Atomes et molecules


Où la discontinuité chimique apparaît ... (3/5)

A Sir Robert Boyle et Edme Mariotte, il était apparu qu'à température fixée, la densité d'un gaz était directement proportionnelle à sa pression. Joseph-Louis Gay-Lussac démontra quant à lui qu'à pression fixée, la densité d'un gaz change avec la température d'une façon qui ne tient pas à la nature particulière du gaz. Cette mème année 1810, il établit également que les combinaisons d'éléments gazeux s'effectuent toujours dans des rapports très simples en volume et que, lorsque le résultat de la combinaison est gazeux, le volume du gaz obtenu est dans un rapport très simple avec celui de ses composants. Il apparut ainsi qu'un volume de vapeur d'eau résulta de la simple combinaison de deux volumes d'hydrogène et d'un volume d'oxygène.




Ci-contre figure le portrait de Joseph-Louis Gay-Lussac (1778-1850)


Sur la base de l'observation des propriétés de dilatation et de compressibilité des gaz, Amédée Avogadro alla plus loin encore, arguant que "tous les gaz considérés dans les mèmes conditions de température et de pression renferment, à volumes égaux, le mème nombre de molécules" : 6,02.1023 molécules en l'occurrence, pour 22,4 litres d'un gaz quelconque (1811). Ce brillant chimiste fut par ailleurs l'un des tous premiers à envisager la nature diatomique, voire polyatomique, des éléments chimiques à l'état gazeux - de l'hydrogène et de l'oxygène, notamment : puisque le poids de combinaison de l'oxygène est 8 et qu'un atome d'oxygène se combine à deux atomes d'hydrogène, si le poids atomique de l'hydrogène est pris pour unité, celui de l'oxygène n'est pas 8 mais 16. S'ensuivit l'écriture, aujourd'hui bien établie, de la synthèse de l'eau sous la forme : 2H2 + O2 => 2 H20.

Parce qu'elles révélaient les rapports numériques régissant l'interaction et l'association des corps simples, ces lois quantitatives de combinaison apparaissaient comme le reflet macroscopique de la structure particulaire de la matière à l'échelle microscopique. Une structure dont nombre de chimistes n'étaient toutefois pas prèts à accepter la réalité. A leurs yeux en effet, aux yeux de Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) en particulier, les lois pondérales d'une part, la loi d'Avogadro d'autre part, fournissaient des résultats contradictoires en termes de poids atomiques. Refusant de trouver une quelconque explication à ce curieux état de fait, les uns et les autres rejetèrent en bloc l'hypothèse atomique : "Si j'étais le maître, j'effacerais le mot atome de la science, persuadé qu'il va plus loin que l'expérience", déclara mème Jean-Baptiste Dumas.

Pour la première fois dans l'histoire des sciences, des savants se ralliaient donc au clan des antiatomistes convaincus, autrefois constitué des seuls théologiens et philosophes.

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