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Paul Schützenberger

A. HENNINGER, La Revue Scientifique — 3 janvier 1880

Mis en ligne par Denis Blaizot le samedi 3 avril 2010

Le nombre des jeunes gens qui se livrent chez nous à une étude réellement sérieuse de la chimie est petit, et nous entendons les fabricants se plaindre fréquemment de la très grande difficulté de trouver des chimistes possédant une instruction théorique solide et étendue. Cet état des choses, qui n’est un mystère pour personne, a pour cause principale l’insuffisance de nos moyens d’instruction et surtout de nos laboratoires ; mais il nous semble qu’il doit être attribué aussi en partie au manque d’un traité de chimie un peu étendu.

Entre l’encyclopédie chimique, représentée par le Dictionnaire de chimie de M. Würtz, et les livres élémentaires assez nombreux, il y a place pour un traité moyen, un traité didactique, s’adressant à ceux qui veulent apprendre, sans pour cela être inutile à ceux qui savent. Autrefois nous étions riches en livres de ce genre. Les traités classiques de Thénard et de Berzelius, le traité magistral de chimie appliquée aux arts de M. Dumas, les traités de chimie organique de Liebig et de Gerhardt, qui ont marqué dans l’histoire de la science, et le traité de MM. Pelouze et Fremy, répondaient au but dont nous parlons. Le succès qu’ils ont trouvé témoignait de leur utilité. Ces livres, vieillis aujourd’hui, n’avaient pas été remplacés.

M. Schützenberger a entrepris l’œuvre colossale de combler cette lacune, et c’est le premier volume d’un grand traité de chimie générale en six volumes qu’il vient de nous donner [1].

Le savant professeur du Collège de France, ainsi qu’il le dit dans l’introduction, « n’a voulu présenter au public ni un traité complet résumant tous les résultats de l’expérience et donnant une place, quelque petite qu’elle soit, à chacun des nombreux composés connus, ni une chimie élémentaire répondant uniquement aux exigences d’un programme d’examen. Ces deux genres d’ouvrages ont chacun leur utilité réelle et distincte ; ils satisfont à un besoin particulier et facile à définir. Il lui a semblé qu’entre ces extrêmes il y avait une lacune à combler, un service à rendre. En s’adressant non à des débutants, mais à ceux dont l’éducation élémentaire est faite, il a cherché à grouper et il généraliser les réactions et les propriétés de divers ordres, de manière à ne rien négliger d’essentiel et à tenir compte de tout ce qui peut ressortir de sérieux de l’ensemble des connaissances acquises. Donner au lecteur une idée complète de la vaste science chimique, sans le noyer dans trop de détails, tel est le but qu’il s’est proposé. »

Un traité de chimie générale, même sous cette forme restreinte, représente, de nos jours, une somme de travail énorme, et il paraît presque incroyable qu’un seul homme puisse la fournir, dût-il y consacrer tout son temps. Gerhardt a employé les six dernières années de sa vie à la rédaction de son Traité de chimie organique, qui, cependant, n’avait que quatre volumes et a été écrit il y aura bientôt trente ans.

M. Schützenberger nous a habitués à cette puissance de travail. Tout en se créant une brillante position scientifique par des recherches variées, afférentes à toutes les branches de la chimie minérale, organique, biologique, industrielle, tout en se consacrant à ses devoirs de professeur, il a trouvé les loisirs suffisants pour publier successivement un Traité des matières colorantes en deux volumes ; un Traité de chimie biologique, un livre sur les Fermentations dans la Bibliothèque scientifique internationale, livre qui est arrivé en moins de quatre ans à sa troisième édition [2] ; et enfin le premier volume du Traité de chimie actuel.

M. Schützenberger a écrit avec une égale compétence sur ces sujets divers, et ses deux dernières publications donnent une idée nette de cet esprit original et logique qui a dirigé tous ses travaux.

Dans son remarquable livre sur les Fermentations, il se range avec conviction du côté des panspermistes par la raison que leurs expériences sont seules à l’abri de toute critique. « Une seule expérience qui prouve, par une réponse négative, que les infusions organiques, préservées des germes du dehors, ne donnent pas naissance à des infusoires, vaut mieux, scientifiquement parlant, que dix expériences tendant à établir le contraire. » Cependant M. Schützenberger ne professe pas un positivisme étroit et ne bannit nullement les hypothèses de la science. Lorsqu’il parle de la transformation d’un ferment en un autre avec les conditions du milieu, il ne rejette pas cette idée, encore purement hypothétique à l’heure présente, et ajoute même « qu’elle se relie à la théorie générale du transformisme qui a été appliquée aux organismes supérieurs, qu’à plus forte raison elle est applicable aux êtres les plus simples de la création vivante »,

Le même esprit scientifique domine le traité de chimie générale de M. Schützenberger. L’auteur emploie la notation basée sur les lois des densités de vapeurs, de l’isomorphisme, des chaleurs spécifiques, en un mût la notation que l’on désigne habituellement par le nom de notation atomique.

Il ne pouvait en être autrement. M. Schützenberger, avec l’immense majorité des savants, a adopté les idées théoriques introduites dans la science par les Dumas, les Gerhardt, les Wurtz, les Cannizzaro, les Williamson, les Kekulé. Dès ses débuts dans le professorat en Alsace, il les a faites siennes dans son enseignement, et si les progrès de l’âge ont substitué chez lui à la conviction par entraînement un examen plus sérieux et plus impartial, il n’en est pas moins resté profondément pénétré de la supériorité marquée de la notation atomique sur celle des équivalents.

Voici ses propres paroles : « Le système des équivalents adoptés dans l’enseignement classique en France est un système mixte et bâtard, tantôt basé sur les valeurs de substitution, tantôt, au contraire, allant en sens inverse des considérations de cet ordre, et accordant plus de valeur à celles d’où dérivent les poids atomiques. Pour le chlore, l’oxygène, le plomb, on prend l’équivalent de substitution ; pour l’azote, le phosphore, on adopte la valeur atomique triple. Pour le carbone, on choisit un nombre placé entre 3, l’équivalent de substitution, et 12, le poids atomique. C’est dire que les règles qui ont présidé aux choix sont arbitraires et multiples ; elles ne pouvaient pas conduire à un ensemble bien ordonné ; il est regrettable de voir certains savants influents se refuser à le rejeter. »

Ce passage est d’autant plus significatif, que l’auteur n’arrive à cette conclusion qu’à la suite d’une critique sérieuse, parfois même sévère, des différents arguments sur lesquels on a fondé la notation atomique. M. Schützenberger est positiviste, mais il ne rejette pas sans discussion l’hypothèse des atomes . « En chimie, les choses se passent, dit-il, comme si des atomes ou des particules s’attiraient et se soudaient pour former des molécules complexes. » Newton, en expliquant le système du monde par l’attraction universelle, a eu soin d’ajouter que les choses se passent comme si les masses s’attiraient mutuellement à distance. De même en physique les choses se passent comme si les phénomènes lumineux et calorifiques étaient produits par des vibrations de l’éther.

L’attraction universelle, l’éther, les atomes sont des hypothèses, personne ne soutiendra le contraire ; mais ces hypothèses expliquent si naturellement les phénomènes astronomiques, physiques et chimiques, que le corps de doctrines auquel elles servent de base mérite bien le nom de théorie. Loin de nous la pensée de vouloir mettre au même rang ces trois hypothèses. En astronomie et en physique, on déduit mathématiquement les faits d’une hypothèse primordiale unique. La chimie n’est pas encore aussi bien partagée ; il ne suffit pas, en effet, pour expliquer tous les faits, de dire : La matière est formée d’atomes élémentaires, identiques pour un même corps, distincts d’un corps simple à un autre. Il faut attribuer à chaque atome des forces attractives spéciales, variables avec chaque élément, lorsqu’on veut rendre compte de l’affinité. Autant d’hypothèses secondaires !

Ces forces occultes résident peut-être dans la forme des mouvements dont sont animés les atomes, mais il est impossible à l’heure présente, d’aller plus loin.« Les conquêtes de la thermochimie sont là comme une preuve certaine des relations intimes qui existent entre une réaction chimique et les manifestations de la chaleur, de l’électricité et de la lumière. Aussi tout le monde sent que nous vivons en pleine période de transformation, et il paraît établi aujourd’hui que l’avenir de la chimie est du côté de la théorie dynamique », comme le dit si bien M. Schützenberger.

Comme en astronomie et en physique, l’apparition d’une hypothèse a imprimé à la chimie un mouvement considérable. Toutes les lois numériques fondamentales, la loi de la conservation du poids de la matière mise en jeu dans les réactions, la loi des proportions fixes, définies et multiples, la loi de Gay-Lussac sur les volumes du gaz qui se combinent, la loi sur les relations en Ire les densités du gaz et des vapeurs avec les proportions fixes découlent naturellement de l’hypothèse de Dalton. Aussi croyons-nous que M. Schützenberger ne reconnaît pas à sa juste valeur l’influence qu’elle a exercée sur la marche de la science, en disant que les découvertes les plus importantes sont dues à l’expérience seule. Oui, c’est de l’expérience qu’elles sont nées, mais l’idée de l’expérience a été inspirée, souvent d’une manière inconsciente, par l’hypothèse atomique.

Quoi qu’il en soit, il est indéniable aujourd’hui, malgré les assertions que l’on a formulées, que l’hypothèse des atomes et la théorie dite atomique sont indépendantes l’une de l’autre. Que l’atome de Dalton vienne à disparaître, qu’il soit remplacé par une matière continue, divisée en surfaces nodales et fermées (atomes de vibration) ou par une portion de matière constituée d’une manière quelconque, il n’en est pas moins vrai que les poids relatifs de ces portions limitées, c’est-a-dire les poids atomiques et toutes les idées qui s’y rattachent, seront conservés, comme la notation atomique a maintenu l’idée de l’équivalence en lui rendant le sens primitif et rigoureux. M. Schützenberger s’explique à cet égard de la manière la plus formelle : « Avant d’aller plus loin, disons-le tout de suite et disons-le bien haut, afin qu’il n’y ait pas de confusion possible et que tout le monde puisse l’entendre, entre ce qu’on appelle aujourd’hui théorie atomique et notation atomique, théorie et notation que nous avons cru devoir adopter avec la majorité des chimistes, et la très ancienne hypothèse des atomes et de la matière discontinue, il n’y a qu’un lien excessivement lâche.

« La notion des atomes et de la matière discontinue est une hypothèse et rien de plus.

« La théorie atomique et les notations qu’elle a adoptées procèdent au contraire uniquement de l’expérience, comme l’a fait ressortir avec tant de vérité M. Wurtz dans sa Théorie atomique [3] ; elle est fondée sur des faits certains, indéniables,dont elle tire des déductions légitimes. Elle est indépendante de l’hypothèse des atomes, et ne s’y rattache que par un langage figuré et Une nomenclature dont il y aurait peut-être avantage à la débarrasser. »

Nous souscrivons des deux mains à Gel ! paroles convaincues que M. Schützenberger inscrit en tête de son livre, et nous l’en félicitons. Dans le corps de l’ouvrage, « consacré surtout à grouper les faits expérimentaux et à en tirer des conséquences légitimes, on fera tout à fait abstraction des spéculations encore hypothétiques sur la nature des corps. »

Pour faciliter au lecteur l’intelligence du livre, l’auteur a même sacrifié à l’unité, en employant deux langages, et en mettant en regard les formules écrites dans la notation atomique et dans celle des équivalents que « l’on a cru devoir conserver dans l’enseignement classique en France pour des raisons de prudence scientifique », Comme mesure de transition, cette tentative nous parait louable, quoique nous eussions préféré trouver un système de notation uniforme. En science, le moyen terme n’est pas toujours le meilleur.

Maintenant que nous connaissons les idées de l’auteur sur ces questions difficiles, délicates et, par cela même, passionnantes, qui divisent encore en France les écoles de chimie, examinons rapidement les matières contenues dans le livre.

Après une préface remarquable à plus d’un point de vue et dont nous avons cité quelques passages, l’auteur aborde l’étude des phénomènes généraux dont s’occupe la chimie.

Dans un premier chapitre, il considère les changements d’état physique des corps et leur changement d’état allotropique comme des phénomènes semblables, par la raison que, « dans l’un et l’autre cas, le poids de la substance qui se modifie ne varie pas, et que la transformation est accompagnée d’une production ou d’une destruction de chaleur mesurable et constante pour l’unité de poids de chaque substance »

Si on se place exclusivement à ce point de vue, la combinaison et la décomposition chimiques doivent être rapprochées de ces phénomènes, et, en effet, l’auteur les envisage, avec M. H. Sainte-Claire Deville, comme des changements d’état. La liquéfaction de la vapeur d’eau, la transformation de l’oxygène en modification allotropique, ozone, la combinaison chimique de l’hydrogène et de l’oxygène, avec production d’eau, seraient des phénomènes similaires. Cette idée, tout en étant discutable, présente un côté philosophique ; elle paraît être en harmonie avec la tendance de la science moderne à ramener toutes les manifestations des forces à une unité, au mouvement.

Et pourtant les trois ordres de phénomènes doivent être distingués, si l’on envisage les propriétés des produits résultant ; aussi M. Schützenberger se hâte-t-il d’ajouter que les changements, lors de la combinaison chimique, sont relativement stables et d’une nature spéciale. Peut-être conviendrait-il aussi de séparer, plus nettement que l’auteur ne l’a fait, l’allotropie du simple changement d’état physique. Nous savons à l’heure actuelle que l’ozone ne représente que de l’oxygène condensé, ou, en d’autres termes, de l’oxygène combiné avec lui-même, comme la paraldéhyde constitue de l’aldéhyde condensée. Or ces phénomènes de polymérie sont de véritables combinaisons chimiques engendrant des substances douées de propriétés physiques et chimiques nouvelles, bien distinctes de celles du corps générateur.

L’auteur étudie ensuite successivement la nomenclature et les symboles chimiques, les caractères physiques des corps, l’affinité et les phénomènes chimiques en général ; les lois numériques ou rapports pondérables suivant lesquels s’effectuent les combinaisons chimiques ; la détermination des véritables équivalents et des poids atomiques ; enfin les phénomènes de thermochimie. Parmi ces chapitres, qui forment environ la tiers du volume, plusieurs traitent de la chimie physique, c’est-à-dire de l’ensemble de ces phénomènes qui forment les confins des deux sciences, et qui, pour cette raison, avaient été généralement exposés d’une manière insuffisante, et dans les traités de physique et dans les traités de chimie. L’intérêt de ce chapitre se trouve donc rehaussé, et l’auteur en lui consacrant une large place a pu présenter les derniers progrès accomplis.

Le chapitre traitant de l’affinité nous a beaucoup frappé. Après un exposé historique et critique des idées qui ont successivement eu cours dans la science sur la nature de l’affinité, exposé que nous regrettons de ne pouvoir mettre sous les yeux du lecteur, l’auteur arrive à l’étude de la combinaison, de la décomposition simple, et, par échange, de la dissociation enfin. La découverte si féconde de M. H. Sainte-Claire Deville et les recherches de MM. Debray, Troost, Hautefeuille, Lemoine, Isambert, sont longuement exposées, et la théorie mathématique de la dissociation est indiquée. Lorsque l’auteur établit que, dans un système homogène gazeux, l’excès de l’un des composants augmente la stabilité du composé et abaisse par conséquent la limite de dissociation, le nom de M. Wurtz, qui est attaché à cette découverte, aurait dû. être mentionné.

Dans la seconde partie du livre, nous trouvons des généralités sur les propriétés physiques et chimiques des éléments. Les méthodes expérimentales de la spectroscopie sont décrites assez longuement et les perfectionnements récents sont indiqués. L’auteur passe ensuite à l’étude des propriétés chimiques des corps simples et, n’envisageant que l’action mutuelle de deux éléments, il examine les conditions déterminantes des phénomènes chimiques, le dégagement ou l’absorption de chaleur qui les accompagne, enfin la constitution et les fonctions des composés résultants. Un exposé des idées de MM. Dumas, Lothar-Meyer et Mendeleïev [4], sur la classification des corps simples et sur les relations numériques entre leurs poids atomiques, termine la seconde partie. L’auteur y fait entrevoir les difficultés que présente la classification des éléments et montre les imperfections des différents systèmes que l’on a proposés. Il se contente d’indiquer la voie qui pourrait conduire à une classification naturelle ; mais immédiatement, effrayé des difficultés, il renonce à s’y aventurer ; il énumère les obstacles qu’elle rencontrerait en pratique et conclut « qu’elle romprait d’une façon trop radicale avec les traditions de l’enseignement classique ».

Après mûre réflexion, il adopte la classification fondée sur l’atomicité, en y apportant quelques Modifications légères.

Avec M. Dumas, il divise les métalloïdes en cinq familles, en joignant le bismuth à la famille de l’azote. Cette concession accordée aux analogies chimiques, l’auteur aurait dû faire un pas de plus et ranger dans cette même famille de l’azote le vanadium, le niobium et le tantale ; et dans la famille du carbone le titane, l’étain et le zirconium, corps simples qu’il classe parmi les métaux. Notre objection nous paraît d’autant plus fondée que l’auteur, en étudiant ces corps simples en particulier, fait ressortir leurs ressemblances chimiques avec les métalloïdes.

Dans la classification des métaux, M. Schützenberger a introduit plusieurs modifications. Il a séparé l’argent et des métaux alcalins et du mercure, pour le rapprocher de l’or ; de même l’indium se trouve placé à côté du cadmium et éloigné par conséquent de l’aluminium et du gallium auxquels le relient cependant bien des analogies.

Ces différences montrent une fois de plus que la véritable classification des éléments est encore à trouver.

La troisième et dernière partie du premier volume est consacrée à l’étude particulière des éléments, métalloïdes et métaux. Après quelques indications historiques touchant la découverte du corps simple, l’auteur en étudie successivement les propriétés physiques, l’état naturel, la préparation, les propriétés chimiques, la détermination du poids atomique, les applications et enfin la recherche analytique et le dosage. L’extraction industrielle du corps simple est toujours indiquée avec des détails très suffisants. L’étude de chaque famille est précédée d’un aperçu des propriétés communes aux corps qu’elle comprend. La description est claire et condensée, les chapitres sont riches en renseignements. De nombreuses figures copiées, en grande partie, d’après les figures des mémoires originaux, sont intercalées dans le texte. L’exécution typographique est belle, et à ce point de vue le nouveau traité se fera remarquer parmi les livres de science.

Le tome II du traité de M. Schützenberger est rédigé en entier et sera. publié sous peu. Il renfermera l’histoire chimique des combinaisons des métalloïdes entre eux.

Les tomes III, IV et V seront consacrés à la chimie orgaanique et à la chimie biologique. Le tome VI, enfin, comprendra l’étude des combinaisons des métaux.

Ce plan général de l’ouvrage diffère totalement de celui qui est adopté dans les livres élémentaires ; il nous parait conforme aux tendances de la chimie moderne : ranger les corps organiques immédiatement à la suite des métalloïdes et avant les métaux, n’est-ce pas faire disparaitre radicalement la barrière entre la chimie des corps minéraux et la chimie dite organique ?

L’originalité de vues dont M. Schützenberger a fait preuve dans ses travaux se retrouve à maints endroits de son beau livre. On voit que l’auteur ne s’est inspiré directement du traité d’aucun de ses prédécesseurs, laissant ainsi libre cours à son esprit. Nous le répétons, l’œuvre de M. Schützenberger, œuvre utile, bien ordonnée et profondément savante, est conçue et exécutée avec originalité. Ce n’est pas le moindre éloge que nous puissions en faire.

A. HENNINGER,

Agrégé à la Faculté de médecine de Paris.


[1Traité de chimie générale, comprenant les principales applications de la chimie aux sciences biologiques et aux arts industriels, par M. Paul Schutzenberger, professeur au Collège de France. Tome premier. 1 vol. in-8° de 736 pages, chez Hachette et Cie, Paris, 1880.

[2Les Fermentations, par P. Schützenberger, professeur au Collège de France. Troisième édition. 1 vol. in-8° avec 28 figures dans le texte, faisant partie de la Bibliothèque scientifique internationale (Paris, Germer Baillière et Cie). Relié en toile anglaise, 6 fr.

[3La Théorie atomique. par AD. WURTZ, membre de l’Institut, doyen honoraire de la Faculté de médecine et professeur à la Faculté des sciences de Paris. 1 vol. in·8° faisant partie de la Bibliothèque scientifique internationale, (Paris, Germer Baillière et Cie). Relié en toile anglaise, 6 fr.

[4Voyez un article de M. A. Gauthier, relatif aux idées de M. Mendeleïev sur le classement et les rapports des corps simples, dans la Revue scientifique du 5 août 1876, 2e série ; t. XII p. 121

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