LAVOISIER ANTOINE LAURENT (1743-1794)

La méthode de nomenclature chimique

Louis-Bernard Guyton de Morveau, avocat général au parlement de Bourgogne de 1762 à 1782, avait appris la chimie dans les livres de P. J. Macquer et s'était fait un nom par le cours de chimie qu'il professait à Dijon, ainsi que par ses découvertes : propriétés désinfectantes du chlore, emploi du blanc de zinc dans la peinture... Chargé par un éditeur de rédiger le Dictionnaire de chimie pour la collection de l'Encyclopédie méthodique, Guyton ressentit l'intérêt de mettre un peu d'ordre dans le fatras de faits à exposer. Vers 1760, on ne connaissait encore que six acides, deux « terres solubles », onze substances métalliques et une trentaine de sels. Certains composés des métaux étaient désignés par référence aux dieux de l'Antiquité : Vénus (cuivre), Mars (fer), Jupiter (étain). Les autres produits chimiques avaient reçu un nom qui rappelait leur aspect, l'une de leurs propriétés, leur origine ou leur inventeur, ainsi huile de vitriol (acide sulfurique), huile de tartre par défaillance (potasse mélangée de carbonate de potassium), laine philosophique (oxyde de zinc), sel sédatif (acide borique), sel d'yeux d'écrevisses (acétate de calcium), sel d'Epsom (carbonate de magnésium), liqueur fumante de Libavius (chlorure stannique), sel de Seignette (tartrate de sodium). La découverte de nouveaux corps depuis 1766 avait provoqué une inflation de synonymes, qui causait une énorme confusion : le gaz carbonique, par exemple, appelé esprit sauvage par Van Helmont, avait reçu près d'une vingtaine de dénominations. Cette anarchie était encore accrue par les noms du commerce, les droguistes appelant couperose verte le vitriol de Mars et couperose blanche le vitriol de zinc. Pour limiter l'étendue de ce désordre, des chimistes frappés par l'emploi du terme générique de chaux (oxydes) et s'inspirant des méthodes de classification des naturalistes, avaient groupé certains composés que rapproche une parenté évidente, tels les sels d'un même acide, et formé la classe des vitriols et celle des nitres. Dans un Mémoire sur les dénominations chimiques, la nécessité d'en perfectionner le système, et les règles pour y parvenir, publié en mai 1782 dans le Journal de physique, Guyton posa les cinq règles fondamentales du langage chimique rationnel :

– Chaque substance doit avoir un nom et ne pas être désignée par une circonlocution.

– Le nom d'un composé chimique doit en évoquer les constituants et le caractériser sans rappeler le nom de l'inventeur (en application des deux premières règles, « sel marin à base de terre pesante » devenait muriate de barote, « sel de succin retiré par la cristallisation » était à remplacer par acide succinique cristallisé, « sucre de Saturne » par acétate de plomb, « lune cornée » par muriate d'argent).

– Toute substance de composition incertaine doit recevoir une dénomination ne signifiant rien, plutôt qu'une autre pouvant exprimer une idée fausse (ainsi Bergman conseillait de désigner l'air essentiel à la respiration par l'expression d'air sain ou d'air pur, au lieu d'air déphlogistiqué, « jusqu'à ce que l'on ait pleinement éclairci les faits qui semblent y annoncer la présence du phlogistique »).

– Les termes nouveaux sont à former d'après des racines prises dans les langues mortes les plus généralement répandues, c'est-à-dire le grec ou le latin (cette règle avait conduit Guyton à proposer d'appeler barote la terre du spath pesant, d'après barus, lourd).

– Enfin les noms doivent être assortis au génie de chaque langue (dans le tableau qui terminait son Mémoire, Guyton donnait une liste des termes proposés, groupés par famille de corps).

Malgré ses contacts avec Lavoisier, au cours de deux séjours à Paris en 1775 et 1779, Guyton était resté partisan de la théorie du phlogistique, d'après laquelle il écrivit le premier demi-volume du Dictionnaire de chimie paru le 8 mai 1786. En décembre suivant, Guyton partit pour Paris, où il demeura huit mois. C'est alors qu'il se convertit à la nouvelle doctrine (exposée dans le deuxième demi-volume du Dictionnaire de chimie publié le 23 novembre 1789) et qu'avec Lavoisier, Berthollet et de Fourcroy il mit au point la nomenclature chimique. Sa nomenclature de 1782 fut conservée à quelques retouches près. Un genre unique, le masculin, fut adopté pour les noms de corps simples, manganèse, molybdène, platine et tungstène cessant d'être féminins. Barote fut remplacé par baryte, répondant mieux à l'étymologie. L'innovation la plus importante fut la création de trois noms pour les corps étudiés par Lavoisier : oxygène, hydrogène, azote, qui se prêtaient aisément à la dérivation en verbes et substantifs. Sous l'influence de Lavoisier, des suffixes en -ate, -ite, -ique furent adoptés pour les corps de même nature ; vitriols, acètes, borax, proposés en 1782 par Guyton, devinrent sulfates, acétates, borates. Le 18 avril 1787, Lavoisier lut à l'Académie royale des sciences son Mémoire sur la nécessité de réformer et de perfectionner la nomenclature chimique, où il plaçait l'œuvre entreprise avec les trois autres chimistes sous le patronage de Condillac et exposait la philosophie suivie pour établir la nomenclature. Les corps simples, c'est-à-dire ceux qui n'ont pu jusqu'à présent être décomposés, ou éléments, sont divisés en cinq classes. La première classe comprend ceux qui paraissent approcher le plus près de l'état de simplicité : lumière, calorique, oxygène, hydrogène, azote. Viennent ensuite la deuxième classe (vingt-cinq bases acidifiables), la troisième (dix-sept substances métalliques), la quatrième (cinq terres) et la cinquième (trois alkalis). Le tableau de la nomenclature dispose ces cinq classes en colonnes : colonne I (substances non décomposées) au regard de laquelle les nouveaux noms proposés pour les combinaisons se répartissent en colonnes II (substances mises à l'état de gaz par le calorique), III (substances combinées avec l'oxygène), IV (substances oxygénées gazeuses, suivies à partir de l'arsenic par les oxydes avec diverses bases), V (substances oxygénées avec bases) et VI (substances combinées sans être portées à l'état d'acide). Au bas du tableau sont indiquées les dénominations appropriées de diverses substances plus composées et qui se combinent sans décomposition (muqueux, gluten, sucre, amidon, huile fixe, huile volatile, arôme, résine, extractif, extracto-résineux, résino-extractif, fécule, acohol, savon). Dans son mémoire du 18 avril 1787, Lavoisier avait notamment écrit : « Il est temps de débarrasser la chimie des obstacles de toute espèce qui retardent ses progrès, d'y introduire un véritable esprit d'analyse, et nous avons suffisamment établi que c'était par le perfectionnement du langage que cette réforme devait être opérée. Nous sommes bien éloignés sans doute de connaître tout l'ensemble, toutes les parties de la science ; on doit donc s'attendre qu'une nomenclature nouvelle, avec quelque soin qu'elle soit faite, sera loin de son état de perfection ; mais pourvu qu'elle ait été entreprise sur de bons principes, pourvu que ce soit une méthode de nommer, plutôt qu'une nomenclature, elle s'adaptera naturellement aux travaux qui seront faits dans la suite ; elle marquera d'avance la place et le nom des nouvelles substances qui pourront être découvertes et elle n'exigera que quelques réformes locales et particulières. » Le 5 mai 1787, J.-H. Hassenfratz et P.-A. Adet, élèves de Lavoisier, présentèrent à l'Académie un Mémoire sur les nouveaux symboles établis en accord avec la nomenclature. Dans son Rapport sur les nouveaux caractères chimiques lu le 27 juin suivant, Lavoisier donnait les indications suivantes, révélatrices de ce fait que, malgré son génie, il ne pouvait penser qu'en homme du xviii^e siècle : « Tous les corps de la nature sont solides, liquides ou aériformes suivant le degré de chaleur auquel on les expose. Il est donc nécessaire de distinguer dans toute espèce de gaz le calorique qui fait office de dissolvant et la substance qui lui est unie, et qui lui sert de base. L'air vital a donc sa base, et c'est à cette base que nous donnons le nom d'oxygène. Nous distinguons également la base du gaz inflammable, et c'est elle que nous désignons par le mot d'hydrogène. Nous ne dirons donc pas que l'air vital se combine avec les métaux pour former les chaux métalliques ; cette manière de nous énoncer ne serait pas suffisamment exacte ; mais nous dirons que, lorsqu'un métal est élevé à un certain degré de température, lorsque ses molécules ont été écartées jusqu'à un certain point les unes des autres par la chaleur et que leur attraction a été suffisamment diminuée, il devient susceptible de décomposer l'air vital, d'enlever sa base, c'est-à-dire l'oxygène, au calorique et qu'alors ce dernier devient libre. » L'ensemble de ces mémoires fut imprimé en août 1787 sous le titre : Méthode de nomenclature proposée par MM. de Morveau, Lavoisier, Bertholet [sic] et Fourcroy. On y a joint un nouveau système de caractères chimiques, adaptés à cette nomenclature par MM. Hassenfratz et Adet. Lavoisier remania son mémoire sur la nomenclature pour former le discours préliminaire du Traité élémentaire de chimie présenté dans un ordre nouveau et d'après les découvertes modernes, publié en 1789.

L'agronome et l'économiste

L'expérience agronomique que Lavoisier tira de l'exploitation de ses propriétés, dont il pesa la production, lui valut de faire partie, de 1785 à 1787, du Comité d'agriculture, où il se lia avec le physiocrate Pierre-Samuel Dupont et présenta plusieurs mémoires sur le parcage des bêtes à laine, sur les fumiers et sur le trèfle. Dans ce domaine de la chimie agricole, son œuvre devait être reprise et poursuivie par Jean-Baptiste Boussingault (1802-1887).

Quoique noble, Lavoisier représenta en 1787 l'électorat de Romorantin dans l'ordre du tiers à l'assemblée provinciale de l'Orléanais. Il rédigea plusieurs rapports copieux pour le Bureau du bien public et de l'agriculture. Au sujet de la corvée, dont il avait souligné le caractère d'injustice au Comité d'agriculture, il proposa d'abolir les privilèges de la noblesse et de faire payer la prestation par les inscrits aux rôles des vingtièmes. À propos de l'agriculture, il insista sur l'état d'insalubrité de la Sologne. Traitant du commerce et de l'industrie, il demanda le remplacement des droits frappant les marchandises par un abonnement de la province. Enfin, il préconisa la création à Orléans d'une caisse d'épargne du peuple alimentée par des versements destinés à procurer une rente viagère à l'âge de soixante ans. Ces rapports montrent que Lavoisier partageait encore les illusions de Charles-Alexandre de Calonne sur la possibilité de faire adopter des réformes par la noblesse et le clergé.

En mars 1789, à Blois, après avoir été rejeté par le tiers état du bailliage, il fut accueilli par la noblesse qui l'élut député suppléant aux états généraux. La question des assignats retint d'autant plus son attention qu'il faisait partie de la Caisse d'escompte. À la Société de 1789, réunissant des partisans de la monarchie constitutionnelle, il lut, le 29 août 1790, des Réflexions sur les assignats et sur la liquidation de la dette. Estimant à 2 milliards de livres le numéraire existant en France, à 1 800 millions les domaines nationaux susceptibles d'être mis en vente, il considérait, compte tenu des assignats déjà émis et du déficit prévisible sur les rentrées d'impôts, que l'émission du solde des assignats pourrait tout au plus atteindre le milliard, à condition d'être faite lentement.

Le 15 mars 1791, Lavoisier présenta à la Constituante un mémoire sur la richesse territoriale de la France, où il chiffrait le produit national net, en vue de situer la limite de la ponction fiscale tolérable, car pour lui « ce n'est pas aux prétendues nécessités des États que l'impôt doit être proportionné, mais à leur richesse disponible ». Ce qu'il appelait produit national net correspondait à la notion physiocratique d'une seule catégorie de revenus, celle des propriétaires du sol. Afin de déterminer le revenu territorial convertible en argent, qui totalise ce que consommaient les Français, Lavoisier commença par différencier les consommateurs par sexe, groupe d'âge, habitat (citadins ou ruraux) et profession, en se fondant sur les travaux démographiques de Moheau et de La Michaudière. Une vaste enquête sur les budgets familiaux d'après les statistiques de la Ferme générale et les observations des curés de campagne lui avait permis d'estimer les dépenses des ménages des villes et des campagnes. Il recoupa cette estimation par comparaison avec la paie du soldat, supposée égale à la consommation moyenne de l'homme adulte ; il trouva que la consommation individuelle moyenne atteignait 110 livres par an et correspondait à 2 750 millions de livres pour une population de 25 millions d'habitants. Le revenu net du royaume, représenté par la valeur des céréales consommées, s'élevait à 1 200 millions de livres, lorsque le blé valait deux sols la livre, mais devait être abaissé à 1 milliard pour tenir compte des prix réels du blé, du seigle et de l'orge. Lavoisier considérait que l'imposition foncière, fixée au sixième par la Constituante, ne pourrait dépasser 210 millions de livres, soit 30 millions de moins que prévu. Le mémoire de Lavoisier se terminait par des tableaux détaillés concernant la répartition de la population, le cheptel, la consommation de céréales, de viande et de vin, la surface des cultures. Sa qualité valut à son auteur d'être nommé l'un des six commissaires de la Trésorerie nationale. Dans cette branche de l'économie politique, Lavoisier apparaît, de même qu'en chimie agricole et en physiologie, comme un précurseur sans disciples.

Les autres travaux scientifiques

Le 17 décembre 1788, Lavoisier lut à l'Académie des sciences des observations générales sur les couches modernes horizontales ; il y formula la théorie géologique du « profil limite » dans les régions côtières.

Ses nombreux rapports à l'Académie, quel qu'en soit le sujet, sont remarquables par la rigueur du raisonnement et la qualité du style au service d'une pensée sans cesse en alerte devant l'étendue des faits restant à étudier. Le souci de la précision, qu'il apportait en toute chose, le conduisit, par exemple, à déplorer l'absence de nivellement de précision. « Nous n'avons point encore un nivellement exact depuis Paris jusqu'à l'océan, déclarait-il. Ce serait une entreprise bien digne des ingénieurs des Ponts et Chaussées et qui serait très utile pour la physique. On varie sur cette hauteur depuis 42 pieds jusqu'à 180. » Cette réflexion lui était inspirée par sa participation à la commission des poids et mesures de l'Académie, chargée de définir les bases du système métrique. Son travail le plus notable en ce domaine consista, en janvier 1793, à déterminer avec R. J. Haüy la valeur de la nouvelle unité de masse, le grave (appelé kilogramme par la suite) ; leur résultat était approché à 1/20 000 près par défaut. Les documents qui subsistent révèlent que Lavoisier n'avait pas la même conception de l'étalon de masse sous l'Ancien Régime que la plupart des autres physiciens. Pour lui, l'étalon était le marc creux (demi-livre) de la pile de Charlemagne, actuellement au C.N.A.M., et non la pile considérée d'ordinaire comme pesant exactement 50 marcs. Les discussions provoquées par cette divergence d'interprétation amenèrent Lefèvre-Gineau à reprendre la détermination en 1799.

La suppression des Académies, décrétée le 8 août 1793 par la Convention, précéda de peu la fin de l'activité scientifique de Lavoisier, marquée par son emprisonnement le 28 novembre 1793 en même temps que ses anciens collègues de la Ferme. Les lettres qu'il recevait l'avaient rendu suspect bien avant la loi du 17 septembre 1793. Le gouvernement révolutionnaire considérait avec quelque raison les fermiers généraux comme des ennemis de la République, qui devaient être guillotinés le 19 floréal an II (8 mai 1794). Le partisan de la monarchie constitutionnelle qu'était Lavoisier portait, sans s'en rendre compte, quelques-unes des contradictions fondamentales de son époque de transition brutale. Par son activité à la Ferme, il avait été l'un des soutiens financiers de l'Ancien Régime, alors que, par ses travaux de laboratoire, il faisait progresser la science et contribuait par là même à l'avènement au pouvoir de la grande bourgeoisie. Mais il saisissait imparfaitement le sens des événements qu'il vivait. Cette incompréhension donne un caractère dramatique au mouvement dialectique de l'histoire et confère au destin de l'illustre chimiste sa grandeur tragique.