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Comment a évolué la physique-chimie au fil du temps ?

Par le 10/02/2007 Ressources > Physique-Chimie > Tout Niveau -PC > Histoire Sciences > L’Histoire de la Chimie

Préhistoire et Antiquité

Durant cette large période, la chimie était surtout utilisée pour son côté pratique dans le but de transformer la matière.

On a beaucoup de témoignages archéologiques de son utilisation à la préhistoire :

Détail de ces transformations

Les 4 éléments d'Aristote

Aristote (384 – 322 av. J.C.) ajoute à la notion d’intertransformation des éléments, déjà existante, une base logique à celle-ci en dotant chaque élément d’un couple de qualité le caractérisent comme suit : leur genèse

Schéma de transformation des éléments grace aux qualités

Démocrite (460 – 370 av. J.C.)

Ses vulgarisateurs furent Epicure (grec vivant de -341 à -270) et Lucrèce (Latin de -98 à -55) dans son De Natura Rerum (De la nature des choses).

Selon eux, la matière serait discontinue et formée d’entités élémentaires : les atomes (Etym : insécable). L’assemblage serait mécanique :

  • La cohésion d’un solide est due à l’entrelacement d’atomes crochus.
  • Les liquides sont caractérisés par des atomes lisses et ronds qui glissent facilement. Certains sont plus gros que d’autres (ex : l’huile passe plus difficilement que l’eau dans un filtre car l’huile a des atomes plus gros !).

Ces deux théories sont des théories totalement philosophiques (sans expérience justificatrice ou contre expérience). C’est la théorie élémentale qui va longtemps l’emporter (base de la culture des alchimistes), jusqu’à ce que l’atomisme réapparaisse sérieusement remanié au XIXe avec John Dalton (1766 – 1844), comme un système explicatif presque moderne.

L’Alchimie d’Alexandrie (IV e s. av. J.C.) à la Renaissance

Paracelse (1493 – 1541) qui ajoute le sel comme troisième principe.

  • Le Soufre principe est : ce qui est actif, chaud, dur : le masculin.
  • Le Mercure principe est : ce qui est passif, froid, malléable, volatile : le féminin.
  • Le Sel : Ce qui permet dans un corps d’unir le soufre et le mercure, et d’assurer la cohésion du résultat.

En effet, le sel empêche la putréfaction des viandes en empêchant le Mercure et le Soufre de se séparer et donc la décomposition…

Le sel de mer est principalement constitué de Sel : le sel reste symbole de vie.

Notons que René Descartes (1596 – 1650), lui n’était pas du même avis :

« Je souscris en tout point au jugement que Votre Excellence fait des chimistes et crois qu’ils ne font que dire des mots hors de l’usage commun pour faire semblant de savoir ce qu’ils ignorent. Selon mon opinion, leur sel, leur soufre et leur mercure ne diffèrent pas plus entre eux que les quatre éléments des philosophes, ni guère ni plus que l’eau diffère de la glace, de l’écume et de la neige, car je pense que tous les corps sont fait d’une même matière, qu’il n’y a rien qui fasse de la diversité entre eux ; sinon que les petites parties de cette matière ont d’autres figures, ou sont autrement arrangées que celle qui composent les autres. »

Paracelse (1493 – 1541), médecin suisse itinérant, se rend compte de l’importance de la pureté des médicaments.

Georg Bauer dit Agricola (1494 – 1555) est le fondateur de la chimie métallurgique ( » De Re Metallica «  : des choses métalliques).

Bernard Palissy (1499 – 1589), artiste (émaux,…) et expérimentateur (il brûla ses meubles et planchers pour alimenter ses fours : il mit ainsi au point la préparation de la faïence).

Jan Baptist Van Helmont (1577 – 1644) découvre l’état gazeux, individualise les différents gaz (avant, il n’en existait qu’un seul type : l’Air). Il met en évidence le gaz sylvestre (du bois) : le CO2 et pressent l’O2.

Robert Boyle (1627 – 1691) énonce le principe (tout comme l’Abbé Mariotte) « Pour un gaz, le produit de la pression par le volume est constant à température constante, pour un système fermé ».

Il rejette la théorie élémentale d’Aristote et propose une classification en corps simples, primitifs ou composés et en acides, sels ou alcalis.

Il introduit les premiers réactifs chimiques (utilisation du sirop de violette pour mettre en évidence l’acidité : c’est le premier indicateur coloré).

Jean Rey (1583 – 1645), médecin, publie en 1630 ses résultats sur plusieurs série d’observations et d’expériences :
« Quant on chauffe un métal à l’air, il se forme une chaux (= OXYDE )plus lourde que le métal. »
Cela n’a pourtant aucun écho jusqu’à sa réédition en 1777.

Pour Paracelse « Pendant la combustion, quelque chose quitte le métal, il devient plus dense »

Pour Boyle « Le feu a un certain poids absorbé par le métal »

Rey reconnaît donc que l’air prend part à la réaction :
« Il y a interaction entre l’air et la chaux d’où augmentation du poids et conservation de la matière »
Néanmoins, l’interprétation qu’il en donne est d’ordre mécanique.

Francis Bacon (1561 – 1626) exprime sa sympathie pour l’atomisme.

D. Sennert (1572 – 1637) tente une synthèse des théories élémentale et atomique.

René Descartes (1596 – 1650) émet une théorie corpusculaire non atomique. Pour lui la matière est constituée de tourbillons.

Pierre Gassendi (1592 – 1655) reprend les théories atomiques de l’Antiquité.

Néanmoins, aucun de ces hommes ne dépassera le concept de liaison mécanique entre deux atomes (atomes crochus…).

Explication de tout ce mouvement intellectuel et de tous ces changements :
La Renaissance est une réaction intellectuelle contre l’état de fait et le pouvoir ecclésiastique (Galilée, la Réforme avec Calvin et Luther, …). En effet, jusqu’à cette période, la recherche d’une explication autre que divine aux phénomènes naturels est interdite.

Il y a alors une modification des théories cosmologiques : héliocentrique avec Nicolas Copernic (1473 – 1543), et il y a avènement de l’expérimentation au détriment de la spéculation.

Nicolas Lémery (1645 – 1715) publie le 1er traité de chimie.

Isaac Newton (1642 – 1727) était essayeur à la Monnaie de Londres. Son travail l’a amené à s’intéresser longuement aux pratiques alchimiques. Ses travaux à ce sujet n’ont jamais été publiés de son vivant mais ont été récemment retrouvés.
Dans son ouvrage « L’Optique », il pose une série de questions et amène des éléments de réponses sous forme de conjectures.

Ainsi, à la Question 31, il caractérise la chimie comme étant le lieu de forces attractives et de forces répulsives qui peuvent se manifester à courte distance. Cela lui permet d’expliquer le déplacement d’un métal dans un sel par un autre métal, et propose ce qui constitue la première échelle d’oxydoréduction des métaux. Il explique l’élasticité des gaz, la cohésion des liquides et des solides,…

On arrive donc à une chimie corpusculaire dépassant le cadre des liaisons mécaniques.

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