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Antoine Lavoisier

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Antoine Lavoisier
Portrait d'Antoine Lavoisier,
Jacques-Louis David (1788).
Fonction
Fermier général
-
Biographie
Naissance
Décès
Sépulture
Nom dans la langue maternelle
Antoine Laurent LavoisierVoir et modifier les données sur Wikidata
Nationalité
Formation
Activités
Père
Jean-Antoine Lavoisier(d)Voir et modifier les données sur Wikidata
Mère
Émilie Punctis(d)Voir et modifier les données sur Wikidata
Conjoint
Autres informations
A travaillé pour
Ferme générale(à partir de)Voir et modifier les données sur Wikidata
Membre de
Maîtres
Influencé par
Distinctions
Œuvres principales
signature d'Antoine Lavoisier
Signature
Plaque commémorative Lavoisier à Paris

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Antoine Lavoisier,ci-devantde Lavoisier jusqu'en 1790, est unchimiste,philosophe etéconomistefrançais, né le àParis etguillotiné le dans la même ville. Il est souvent présenté comme le père de lachimie moderne, qui se développera à partir des bases et des notions qu'il a établies et d'une nouvelle exigence de précision offerte par les instruments qu'il a mis au point. Il a inauguré laméthode scientifique, à la foisexpérimentale etmathématique, dans ce domaine qui, au contraire de lamécanique, semblait devoir y échapper.

Au-delà des découvertes de l'oxydation, descomposants de l'air et de l'eau, de l'état de la matière, ses contributions à larévolution chimique sont à la fois techniques, expérimentales etépistémologiques. Elles résultent d'un effort conscient d'adapter toutes les expériences dans le cadre d'une théorie simple dans laquelle, pour la première fois, la notion moderne d'élément est présentée de façon systématique. Lavoisier a établi l'utilisation cohérente de l'équilibre chimique, utilisé sesrecherches sur l'oxygène, dont il a inventé le nom, l'azote et l'hydrogène pour renverser lathéorie phlogistique, contribué au développement d'une nouvellenomenclature chimique qui soutient, ce qui se révélera inexact, que l'oxygène est un constituant essentiel de tous lesacides. Précurseur de lastœchiométrie, il a surtout traduit desréactions dans leséquations chimiques qui respectent laloi de conservation de la matière, donnant à celle-ci une solide assise expérimentale.

Financier de son métier, soucieux d'établir desstatistiques précises utiles à ce qu'il nomme à la suite deCondorcet l'arithmétique politique, il a été sollicité par l'administrationroyale puisrévolutionnaire sur de très nombreux sujets depuis l'instruction publique jusqu'à l'hygiène en passant par lesystème monétaire. Il a aussi produit dans la lancée deJoseph Black la première théorie expérimentale de lachaleur, à travers l'étude non seulement de lacombustion, mais aussi de larespiration et de lafermentation des sols. Ses œuvres majeures restent leTraité élémentaire de chimie (1789) et laMéthode de nomenclature chimique (1787).

Biographie

Enfance et formation (1743-1769)

Lecollège des Quatre-Nations où Lavoisier a été élève, et où siégera l'Académie des sciences à partir de 1805.

Né le[1] dans une famille aisée, Antoine Laurent de Lavoisier est baptisé le jour de sa naissance en l’église Saint-Merri[n 1]. Orphelin de mère à l'âge de cinq ans, il hérite d'une grande fortune.

En 1754, à l'âge de onze ans, il intègre lecollège des Quatre-Nations à Paris. Les cours incluentchimie,botanique,astronomie etmathématiques. Enclasse de philosophie, lors de sa dernière année, il a pour professeur l'astronomeNicolas-Louis de Lacaille, auprès duquel il s'enthousiasme pour lamétéorologie, passion qui ne le quittera jamais.

À l'automne 1761, il s'inscrit à laFaculté de droit civil et canonique. Il y suit le cursus habituel, qui lui délivre en deux ans lebaccalauréat en droit et l'année suivante, en 1764, lalicence qui lui permet de s'inscrire aubarreau de Paris. Il ne plaidera cependant jamais.

Durant ces études dedroit, il assiste à des conférences sur lessciences naturelles. Paris frissonne alors de l'espritencyclopédique. L'université est agitée par l'abolition du monopole qu'exercent lesjésuites sur l'enseignement, lasécularisation de leurs écoles et la création d'écoles d'application, telle, en 1747, l'École des ponts et chaussées, dans lesquelles l'enseignement moral et religieux s'efface devant celui des sciences et des techniques. L'étudiant Lavoisier adhère à ladémarche expérimentale que, dans la lignecartésienne, professeÉtienne de Condillac depuis une dizaine d'années dans lessalons parisiens. Il est un lecteur avide duDictionnaire de la chymie que vient de publierPierre Macquer, le théoricien desaffinités électives entrecorps chimiques, qui préfigurent leséquations chimiques. Son premier essai portera sur l'hydratation dugypse et fait l'objet d'une conférence qu'il donne en 1764 à l’Académie des sciences.

Deux ans plus tard, il est lauréat du concours de l’Académie des sciences pour un essai sur l'éclairage public dessalles de spectacle et reçoit au nom duroi une médaille d'or. Cette même année 1766, il assisteJean-Étienne Guettard,botaniste de l'Académie des sciences, dans l'élaboration de l'atlas minéralogique de la France[3]. Il fait des relevésminéralogiques depuis déjà trois ans[4]. Entre juin et, ils travaillent ensemble à une étudegéologique de l’Alsace et de laLorraine[5]. Leur collaboration se prolongera jusqu'en 1780. Parrainé parHenri Louis Duhamel du Monceau, grand ami de son père, Antoine de Lavoisier est élu membre de l’Académie des sciences le et siège auLouvre à l’âge de vingt-quatre ans[6], soit deux ans avant un autre jeune collaborateur deJean-Étienne Guettard avec lequel il a appris à travailler,Balthazar Georges Sage, lequel fondera en 1778 l'École des mines.

Fermier général (1770-1774)

Deux balances ayant appartenu à Lavoisier, exposées aumusée des arts et métiers. Du modèle de celle de laFerme, elles sont reliées par des tuyaux à des récipients à gaz sous pression.
Portrait d'Antoine-Laurent Lavoisier et de sa femme, commandé en 1788 àDavid parcelle-ci, son élève, aujourd'hui auMMA deNew York.

Ses études dedroit sont d'une importance capitale dans la vie de Lavoisier. Elles l'amènent en effet à s'intéresser à lapolitique française, et lui permettent d'acquérir en 1770 unecharge defermier général. Âgé de vingt-six ans, il entre ainsi au conseil d'administration de la compagnie privée à laquelle le roi délègue le monopole de la collecte des impôts. C'est ce poste de fermier général qui est à l'origine de ses principales découvertes scientifiques en chimie. Affecté au secrétariat chargé de laperception des impôts à l'octroi de Paris, il y dispose en effet d'une balance qui sert à détecter les fraudes, la plus précise d'Europe, et c'est cette balance qu'il utilise pour procéder à des pesées moléculaires de divers gaz avec une marge d'erreur inégalée jusqu'alors.

Toutefois ce poste le tiendra éloigné pendant trois années de ses recherches. Il n'abandonnera cependant jamais son rôle d'expert enfinance. Il proposera en 1790, à la faveur de laRévolution, une réforme du système monétaire français et en 1791 un changement d'assiette du système d'imposition[' 1]. Dans son travail pour le gouvernement de 1791, il participe au développement dusystème métrique qui uniformise les poids et mesures[7].

Le dans la chapelle parisienne privée de l'abbé et contrôleur général des Finances Terray[8],[9],[10],[n 2], il épouseMarie-Anne Pierrette Paulze, la fille d'un fermier général, alors âgée de treize ans[11]. Au fil du temps, celle-ci se révèle une aide et une collaboratrice scientifique précieuse pour son époux. Elle traduit pour lui des ouvrages anglais, parmi lesquels l'Essai sur le Phlogistique deRichard Kirwan et les recherches deJoseph Priestley. Elle réalise de nombreuxcroquis etgravures des instruments de laboratoire utilisés par Lavoisier et ses collègues. Elle écrit et publie également lesmémoires de Lavoisier, et accueille des soirées où d'éminents scientifiques débattent des questions liées à la chimie.

À l'automne 1772, Lavoisier se lance dans une recherche de plusieurs années sur ce qui cause lacombustion. Reproduisant les expériences deJoseph Black, il rencontre à Paris, en octobre 1774,Joseph Priestley, qui a observé, le précédent le dégagement d'un mystérieux « air déphlogistiqué ». Par la suite, Lavoisier expose, en avril 1775, dans un fameux mémoire appeléMémoire de Pâques, que la combustion a une cause nécessaire, étant la présence de cetair déphlogistiqué, qu'il baptisera en 1779oxygène. À partir de ces informations, il démontre la nature composée de l'air, et nommera, également en 1779, la partie qui n'est pas de l'oxygène,azote. C'est en 1778 qu'il publiera une description de l'effet de cet oxygène, l'oxydation, effet qu'il appelleacidification, et en 1783, qu'il montrera que l'eau est composée d'un gaz observé parHenry Cavendish, gaz qu'il baptisehydrogène.

Régisseur des Poudres (1775-1788)

Lavoisier expliquant le résultat de ses expériences sur l’air à sa femme. Huile sur toile d’Ernest Board.

LaFerme générale est chargée depuis 1633 d’administrer pour le roi la Surintendance des poudres et salpêtres. Le ministreTurgot, désire réformer ce système très critiqué et peu efficace. Le roiLouis XVI accepte la proposition d'un des cadres de la ferme des salpêtres,le Faucheux, dont le projet est soutenu par Lavoisier etTurgot, et Lavoisier participe à la création en 1775 de laRégie royale des poudres et salpêtres, ancêtre de laSNPE et de l’actuelSIMu. Lavoisier en est un des quatrefermiers délégués aux postes de régisseurs[12]. Il est logé dans unhôtel duGrand Arsenal situé le long de l’actuellerue Bassompierre, où il dispose d’un laboratoire. Ses travaux portent sur l’amélioration de la production de lapoudre et s’étendent au domaine de l’agrochimie. Il crée un nouveau procédé de production dusalpêtre[13] et utilise, en plus de celles de Lorraine et Barrois, lanitrière de Georges Müller àRosheim, en Alsace, qui fournissait« le plus beau salpêtre du monde » en le régénérant rapidement[14], mais il n'a pas pu utiliser lapotasse d’Alsace qui n'a été exploitée qu'auXXe siècle. Son action se traduit par un redressement financier spectaculaire. Les bénéfices reversés par la Régie à l’État lui valent d’être reconnu.

Régisseur des poudres par délégation de laGrande ferme, Lavoisier n'en continue pas moins d'exercer sacharge au sein de celle-ci. Il y joue, comme le faitGoethe auprès duduc de Saxe[15], un rôle de conseiller ministériel. À la suite de la « guerre des farines », il s'oppose ainsi au nouveauministre des Finances, lephysiocrateTurgot, et à l'inspecteur auxMonnaies que celui-ci vient de nommer,Nicolas de Condorcet, dans leur projet d'une taxation desnavires de commerce à lajauge[16]. Pour lui, le seul impôt qui vaille est territorial et porte sur les revenus du capital.

Son travail d'académicien reste néanmoins primordial. En 1777, il lit, devant l'Académie des sciences, un premier rapport sur la physiologie de larespiration.

En 1778, peu après la mort de son père, il acquiert le domaine et lechâteau de Freschines àVillefrancœur, dans leBlésois. Sa femme en assure, depuis Paris, l'administration et le couple se rend sur place régulièrement, quelques semaines par an, pour rencontrer l'intendant et mesurer les progrès. C'est là que le savant acquiert la conviction que l'humus ne produit pas spontanément la végétation, mais que celle-ci à besoin de deux sources de chaleur, le soleil et lefumier. Sa ferme est d'abord pour lui un objet d'étude de la rentabilité d'uneexploitation et lui sert de modèleéconométrique.

Gravure duXIXe siècle montrant Lavoisier au laboratoire en 1788 avec le fils d'un ami, son jeune assistantDupont de Nemours, physiocrate etfranc-maçon qui fondera en 1802 la poudrerieDuPont, aujourd'hui l'un des plus grands groupes industriels de chimie.

En 1779 commence une fructueuse coopération avec un professeur demathématiques trentenaire en poste à l'École des cadets gentilshommes qui a été distingué par l'Académie des sciences,Pierre-Simon de Laplace.

En 1784, Lavoisier fait partie d'une commission nommée par Louis XVI pour étudier la pratique dumagnétisme animal avec le médecinJoseph Ignace Guillotin, l'astronomeJean Sylvain Bailly et l'ambassadeur des États-Unis en France,Benjamin Franklin.

Quand le roi convoque lesétats généraux, le, c'est à lui, seigneur blésois et scientifique déjà rendu célèbre par les multiples mémoires et rapports qu'il a publiés, que la classe desnobles deBlois confie la rédaction de leurcahier de doléances[15]. Il y reprend l'idée formulée parThomas Jefferson dans le préambule de laDéclaration d'indépendance des États-Unis que lebien commun est lebonheur :

« Le but de toute institution sociale est de rendre le plus heureux qu’il est possible ceux qui vivent sous ses lois. Le bonheur ne doit pas être réservé à un petit nombre d’hommes ; il appartient à tous. Ce n’est point un privilège exclusif qu’il faut disputer ; c’est un droit commun qu’il faut conserver, qu’il faut partager et la félicité publique est une source dans laquelle chacun a le droit de puiser la sienne[17]. »

La Révolution (1789-1794)

Article détaillé :Fermiers généraux pendant la Terreur.

Députésuppléant d'Alexandre de Beauharnais, Antoine de Lavoisier, très au fait, en tant quefermier général, de ce qu'a été, au début du siècle, lesystème de Law et du fonctionnement dudollar continental, est celui qui, à l'automne 1789, propose à laConstituante unemonnaie d'escompte quifluidifie les échanges à un moment où lasécularisation desbiens du clergé provoque uneinflation de ceux-ci. Ce sera l'assignat. Favorable à une réforme profonde de l'Ancien régime et à l'instauration d'unemonarchie constitutionnelle, il renonce à sa particule et adhère, au printemps 1790, au secondparti politique après le « Club breton », laSociété de 1789, fondé par son collègue démissionnaire de laMonnaieNicolas de Condorcet. Fondé à l'imitation du Club breton, le club de 1789 cherche à en contrecarrer l'influence. Tout en continuant ses recherches au laboratoire des Poudres, Lavoisier adresse, en 1792, un projet d'éducation nationale à laConvention.

L'Arrestation de Lavoisier, représentation fantasmatique réalisée en 1876 par le peintre d'histoireLudwig von Langenmantel.

Il est l'un des trois commissaires du Comité des finances de la Convention chargé de réformer le système de perception des impôts quand laTerreur éclate.

Condamnation et exécution

Lavoisier, dont l'image est associée à ladévaluation qui a suivi la transformation desassignats enmonnaie de nécessité et qui aurait profité auxémigrés, est dénoncé aux autorités révolutionnaires avec vingt-sept autresfermiers généraux comme traître à la nation parAndré-Siméon-Olivier Dupin de Beaumont (1744-1833), le député de l'Aisne responsable des exécutions, ancien employé de laferme.

Il est incarcéré avec son beau-père,Jacques Paulze, le à laprison de Port-Libre et accusé d'avoir spéculé contre l'intérêt des citoyens.L'Ami du peuple le vilipende comme trafiquant de tabac frelaté par de mauvaises conditions de stockage. Il est condamné à mort, cinq mois après son arrestation, le, malgré la courageuse défense de son disciple et collaborateurJean Noël Hallé. Ayant demandé un sursis pour pouvoir achever une expérience, il se serait entendu répondre par le président dutribunal révolutionnaire,Jean-Baptiste Coffinhal :« La République n’a pas besoin de savants, ni de chimistes ; le cours de la justice ne peut être suspendu »[18].

Il estguillotinéplace de la Révolution le19 floréal anII (8mai1794) ([1],[19]), à l’âge de cinquante ans, en même temps que 27 anciensfermiers généraux[20]. Son corps, dépouillé, est empilé dans lafosse commune des Errancis. Le lendemain de l'exécution de Lavoisier, le grandmathématicienLouis de Lagrange commente :« Il ne leur a fallu qu'un moment pour faire tomber cette tête et cent années, peut-être, ne suffiront pas pour en reproduire une semblable »[21],[22].

Son matériel et ses notes sont saisis mais ses travaux d'économétrie, dont il avait fait don à l'Assemblée constituante, peuvent être repris et publiés en 1796 parLagrange. Après maintes tribulations, sa femme et collaboratrice,Marie-Anne Lavoisier, rassemble ses papiers personnels. Ils sont conservés auxArchives nationales sous la cote 129AP[23]. Avec la collaboration de ses amis savants, elle édite ses derniers travaux en forme d'exposé de la méthodologie de la chimie moderne.

Œuvre

Père de la chimie moderne

Découverte de l'oxydation

Récipient de réaction pour la combustion contrôlée de l'hydrogène.

L'une de ses plus importantes recherches a été de déterminer la nature du phénomène decombustion, ouoxydation rapide. Ses expériences permettent de démontrer que la combustion est un processus qui implique la combinaison d'une substance avec dudioxygène. À travers cette découverte, c'est toute la conception dela chimie qui est bouleversée.

À l'automne 1772, doutant que la matière, comme l'enseigneAristote, prenne des formes différentes — fluides, solides, gazeuses — par une seule loi générale de dégénérescence, il se lance dans une recherche sur lacombustion des métaux qui, paradoxalement, gagnent du poids au terme de leurcalcination. Ses résultats font l'objet de deux publications dans le bulletin de l'Académie des sciences, sur les exemples de la production d'acide phosphorique et de lacalcination dessulfures. Lavoisier cherche une cause au processus decombustion qui puisse expliquer qu'elle ne soit pas qu'une dégradation d'état, cause qu'il n'appelle pas encore « oxygène ».

Il consacre l'année 1773 à reproduire les expériences deJoseph Black et finit par découvrir que le gain de poids des métaux calcinés est dû à l'absorption par ceux-ci de l'« air fixe », découvert quelques années plus tôt par son aînéécossais. Les comptes-rendus sont publiés l'année suivante dansOpuscules physiques et chimiques.

En, il rencontreJoseph Priestley en visite à Paris et résout son problème de calcination de l'oxyde mercurique, qui dégage un gaz mystérieux. Il démontre dans son célèbreMémoire de Pâques, présenté à l'Académie des sciences le que, lorsque la combustion est faite aucharbon de bois, ce qui se dégage est l'« air fixe », et que ce dernier est produit par lacombustion du carbone en présence de l'« air déphlogistiqué » observé parJoseph Priestley. Il en déduit que le gaz mystérieux est un composant présent dans l'air en permanence dans une certaine proportion et le renomme « air vital ».

En 1778, dans les ouvragesSur la combustion en général etConsidérations générales sur la nature des acides, il démontre que l'« air déphlogistiqué », responsable de la combustion, est aussi une source d'acidité. Ce n'est qu'en 1779 qu'il nomme cette partie « vitale » de l'air : « oxygène » (dugrec signifiant « formeur d'acide »), et l'autre partie : « azote » (du grec signifiant « sans vie »).

À partir de 1780, il démontre également le rôle du dioxygène dans larespiration végétale et animale, ainsi que son rôle dans la formation de larouille, autre forme d'oxydation lente.

Changement du paradigme des éléments et de la chaleur

Calorimètre utilisé par Lavoisier à partir de 1780. Le double bord rempli de glace assurait le maintien de la température à zérodegré.

L'explication de Lavoisier sur la combustion remplace la théoriephlogistique, qui postule que les matériaux relâchent une substance appeléephlogiston lorsqu'ils brûlent dans le récipient en question.

Les contemporains de Lavoisier sont en effet convaincus de la théoriearistotélicienne, défendue jusqu'après 1787 devant laSociété royale de Londres parRichard Kirwan et son collègueJoseph Priestley, selon laquelle la matière est composée de quatre éléments fondamentaux — la terre, l'air, l'eau et le feu —, dont les variations de dosage détermineraient la nature des corps. Pour expliquer les échanges entre ces éléments et leurs variations, lebon sens a dû construire l'hypothèsead hoc d'un cinquième élément, le phlogistique, sorte d'éther, dans lequel baignerait tout corps et qui échapperait à toute observation directe.

Schéma de la célèbre expérience duphlogiston dessiné parMadame Lavoisier en 1783 et publié à la veille de laRévolution dans leTraité élémentaire de chimie.

Dès 1774, Lavoisier s'attaque à cette théorie en démontrant devant ses collègues de l'Académie que le dépôt formé par l'évaporation n'est pas une mutation de l'eau en terre, mais le résidu de matières déjà présentes dans le récipient. Il sera le premier à infirmer l'antique théorie, mais ce n'est qu'en 1780 qu'il établit expérimentalement, avecLaplace, dans un célèbre mémoire, que lachaleur n'est pas un fluide, mais le résultat de l'agitation de ce que les savants appellent déjà desmolécules.

Il abonde ainsi dans le sens de l'hypothèse d'une « chaleur latente », que suppose lathéorie du calorique avancée en 1761 parJoseph Black devant ses collègues de la futureSociété royale d'Edimbourg. Lavoisier n'ira cependant pas jusqu'à rejeter le concept defluide calorique bien que celui-ci conserve à la chaleur le caractère d'éther et que les concepts d'état de la matière et de chaleur latente, qu'il n'a pas su tirer lui-même, n'ont pas besoin de supposer un tel éther. Ce seraJoule qui le fera en 1843.

En 1783, dans sesRéflexions sur le phlogistique, Lavoisier, commeGalilée 170 ans plus tôt avec la conception aristotélicienne du mouvement, démontre que cette théorie phlogistique, si elle répond aux impressions ordinaires, n'est pas conforme à l'expérience scientifique.

Avec Laplace, il réalise l'expérience qui met en évidence l'air inflammable, découvert parHenry Cavendish qu'il baptise « hydrogène » (du grec « formeur d'eau »). Ce gaz réagit avec l'oxygène et forme larosée, qui est de l'eau, comme l'avait déjà remarqué Priestley, sans toutefois l'expliquer. Lasynthèse de l'eau démolit deux mil cinq cents ans de dogme aristotélicien, selon lequel l'eau est unélément, et réhabilite la théorieépicurienne deLucrèce sur lesatomes. Elle démontre aussi qu'un corps qui se liquéfie n'est pas un corps qui se transforme en un autre, comme le postule la théorie aristotélicienne, mais que le mêmeélément chimique peut, selon les conditions depression et detempérature, changer d'état. Le concept sous-jacent d'état de la matière est, quant à lui, totalement nouveau, et ouvre la voie, insoupçonnée par Lavoisier, à unethermodynamique statistique.

Conservation des masses dans le changement d'état de la matière

Les expériences de Lavoisier sont parmi les premières expériences chimiques véritablement quantitatives jamais exécutées : c'est en ce sens qu'il assure le passage de l'alchimie, discipline symbolique à visée spirituelle plus qu'expérimentale, à la chimie, dont il est le fondateur. Il a prouvé que, bien quela matière change d'état dans uneréaction chimique, la masse totale des réactifs et des produits reste identique du début jusqu'à la fin de la réaction. Il brûla duphosphore et dusoufre dans l'air, et montra que les produits pesaient plus que les réactifs de départ. Néanmoins, le poids gagné était perdu par l'air. Ces expériences ont été des preuves à la base de la loi deconservation de la matière. Lavoisier a aussi étudié la composition de l'eau, et il appelle ses composants « oxygène » et « hydrogène ».

Réclame publiée parLiebig en 1929 montrantBerthollet, inventeur de l'équilibre chimique, à l'école de Lavoisier, inventeur du concept d'équation chimique.

Lamaxime« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme »[24] attribuée à Lavoisier, est inspirée du philosophe grecprésocratiqueAnaxagore[25] :« Rien ne naît ni ne périt, mais des choses déjà existantes se combinent, puis se séparent de nouveau », énonciation qui, grâce aux travaux expérimentaux de Lavoisier, passe du statut de maxime philosophique, à celui de principe physico-chimique. Ainsi, dans sonTraité élémentaire de chimie de 1789, Lavoisier parle de la matière en ces termes :

« On voit que, pour arriver à la solution de ces deux questions, il fallait d’abord bien connaître l’analyse et la nature du corps susceptible de fermenter, et les produits de la fermentation ; car 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[26],[27]. »

Sous la plume de Lavoisier, « quantité de matière » désigne la quantité d’éléments chimiques mis en jeu lors d’une réaction. En posant la réaction chimique en termeslaplaciens d’équation, Lavoisier rend possible ce qu’en 1792, le berlinoisJeremias Richter appellera « stœchiométrie » mais ce ne sera qu’en 1802 qu’un disciple de Lavoisier,Claude Louis Berthollet, définira l’équilibre chimique lui permettant d’établir la première classification des éléments.

Nomenclature des éléments chimiques

Avec le chimisteClaude Louis Berthollet et d'autres, Lavoisier conçoit une nomenclature chimique ou un système des noms qui sert de base au système moderne. Il la décrit dans laMéthode de nomenclature chimique (1787). Ce système est toujours en grande partie en service auXXIe siècle, y compris des noms tels que l'acide sulfurique, lessulfates et lessulfites.

SonTraité élémentaire de chimie (1789) est considéré comme le premier manuel chimique moderne, et présente une vue unifiée des nouvelles théories de chimie, fournit un rapport clair de la loi de la conservation de lamasse et nie l'existence duphlogiston. En outre, Lavoisier clarifie le concept d'un élément comme substance simple qui ne peut être décomposée par aucune méthode connue d'analyse chimique, et conçoit une théorie de la formation des composés chimiques des éléments.

De plus, son ouvrage contient une liste d'éléments ou substances qui ne peuvent être décomposés davantage, incluant l'oxygène, l'azote, l'hydrogène, le phosphore, lemercure, lezinc et lesoufre. Dans sa liste figurent aussi lalumière et lachaleur, toutes deux qui ne sont plus considérées comme étant de lamatière selon la physique moderne.

Évolution de la nomenclature des éléments chimiques
Symboles des éléments avant Lavoisier.
Symboles des éléments avant Lavoisier. 
Suite et fin de la même liste.
Suite et fin de la même liste. 
Table desrapports déposée en 1718 à l'Académie des sciences par l'apothicaireÉtienne Geoffroy pour expliquer l'élection d'un élément pour un autre plutôt qu'un troisième. Elle a été vue comme l'origine de larévolution lavoisienne[28].
Table desrapports déposée en 1718 à l'Académie des sciences par l'apothicaireÉtienne Geoffroy pour expliquer l'élection d'un élément pour un autre plutôt qu'un troisième. Elle a été vue comme l'origine de larévolution lavoisienne[28]
Traduction anglaise de la table déposée par Lavoisier en mai 1787.
Traduction anglaise de la table déposée par Lavoisier en mai 1787. 

Précurseur de la physiologie

Expérience de Lavoisier en 1789 pour mesurer les effets de la respiration et de la transpiration sur l'homme. Son assistantArmand Seguin fait office de cobaye humain.Marie-Anne de Lavoisier s’est représentée elle-même dans son rôle de greffière[n 3].

À partir de 1780, Lavoisier collabore avec lemathématicienPierre-Simon Laplace. Ensemble, ils poursuivent des expériences, entre autres, sur larespiration. Ces expériences sur l'oxydation lente font suite à celles sur l'oxydation rapide.

Les deuxacadémiciens ont placé uncochon d'Inde dans uncalorimètre maintenu à zéro degré par de la glace fondante, la chaleur dégagée par l'animal était mesurée en pesant la quantité de glace fondue et dans le même temps la quantité dedioxyde de carbone produit par sa respiration a été mesurée. Ils remarquent que pour une même quantité de dioxyde de carbone dégagée la respiration et la combustion produisent autant de chaleur, ce qui signifie que larespiration est une production de chaleur continue semblable à unecombustion lente. Ils démontrent que larespiration est une étape de lathermogenèse nécessaire à l'homéostasie.

Les expériences sont poursuivies à partir de 1789 avec l'ingénieurArmand Seguin, l'inventeur de la première usine, mais le projet d'une description complète de cet aspect de la physiologie animale sera interrompu par laRévolution.

Avec ces expériences, Lavoisier est considéré comme le« père de lanutrition moderne » et le précurseur de laphysiologie[30].

Agronome

Passion pour l'agriculture

Lavoisier représenté parJacques Léonard Maillet en 1853 parmi lesHommes illustres dans la cour Napoléon duLouvre.

En 1778, trois ans après la mort de son père, Lavoisier achète le domaine de Fréchines près deBlois et se prend d'une passion discrète pour l'agriculture. Il se rend trois fois par an sur ses terres, pour deux à trois semaines, en compagnie de Madame Lavoisier qui assure la correspondance avec le gestionnaire local, le notaire Lefebvre[31].

Ce domaine est l'occasion pour Lavoisier de mettre en pratique les travaux deDuhamel du Monceau. Après dix ans, Lavoisier rédige un compte-rendu de ses recherches pour laSociété royale d'agriculture et déclare qu'il lui faudra encore une décennie pour confirmer ses résultats. Peu avant sa mort sur l'échafaud, il rédige un traité d'agriculture qu'il déclare pratiquement terminé en 1793[31].

« Le bétail, un mal nécessaire »

Expérience réalisée dans les années 1770 du procédé d'Archimède d'une combustion à travers des lentilles optiques.

« En 1791, Lavoisier présente à laConstituante un mémoire,De la richesse territoriale du royaume de France, dans lequel il chiffre en vue d'en évaluer la ponction fiscale tolérable, le « produit national net », notionphysiocratique qui prend en compte une seule catégorie de revenus, celle des propriétaires du sol. […] C'est dans ce mémoire que Lavoisier constate que « les bestiaux ne sont que les instruments employés pour cultiver et pour fumer et [que] le bénéfice qu'ils procurent n'est qu'un léger accessoire ». Il affirme alors — et la formule connaîtra une grande fortune — que « le bétail est un mal nécessaire »[32].

Engrais

Détail des lentilles optiques concentrant la lumière du soleil sur un matériau combustible.

Ses idées sur l’utilisation du fumier sont très conventionnelles pour l’époque. Ainsi, il montre que des apports massifs permettent d’augmenter lentement les rendements. Vers la fin de sa vie, il est confronté à laThéorie de l’humus soutenue parJean Henri Hassenfratz. Cette théorie, qui postule que seul l’humus est capable de nourrir les végétaux, se révèle fausse (en réalité les plantes tirent, par laphotosynthèse, l'essentiel de leur carbone duCO2 atmosphérique) ; elle est donc désormais obsolète, mais elle prévalut jusqu’aux travaux deJustus von Liebig en 1840.

Lavoisier rédige anonymement un programme de recherche que l’Académie des sciences aurait dû proposer au concours en 1794, date où la Convention supprime l’Académie et condamne Lavoisier. Dans ce programme, Lavoisier décrit le cycle des composants de la matière à la surface de la terre (le cycleréduction-oxydation) et oppose la « végétalisation » (laphotosynthèse) à la combustion et auxfermentations. En ce sens, il annonce les grandes découvertes agronomiques duXIXe siècle[31].

Promotion de l'hygiénisme

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Hommages

Hommage du sculpteurDalou aupenseur qu'incarne Lavoisier, réalisé 72 ans après la mort de celui-ci.

Principaux écrits

Géologie

Thermique

Chimie

rééd. dans F. L. Ehrmann,Essai d'un art de fusion à l'aide de l'air du feu ou air vital, Cuchet, Paris, 1787.

Économie

  • Notes pour servir de supplément au rapport des commissaires de l'Académie royale des sciences sur un projet d'établissement de nouvelles prisons,Académie des sciences, Paris, 1770.
  • Instruction sur les moyens de suppléer à la disette des fourrages, et d’augmenter la subsistance des bestiaux, Supplément à l’instruction sur les moyens de pourvoir à la disette des fourrages, publiée par ordre du Roi le 31 mai 1785,Conseil d'État, Paris, 1785, in-4°, 16 p.
  • Instruction sur le parcage des bêtes à laine,Imprimerie Royale, Paris, 1785, 19 p.
  • Réflexions sur lesassignats & sur la liquidation de la dette exigible ou arriérée lue à laSociété de 1789,Clousier, Paris, 29 août 1790, 35 p.
  • Idées de circonstance soumises à laSociété de 1789 par un de ses membres, Postillon impr., Paris, 14 janvier 1791, 8 p.
  • De la richesse territoriale du royaume de France,Assemblée constituante, Paris, 1791, 66 p.
rééd. dans coll.Mélanges d'éçonomie politique, Guillaumin & cie., Paris, 1847.
  • De l'état des finances de France, au premier janvier 1792, Du Pont, Paris, 1791, 90 p.
  • Rapport des commissaires réviseurs des troiscompagnies de finances, aux représentans du peuple chargés de surveiller leurs travaux et lu aux Comités des finances et de comptabilité,Convention nationale, Paris, 1794, 187 p.

Posthumes

Notes et références

Notes

  1. Extrait duregistre paroissial de l’église Saint-Merri àParis : « Le lundi 26 août 1743 a été baptisé Antoine Laurent, né de ce jour, fils de M. Jean-Antoine Lavoisier, procureur au Parlement, et de demoiselle Émilie Punctis, son épouse, de cette paroisse, cul-de-sac Pecquet. Le parrain, M. Laurent Waroquier, prêtre et procureur du collège de Beauvais, y demeurant. La marraine dame Marie-Thérèse Frère, épouse du Sieur Clément Punctis, rue Saint-Louis, paroisse de Saint-Gervais. Signé : Frère Punctis, Waroquier, Lavoisier ». (Registredétruit par l'incendie de 1871 mais acte transcrit parÉdouard Grimaux[2])
  2. L'abbé Terray est le grand-oncle de la mariée. Sa chapelle est située rue des Petits-Champs, dans la paroisse de Saint-Roch.
  3. Assis dans un fauteuil, Seguin porte un masque facial« de cuir et de cuivre muni de doubles tubulures alimentant en air ses poumons ou reprenant les gaz expirés, qui sont envoyés dans des récipients ou cloches retournés dans des bacs à eau ou à mercure »[29]

Remarques

  1. L'assiette fiscale proposée est celle d'un impôt local, Lavoisier voyant l'origine de l'ensemble duproduit national dans la richesse agricole. Il a en effet observé qu'enFrance l'investissement industriel et le bénéfice commercial sont le fruit d'une épargne agricole. Lavoisier proposait donc un impôt unique sur les revenus du capital et non sur les échanges de biens, lesimpôts indirects, et de travail, lescotisations sociales. Il voulait par là, dans le contexte de son époque, éviter une redondance des impôts, comme c'est le cas dans lesétats modernes dont les besoins ne sont plus liés à la guerre et auxdépenses somptuaires mais à leurfonctionnement et auservice public. Lavoisier avait donc un programme politique. Celui-ci était basé sur l'idée d'éducation nationale et desanté publique.

Sources

  1. a etbTout Comprendre - Hors Série : Histoire,Fleurus Presse,, 100 p.(ISSN 2557-3306),p. 48.
  2. ÉdouardGrimaux,Lavoisier : 1743-1794 d’après sa correspondance, ses manuscrits, ses papiers de famille et d’autres documents inédits, F. Alcan,(OCLC 1005756,lire en ligne), Pièces justificatives,p. 381.
  3. « La naissance de la cartographie géologique remonte à la moitié duXVIIIe siècle », surbib.mines-paristech.fr.
  4. Stephane Pelucchi, « Lavoisier, sa collection et l’Atlas et description minéralogique de la France. Travaux du Comité français d’Histoire de la Géologie, COFRHIGEO,3e série (tome 25, 4), p. 103-117 »,.
  5. Arthur Birembaut, « Antoine Laurent Lavoisier - 2. Carrière administrative et premiers travaux scientifiques », surEncyclopædia Universalis(consulté le).
  6. « Fonds Antoine-Laurent Lavoisier », surl’Académie des sciences(consulté le).
  7. Comité Lavoisier.
  8. JacquesRuelland, « Marie-Anne Pierrette Paulze-Lavoisier, comtesse de Rumford (1758-1836) : Lumière surgie de l'ombre »,Dix-Huitième Siècle,vol. 36,no 1,‎,p. 99–112(ISSN 0070-6760,DOI 10.3406/dhs.2004.2598,lire en ligne, consulté le).
  9. La Nouvelle revue des deux mondes,(lire en ligne).
  10. Léon Velluz,Vie de Lavoisier, (Perrin) réédition numérique FeniXX,(ISBN 978-2-262-09300-6,lire en ligne).
  11. Lavoisier, le parcours d’un scientifique révolutionnaire. 1 - Lavoisier, les années de formation.
  12. L. Scheler, « Lavoisier et la régie des poudres »,Revue d’histoire des sciences,vol. xxvi,no 3,p. 192-222, 1972.
  13. Lucien Scheler, « Lavoisier et la régie des poudres »,Revue d’histoire des sciences,vol. 26,no 3,‎,p. 192-222(lire en ligne).
  14. https://halshs.archives-ouvertes.fr/halshs-00002883/document Lavoisier à la régie des poudres : Le savant, le financier, l’administrateur et le pédagogue, par Patrice Bret.
  15. a etbB. Ducret,Hygiène et santé en Europe de la fin duXVIIIe siècle au lendemain de la Première Guerre mondiale,p. 25,ENS,Lyon, 2011.
  16. P. Crépel, « Comment la mesure en arithmétique politique est venue à Condorcet », dans dir. J. C. Baune,La mesure. Instruments et philosophies,p. 175-185,Champ Vallon,Seyssel, 1994.
  17. Instruction donnée par la noblesse du bailliage de Blois à ses députés aux États-Généraux, 1789.
  18. A. Demazière,Encyclopédie des mots historiques vrais et faux, Genève, Famot,,p. 285.
  19. Tout Comprendre - Hors série : Histoire,Fleurus Presse,, 100 p.(ISSN 2557-3306),p. 49.
  20. Petites Chroniquesno 13 : la guillotine, éditions Chronique, 2014[lire en ligne].
  21. Jean-Baptiste Delambre, « Notice sur la vie et les ouvrages de M. le Comte J.-L. Lagrange » dans J. A. Serret,Œuvres de Lagrande, vol. 1, 1867, pp. xl.
  22. (en)Henry Guerlac,Antoine-Laurent Lavoisier — Chemist and Revolutionary, Charles Scribner's Sons, New York, 1973,p. 130.
  23. Archives nationales.
  24. R. Taton,Histoire générale des sciences,t. I, Paris,Presses universitaires de France,,p. 217.
  25. Rémi Franckowiak,L’émergence de l’idée de progrès des connaissances en chimie,, 4 p.(lire en ligne),p. 2.
  26. « Antoine Lavoisier,Traité élémentaire de chimie », surwww.lavoisier.cnrs.fr,p. 101.
  27. Ceci est à l'origine de la citation apocryphe « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ».
  28. M. G. Kim,Affinity, That Elusive Dream: A Genealogy of the Chemical Revolution.,MIT Press,Cambridge (Massachusetts), 2003(ISBN 978-0-262-11273-4).
  29. M. Valentin, « Lavoisier et le travail des hommes »,Travail Humain,vol. 42,no 1,‎,p. 105-112.
  30. (en) Paula Szilard,Food and Nutrition Information Guide, Libraries Unlimited,,p. 6.
  31. ab etcJean Boulaine, Jean-Paul Legros,D'Olivier de Serres à René Dumont, portraits d'agronomes.
  32. RolandJussiau, LouisMontméas et Jean-ClaudeParot,L'élevage en France, 10 000 ans d'histoire, Educagri,, 539 p.(ISBN 978-2-84444-066-2,présentation en ligne),p. 243.

Annexes

Bibliographie

Articles connexes

Liens externes

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