Histoire des sciences : Antoine Laurent de Lavoisier, le père de la chimie moderne et génie des sciences.

« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ». La formule à traversé les âges mais quelle fut donc la vie de son auteur ?

Antoine Laurent de Lavoisier avec sa femme. Peinture de Jacques Louis David exposée au MET (New-York)

Jeunesse d’un génie des sciences

Lavoisier naît en 1743 à Paris, sa mère meurt lorsqu’il est âgé de cinq ans et il hérite d’une importante somme d’argent. En 1754 il intègre le collège des Quatre-Nations où il étudie la chimie, la botanique, l’astronomie, les mathématiques et la philosophie.

Il poursuit ensuite par des études de droit (il obtient un baccalauréat puis une licence dans cette matière) mais ne délaisse jamais les sciences naturelles et la chimie. En effet, son premier essai, qu’il présente lors d’une conférence à l’Académie des sciences, porte sur l’hydratation du gypse. Lavoisier remporte deux ans plus tard la médaille d’or lors du concours de l’Académie des sciences pour son essai sur l’éclairage public des salles de spectacle.

La même année il collabore avec Jean Étienne Guettard pour l’élaboration de l’atlas de minéralogie de la France. Le 18 mai 1768, à seulement 24 ans, il est élu membre de l’Académie des sciences.

Carrière dans l’administration et premières découvertes de Lavoisier

À partir de 1770, il occupe le poste de fermier général (la ferme générale à pour but de prendre en charge la recette des impôts indirects, droits de douane, droits d’enregistrement etc…). Affecté à la perception des impôts, il a à sa disposition une balance (la plus précise d’Europe paraît-il) pour détecter les fraudes, c’est cette balance qu’il utilisera pour ses travaux sur les gaz. Il se marie en 1771 avec Marie-Anne Pierrette Paulze. Elle deviendra au fil du temps une collaboratrice et l’aidera pour une partie de ses recherches (traduction de livres en anglais, gravures, croquis et elle écrira les mémoires de son mari).

Dans les années 1770 il travaille sur la combustion, mais aussi sur la composition de l’air ce qui lui permet de découvrir qu’il est majoritairement composé de deux gaz différents qu’il baptisera oxygène et azote (travaux réalisés en 1779).

Lavoisier démontrera en 1783 que l’eau est composée d’un gaz qu’il appellera l’hydrogène. Le scientifique réalise également de nombreux travaux sur les propriétés les propriétés oxydantes de l’oxygène. Il devient en 1785 régisseur des poudres et profite du laboratoire mis à sa disposition pour travailler à l’amélioration de la fabrication de la poudre et créera un nouveau procédé de production de salpêtre.

Antoine de Lavoisier collaborera également avec de nombreux autres scientifiques renommés comme Pierre-Simon de Laplace (Grand mathématicien et astronome), Joseph Guillotin (médecin qui donnera son nom à la guillotine) ou encore Benjamin Franklin (alors ambassadeur des Etats Unis en France).

Gravure représentant Lavoisier dans son laboratoire

La Terreur décapite un des plus grands savants français

Lorsque la révolution éclate, il fait parti de ceux qui sont favorables à une réforme profonde de l’ancien régime et à l’instauration d’une monarchie constitutionnelle, il renonce alors à sa particule et adhère au parti politique « la société de 1789 ».

En 1793, la révolution devient incontrôlable et les tenants de la Terreur prennent le pouvoir. Lavoisier ainsi que 27 autres fermiers généraux sont dénoncés comme traîtres à la nation par Antoine Dupin de Beaumont député de l’Aisne et ancien employé de la ferme générale. Lavoisier sera guillotiné place de la révolution le 8 mai 1794. Ayant demandé un court sursis pour pouvoir terminer une de ses expériences, le président du tribunal révolutionnaire, Jean-Baptiste Coffinhal lui aurait répondu : « la république n’a pas besoin de savants, ni de chimistes ; le cours de la justice ne peut être suspendu ».

Quand on voit dans quelles conditions doivent travailler les chercheurs aujourd’hui, on se dit que la considération de cette république pour ses scientifiques n’a guère évoluée…

Après l’exécution de Lavoisier, Louis de Lagrange (un grand mathématicien) dira très justement : « 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 ».

Sa femme, Marie-Anne, avec l’aide de ses amis savants, éditera ses derniers travaux sur la méthodologie de la chimie moderne.

Tableau des substances simples découvertes par Lavoisier

Les grandes découvertes de Lavoisier

Les découvertes de Lavoisier :

Travaux sur la composition gazeuse de l’air : comme évoqué précédemment, grâce à ses travaux sur la combustion il est capable de déterminer la composition de l’air, deux gaz principaux, l’oxygène et l’azote. Il démontre également le rôle du dioxygène dans la respiration végétale et animale.

les éléments : jusqu’à la fin du XVIII ème siècle, les scientifiques sont convaincus que la matière est constituée de quatre éléments fondamentaux (la terre, l’air, l’eau et le feu).

Avec Laplace, il réalise une expérience utilisant l’air inflammable (découvert par Henry Cavendish) qu’il nomme hydrogène (dormeur d’eau) et découvre que ce dernier, en présence d’oxygène produit de l’eau (sous forme de rosée). La synthèse de l’eau par les deux scientifiques Français met fin à 2500 ans de croyances qui affirmaient que l’eau était un élément et réhabilite la théorie des atomes.

Par ailleurs, ils démontrent qu’un élément chimique peut selon les conditions de pression et de température changer d’état.

la conservation de la matière : Lavoisier est le premier à réaliser des expériences chimiques quantitatives (il assure donc le passage de l’alchimie à la chimie dont il est le fondateur). Il prouve que bien que changeant d’état lors d’une réaction chimique, la quantité de matière reste constante du début à la fin de la réaction : Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. Il en parle ainsi dans son Traité élémentaire de chimie : « 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 rien que des changements, des modifications. »

Nomenclature des éléments chimiques : Il écrira en collaboration avec Louis de Morveau, Claude de Berthollet, Antoine-Francois Fourcroy la méthode de nomenclature chimique. C’est la première tentative de classification méthodique des éléments et elle servira de base aux travaux de Mendeleïev 80 ans plus tard.

– Lavoisier fera également des travaux en physiologie, notamment sur la respiration et en agronomie (il publiera un traité d’agriculture en 1793).


Pour en savoir plus sur Lavoisier :

Traité élémentaire de chimie, Lavoisier (1789) disponible libre de droit et gratuitement en version numérique.

Lavoisier, (livre de Jean Pierre Poirier, 1997)

Antoine Laurent de Lavoisier, un chimiste dans son siècle (petit livre d’Alain Queruel, 2009)

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