfite sera le nom des sels formés de l'acide sulfureux"

Ainsi, l'action de la soude, sur l'acide sulfureux donnera le sulfite de sodium (Na₂SO₃). Avec l'acide sulfurique on obtiendra le sulfate de sodium (Na₂SO₄).

Le suffixe "ure" que l'on trouve par exemple dans "dorure" sera utilisé pour des sels dont la composition ne comprend pas d'oxygène :

- "Sulfure annoncera toutes les combinaisons du soufre non porté à l'état acide, et remplacera ainsi d'une manière uniforme les noms impropres et peu concordants de foie de soufre, d'hépar, de pyrite, etc., etc."

"Sulfure de fer" désigne donc clairement un corps composé uniquement de soufre et de fer.

Le phosphore, comme le soufre, donnera des acides phosphoriques et phosphoreux, des phosphates, phosphites et phosphures.

L'azote révèle une hésitation de la part des nomenclateurs français. Le "nitre" ou "salpêtre" est un élément essentiel à la fabrication des poudres de guerre dont Lavoisier a la responsabilité. L'installation de "salpêtrières" sera une de ses principales préoccupations. Le nitre est également le produit de base qui permet d'obtenir l'acide nitrique (l'eau forte des anciens) et le gaz acide nitreux découvert par Priestley.

Or l'azote est le constituant principal du nitre et des acides nitrique et nitreux, faut-il rebaptiser ces corps dont le nom est largement admis par la communauté scientifique ? Les nomenclateurs s'y refuseront. Ils déclineront les composés de l'Azote en nitrique, nitreux, nitrate, nitrite, nitrure. Notons que les chimistes français du 19^ème siècle seront plus radicaux que leurs prédécesseurs et feront preuve d'un patriotisme cocardier, caractéristique de leur époque, en utilisant azotique, azoteux, azotate pour les composés de l'Azote qu'ils représenteront par le symbole Az.

Mais une langue n'est jamais figée et il viendra peut-être un jour où, en France, les programmes scolaires remplaceront le nom de l'Azote par celui Nitrogène, en accord avec le nom des acides et sels issus de cet élément et avec son symbole N.

Remarquons aussi qu'il a pu être reproché à Lavoisier et ses amis la proximité du mot Azote avec celui de l'Azoth des alchimistes, nom mystérieux popularisé par l'alchimiste Basile Valentin et parfois considéré comme celui de la matière primordiale du "grand œuvre". De l'Azoth à l'Azote… un psychanalyste des sciences y trouverait peut-être matière à réflexion.

Le charbon pose un nouveau problème. Soufre, phosphore, azote désignent des corps que l'on peut obtenir dans un état de pureté satisfaisant. Par contre, la combustion du charbon laisse des cendres. Les nomenclateurs proposent d'appeler "carbone" l'élément qui, dans le charbon, se lie à l'oxygène lors de sa combustion.

Carbone… La chimie s'enrichit d'un nouveau terme devenu, lui aussi, d'une extrême banalité dans notre vocabulaire quotidien. Il en découlera les termes de carbonique, carbonate, carbure.

L'acide muriatique reste une inconnue. C'est l'acide extrait du sel marin (du latin muria, saumure). Celui que les alchimistes appelaient "esprit de sel". Pour le moment, les chimistes ignorent sa base, dont on saura plus tard qu'il s'agit du Chlore et que cet acide n'est pas un composé de l'oxygène. L'acide conservera donc ce nom d'acide muriatique et donnera des sels désignés par le terme de muriates, nos actuels chlorures.

Même problème pour les acides organiques, leur "base" est inconnue : on les désignera, comme le faisaient les anciens alchimistes, par des noms, latinisés, indiquant leur provenance. Ainsi naîtront l'acide acétique issu du vinaigre, l'acide benzoïque extrait du benjoin (résine intervenant dans l'encens), l'acide gallique extrait des galles du Sumac (plante riche en tanin), l'acide tartrique extrait du tartre des raisins, l'acide pyroligneux obtenu par distillation du bois, l'acide oxalique extrait de l'oseille…

Beaucoup de ces noms ont été conservés dans le vocabulaire contemporain. Il est, en effet, plus commode de prononcer "acide gallique" que de lui donner son nom homologué par l'UICPA (Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée) : Acide 3,4,5-trihydroxybenzoïque. Même si ce dernier nom a pour avantage d'indiquer exactement comment est construite sa molécule.

Les métaux et leur longue histoire.

Concernant les métaux, les nomenclateurs sont prudents :

"On s'attend bien que nous n'avons pas cherché à changer les noms des métaux, surtout de ceux qui, plus anciennement connus, plus fréquemment employés dans les arts & dans la vie civile, appartiennent encore plus à la langue vulgaire qu'à la langue des chimistes".

Nous n'en sommes plus aux sept métaux des alchimistes. La liste a été complétée par des découvertes récentes : ils sont maintenant au nombre de dix sept. Ce choix rend inévitablement difficile tout accord international. Latiniser les noms pourrait être la solution. C'est ce que proposent les réformateurs.

Ainsi le "Fer" des français et le "Iron" des anglais deviendrait le "Ferrum" de la nouvelle nomenclature. Si "Ferrum" n'est pas entré dans le vocabulaire, ni chimique, ni vulgaire, Fe est devenu le symbole international du fer, même pour les chimistes Britanniques, Allemands ou Russes. Nous verrons comment les propositions d'un chimiste suédois relayant les propositions des chimistes français ont permis la mise en place de ce symbolisme international.

Pour autant l'origine des premiers métaux est trop ancienne pour qu'on les prive du nom issu de leur histoire. Pour le plaisir de l'anecdote et pour rompre un peu avec le sérieux de ce récit, autorisons-nous un détour par l'histoire du Cobalt.

Quand le nom d'un métal rappelle une vieille légende.

Le Cobalt est un métal extrêmement recherché dont le minerai provient essentiellement de mines africaines. Pourtant son nom est lié à une vieille légende nordique.

Le chimiste suédois Georg Brandt (1694-1768) l'a extrait du Kobolt. Le nom de ce minerai est d'abord celui d'un lutin germanique qui nous ramène aux premiers temps de la métallurgie.

Nous avons déjà évoqué Agricola et "De Re Metallica", son traité des mines et de la métallurgie publié en 1556 qui est une référence pour tout ce qui concerne les méthodes de cette industrie à la fin de l'époque médiévale. Il consacre un dernier chapitre de son livre aux "Êtres vivant sous terre". On y trouve d'abord des animaux, lézards, crapauds et autres gluants, mais aussi des "êtres qui ont un esprit" ! La plupart sont malfaisants, tel celui, nous dit Agricola, qui a tué par son souffle "plus de 12 ouvriers dans une mine appelée Rosaire", à Annaberg, en Autriche. Mais gardons-nous d'effrayer les mineurs :

"Il existe aussi", nous dit Agricola, "de bons esprits, que l'on appelle kobolds en Allemagne, ainsi que chez les Grecs, car ils imitent les hommes : ils rient d'une franche gaieté et font comme s'ils entreprenaient maintes choses, alors qu'en fait ils ne font rien. Ils ont l'aspect de lutins et n'ont que trois empans de long. Ils ont l'air de vieillards et sont vêtus comme des mineurs, c'est-à-dire d'une blouse et d'un tabler de cuir qui tombe sur les cuisses. Habituellement ils ne font aucun mal aux mineurs, mais ils vagabondent à travers les puits et galeries. Et bien qu'en fait ils ne fassent rien, ils font comme s'ils voulaient s'exercer à toutes sortes de travaux : ils creusent des souterrains, remplissent des récipients de la terre qu'ils ont creusée et tournent le treuil d'extraction. Parfois, ils taquinent les ouvriers avec des grains d'or, mais ils ne font du mal que très rarement. Ils ne blessent personne, à condition que l'on ne se moque pas d'eux ou qu'on ne les irrite pas par des grossièretés.

On rapporte que certains peuples, et notamment les Scandinaves, en ont qui leur rendent des services. Les esprits des mines préfèrent travailler dans les mines d'où l'on extrait des métaux ou dans lesquelles il y a espoir d'en trouver. C'est pourquoi les mineurs ne sont pas effrayés par leur présence, mais les considèrent comme de bon augure ; le cœur joyeux, ils continuent à travailler d'autant plus courageusement."

En ces premiers temps de la Renaissance, on pouvait donc être à la fois un philosophe de la nature de grande renommée et attester de la réalité des lutins et autres korrigans.

Les nouveaux métaux, eux-mêmes, peuvent nous raconter une histoire.

Après 1800 : le temps des métaux en "ium".

1800 : découverte de la pile électrique par Volta. Il ne faudra que quelques années pour que Humphry Davy et les chimistes britanniques, fasse apparaître, par électrolyse, le calcium, le potassium, le sodium, le baryum, le strontium. La latinisation qui avait déjà été préconisée par les auteurs du 18^ème siècle est devenue la règle au 19^ème.

Ce choix permettra, lui aussi, toutes les fantaisies. Si "aluminium" est sagement déduit de alumine, composant essentiel de l'alun utilisé depuis l'antiquité par les tanneurs, Polonium sera le nom choisi par Marie Curie, en l'honneur de son pays, la Pologne, pour nommer le corps radioactif qu'elle venait de découvrir. Son exemple n'est pas isolé. Ainsi sont nés l'Américium, l'Europium, le Scandium.

Cette façon de nommer donne lieu, parfois, à un étonnant nationalisme chimique. C'est ainsi que les chimistes français ont réussi à imposer le Francium, élément 87, à la place de Moldavium proposé par le couple de chimistes franco-roumains qui revendiquait la priorité de sa découverte. C'est ainsi, également, que le chimiste allemand Clemens Winkler a appelé Germanium le métal, qu'il venait d'isoler en 1886, en réponse au nom de Gallium donné par le chimiste français Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran au corps qu'il avait découvert. Ce faisant, il se trompait d'objectif car ce dernier avait choisi de faire allusion, non pas à la Gaule (gallia), mais au coq (gallus) dont il portait le nom.

Abandonnant ce nationalisme dérisoire, les chimistes américains qui ont découvert, en 1944, le corps de numéro atomique 96 lui ont donné le nom de Curium en hommage à Pierre et Marie Curie. La méthode a eu du succès. Le Mendélévium sera découvert et baptisé en 1955 avec le numéro atomique 101. Le Copernicium, élément 112, vient d'être officiellement reconnu en février 2010. On connaît encore le Einsteinium, le Fermium, le Rutherfordium…

Pour voyager dans l'histoire de la chimie, avec ses légendes et ses personnages célèbres, il suffit de parcourir le tableau périodique des éléments.

Les acides et les oxydes.

Mais revenons à notre nomenclature et à ses auteurs. Si l'oxygène est le principe des acides, on se souvient que c'est aussi le corps qui se combine aux métaux pour former des "chaux métalliques". Or, celles-ci, sauf exception, ne présentent pas de caractère acide "Nous avons donc dû chercher une expression nouvelle, & pour la rendre conséquente à nos principes, nous avons formé le mot oxyde, qui annonce suffisamment que cette combinaison de l'oxygène ne doit pas être confondue avec la combinaison acide, quoiqu'elle s'en approche à plusieurs égards."

Ainsi donc naissent les oxydes.

Les terres.

On ne parle plus de l'élément "Terre" mais les chimistes ont conservé le nom de "terre" pour cinq corps insolubles dans l'eau et qui, donc, constituent les roches et les sols. Ces terres qui intéressent l'agriculteur, le potier, le verrier, le métallurgiste, doivent être clairement identifiables par le commun de ces artisans. Ces terres sont au nombre de cinq.

_______________________________________________________________________

Sur le même sujet voir :

Guyton de Morveau. L'initiateur de la nomenclature chimique.

L'offensive anti-nomenclature.

bibliographie

________________________________________________________________________

On peut lire aussi :

Suivre le parcours de l’oxygène depuis les grimoires des alchimistes jusqu’aux laboratoires des chimistes, avant qu’il n’investisse notre environnement quotidien.

Aujourd’hui, les formules chimiques O2, H2O, CO2,… se sont échappées des traités de chimie et des livres scolaires pour se mêler au vocabulaire de notre quotidien. Parmi eux, l’oxygène, à la fois symbole de vie et nouvel élixir de jouvence, a résolument quitté les laboratoires des chimistes pour devenir source d’inspiration poétique, picturale, musicale et objet de nouveaux mythes.

À travers cette histoire de l’oxygène, foisonnante de récits qui se côtoient, s’opposent et se mêlent, l’auteur présente une chimie avant les formules et les équations, et montre qu’elle n’est pas seulement affaire de laboratoires et d’industrie, mais élément à part entière de la culture humaine.

feuilleter les premières pages

________________________________________________________________________

voir aussi :

Un livre chez Vuibert.

Dérèglement climatique, fonte des glaces, cyclones, sécheresses…, coupable : le dioxyde de carbone. Pourtant sans ce gaz il n’y aurait aucune trace de vie sur Terre.

L’auteur nous fait suivre la longue quête qui, depuis les philosophes de la Grèce antique jusqu’aux chimistes et biologistes du XVIIIe siècle, nous a appris l’importance du carbone
et celle du CO2.

L’ouvrage décrit ensuite la naissance d’une
chimie des essences végétales qui était déjà bien élaborée avant qu’elle ne s’applique au charbon et au pétrole. Vient le temps de la « révolution industrielle ». La chimie en partage les succès mais aussi les excès.

Entre pénurie et pollutions, le « carbone fossile » se retrouve aujourd’hui au centre de nos préoccupations. De nombreux scientifiques tentent maintenant d’alerter l’opinion publique.
 

Seront-ils entendus ?

Feuilleter les premières pages.

Fred Hoyles (1915-2001), cosmologiste Britannique, n'imaginait pas le succès de son "big-bang" quand il utilisait cette expression ironique en 1950 pour désigner la théorie qui supposait une expansion de l'univers dont l'origine se situerait à 13,7 milliards d'années de notre ère.

Tout aurait donc commencé par un "Big-bang". C'est-à-dire une évolution de l'univers qui débute par un état dans lequel l'espace, le temps, l'énergie seraient une seule et même chose. Même si notre imagination est incapable de nous en donner une représentation, c'est du moins ce que décrivent les équations issues des théories actuelles.

A partir de cet indicible, l'univers se dilate à une vitesse prodigieuse. Arrive l'instant où se forment les premières particules : des quarks, des électrons, des neutrinos. Elles se combinent bientôt en protons et neutrons cohabitant avec leurs jumeaux d'antimatière qui peu à peu disparaîtront dans un scénario que les chercheurs modernes n'ont pas encore fini d'écrire.

Nous sommes alors à quelques milliers d'années de l'origine, la température est "descendue" jusqu'à 10 000 degrés. Apparaît l'atome le plus simple dont le noyau ne comporte qu'un seul proton : l'hydrogène. Vient ensuite l'hélium dont le noyau contient deux protons et deux neutrons. Chaque noyau étant associé à son cortège d'électrons. Les nuages d’hydrogène et d’hélium se refroidissent et se contractent sous l'effet de la gravité en une multitude de grumeaux : les galaxies.

Deux milliards d'années se sont passées. Les galaxies elles-mêmes se sont fractionnées en nuages d'hydrogène et d'hélium qui se concentrent à leur tour sous l'action de la gravitation. Leur densité augmente, leur température atteint des millions de degrés. Bientôt les chocs disloquent les atomes d'hydrogène dont les protons se regroupent quatre par quatre pour donner des noyaux d'hélium, libérant au passage d'énormes quantités d'énergie sous la forme d'un flux de particules de lumière : les photons. Ainsi naissent et brillent les premières étoiles.

La réserve d'hydrogène s'épuise. Faute de réactifs, le rayonnement de l'étoile fléchit et la gravitation reprend le dessus. Le cœur d'hélium atteint la centaine de millions de degrés. Dans ce formidable "Athanor" commence le rêve des alchimistes. Les noyaux d'hélium se combinent trois par trois pour former du carbone et quatre par quatre pour donner de l'oxygène. Puis se forme l'azote et ainsi naissent les quatre éléments primordiaux, ceux qui seront à l'origine de la vie : H, C, O, N.

Nous ne décrirons pas ici la vie mouvementée des étoiles. L'extinction des plus petites sous forme de "naine noire", l'explosion des plus grosses dans l'éclair d'une "supernova" visible même en plein jour. De ces vies naissent tous les éléments qui s'affichent dans les cases du tableau périodique et qui, expulsés lors des feux d'artifice des explosions finales, constituent la poussière interstellaire qui engendrera les planètes.

Naissance de la Planète bleue.

Un nuage d'hydrogène et d'hélium a pris la forme d'une élégante galaxie spirale, notre voie lactée. Parmi les étoiles qui y naissent l'une, de taille raisonnable, est située aux 2/3 de son centre, notre Soleil. Un anneau de poussières stellaires l'entoure. Celles-ci s'agrègent autour des plus gros grains. Ainsi se forment les planètes solaires elles-mêmes entourées d'anneaux et de satellites.

Une ségrégation s'établit. Plus proches du soleil sont les planètes telluriques : Mercure, Vénus, Terre, mars. Peu massives, elles ont un sol solide dont les roches sont composées des éléments les plus lourds. Plus loin se trouvent Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune, les géantes gazeuses, essentiellement formées d'hydrogène et d'hélium.

La Terre, nous dit Stephen Hawking, est une suite de hasards heureux.

- Sa distance au soleil lui donne une température compatible avec la présence d'eau liquide.

- Son orbite est un cercle presque parfait, ce qui lui procure une température sensiblement constante et uniquement modulée par les saisons résultant de l'inclinaison de son axe de rotation par rapport à son plan orbital. Une orbite plus aplatie provoquerait l'ébullition des océans au moment où la Terre serait la plus proche du soleil et les ferait geler quand la Terre en serait la plus éloignée. Difficile de s'adapter !

- Sa masse est juste suffisante pour que la force de gravité lui conserve une atmosphère. Trop faible, elle perdrait ses gaz et aurait un ciel aussi noir que celui de la lune.

On sait aujourd'hui que ce hasard n'est pas unique. La traque des planètes orbitant autour de soleils étrangers a été lancée et la liste de celles tout aussi miraculeusement situées devrait s'allonger rapidement. L'hypothèse d'une vie qui pourrait s'y développer, peut-être même suivant le mode terrestre, prend corps. Et pourquoi ne pas rêver : des êtres intelligents, peut-être un jour, capteront les signaux que nous avons commencé à leur adresser.

Quand s'assemblent les molécules du vivant.

Revenons à la Terre. Vers les années 1950 on estimait son atmosphère initiale, constituée quatre milliards d'années plus tôt, comme étant composée de vapeur d'eau, d'hydrogène, de méthane et d'ammoniac. L'eau apporte l'oxygène. Le méthane apporte le carbone, l'ammoniac l'azote. L'hydrogène se présente aussi bien à l'état de simple molécule qu'associé à chacun des trois autres. Les quatre éléments constitutifs des acides aminés sont donc présents dans cette atmosphère. Est-ce suffisant pour produire ces molécules support du vivant?

En 1953, Le jeune chimiste Stanley Miller, encore étudiant en thèse, imaginait une expérience rappelant l'œuf de Berthelot. Dans un simple ballon de verre, un dispositif simulant le système "eau-atmosphère primitive" était soumis à l'action d'étincelles électriques reproduisant les éclairs qu'une atmosphère si chargée ne pouvait manquer de provoquer.

Après plusieurs jours d'exposition, les parois du ballon présentaient des traces huileuses et l'eau qu'il contenait était devenue brune. Dans cette "soupe primitive" l'étudiant trouvait trois acides aminés. La découverte faisait l'effet d'un coup de tonnerre et l'idée s'imposait : l'origine de la vie est terrestre !

Mais bientôt la terre quitte son statut privilégié. Les astronomes ont détecté dans le gaz interstellaire une multitude de molécules composées des quatre éléments du vivant, C, H, O, N. On y trouve essentiellement des molécules de dihydrogène H₂, d'eau H₂O. On y trouve aussi des molécules construites sur un squelette de carbone : du monoxyde de carbone CO, du méthane CH₄, de l'ammoniac NH_3, toutes molécules que l'on retrouve dans l'atmosphère initiale de la terre. On y détecte surtout une bonne centaine de molécules particulièrement complexes dont des acides aminés qui se concentrent sur les météorites. Une nouvelle proposition rencontre la faveur des scientifiques : la vie est née de l'espace, la Terre n'ayant été qu'un support fertile !

Mais faut-il exclure totalement une origine terrestre ? La Terre, avec ses volcans ou ses sources hydrothermales enfouies dans les fonds océaniques est riche en milieux où pressions et températures peuvent provoquer des synthèses proches de celles naissant dans l'univers stellaire. Il est admis que les acides animés, produits aussi bien sur terre que dans l'espace, ont trouvé sur notre planète, et en particulier dans ses océans, les conditions des réactions chimiques propice à la naissance de la vie. L'eau est en effet essentielle. Elle concentre les molécules qu'elle reçoit et favorise les occasions de rencontres. Elle protège les nouvelles combinaisons des rayons ultraviolets issus d'un soleil encore particulièrement actif.

En quelques centaines de millions d'années les molécules se complexifient, les acides aminés s'assemblent en protéines de plus en plus longues jusqu'à atteindre les millions d'atomes de l'ADN. La vie s'installe dans une atmosphère sans oxygène jusqu'à ce qu'apparaissent les premiers organismes utilisant le rayonnement solaire pour puiser leur carbone dans le gaz carbonique de l'atmosphère en y rejetant un déchet, l'oxygène, qui rend l'atmosphère toxique pour la plupart des organismes vivant alors sur terre.

Une autre forme de vie va naître et une longue évolution mènera à l'être humain. Un être humain qui s'interroge encore sur la nature de cette vie qui anime le matière carbonée et sur la suite de hasards qui a fait s'allumer, chez lui, cette conscience qui lui a permis d'imaginer toute cette histoire. Ailleurs, peut-être, sur d'autres planètes tournant autour d'autres soleils, d'autres êtres vivent.

Des êtres qui pourraient nous être proches ? "L'homme sait enfin qu'il est seul dans l'immensité indifférente de l'Univers d'où il a émergé par hasard", écrivait Jacques Monod en conclusion de son essai sur le "hasard et la nécessité".

Chacune des espèces vivant sur terre est elle-même le produit du hasard mais on sait, à présent, qu'elles sont interdépendantes et que, si le hasard les a fait naître, le hasard n'est plus nécessairement la première cause de leur disparition. L'homme est devenu, en moins de deux siècles, le premier des animaux terrestres capable de modifier, profondément, les conditions de la vie sur sa planète au point d'y menacer l'existence des autres espèces et, en particulier, de la sienne.

____________________________________________

pour aller plus loin voir :

Histoire du carbone et du CO2

Un livre chez Vuibert.

Dérèglement climatique, fonte des glaces, cyclones, sécheresse,

Coupable : le dioxyde de carbone. Pourtant sans ce gaz il n'y aurait aucune trace de vie sur Terre.

L'auteur nous fait suivre la longue quête qui, depuis les philosophes de la Grèce antique jusqu'aux chimistes et biologistes du XVIIIe siècle, nous a appris l'importance du carbone et celle du CO2.

L'ouvrage décrit ensuite la naissance d'une chimie des essences végétales qui était déjà bien élaborée avant qu'elle ne s'applique au charbon et au pétrole.

Vient le temps de la « révolution industrielle ». La chimie en partage les succès mais aussi les excès.

Entre pénurie et pollutions, le « carbone fossile » se retrouve aujourd'hui au centre de nos préoccupations. De nombreux scientifiques tentent maintenant d’alerter l’opinion publique.

Seront-ils entendus ?

Nombreux sont les chimistes du XVIII^_ème  qui ont valorisé leur discipline en l'opposant à la vieille alchimie. On se souvient de Macquer (1718-1784) qui allait même jusqu'à regretter que la chimie ait conservé un nom qui rappelle l'ancienne discipline. C'est un mal, écrit-il "pour une fille pleine d'esprit et de raison, mais fort peu connue, de porter le nom d'une mère fameuse pour ses inepties et ses extravagances". 

Même s'il est moins sévère, Lavoisier (1743-1794), l'auteur principal de la nouvelle nomenclature chimique publiée en 1787, n'échappe cependant pas à la règle. Nous citerons ici quelques textes qui en attestent et qui marquent l'esprit de la nouvelle chimie dont nos chimistes "modernes" sont les héritiers.

XXXXX

Le premier texte, daté de 1772, est issu d'une communication à l'Académie des sciences "sur la destruction du diamant par le feu". Lavoisier et plusieurs de ses confrères ont montré que le diamant porté à haute température dans l'air brûle comme un banal morceau de charbon. Le propos fait scandale dans certains milieux, tant la pierre mythique est réputée indestructible. Il faut donc se défendre et dans ces cas rien de mieux que l'attaque. Les alchimistes en font les frais.

" De tout temps les hommes ont attaché l'idée de perfection à tout ce qui était rare et précieux, et ils se sont persuadé que ce qui était cher, hors de leur portée et difficile à obtenir, devait réunir les plus rares propriétés ; de là sans doute les prodiges attribués à la pierre philosophale et à l'or potable, de là les merveilles et le fables des alchimistes sur la médecine universelle.

Les pierres précieuses ont également partagé cet enthousiasme, et il n'y a pas encore cent ans qu'on leur attribuait aussi leurs prodiges. Parmiles médecins, les uns les administraient intérieurement dans certaines maladies et les faisaient entrer dans  les formules de leurs dispensaires ; d'autres se persuadaient qu'il suffisait de les porter en bagues, en amulettes, etc. et ils s'en promettaient des effets singuliers dans l'économie animale".

Revenant parmi nous, plus de dieux siècles plus tard, Lavoisier serait étonné de constater que la croyance en le vertu des pierres n'a pas disparu y compris, et même souvent, parmi les "élites" intellectuelles des sociétés dites "développées".

Grande lentille utilisée par Lavoisier pour obtenir de hautes températures.

XXXXX

Le second texte est de 1782. C'est un "Mémoire dans lequel on a pour but de prouver que l'eau n'est point une substance simple, un élément proprement dit, mais qu'elle est susceptible de décomposition et de recomposition".

Parmi les expériences choisies pour le prouver : la combustion de l'alcool (l'esprit de vin). Une lampe à alcool brûle sous une cloche de verre. Le dégagement volatil qui en résulte est refroidi dans un serpentin et analysé : c'est de l'eau !

"Dans des temps moins éclairés, on aurait présenté cette opération comme une transmutation d'esprit de vin en eau, et les alchimistes en auraient tiré des inductions favorables à leurs idées sur les transmutations métalliques. Aujourd'hui que l'esprit d'expérience et d'observation nous apprend à tout apprécier à sa juste valeur, nous ne verrons autre chose, dans cette expérience, que la preuve qu'il s'ajoute quelque chose à l'esprit-de-vin dans sa combustion, et que ce quelque chose est de l'air."

L'idée que l'eau est un élément fondamental de la matière a encore la faveur de nombreux chimistes. Lavoisier s'emploie à ruiner cette survivance.

L'eau, prouve-t-il par ses expériences, "est un composé du principe oxygine (qui deviendra l'oxygène) uni à un principe inflammable (futur hydrogène)".

XXXXX

Le troisième extrait illustre le retour en force de l'ésotérisme en plein siècle des lumières. Mesmer est à Paris où sa pratique du "magnétisme animal" lui attire une riche clientèle aristocratique. Les autorités royales s'inquiètent et demandent une enquête de l'Académie des Sciences. Lavoisier fait partie de la commission qui en est chargée. Un rapport est publié en 1784 "sur le magnétisme animal".

Lavoisier et ses collègues assistent à une séance dirigée par M. Deslon, disciple de Mesmer.

" Les moyens qu'emploie  Deslon se réduisent principalement à deux : l'attouchement et la prétendue émission d'un fluide que l'on conduit et que l'on condense, soit avec le doigt, soit avec une petite verge de fer.

Nous n'avons vu produire par ces deux moyens qu'un seul effet : il consiste à faire tomber quelques personnes dans des états convulsifs, mais sans qu'il résulte d'altération dans le pouls, ni de dérangement dans la santé.

Mais on sait que la seule imagination, frappée ou prévenue à un certain point, suffit pour produire ces effets, qu'il existe une foule d'exemples de convulsions imitatives ; à plus forte raison, l'attouchement peut-il agir quand ses effets sont réunis à ceux de l'imagination.

L'art de conclure d'après des expériences et des observations consiste à évaluer des probabilités, et à estimer si elles sont assez grandes ou assez multipliées pour constituer des preuves. Ce genre de calcul est plus compliqué et plus difficile qu'on ne pense ; il demande une grande sagacité et il est en général au-dessus des forces du commun des hommes.

C'est sur leurs erreurs dans cette espace de calcul qu'est fondé le succès des charlatans, des sorciers, des alchimistes ; que l'ont été autrefois ceux des magiciens, des enchanteurs et de tous ceux en général qui s'abusent eux-mêmes ou qui cherchent à abuser la crédulité publique."

Les alchimistes ramenés au rang des charlatans, sorciers, magiciens, enchanteurs et accusés d'abuser de la crédulité du plic : jamais Lavoisier n'avait été aussi sévère. Des personnages, adeptes du magnétiseur, comme le futur révolutionnaire Marat, s'en souviendront !

XXXXX

C'est naturellement dans le "Mémoire sur la nécessité de réformer et de perfectionner la nomenclature de la chimie", publié en 1787, que nous allons trouver une autre allusion à l'alchimie. L'objectif des chimistes français engagés dans cette opération est clair. Ils est temps, disent-ils, "de débarrasser la chimie des obstacles de toute espèce qui retardent ses progrès, d'y introduire un véritable esprit d'analyse". Tout ceci commençant par le "perfectionnement du langage".

Premier obstacle : l'alchimie :

"Une partie des expressions dont on se sert en chimie y a été introduite par les alchimistes ; il leur aurait été difficile de transmettre à leurs lecteurs ce qu'ils n'avaient pas eux-mêmes, des idées justes et vraies.

De plus, leur objet n'était pas toujours de se faire entendre. Ils se servaient d'un langage énigmatique qui leur était particulier, qui, le plus souvent, présentait un sens pour les adeptes, un autre sens pour le vulgaire, et qui n'avait rien d'exact et de clair, ni pour les uns, ni pour les autres.

C'est ainsi que l'huile, le mercure, l'eau elle-même des philosophes n'étaient ni l'huile, ni le mercure, ni l'eau dans le sens que nous y attachons"

Débarrasser la chimie des vieux mots de l'alchimie est donc un des objectifs de Lavoisier et de ses collaborateurs. A l'évidence les auteurs de la nouvelle Nomenclature y sont parvenus.

Pourtant le diable ne se cacherait-il pas encore dans le détail ?

Azote ou Azoth ?

Dans son traité élémentaire de chimie oublié en 1789, Lavoisier traite des "noms génériques et particuliers des fluides aériformes"

Le dioxyde de carbone, nommé ainsi après que Lavoisier ait donné leur nom à l'oxygène et au carbone, a une longue histoire. Nous donnons ici la liste des articles de ce site qui lui sont consacrés.

XXXXXXXXXX

Histoire du CO2. Jean-Baptiste Van Helmont (1579-1644) et le gas silvestre.

Histoire du CO2. Stephen Hales (1677-1761). Quand l’air se transforme en pierre !

Histoire du CO2. Joseph Black (1728-1799) et l’air fixe.

Histoire du CO2. Joseph Priestley (1733-1804), quand les plantes purifient l’air.

Histoire du CO2. Charles Bonnet, Jan Ingenhousz, Jean Senebier : l’alimentation et la respiration des plantes.

Histoire du CO2. Lavoisier. De l’air fixe à l’acide crayeux aériforme et au gaz carbonique.

Histoire résumée du CO2

XXXXXXXXXX

pour aller plus loin voir :

Un livre chez Vuibert.

Dérèglement climatique, fonte des glaces, cyclones, sécheresses…

Coupable : le dioxyde de carbone. Pourtant sans ce gaz il n’y aurait aucune trace de vie sur Terre.

L’auteur nous fait suivre la longue quête qui, depuis les philosophes de la Grèce antique jusqu’aux chimistes et biologistes du XVIIIe siècle, nous a appris l’importance du carbone
et celle du CO2.

L’ouvrage décrit ensuite la naissance d’une chimie des essences végétales qui était déjà bien élaborée avant qu’elle ne s’applique au charbon et au pétrole.

Vient le temps de la « révolution industrielle ». La chimie en partage les succès mais aussi les excès.

Entre pénurie et pollutions, le « carbone fossile » se retrouve aujourd’hui au centre de nos préoccupations. De nombreux scientifiques tentent maintenant d’alerter l’opinion publique.

Seront-ils entendus ?

________________________

Dans un mémoire lu le 3 mai 1777 à l’Académie des Sciences, Lavoisier traite des "expériences sur la respiration des animaux et sur les changements qui arrivent à l’air en passant par leurs poumons".

Chacun connaît l’importance de la respiration pour le maintien de la vie humaine et pourtant, nous dit Lavoisier, "nous connaissons peu l’objet de cette fonction singulière". Cet "objet", c’est l’air mais, ajoute-t-il, "toutes sortes d’air, ou plus exactement toutes sortes de fluides élastiques, ne sont pas propres à l’entretenir, et il est un grand nombre d’airs que les animaux ne peuvent respirer sans périr".

Lavoisier connaît les travaux de Stephen Hales qui a montré que "de l'air se fixe" dans les plantes pendant leur croissance. Il est surtout admiratif des expériences de Joseph Priestley qui "a reculé beaucoup plus loin les bornes de nos connaissances… par des expériences très ingénieuses, très délicates et d’un genre très neuf". Lavoisier considère que son apport essentiel aura été de prouver que "la respiration des animaux avait la propriété de phlogistiquer l’air, comme la calcination des métaux et plusieurs procédés chimiques". Ou pour être plus bref : que la respiration est une combustion !

Lui-même veut le vérifier. Un moineau est placé sous une cloche pleine d’air renversée sur une cuve à mercure. Près d’une heure plus tard il ne bouge plus. L’air qui reste éteint une flamme. Un nouveau moineau qu’on y enferme n’y vit que quelques instants.

Cet "air vicié" présente une propriété qu’on ne trouve pas dans la simple "mofette" à laquelle Lavoisier donnera plus tard le nom d’Azote. Il précipite l’eau de chaux. Par ailleurs, une partie de cet air vicié est absorbée par une solution d’alkali fixe caustique (de la potasse). Par ces propriétés Lavoisier reconnaît cet air que les chimistes, après Joseph Black, désignent comme "l’air fixe".

Le terme ne lui convient pas. Dans une note il s’en explique.

Quand l’air fixe devient acide crayeux aériforme.

" Il y a déjà longtemps que les physiciens et les chimistes sentent la nécessité de changer la dénomination très-impropre d’air fixe, air fixé, air fixable ; je lui ai substitué, dans le premier volume de mes Opuscules physiques et chimiques, le nom de fluide élastique ; mais ce nom générique, qui s’applique à une classe de corps très-nombreux, ne pouvait servir qu’en en attendant un autre.

Aujourd’hui, je crois devoir imiter la conduite des anciens chimistes ; ils désignaient chaque substance par un nom générique qui en exprimait la nature, et ils le spécifiaient par une seconde dénomination qui désignait le corps d’où ils avaient coutume de la tirer ; c’est ainsi qu’ils ont donné le nom d’acide vitriolique à l’acide qu’ils retiraient du vitriol ; le nom d’acide marin à celui qu’ils tiraient du sel marin, etc.

Par une suite de ces mêmes principes, je nommerai acide de la craie, acide crayeux, la substance qu’on a désignée jusqu’ici sous le nom d’air fixe ou air fixé, par la raison que c’est de la craie et des terres calcaires que nous tirons le plus communément cet acide, et j’appellerai acide crayeux aériforme celui qui se présentera sous forme d’air."

"Acide crayeux aériforme", propose donc Lavoisier, à un moment où, pourtant, il ne sait rien encore de la composition chimique de la craie. Plus tard c’est l’acide lui-même qui contribuera à donner son nom à la craie (carbonate de calcium) dans la nomenclature chimique. Nous en reparlerons.

Pour le moment le chimiste s’interroge sur le mécanisme de la respiration. Il a constaté une faible diminution du volume de l’air dans la cloche. Deux hypothèses se présentent.

  Il est possible, dit-il, "que l’air éminemment respirable qui est entré dans le poumon en ressorte en acide crayeux aériforme". Ce qui expliquerait la faible diminution du volume de l’air dans la cloche, l’air fixe étant supposé "moins élastique" que l’air ordinaire.

  Il est possible aussi "qu’une portion de l’air éminemment respirable reste dans le poumon et qu’elle se combine avec le sang".

Les deux propositions se révèleront partiellement justes. Pour appuyer la seconde Lavoisier rappelle que Priestley lui-même, a exposé du sang à l’air éminemment respirable et à l’acide crayeux aériforme. Dans le premier cas le sang a pris une couleur rouge-vermeil, dans le second cas il est devenu noir. La remarque ne manque pas de pertinence mais il faudra encore de longues années avant qu’elle trouve sa justification.

Pour le moment, la nature de l’acide crayeux reste à élucider.

De l’acide crayeux aériforme à l’acide charbonneux.

Quatre ans se sont passés. Lavoisier a abandonné le phlogistique. Dans les publications de l’Académie des Sciences pour l’année 1781, on peut lire son "Mémoire sur la formation de l’acide nommé air fixe ou acide crayeux et que je désignerai désormais sous le nom d’acide du charbon".

Lavoisier rappelle d’abord sa conception de la combustion des métaux, à savoir la combinaison de ceux-ci avec la partie respirable de l’air qu’il désigne à présent comme principe oxygine (générateur d’acide) et qui deviendra gaz oxygène dans la Nomenclature qu’il publiera avec Guyton de Morveau, Fourcroy et Berthollet en 1787.

En même temps que de celle des métaux, Lavoisier s’est intéressé aux combustions du phosphore et du soufre. Celles-ci l’ont conduit aux acides phosphorique et sulfurique. Poursuivant avec la même logique, il décide de s’intéresser au plus anciennement connu des combustibles : le charbon.

Ce corps pose problème. Si les chimistes savent obtenir du soufre et du phosphore dans un état de quasi-pureté, il n’en va pas de même du charbon. Sa distillation laisse échapper un ensemble de gaz parmi lesquels un air inflammable aqueux qui prendra ensuite le nom d’hydrogène. Dans ses cendres on trouve des terres insolubles et de l’alkali fixe (de la potasse) soluble. D’où la précision de Lavoisier :

"Pour éviter toute équivoque, je distinguerai, dans ce mémoire, le charbon d’avec la substance charbonneuse ; j’appellerai charbon ce que l’on a coutume de désigner sous cette dénomination dans les usages de la société, c’est-à-dire un composé de substance charbonneuse, d’air inflammable aqueux, d’une petite portion de terre et d’un peu d’alcali fixe ; j’appellerai, au contraire, substance charbonneuse le charbon dépouillé d’air inflammable aqueux, de terre et d’alcali fixe".

C’est donc la "substance charbonneuse" qui se combine au principe oxygine de l’air dans la combustion du charbon. Abandonnant le nom "d’acide crayeux" qu’il lui avait précédemment donné, Lavoisier donne le nom "d’acide charbonneux" au gaz résultant de cette combustion.

Afin de déterminer les proportions de substance charbonneuse et de principe oxygine dans cet acide charbonneux, Lavoisier, aidé de Laplace et Meusnier, se livre à une multitude d’expériences qui l’amènent aux proportions :

Principe oxygine : 72,125 livres

Matière charbonneuse : 27,875 livres

Total de l’acide charbonneux : 100,000 livres

La lectrice ou le lecteur qui mobiliserait ses souvenirs scolaires pourrait vérifier qu’avec nos données actuelles (valeurs "arrondies" : 12g de carbone pour 32g d’oxygène dans les 44g d’une "mole" de CO2 soit 22,4l gazeux,), les 27,875% de carbone mesurés par Lavoisier sont très proches des 27,3% que nous donnent nos calculs.

En cette année 1781, l’air fixe, rebaptisé acide crayeux, est donc devenu acide charbonneux. Pourtant, si on connaît à présent sa composition, il attend encore son nom définitif.

Quand l’acide charbonneux devient gaz acide carbonique et quand naît le carbone.

Nous devons évoquer ici la Nomenclature Chimique. Notons, pour mieux la situer, qu’elle prend son origine au début des années 1780, moment où la nécessité se fait jour d’une réforme dans la façon de nommer les corps chimiques.

C’est d’abord Louis-Bernard Guyton de Morveau (1737-1816), avocat au parlement de Dijon et chimiste reconnu internationalement qui publie dans le Journal de Physique de l’abbé Rozier, en 1782, un mémoire "Sur les dénominations chymiques, la nécessité d’en perfectionner le système et les règles pour y parvenir".

Le constat est simple : cette science qui a enfin réussi à s’imposer dans les Académies utilise une langue à peine sortie des grimoires des alchimistes. "Il n’est point de science, regrette-t-il, qui exige plus de clarté, plus de précision, & on est d’accord qu’il n’en est point dont la langue soit aussi barbare, aussi vague, aussi incohérente".

En France, d’autres chimistes partagent le même objectif et une autre réforme du vocabulaire est en marche : celle de Lavoisier et de ses collègues académiciens qui s’appuient sur une base théorique, celle du principe oxygine, très différente de celle de Guyton de Morveau partisan du phlogistique.

La concurrence est sévère. La théorie de Lavoisier semble même avoir des partisans parmi les collègues Bourguignons de Guyton de Morveau, mais cela n’empêche pas celui-ci de se montrer circonspect :

"Nous aurons plus d’une fois occasion de dire, & particulièrement aux articles Acide Vitriolique, Acide Saccharin, Phlogistique, &c. &c. que nous sommes bien éloignés d’adopter en entier l’explication dans laquelle ce savant Chymiste croit pouvoir se passer absolument du Phlogistique" (Encyclopédie méthodique, article chymie, p29).

Pourtant, trois ans plus tard, c’est avec Lavoisier qu’il présentera la Méthode de Nomenclature Chimique qui bannira le phlogistique de l’univers de la chimie.

Influent à l’Académie des sciences, Lavoisier (1743-1794) a su attirer autour de lui des collaborateurs efficaces et enthousiastes qui soutiennent sa théorie : Antoine-François Fourcroy (1755-1809), Claude Louis Berthollet (1748-1822), Jean Henri Hassenfratz (1755-1827), Pierre Auguste Adet (1763-1834).

C’est ce groupe, réuni autour de Lavoisier, qui accueille Guyton de Morveau quand il vient à Paris en février 1787 avec son projet de nomenclature déjà bien avancé. Avec lui, ils rédigent la nouvelle "Méthode de Nomenclature Chimique" présentée à l’assemblée publique de l’Académie des Sciences du 17 avril 1787.

Guyton de Morveau est chargé d’en présenter les nouveaux termes. L’oxygène, l’hydrogène et l’azote sont les premiers nommés. Concernant le nom des acides, l’un d’entre eux pose problème.

"Aucun n’a reçu autant de noms différents que ce gaz, auquel M. Black donna d’abord le nom d’air fixe, en se réservant expressément de changer dans la suite cette dénomination, dont il ne se dissimulait pas l’impropriété. Le peu d’accord des chimistes de tous les pays sur ce sujet nous laissait, sans doute, une liberté plus entière, puisqu’il nous montrait la nécessité de présenter enfin des motifs capables de décider l’unanimité : nous avons usé de cette liberté suivant nos principes.

Quand on a vu former l’air fixe par la combinaison directe du charbon et de l’air vital, à l’aide de la combustion, le nom de cet acide gazeux n’est plus arbitraire, il se dérive nécessairement de son radical, qui est la pure matière charbonneuse ; c’est donc l’acide carbonique, ses composés avec les bases sont des carbonates ; et, pour mettre encore plus de précision dans la dénomination de ce radical, en le distinguant du charbon dans l’acceptation vulgaire, en l’isolant par la pensée, de la petite portion de matière étrangère qu’il recèle ordinairement, et qui constitue la cendre, nous lui adaptons l’expression modifiée de carbone, qui indiquera le principe pur, essentiel du charbon, et qui aura l’avantage de le spécifier par un seul mot, de manière à prévenir toute équivoque."

De façon paradoxale, c’est donc l’acide carbonique, que nous désignons actuellement comme gaz carbonique dans le langage courant ou dioxyde de carbone dans une langue plus savante, qui a donné son nom au carbone !

La remarque n’est pas anodine. C’est le dioxyde de carbone, l’ancien "gas silvestre" ou "air fixe", qui relie la craie la plus blanche à la noirceur du charbon. Le charbon, bois fossilisé, faisant lui-même le lien entre le minéral et le végétal. Comment aurions-nous pu décrire ce "cycle du carbone" qui associe matière inerte et matière animée ; que serait devenue la "chimie organique", si Lavoisier s’en était tenu à son choix initial "d’acide crayeux aériforme" ?

Ce choix étant fait, la réaction de combustion du carbone peut désormais s’écrire dans une formulation qui nous est compréhensible.

Carbone + oxygène → gaz acide carbonique

Le mot carbone est entré dans le langage quotidien et est partout compris dans le monde. Pourtant, nous verrons, à présent, qu’il ne s’est cependant pas imposé sans de fortes réticences.

XXXXXX

De l’offensive anti-nomenclature à la victoire du carbone.

Le 17 avril 1787, est donc la date à laquelle Lavoisier, Guyton de Morveau, Fourcroy et Berthollet présentent le "Mémoire sur la nécessité de réformer et de perfectionner la nomenclature de la chimie" à la séance publique de l’Académie Royale des Sciences.

Une réception "nuancée" de la part des académiciens français.

Baumé, Cadet, Darcet, et Sage, sont les quatre académiciens auxquels revient la charge de présenter le "Rapport sur la Nouvelle Nomenclature". Le moins qu’on puisse dire est qu’ils ne sont pas réellement enthousiastes et qu’en ces années qui précèdent une tempête politique, ils sont loin de souhaiter le "matin du grand soir" d’une révolution chimique.

"Ce n’est pas encore en un jour qu’on réforme, qu’on anéantit presque une langue déjà entendue, déjà répandue, familière même dans toute l’Europe, & qu’on lui en substitue une nouvelle d’après des étymologies, ou étrangères à son génie, ou prises souvent dans une langue ancienne, déjà presque ignorée des savants, & dans laquelle il ne peut y avoir ni trace, ni notion quelconque des choses, ni des idées qu’on doit leur signifier".

Le problème majeur est l’avènement de l’oxygène au détriment du phlogistique. Pourquoi choisir l’aventure, estiment les rapporteurs, quand l’ancien système s’avère encore utile ?

"La théorie ancienne qu’on attaque aujourd’hui est incomplète sans doute ; mais celle qu’on lui substitue n’a-t-elle pas ses embarras, ses difficultés ? Dans l’ancienne, nombre de phénomènes s’expliquent comme on peut, à l’aide du phlogistique… Dans la nouvelle c’est l’oxygène réuni aux bases acidifiables, qui forme ces mêmes acides ; mais qui nous dira ce qu’est l’oxygène ? Ce qu’est ce radical acide ? "

Qui nous dira ce qu’est l’oxygène ? Manifestement les Académiciens ne semblent pas avoir trouvé la réponse dans les mémoires des nomenclateurs. S’ils trouvent quand même quelques avantages à la nouvelle théorie, c’est ceux qu’elle doit à la précision et au calcul "auxquels la perfection de nos appareils a fourni l’analyse".

Ils choisissent donc de ne pas choisir :

"Nous dirons seulement que lorsque nous nous sommes permis ces réflexions, nous n’avons pas plus prétendu combattre la théorie nouvelle que défendre l’ancienne…

Nous pensons donc qu’il faut soumettre cette théorie nouvelle, ainsi que sa nomenclature, à l’épreuve du temps, au choc des expériences, au balancement des opinions qui en est la suite ; enfin au jugement du public, comme au seul tribunal d’où elles doivent & puisse ressortir.

Alors ce ne sera plus une théorie, cela deviendra un enchaînement de vérités, ou une erreur. Dans le premier cas, elle donnera une base solide de plus aux connaissances humaines ; dans le second elle rentrera dans l’oubli avec toutes les théories & les systèmes de physique qui l’auront précédée".

La faire rentrer dans l’oubli, tel est l’objectif des phlogisticiens qui ne ménagent pas leurs critiques.

Des mots durs, barbares, qui choquent l’oreille.

Le "Journal d’observations sur la Physique, l’Histoire naturelle et sur les Arts et Métiers", nommé plus simplement "Journal de Physique de l’abbé Rozier" est "la" revue scientifique européenne du moment. Guyton de Morveau, Lavoisier, Fourcroy y publient régulièrement. En septembre 1787 elle rend compte, d’une façon relativement neutre, de la nouvelle Nomenclature qui vient d’être publiée à Paris. Dans cette première présentation, le seul commentaire retenu est celui des commissaires de l’Académie. Mais l’attaque ne tardera pas.

Jean-Claude de la Métherie, directeur de la revue et l’un de ses principaux rédacteurs, ne perd pas de temps. Dès le mois d’octobre, il publie un "Essai sur la nomenclature chimique". La critique, radicale, s’y énonce en cinq points.

1°) Les changements de nom doivent se faire peu à peu, avec sagesse et circonspection alors que cette nomenclature propose de changer tout de suite la plupart des mots et "cela ne s’est jamais fait, ni ne peut se faire dans aucune partie de la langue".

2°) On doit s’éloigner le moins possible des mots anciens, ce qui n’est manifestement pas le cas, les auteurs de la nomenclature revendiquant le droit de changer "la langue que nos maîtres ont parlée" en ne faisant grâce à aucune dénomination qui leur semblerait impropre.

3°) On "consultera autant qu’on pourra l’analogie". Or comment imaginer du charbon dans le gaz incolore appelé "carbonique" ou dans la craie la plus blanche ?

4°) "On ne doit point négliger l’harmonie des mots, & on ne peut absolument s’écarter du génie de la langue. Un mot nouveau ne doit être ni dur, ni barbare, surtout dans un moment où on adoucit tous les mots, & sans doute trop. Les oreilles sont si délicates qu’on ne dit plus paille, cheval, &c. On prononce pâie, zeval, zeveux, &c."

Or, ajoute De la Métherie, la nomenclature emploie ces mots " durs, barbares qui choquent l’oreille, & ne sont nullement dans le génie de la langue française, tels que carbonate, nitrate, sulfate, &c… aussi la plus grande partie des savants français, & nos plus grands écrivains, tel que M. de Buffon, les ont blâmés dès l’instant qu’on les a proposés".

5°) Cinquième point : une nomenclature ne doit pas reposer sur des idées systématiques "car autrement chaque école ayant un système différent, aura une nomenclature différente". Or, ses auteurs l’affirment eux-mêmes, le propre de leur nomenclature est qu’elle repose sur un ensemble d’idées philosophiques. Élément supplémentaire à charge : celles-ci sont "regardées comme fausses par le plus grand nombre des savants, qui par conséquent ne peuvent se servir de ces mots ".

La critique n’épargne aucune proposition. Pourquoi azote et non pas ammoniacogène dans la mesure où cet élément est également présent dans l’ammoniac. Pourquoi hydrogène et pas éléogène car le "gaz inflammable" est également présent dans les huiles. Et, en ce qui concerne l’objet de ce livre, quel intérêt à remplacer charbon par carbone ?

Ce premier article libère la parole des lecteurs de la revue. Chacun en rajoute en témoignage d’indignation.

La guerre est déclarée.

Dans le numéro de décembre 1787 du journal de physique, le premier à intervenir souhaite rester anonyme. "La chimie est maintenant à la mode", dit-il, "Nos belles dames, longtemps avant que le lycée leur en offrît des leçons, avaient paru sur les bancs des diverses écoles". C’est pourquoi la nouvelle Nomenclature "était attendue avec impatience". D’où sa déception et le sentiment d’avoir été victime d’une publicité mensongère : "plus les noms placés à la tête de cet ouvrage sont propres à exciter l’intérêt du lecteur, moins ils sollicitent leur indulgence".

Et d’indulgence, il n’en a pas ! Il reproche, en particulier, à ces illustres scientifiques, leur mauvais usage du grec. Comment oser mutiler "les beautés" de cette langue en fabriquant des mots dont la moitié est empruntée au latin, l’autre au grec. Et surtout, observe-t-il, quand on maîtrise si mal la langue. Oxygène et hydrogène, écrit-il, "signifient précisément le contraire de ce qu’ont voulu les Auteurs de la Nomenclature. La traduction du premier mot est engendré par l’acide & non générateur de l’acide ; celle du second engendré par l’eau et non générateur d’eau". Chez les Grecs, ajoute-t-il, "Diogène voulait dire fils de Jupiter" et, dans le vocabulaire usuel, homogène signifie "généré de façon identique" et non pas "générateur des mêmes choses".

Quant à quelques mots "un peu ridicules", ajoute-t-il, tels que "carbone, carbonique, carbonate, &c. je n’en parlerai point ; c’est les premiers, c’est peut-être les seuls dont le public fera justice".

Notre auteur anonyme n’avait manifestement rien d’un Nostradamus. Qui peut imaginer qu’il fut un temps où "carbone" ne faisait pas partie du langage commun et qu’il n’a été imposé, il y a seulement un peu plus de deux siècles, que par un quarteron de chimistes français.

Pourtant "Carbone" a été une des cibles principales des adversaires de la nomenclature.

Oubliez ces carbonates, ces carbures…

Étienne-Claude de Marivetz, qui signe en faisant état de son titre de baron, vient tresser des couronnes au directeur du Journal de Physique, le "véritable journal des Savants", pour son combat contre la Nomenclature. Il fallait, dit-il, "que les Étrangers apprissent que cette innovation n’avait été reçue que dans peu de laboratoires ; il fallait que les générations futures, en lisant avec étonnement ce dictionnaire, apprissent comment furent accueillis ces muriates, ces carbonates, ces carbures, ces sulfates, ces sulfites, ces sulfures, ces phosphates, ces phosphures, ces oxydes, &c. &c. &c. Il fallait que l’on sût que ces mots bizarres ne furent reçus que dans le jargon des adeptes qui les avaient imaginés".

Bien vite, conclut-il, "les carbonates et les carbures auront été oubliés" et on ne lira plus cette nomenclature "que comme on lit encore l’Histoire de Pantalon-Phoebus".

L’éloge historique de Pantalon-Phoebus est un texte extrait du "Dictionnaire néologique à l’usage des beaux-esprits du siècle" publié en 1726 par l’abbé Desfontaines sous couvert d’un "avocat de Province". Il s’agit d’un dictionnaire destiné à répandre dans la Province le beau parlé parisien et dans lequel un cabaretier devenait un "marchand d’ivresse" et une soupe un "phénomène potager". Le dictionnaire en question ne pouvait évidemment que provoquer l’ironie des lecteurs de la fin du siècle.

Oublié, est donc Pantalon-Phoebus, mais le baron de Marivetz lui-même n’attirerait plus l’attention s’il n’avait été l’un des pourfendeurs des carbonates et carbures.

Christophe Opoix, Maître en Pharmacie à Provins, a été, en cette année 1787, reçu à l’Académie d’Arras, alors sous la présidence de Maximilien de Robespierre. Il constate d’abord que les chimistes des générations antérieures ont su trouver les mots aptes à attirer un public nombreux. La chimie "a fait partie de la bonne éducation, & les femmes mêmes ont fréquenté assidument les amphithéâtres sans s’y trouver étrangères ou déplacées".

Il s’en prend, ensuite, ouvertement à Lavoisier, le "brillant orateur de la nouvelle doctrine" :

"Je le sais, un nombreux auditoire applaudit encore à ces Messieurs, et semblent leur répondre d’un grand succès ; mais quand la mode, la nouveauté & l’enthousiasme seront passées, quand on ne frappera plus les yeux à grands frais par des appareils nouveaux et imposants ; quand le brillant orateur de la nouvelle doctrine cessera de la soutenir de son éloquence facile et séduisante, quand la science dépouillée de ces secours étrangers, n’offrira plus qu’un squelette hideux, qu’un travestissement bizarre, qu’un extérieur repoussant, comptera-t-on le même nombre d’auditeurs ? "

Et naturellement, il ne donne pas, lui non plus, beaucoup de chances de survie à la nomenclature :

"Voulez vous savoir ce que je prévois avec regret ? Dans peu d’années les amphithéâtres seront déserts, & la science entièrement négligée. Les gens du monde pourront-ils accommoder leurs oreilles à l’étrange dissonance & à la barbarie des termes ? Auront-ils le courage de surmonter cette barrière qui va séparer la science de la Chimie de toutes les autres ? Les personnes studieuses qui, par goût, se destinent aux sciences, mais qui ne sont encore déterminées par aucune, préfèreront-elles une science qui n’aurait plus de rapport avec aucune autre, & que quelques personnes réunies peuvent au premier instant changer à ne la rendre plus reconnaissable ? "

A son tour, un professeur de Chimie de Madrid témoigne : "La nouvelle Nomenclature choque trop les oreilles espagnoles pour qu’elles puissent s’y accommoder. La langue espagnole ne se prête pas à de pareilles innovations. Aussi un apothicaire de Madrid qui voulut employer le mot carbonate, a été surnommé docteur Carbonato…"

Après de telles charges, qui oserait encore défendre la réforme proposée et qui parierait sur l’avenir des mots carbone, carbonate, carbonique ?

Et pourtant carbone, carbonique et carbonates se sont imposés.

Le nom carbone n'apparaît, cependant, dans le dictionnaire de l'Académie française, qu'à sa 6^e édition (1832-5).

XXXXXXXXXXXX

pour aller plus loin voir :

Un livre chez Vuibert.

Dérèglement climatique, fonte des glaces, cyclones, sécheresses…

Coupable : le dioxyde de carbone.

Pourtant sans ce gaz il n’y aurait aucune trace de vie sur Terre.

L’auteur nous fait suivre la longue quête qui, depuis les philosophes de la Grèce antique jusqu’aux chimistes et biologistes du XVIIIe siècle, nous a appris l’importance du carbone et celle du CO2.

L’ouvrage décrit ensuite la naissance d’une chimie des essences végétales qui était déjà bien élaborée avant qu’elle ne s’applique au charbon et au pétrole.

Vient le temps de la « révolution industrielle ». La chimie en partage les succès mais aussi les excès.

Entre pénurie et pollutions, le « carbone fossile » se retrouve aujourd’hui au centre de nos préoccupations. De nombreux scientifiques tentent maintenant d’alerter l’opinion publique.
 

Seront-ils entendus ?