Extrait d’un cours de Bernadette Bensaude Vincent (Université Paris Sorbonne) qui rappelle que l’atome n’est pas une découverte récente en nous plongeant dans les ouvrages des grands chimistes, depuis l’antiquité grecque avec Démocrite, au prix Nobel de chimie de 1996 avec Karol Kroto, en passant par Mendeleïev et son tableau et Diderot et ses encyclopédistes.

Les atomes ont été très longtemps des « objets de l’esprit » avant d’être prouvés et les premières images d’atomes datent d’il y a seulement 150 ans ! Avant c’était une certaine vision du monde qu’il fallait accepter.

Dans cet ouvrage écrit en 1875, Berthelot écrit dans l’introduction que la chimie n’est pas seulement la science de l’analyse, mais aussi de la synthèse. Il cantonne son propos à la chimie organique, présente l’objet et les difficultés de la synthèse en chimie organique.

Dans une première partie intitulée « exposition historique de la chimie organique », il présente les progrès de la chimie organique depuis l’antiquité, évoquant les éléments et les principes immédiats avec les premiers essais d’isolement et d’analyse des substances organiques, définition et les méthodes d’isolement des principes immédiats, les compositions élémentaires, la question des équivalents, l’isomérie, l’analyse par décomposition graduelle. Puis il présente les fonctions chimiques des composés organiques et leur classification. Enfin il discute de la théorie atomique et des symboles chimiques. Cette partie s’achève par une histoire de la synthèse en chimie organique, de son utilité, et de sa nécessité.

Dans la seconde partie, intitulée, « la chimie organique fondée sur la synthèse il décrit les huit fonctions chimiques, la synthèse des hydrocarbures, des alcools et des phénols.

Berthelot ne rapporte ici que son apport personnel qu’il estime central.

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La découverte par Thénard du peroxyde d’hydrogène s’inscrit dans les études systématiques qu’il a faites dans les années 1810-1820 sur les sels. L’analyse rigoureuse des réactions, et l’observation soigneuse de leur déroulement, permettront à Thenard de remarquer l’apparition de gaz dioxygène au sein du milieu réactionnel. Il vient de découvrir un nouveau composé qu’il appelle eau oxygénée, dont il va étudier immédiatement toutes les propriétés physiques et chimiques. L’une des premières applications du produit est faite avec son collègue chimiste et peintre Léonor Mérimée pour enlever des taches brunes sur des gravures anciennes.

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Dans cette conférence prononcée devant l’Association française pour l’avancement des sciences au congrès de Caen, Grimaux expose comment la notation atomique a donné naissance à une série d’hypothèses sur la constitution des corps organiques dont l’ensemble constitue la théorie atomique. Longtemps combattue en France, la théorie a permis d’envisager la synthèse de produits industriels, colorants, parfums et arômes et médicaments, qui ont bouleversé l’économie telle l’alizarine de synthèse venue concurrencer et remplacer la couleur extraite de la garance.

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Grimaux est l’un des artisans de la célébration du jubilé de Cannizzaro à Paris en 1896. Il fait connaître ici le très important discours prononcé à cette occasion par le chimiste italien dans lequel celui-ci retrace son parcours scientifique, en particulier le rôle des chimistes français, et son action pour l’adoption de la théorie atomique fondée sur l’hypothèse d’Avogadro-Ampère dont Charles Gerhardt (1816-1856) n’avait pas reconnu l’importance. Il expose comment les idées de nombreux chimistes ont alimenté sa réflexion et comment leurs travaux ont détruit les objections et oppositions qui avaient prévalu jusqu’en 1860. Il souligne que le point de départ de sa recherche a été la nécessité de rendre son cours compréhensible par ses élèves. C’est un très bel exemple de l’orientation de la recherche par l’enseignement.

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Grimaux trace une biographie scientifique très complète de Cahours, son prédécesseur dans la chaire de chimie organique de l’École polytechnique. Il souligne ses apports aux avancées de la synthèse organique et aux avancées théoriques de la chimie (notions de fonction et de série organiques, loi d’Avogadro, valence).

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Proust et Berthollet se sont opposés dans la première décennie du XIX^e siècle au sujet de la définition de l’espèce chimique. Proust, qui avait occupé la chaire de chimie et métallurgie du Collège de Vergara en Espagne (1778-1880), avait eu à réaliser de nombreuses analyses de minéraux. Il s’était convaincu qu’une vraie combinaison chimique se distingue des innombrables mélanges par une composition élémentaire constante. Appelée loi de Proust ou loi des proportions définies, c’est la loi la plus fondamentale de la chimie. Il démontre dans cet article que les analyses d’échantillons de blendes naturelles soutiennent sa définition : « Le sulfure de zinc est souvent masqué par des oxydes et des sulfures étrangers ; de là des blendes rouges, noires, cendrées, verdâtres, etc. : on en a fait autant d’espèces. C’est comme si, pour faire l’histoire naturelle de la laine, on s’avisait de créer des espèces pour celles que l’on a teintes en rouge, en noir, en gris et en vert ».

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Le concept des acides et des bases occupe une place importante dans l’enseignement de la chimie : du collège à l’université, les élèves vont passer de la simple prise en compte des propriétés fonctionnelles (action sur les indicateurs et les matériaux) à la modélisation au niveau particulaire (molécules et ions). Il a également occupé une place centrale dans le développement des connaissances chimiques. Il a suscité ou accompagné des changements de cadres théoriques, ce qui a entraîné de profondes évolutions aussi bien au niveau des définitions des acides et des bases que de la représentation de leur action réciproque ou de leurs forces relatives. C’est à la longue histoire de cette construction qu’est consacré cet article.

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Dans son article de 1865 sur la constitution du benzène et des molécules aromatiques, Kekulé présentait son schéma comme une amélioration de ceux de Loschmidt et Crum-Brown. Dans un article publié l’année suivante aux « Annalen der Chemie », il pose la question de la symétrie du benzène qui peut être sénaire ou ternaire, c’est-à-dire respectivement représentée par un hexagone régulier ou un triangle isocèle, mais affirme sa préférence pour la représentation hexagonale. Dans les années qui suivent Dewar et Liebermann proposent d’autres structures. Kersaint commente ces différents points.

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Dans les avancées de la chimie postérieures à Lavoisier la distinction du mélange et du corps pur (composé), confondus jusque-là sous la dénomination de mixte, est fondamentale. Dès 1794, Joseph Louis Proust (1754-1826) établit que les combinaisons sont « assujetties » par « une loi de la nature » à une composition élémentaire constante et invariable. La loi de Proust ne s’imposera que vers 1810, au terme d’une longue controverse courtoise et ferme avec Claude Louis Berthollet (1748-1822). C’est l’époque ou Michel Eugène Chevreul (1786-1889) entreprend ses travaux sur les corps gras au cours desquels il observe et utilise l’existence de constantes physiques mesurables et reproductibles pour identifier une espèce chimique et contrôler sa pureté.

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