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Cettechronologie de la chimie recense les travaux, idées, inventions et expériences qui ont changé de manière significative la compréhension de la composition de la matière et de ses interactions, c'est-à-dire le domaine scientifique de lachimie. On considère généralement que la chimie en tant que science moderne débute avecRobert Boyle ; cependant ses racines sont beaucoup plus anciennes.
Les idées les plus anciennes qui seront plus tard incorporées dans la chimie moderne proviennent essentiellement de deux sources : lesphilosophes de la Nature tels queAristote etDémocrite qui ont utilisé un raisonnement déductif pour tenter d'expliquer les phénomènes naturels et lesalchimistes qui ont utilisé des techniques expérimentales dont le but principal était la transmutation desmétaux vils enor etargent.
Parfois appeléela science centrale[1], l'étude de la chimie est fortement influencée par les autres domaines scientifiques tout en ayant elle-même une forte influence dans ceux-ci. C'est ainsi que des évènements et découvertes considérés comme fondamentaux pour la compréhension de la chimie sont également considérés comme des découvertes clés dans de nombreux autres domaines tels que la physique, la biologie, l'astronomie, lascience des matériaux...
Aristote (384-322 av. J.-C.)Geber considéré comme le « père de la chimie ».Roger Bacon, initiateur de la méthode scientifique
Avant le développement de laméthode scientifique et ses applications au domaine de la chimie, il peut prêter à controverse de considérer la plupart des personnalités décrites ci-dessous comme chimistes dans le sens moderne du terme. Cependant, les idées de certains grands penseurs et philosophes sont reprises ici en regard de leur prescience ou de l'importance qu'ont occupées leurs théories dans notre civilisation.
env. 3000 av. J.-C.
leségyptiens formulent la théorieOgdoade, ou des « forces primordiales » qui ont formé le monde. Ce sont les éléments du chaos, au nombre de huit, qui existaient avant la naissance du soleil[2].
Tapputi-Belatikallim, une fabricante de parfum, est mentionnée sur des tablettes cunéiformes en Mésopotamie[4].
env. 450 av. J.-C.
Empédocle d'Agrigente affirme que toute chose est composée de quatre éléments : terre, air, feu, et eau. Ces éléments se combinent entre eux sous l'action de deux forces, amour et haine ou principe d'affinité et d'antipathie, pour former la matière sous ses formes les plus variées[5],[6].
env. 440 av. J.-C.
Leucippe etDémocrite proposent le concept de l'atome comme particule indivisible constitutive de la matière. Cette idée est largement contestée par les philosophes de la Nature qui lui préfèrent les théories d'Aristote[7],[8].
env. 360 av. J.-C.
Platon introduit le terme « élément » (stoicheia) et son dialogueTimée, qui inclut une discussion sur la composition des corps organiques et inorganiques ainsi qu'un traité rudimentaire sur la chimie ; il y décrit la forme géométrique qu'adoptent les particules constitutives des différents éléments :tétraèdre (feu),octaèdre (air),icosaèdre (eau), etcube (terre)[9].
env. 350 av. J.-C.
Aristote, se fondant sur les thèses d'Empédocle, propose l'idée d'une substance comme la combinaison dematière et d'uneforme. Il décrit la théorie des cinq éléments : feu, eau, terre, air, etéther. Cette théorie est largement acceptée à travers tout le monde occidental et restera la norme durant plus de 1000 ans[10].
env. 50 av. J.-C.
Lucrèce publieDe rerum natura (De la nature des choses), une description poétique des idées de la théorie atomique[11].
env. 300
Zosimos de Panopolis écrit un des livres les plus anciens connus sur l'alchimie, qu'il définit comme l'étude de la composition des eaux, du mouvement, de la croissance, de l'emboitement et désemboitement[12].
Roger Bacon publieOpus Maius, qui entre autres choses, propose une forme primitive de la méthode scientifique et contient les résultats de ses expériences sur lapoudre à canon[18].
env. 1310
Pseudo-Geber, un alchimiste espagnol anonyme qui a écrit sous le pseudonyme de Geber, publie plusieurs livres qui établissent la théorie selon laquelle tous les métaux sont composés d'une proportion variable desoufre et demercure[19].
env. 1530
Paracelse (1493-1541) développe l'étude de laiatrochimie, une sous-discipline de l'alchimie dédiée au prolongement de la vie, c'est-à-dire l'ancêtre de la pharmaceutique moderne. Il est parfois aussi considéré comme le premier à employer le mot « chimie »[12]. Par ailleurs, il est le premier à décrire la production dugaz hydrogène en versant du vitriol sur de la poudre de fer, mais il ne comprend pas la nature exacte du gaz dégagé au cours de l'expérience.
1597
Andreas Libavius publieAlchimie, considéré comme l'un des premiers livres de chimie systématique[20].
Francis BaconRobert Boyle (1627-1691)Antoine LavoisierJacques Charles
1605
Sir Francis Bacon publieDe dignitate et augmentis scientiarum—The Advancement of Learning (Du progrès et de la promotion des savoirs), qui contient une description de ce qui sera plus tard connu sous le nom deméthode scientifique[21].
Michael Sendivogius publie le traité alchimiqueA New Light of Alchemy qui propose l'existence de lasubstance de la vie présente dans l'air, découverte plus tard et connue sous le nom d'oxygène[22].
Publication posthume du livreOrtus medicinae parJean Baptiste van Helmont, qui est décrit par certains comme une transition majeure entre l'alchimie et la chimie moderne, et qui aura une influence majeure sur Robert Boyle. Le livre contient les résultats de nombreuses expériences et établit une version primitive de la loi deconservation de la masse[25].
1661
Robert Boyle, l'un des fondateurs de la chimie moderne et premier chimiste moderne publieThe Sceptical Chymist(en) (le Chimiste Sceptique), un traité faisant la distinction entre la chimie et l'alchimie. Il contient les plus anciennes versions « modernes » des notions d'atomes, demolécules, et deréaction chimique, et marque le début de l'histoire de la chimie moderne[26]. Même si le terme chimiste est connu depuis le 14e siècle, c'estRobert Boyle qui, le premier, opère la distinction entre chimie et alchimie en 1661 dans son ouvrage[27].
1662
Robert Boyle propose laLoi de Boyle-Mariotte, une description fondée sur l'expérience du comportement desgaz, plus particulièrement la relation entre lapression et levolume[26].
Antoine Lavoisier, considéré comme « Le père de la chimie moderne »[32], redécouvre et donne à l'oxygène son nom actuel, et reconnait son rôle important dans la combustion[33].
Jacques Charles propose laLoi de Charles, un corollaire de la loi de Boyle, qui décrit la relation entre latempérature et le volume d'un gaz (note : cette loi porte aujourd'hui le nom deLoi de Gay-Lussac, le nom deLoi de Charles a toutefois été donné à la loi décrivant la relation entre température et pression d'un gaz)[34].
1789
Antoine Lavoisier publieTraité Élémentaire de Chimie, le premier livre de chimie moderne. Il présente un panorama complet de la chimie moderne (de cette époque), et inclut la première définition concise de la loi deconservation de la masse ; ce traité représente le début de la discipline connue sous le nom deStœchiométrie[33],[35].
John Dalton, l'un des fondateurs de la chimie moderne, propose laloi de Dalton, qui décrit la relation entre les composants d'un mélange de différents gaz et la contribution relative de ceux-ci à la pression totale[38].
1805
Louis Joseph Gay-Lussac découvre que l'eau est composée en volume de deux parts d'hydrogène pour une part d'oxygène[39].
1807
Jöns Jacob Berzelius introduit deux nouveaux noms pour classer les composés :organique pour les composés provenant d'organismes vivants etminéral pour ceux dérivés deminéraux. À cette époque, cette séparation se basait sur la théorie duvitalisme[40].
Joseph Louis Gay-Lussac compile et découvre de nombreuses propriétés chimiques et physiques relative à l'air et à d'autres gaz. Il fournit les preuves expérimentales des lois de Boyle et de Charles ainsi que les relations entre la densité et la composition d'un gaz[39].
John Dalton publieNew System of Chemical Philosophy, qui contient la première description scientifique moderne de lathéorie atomique et la description claire de laloi des proportions multiples[38].
Jöns Jacob Berzelius, un des fondateurs de la chimie moderne, publieLärboki Kemien où il propose l'usage des symboles chimiques moderne ainsi que le concept de poids atomique relatif[42].
Amedeo Avogadro propose laloi d'Avogadro, qui énonce que des volumes égaux de gaz, aux mêmes conditions de température et de pression, contiennent le même nombre de particules[43].
Friedrich Wöhler etJustus von Liebig réalisent la première découverte confirmée d'isomères, dont l'existence et le nom avaient été proposés par Berzélius. En travaillant avec de l'acide cyanique et de l'acide fulminique, ils déduisent de manière correcte que l'isomérie est causée par l'arrangement différent des atomes dans la structure moléculaire[46].
Friedrich Wöhler réalise la synthèse de l'urée, établissant ainsi le fait que des composés organiques pouvait être obtenus à partir des composés inorganiques et contredisant la théorie duvitalisme[40],[46].
Germain Henri Hess propose laloi de Hess, forme primitive de laloi de conservation de l'énergie, qui établit que l'énergie échangée lors d'un processus chimique dépend uniquement des états des réactifs et des produits et pas du chemin suivi entre ces deux états[47].
1847
Hermann Kolbe obtient de l'acide acétique à partir de réactifs inorganiques, preuve supplémentaire contre la théorie du vitalisme[48].
1848
Lord Kelvin établit le concept dezéro absolu, température à laquelle cesse tout mouvement moléculaire[49].
William Henry Perkin synthétise lamauvéine (ou mauve de Perkin), le premier pigment synthétique. Perkin fait cette découverte accidentellement lors d'une tentative pour obtenir de laquinine synthétique. Cette découverte est à l'origine de l'industrie des pigments et colorants synthétiques, l'une des plus anciennes industries chimiques[53].
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1860
Stanislao Cannizzaro, reprenant les idées d'Avogadro sur les molécules diatomiques, compile une table des poids atomiques et la présente à la conférence de Karlsruhe de1860, mettant fin à des dizaines d'années de conflit sur la question des poids atomiques et des formules moléculaires[56].
1862
Alexander Parkes présente laParkesine, l'un des plus anciens polymères synthétiques, lors de l'Exposition International Exhibition de Londres. Cette découverte est à la base de l'industrie plastique moderne[57].
Friedrich Kekulé von Stradonitz, se fondant en partie sur les travaux de Loschmidt, établit la structure du benzène comme étant un cycle à six atomes de carbone comportant une alternance de simples et doubles liaisons[54].
Adolf von Baeyer commence ses travaux sur le pigment indigo, une référence dans l'industrie de la chimie organique moderne, qui a révolutionné l'industrie des colorants[61].
1869
Dmitri Mendeleïev publie le premier tableau périodique moderne, comprenant les 66 éléments connus à cette époque organisés selon leur poids atomiques. L'étrangeté (et l'originalité) de ce tableau est sa capacité à prédire correctement certaines propriétés d'éléments encore inconnus[58],[59].
Josiah Willard Gibbs publieOn the Equilibrium of Heterogeneous Substances, une compilation de ses travaux sur la thermodynamique et la chimie-physique qui développe le concept d'énergie libre pour expliquer les notions d'équilibre chimique[63].
1877
Ludwig Boltzmann établit le formalisme statistique de nombreux concepts physicochimiques comme l'entropie et la loi de distribution de vitesse moléculaire dans un gaz[64].
Hermann Emil Fischer propose la structure de lapurine, structure clé dans la plupart des biomolécules, qu'il synthétisera plus tard en1898. C'est également à cette époque que débutent les travaux sur la chimie duglucose et de ses dérivés[67].
Alfred Werner prouve la structure octaédrique des complexes de cobalt(III), et par extension celle de la majorité des autresmétaux de transition d'après des raisonnements basés sur l'isomérie. Ces avancées sont à l'origine d'une nouvelle discipline : lachimie de coordination[70].
Wilhelm Wien démontre qu'un flux d'ions positifs peut être déflecté par des champs magnétiques et que cettedéflexion est proportionnelle au rapport masse/charge. Cette découverte sera à la base de laspectrométrie de masse[73].
Fritz Haber met au point leprocédéHaber pour la synthèse de l'ammoniac à partir d'hydrogène et d'azote, ce qui provoquera une révolution dans l'industrie chimique[82].
Le premiercongrès Solvay est tenu àBruxelles, réunissant les scientifiques les plus renommés de l'époque. Des conférences en chimie et physique continuent à ce jour à être tenues régulièrement[84].
Frederick Soddy propose le concept d'isotopes, que des éléments ayant les mêmes propriétés chimiques pouvaient avoir des masses différentes[89].
Joseph John Thomson démontre que des particules subatomiques chargées peuvent être séparées par leur rapport masse/charge, ce qui est connu sous le nom despectrométrie de masse[90].
Carl Bosch et ses collaborateurs complètent l'industrialisation duprocédéHaber (également appelé procédéHaber-Bosch), ce qui amènera une révolution dans l'industrie chimique et aura d'importantes conséquences en agriculture[82].
1916
Gilbert N. Lewis publieThe Atom and the Molecule, qui contient les fondations de la théorie de la liaison de valence[91].
Gilbert N. Lewis etMerle Randall publientThermodynamics and the Free Energy of Chemical Substances, premier traité moderne dethermodynamique chimique[93]. La même année, Gilbert N. Lewis développe la théorie de paire électronique dans la théorie des réactions acide/base[91].
Une équipe de chimistes dirigée parWallace Carothers àDuPont développe lenylon, l'un des polymères synthétiques les plus commercialisés de l'histoire[101].
Carlo Perrier etEmilio Segrè réalisent la première synthèse confirmée detechnétium-97, le premier élément artificiel produit, complétant ainsi une case manquante du tableau périodique[105].
Linus Pauling a publiéThe Nature of the Chemical Bond une somme de décennies de travail sur laliaison chimique. Il s'agit d'un des textes chimiques modernes les plus importants. Il détaille la théorie de l'hybridation des orbitales, les liaisonscovalentes etioniques expliquées en fonction de l'électronégativité, ainsi que lamésomérie[100].
Glenn T. Seaborg poursuit les travaux de McMillan en créant des nouveaux noyaux d'atomes grâce à la méthode de capture des neutrons et ensuite par des réactions nucléaires[109].
Linus Pauling utilise la cristallographie parrayon X pour déduire la structure secondaire desprotéines[100].
1952
Alan Walsh pionnier dans le domaine de laspectroscopie d'absorption, une importante méthode quantitative qui permet de mesurer la concentration spécifique d'un composant dans un corps[112].
↑(en) « Kolbe, Adolph Wilhelm Hermann », sureuchems.org, 100 Distinguished European Chemists, European Association for Chemical and Molecular Sciences, 2005
↑(en) « Jacobus Henricus van't Hoff », surchemheritage.org, Chemical Achievers: The Human Face of Chemical Sciences, Chemical Heritage Foundation, 2005
↑« Simple experiment »,National historic chemical landmarks, American Chemical Society(consulté le); Raber, L. Noble Gas Reactivity Research Honored.Chemical and Engineering News, 3 juillet 2006,vol. 84, Number 27,p. 43
↑a etbMarco Fontani, Mariagrazia Costa, Mary Virginia Orna,The lost elements - The periodic table's shadow side, Oxford University Press,(ISBN9780199383344,présentation en ligne)
Plusieurs des ouvrages historiques ayant contribué de manière importante au développement de la chimie sont librement consultables et téléchargeables. En voici une liste non exhaustive.
