Lavoisier

Lavoisier (Auditoires)                       D7-E7

Lavoisier (bâtiment)                        D7-E7

Lavoisier (rue)                              D7

Domaine universitaire (auditoires et bâtiment).

Conseil communal du 23 juin 1992 (rue).

Toponyme créé (toponyme indirectement descriptif).

*      Thème du patrimoine européen et universel.

*      Thème des sciences exactes.

*      Thème des toponymes descriptifs.

La « rue Lavoisier » tient son nom du bâtiment de chimie qui lui est contigu et dont les auditoires portent le même nom [PV 35].

&    Né à Paris en 1743, Antoine Laurent Lavoisier appartient à une famille de robins : son père, homme fortuné et cultivé, est en effet procureur au Parlement de Paris. Il effectue le cours de ses humanités au Collège des Quatre Nations (ou Collège Mazarin) qui, en plus d’une éducation très complète, l’oriente vers les sciences. En 1764, il obtient sa licence en droit, mais poursuit parallèlement son initiation à différentes disciplines scientifiques. Cette éducation variée modèle un honnête homme, à l’aise dans tous les domaines et sachant raisonner à propos de tout qui, par son intelligence pratique et sa formation de juriste, en fait un savant autant qu’un commis de l’état.

C’est cette dernière carrière qu’il choisit tout d’abord en achetant à vingt-cinq ans la charge de Fermier Général, c’est-à-dire collecteur d’impôts pour le compte du Trésor Royal. À trente-trois ans, Turgot (1727-1781) le nomme directeur de la Régie des poudres et salpêtres, sorte d’entreprise nationale destinée à remplacer la Ferme des Poudres, compagnie privée dont la gestion inefficace était tenue pour responsable de l’échec français dans la Guerre de Sept Ans. La mission de la Régie est capitale pour l’état : récolter, produire et vérifier les poudres qui servent à la guerre, à la chasse et aux mines. Les aptitudes de gestionnaire de Lavoisier et ses talents d’économiste l’amènent à rejoindre, encourager ou développer des initiatives dans les secteurs les plus divers : bienfaisance étatique, Comité d’administration de l’Agriculture, Caisse d’escompte, état de la richesse du royaume de France, etc. La plupart de ces actions s’accompagnent d’une réflexion scientifique qui engendre des travaux qui seraient aujourd’hui rangés sous le terme de science appliquée : fabrication de poudre au chlorate de potasse, production d’hydrogène pour les aérostats, amélioration du rendement agricole, bilan des ressources démographiques et économiques de la nation. Ces fonctions lui assurent un revenu considérable qui l’autorise à investir dans un laboratoire où il est à même de produire des résultats scientifiques d’excellente qualité. À l’âge de vingt-cinq ans, il rentre à l’Académie en tant qu’adjoint chimiste surnuméraire et devient pensionnaire — charge rémunérée — dix ans plus tard. C’est par le biais de la géologie qu’il rentre dans la carrière des sciences. Guettard prépare un Atlas minéralogique de la France qui se veut une œuvre scientifique, avec pour objectif de recenser les ressources minières du royaume, et il associe Lavoisier à sa préparation. Cette expérience oriente ce dernier vers la chimie et ses premiers travaux académiques sont des analyses chimiques.

En septembre 1772, Lavoisier étudie la calcination du phosphore, en établissant avec minutie le bilan pondéral des réactifs et des produits de réaction. Cette expérience est motivée par la découverte récente de l’air fixe (CO₂) par des chimistes anglais, Black (1728-1799) et Priestley (1733-1804). L’adjectif « fixe » est conféré à ce gaz parce que les chimistes croient alors qu’il est « fixé » dans certains composés organiques dont il s’échappe lors du chauffage. La captation de cet air ne pourrait-elle pas expliquer l’augmentation de poids observée lors de la calcination du plomb et de l’étain ?

Cette augmentation de poids faisait problème en effet. Selon la théorie de Georg Ernst Stahl (1660-1734), la calcination d’un métal revient à la libération du principe inflammable qu’il contenait, le phlogistique ; inversement, la réduction des minerais en présence de charbon rendrait le phlogistique pour former les métaux. Cette théorie, appelée théorie du phlogistique, présentait l’avantage d’expliquer le lien entre combustion et calcination (en inversant ainsi le rôle des oxydes, considérés comme les corps simples, et celui des métaux, considérés comme étant composés de leur chaux et de phlogistique). Restait à résoudre l’énigme que constituait, depuis le XVII^e siècle, l’augmentation de poids dans le cas de l’étain et du plomb, alors même qu’ils perdaient leur phlogistique. Or, voilà qu’en usant de la pesée avant et après la réaction, Lavoisier montre, d’une part, que cette augmentation de poids a lieu pour toutes les substances chimiques, y compris le soufre et le phosphore et, d’autre part, que cette augmentation de poids ne s’accompagne pas d’une augmentation du poids du système clos. Une conclusion s’impose : l’air contenu sous la cloche, ou l’un de ses constituants, s’est fixé dans le soufre (ou le métal) et est responsable de l’augmentation de poids.

Cette découverte établit le programme de recherche des vingt années suivantes. Lavoisier démontre en 1775 que c’est bien une fraction de l’air qui réagit lors de la combustion. Puisqu’en brûlant du phosphore on obtient l’acide phosphorique, il confère à cet air le nom d’oxygène (qui engendre les acides). Ceci lui permet d’énoncer une nouvelle théorie de l’acidité — en partie erronée : tous les acides sont composés d’oxygène et sont des oxydes. Il établit aussi le lien avec la respiration puisqu’il reconnaît avec ses contemporains que l’oxygène est en fait l’air vital. L’air de l’atmosphère étant un mélange de plusieurs gaz, il se met comme toute la communauté internationale des chimistes à les traquer et les identifier. Cette décomposition de l’air ruine définitivement la théorie des quatre éléments que les chimistes avaient depuis longtemps laissée de côté. Quant à la théorie de Stahl, pourtant si efficace pour expliquer des phénomènes aussi différents que la respiration, la réduction des métaux, la fermentation, la combustion, les couleurs, elle est battue en brèche par Lavoisier dès 1775 et peu de temps après, lui et ses alliés reçoivent le nom d’antiphlogisticiens, par opposition aux phlogisticiens, tenants de l’ancienne théorie.

Pour établir définitivement son hypothèse, Lavoisier réalise la très célèbre expérience de décomposition et de synthèse de l’eau. Il s’agit de décomposer la vapeur d’eau en la faisant passer sur du fer incandescent puis de la recomposer à l’aide d’une étincelle électrique dans un ballon en verre. La combustion d’hydrogène en présence d’oxygène fournit de l’eau. Cette expérience spectaculaire fut présentée publiquement en février 1785 devant un public nombreux et choisi. Lavoisier démontre ainsi que l’eau n’est pas un élément. Mais, plus encore, il est à présent à même d’expliquer sur la base de sa théorie antiphlogistique une réaction dont seule la théorie de Stahl pouvait jusque-là rendre compte. Lors de la dissolution des métaux dans l’acide vitriolique (sulfurique), il y a formation d’oxyde, et dégagement d’hydrogène. Selon la théorie phlogistique, ce dégagement s’explique par un échappement du principe inflammable. Mais Lavoisier n’était pas en mesure d’expliquer la présence d’hydrogène. La découverte de la composition de l’eau est en quelque sorte la dernière pièce du puzzle.

Sa méthode de pesée et de bilan pondéral a enfanté la loi de conservation de la matière, qui est à la base de tout traitement rationnel des réactions chimiques. Dans son Traité élémentaire de chimie publié en 1789, il précise : « Rien ne se crée, ni dans les opérations de l’art, ni dans celles de la nature, et l’on peut poser en principe que dans toute opération, il y a une égale quantité de matière avant et après l’opération, que la qualité et la quantité des principes est la même, et qu’il n’y a que des changements, des modifications ». Lavoisier n’en est pas l’auteur, et les chimistes pesaient bien avant lui, mais il élève le bilan pondéral au rang de paradigme qui transforme la chimie en science mathématisable. Convaincu de l’importance fondamentale de ce bilan, il établit l’une des premières équations chimiques.

Lavoisier profite aussi d’un mouvement de réforme de la nomenclature chimique pour ancrer ses théories nouvelles dans le langage commun à tous les chimistes. La Méthode de nomenclature chimique de 1787 est le point d’aboutissement de réflexions menées par les chimistes depuis plus d’un siècle sur le rapport étroit et univoque à établir entre les substances chimiques et leur désignation. Rompant avec la tradition de rectification au coup par coup de dénominations imprécises, l’ouvrage propose une logique de désignation des composés chimiques articulant, selon un ordre précis, les substances simples qui les composent. Cette logique a survécu, tandis que certaines dénominations ont été abandonnées au fur et à mesure des progrès de la chimie. Au point de vue du langage scientifique, cette réforme de la nomenclature chimique ouvre une brèche, qui s’avérera d’ailleurs définitive, entre la langue du commun et la langue des savants.

Enfin, au moment où sa théorie antiphlogistique gagne peu à peu des adeptes, Lavoisier va publiquement s’en déclarer seul et unique auteur en écrivant le Traité élémentaire de chimie. Cet ouvrage rompt avec l’habitude d’évaluer les acquis du passé, en faisant table rase de toutes les théories et explications antérieures. Pour donner davantage d’assise à la diffusion de la chimie nouvelle, Lavoisier fonde avec ses proches collaborateurs français une revue spécialisée, les Annales de chimie. Comme on peut le constater, ce sont ici ses talents de gestionnaire et d’organisateur qui viennent épauler son génie scientifique de la même façon que ce dernier l’a maintes fois servi dans l’exercice de ses fonctions de commis de l’État.

Amené à participer à des commissions traitant aussi bien des prisons, des hôpitaux, proche de l’idéal des « philosophes », la Révolution le voit s’engager dans la réforme des poids et mesures, puis dans celle de l’enseignement, et enfin dans l’administration du trésor. Mais au fur et à mesure que se durcit le discours révolutionnaire, les institutions auxquelles ressortit Lavoisier sont supprimées, la Régie des poudres, la Caisse d’escompte et enfin, en 1793, l’Académie des sciences. Au plus fort de la Terreur, les fermiers généraux sont emprisonnés et condamnés à mort, le 8 mai 1794 ; ils sont guillotinés l’après-midi même, et parmi eux, Lavoisier. Le premier zélateur de Lavoisier dans nos régions reconnu par l’histoire fut Jean-Baptiste Van Mons (1765-1842). Aux dires de ses biographes, il aurait écrit en 1785 un pamphlet défendant la théorie nouvelle, intitulé Principes de la chimie antiphlogistique. On a récemment démontré que cet ouvrage n’a jamais existé, même si, en 1788-1789, Van Mons fut un membre actif d’une Société de Physique expérimentale à Bruxelles au sein de laquelle lui et son maître ès pharmacie, Jean-Baptiste Vanden Sande (1746-1820), ont répandu et défendu les idées de Lavoisier. À l’Université de Louvain, Minckelers mentionne les expériences de Lavoisier sur l’eau en 1782 déjà dans ses cours donnés aux philosophes. Ainsi que les manuscrits le prouvent, Minckelers suit de loin le mouvement, mais reste en dehors de la polémique. Son collègue Van Bochaute, professeur de chimie à la Faculté de médecine, emboîte par contre très vite le pas à Lavoisier. Non seulement il mentionne Lavoisier, mais, dès 1786, il enseigne la chimie selon les principes de ce dernier, soit trois ans avant la parution du Traité élémentaire. Il s’agit d’un cours calqué sur les Leçons élémentaires d’histoire naturelle et de chimie de Fourcroy (1755-1809) qui, dans son édition de 1782, laissait déjà une place grandissante aux recherches de son savant collègue. On peut donc parler d’une diffusion extrêmement rapide.

Mais il y a plus. Van Bochaute entendit même participer à la réforme de sa science de prédilection. Encouragé par l’appel lancé en 1782 pour une réforme du langage de la chimie, il créa une nouvelle nomenclature étymologiquement basée sur le grec, quelques mois avant que Lavoisier et ses collègues ne soumettent la leur à l’Académie. Mal reçu à l’Académie de Bruxelles dont il était pourtant membre, Van Bochaute retira son manuscrit et publia sa nomenclature en regard de celle des quatre chimistes français. L’auteur étant isolé et sans pouvoir de persuasion institutionnelle, la nomenclature de Van Bochaute ne dépassa guère les limites de ses cours et démonstrations expérimentales, mais elle démontre que, bien au contraire de ce que l’historiographie admettait communément, certains professeurs de l’Université de Louvain ne restèrent pas étrangers à la révolution qui se produisit en chimie.

Bibliographie : J.-P. Poirier, Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794), Paris, 1993 ; B. Bensaude-Vincent, Lavoisier. Mémoires d’une révolution, Paris, 1993.

B. Van Tiggelen

→   Minckelers.