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L’École normale de l’an III. Vol. 3, Leçons de physique, de chimie, d’histoire naturelle

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Étienne Guyon

Leçons de chimie de Berthollet

Introduction

Bernadette Bensaude-Vincent, Patrice Bret et Pere Grapi

Texte intégral

  • 1 M. Goupil, Le Chimiste Claude-Louis Berthollet 1748-1822. Sa vie, son œuvre, Paris, Vrin, 1977. No (...)

1L’étude pionnière de Michelle Goupil sur la vie et l’œuvre de Berthollet a souligné l’importance des leçons à l’École normale de l’an III dans son parcours intellectuel1. L’historien qui connaît la suite de son œuvre y voit en effet un point d’inflexion, un moment singulier où, en pleine tourmente révolutionnaire, mettant en ordre ses idées pour donner un cours, Berthollet ébauche une théorie générale de l’acte chimique propre à révolutionner en profondeur la science qu’il enseigne. Ce cours illustre la créativité de l’entreprise pédagogique, de manière aussi exemplaire que la découverte du système périodique des éléments par Mendeleev lors de la rédaction d’un traité de chimie générale pour ses étudiants. Il faut pourtant résister à la tentation de lire ces leçons au futur, comme le germe d’une chimie encore à naître, et tenter d’abord de les entendre comme les auditeurs de Berthollet. Qu’ils soient instruits ou novices, ils sont en attente d’un exposé des connaissances acquises au lendemain d’une révolution qui a transformé la chimie. Or ce bilan se présente à eux sous la forme d’un plan original esquissé par le professeur sur un terrain bouleversé où se dressent quelques rares piliers encore mal stabilisés, toujours controversés, où rien ne semble figé, solidifié. Afin de restituer quelque chose de l’étonnement, de la perplexité, qui a pu saisir les élèves, on s’est efforcé de présenter ces leçons dans leur double dimension de bilan sur l’état de la chimie en 1795, et de chantier ouvert aux aventures intellectuelles.

2Voyons d’abord quelle est la trajectoire sociale, intellectuelle et politique qui a conduit Berthollet à figurer parmi les quelques professeurs sélectionnés pour enseigner à l’École normale.

Le parcours de Berthollet

  • 2 C.-L. Berthollet, « Mémoire sur l’acide marin déphlogistiqué », Observations sur la physique, 26, (...)
  • 3 P. Bret, « Les origines et l'organisation éditoriale des Annales de chimie (1787-1791) », in Œuvre (...)

3Comme beaucoup de ses contemporains, Claude-Louis Berthollet est venu à la chimie par la médecine. Né en 1748 à Talloires, près d’Annecy, dans une famille bourgeoise savoyarde, il fait des études de médecine à Turin, capitale du Piémont, auquel appartenait la Savoie. En 1770, il s’installe à Paris où il entre comme « médecin ordinaire » dans la maison du duc d’Orléans. Pendant quinze ans, tout en exerçant la médecine avec une clientèle privée, Berthollet conduit des recherches chimiques dans le laboratoire que le duc d’Orléans met à la disposition de ses protégés. C’est l’époque où les chimistes de toute l’Europe se passionnent pour la collecte des « airs », mettent au point des appareils pour les recueillir, les mesurer et des batteries de tests pour identifier leurs propriétés chimiques ou thérapeutiques. Ce nouveau front de recherche est si actif que Pierre-Joseph Macquer, qui avait consacré une demi-page à l’article « Gaz » dans son Dictionnaire de chimie paru en 1766, ajoute cent pages sur le sujet dans la deuxième édition de 1778. Comme d’autres chimistes, Berthollet s’engage dans la course aux airs et commence par une étude de l’« air fixe » (dioxyde de carbone) puis passe à « l’air inflammable » (hydrogène) et à « l’air déphlogistiqué » (oxygène) – tous gaz qu’il caractérise dans le cadre de la théorie du phlogistique telle qu’elle est exposée par Macquer. En 1776, Berthollet est en mesure d’exposer devant l’Académie royale des sciences un long mémoire intitulé Observations sur l’air et, en 1779, un mémoire sur la cause de la causticité que Lavoisier rapporte en conseillant à l’auteur de ne pas trop abuser du phlogistique. En 1780, après avoir présenté un grand nombre de mémoires en quelques semaines, Berthollet entre à l’Académie comme adjoint chimiste. Dès lors, il se trouve en contact fréquent avec Lavoisier et collabore régulièrement avec lui dans la rédaction des rapports de routine sur divers sujets. A la faveur de la réorganisation de l’Académie en 1785, il devient associé dans la classe de chimie. Il présente ses premiers travaux sur la composition de l’ammoniac, et il est l’un des commissaires témoins de l’expérience solennelle d’analyse et de synthèse de l’eau menée par Lavoisier et Meusnier (voir l’annexe, « Synthèse de l’eau », p. 593). Le 6 avril suivant, présentant devant l’Académie ses expériences sur la formation de l’acide marin déphlogistiqué – qui deviendra le chlore – par action de « la » manganèse (dioxyde de manganèse) sur l’acide marin (acide chlorhydrique), il en propose successivement deux interprétations : l’une dans la théorie du phlogistique (perte de phlogistique de l’acide marin), l’autre dans la théorie lavoisienne (combinaison de l’acide marin avec l’air vital, futur oxygène). Il conclut que la théorie de Lavoisier lui semble plus convaincante2. Ainsi apparaît-il comme la première personnalité parmi les chimistes français à se rallier publiquement aux vues de Lavoisier. À l’hiver 1787, quand Louis-Bernard Guyton de Morveau arrive à Paris avec son projet de réforme de la nomenclature qu’il soumet à discussion et révision de la part de ses collègues parisiens, Berthollet se trouve associé à la petite équipe qui entreprend d’élaborer en quatre mois une Méthode de nomenclature chimique alignée sur la théorie lavoisienne (voir l’annexe, « Nomenclature chimique », p. 598). Le groupe s’attache aussitôt à réfuter systématiquement l’Essai sur le phlogistique et la constitution des acides de Richard Kirwan à coup de notes sur la traduction française due à Marie-Anne Paulze Lavoisier et publiée en 1788. En 1789, Berthollet anime le comité de rédaction des Annales de chimie, revue créée par les disciples de Lavoisier pour diffuser la théorie antiphlogistique et dirigée par Pierre-Auguste Adet3. Bref, Berthollet semble pleinement solidaire de Lavoisier, engagé à ses côtés dans la bataille antiphlogistique. En janvier 1792, il sera élu pensionnaire de la classe de chimie de l’Académie des sciences en remplacement de Lavoisier, devenu trésorier.

  • 4 C.-L. Berthollet, Éléments de l’art de la teinture, 2 vol., Paris, 1791, 2e éd., Paris, 1804. Voir (...)

4Entre temps, en 1784, Berthollet a pris le poste de directeur des teintures à la manufacture des Gobelins. Ce poste d’expert très enviable, successivement occupé par Jean Hellot, puis Macquer, assure 6 000 livres de rente annuelle. En 1785, Berthollet quitte son poste de médecin attaché au duc d’Orléans pour s’engager dans l’étude des teintures ; il visite les ateliers, conduit des expériences en laboratoire et en grand. Le contrat de la manufacture des Gobelins stipule que le conseiller doit non seulement examiner les inventions soumises à la manufacture concernant le traitement des tissus mais aussi rédiger un traité théorique et pratique de l’art des teintures, que Macquer n’a pas réalisé. C’est dans ce cadre que Berthollet démontre en 1787 les propriétés décolorantes du futur chlore et met au point un procédé de blanchiment industriel qui deviendra bientôt célèbre. En 1791, Berthollet publie Éléments de l’art de la teinture, ouvrage traduit en anglais, en allemand et en espagnol qui deviendra « la » référence et sera cité jusqu’au milieu du xixe siècle4. Berthollet y décrit les procédés artisanaux en les interprétant dans le cadre de la nouvelle chimie. Plus qu’il n’innove, il classe, systématise et rend intelligibles des techniques déjà opérantes, signalant des lacunes au passage. Il illustre ainsi une configuration bien précise, en honneur à l’Académie, où la science se place en position de guide qui éclaire la technique.

  • 5 Sur la mobilisation des savants auprès du pouvoir, voir N. et J. Dhombres, Naissance d’un nouveau (...)

5C’est ce type de rapports que Berthollet déploie avec d’autres collègues académiciens lorsque la Révolution française mobilise les savants au service de la patrie en danger5. Bien que récemment installé dans sa maison de campagne d’Aulnay, où il a aménagé un laboratoire, Berthollet demeure à Paris durant la période révolutionnaire, même la plus troublée. Contrairement à ses collègues Monge et Fourcroy, il n’occupe jamais de position politique officielle et ne sollicite aucun mandat électif national, mais cela ne signifie pas qu’il reste à l’écart. Le 9 avril 1793, la première décision du Comité de salut public, présidé par Guyton, le mobilise avec Fourcroy et Périer dans une commission chargée de « rechercher et éprouver de nouveaux moyens de défense ». Il participe avec zèle à plusieurs autres commissions d’experts qui prennent le relais des anciennes commissions académiques et devient membre du Bureau de consultation des arts et métiers dès 1791, membre de la Commission temporaire des arts et de la Commission des poids et mesures en 1793. Il exerce même des responsabilités administratives au plus haut niveau, comme membre de la Commission des monnaies en 1792, puis administrateur de la Monnaie de 1795 à 1799, ou membre de la Commission d’agriculture et des arts en 1794, l’une des douze commissions exécutives qui remplacent les ministères pendant un an et demi.

  • 6 C.-L. Berthollet, « Sur la décomposition du nitre », mémoire lu à l’Académie en janvier et février (...)

6Mais c’est surtout à la section des armes du Comité de salut public que Berthollet déploie toute son énergie, notamment dans l’animation du bureau des Poudres, sous l’autorité de Claude-Antoine Prieur de la Côte-d’Or, disciple et parent de Guyton, qui poursuit son œuvre au Comité. La participation de Berthollet à l’effort de guerre illustre la manière dont il va et vient entre les recherches fondamentales et des recherches appliquées. Il n’en était pas à ses premiers pas dans le monde des poudres et des explosifs. En effet, dès 1781, il avait étudié la composition du salpêtre (nitrate de potassium), devenant un spécialiste reconnu de la question, membre de plusieurs commissions sur le sujet dans les dernières années de l’Académie, parfois à la demande du gouvernement6. À partir de décembre 1793, il supervise la collecte du salpêtre, son raffinage et la fabrication de la poudre de guerre. Pour assurer l’approvisionnement en poudre dont la nation a grand besoin, il active les réseaux des chimistes, faisant notamment appel à ses disciples ou à Jean-Antoine Chaptal, qu’il appelle à Paris. Enfin, au printemps 1794, Berthollet supervise la mise en place de la raffinerie de salpêtre de Saint-Germain-des-Prés, où il introduit de nouveaux procédés de raffinage. C’est au cours de ces travaux fort appliqués qu’il constate une anomalie : au fur et à mesure que la concentration de salpêtre dans les eaux de lavage augmente, sa capacité à dissoudre le salpêtre brut diminue. Cette observation est l’un des indices qui vont le conduire à renoncer à l’idée d’une affinité absolue gouvernant la dissolution.

  • 7 Sur cet épisode voir P. Bret, « Une tentative d’exploitation militaire de la recherche en chimie : (...)

7Mais en 1793-1794, Berthollet n’a guère le temps de réviser la théorie des affinités car d’autres urgences l’appellent. D’une part, le Comité a décidé d’utiliser les aérostats pour observer les mouvements des troupes ennemies ; et il impose de ne pas obtenir l’hydrogène par le procédé ordinaire – réaction de l’acide sulfurique dilué sur le métal – car la production d’acide sulfurique consomme trop de salpêtre, qu’il faut réserver pour la poudre. En septembre 1793, avec Monge, Guyton, Fourcroy, Lavoisier et Périer, Berthollet participe à la commission chargée d’expérimenter en grand la production d’hydrogène selon la méthode de laboratoire utilisée par Lavoisier et Meusnier en 1784 et 1785. D’autre part, il faut de l’acier pour les lames de sabre. Berthollet, Monge et Alexandre-Théophile Vandermonde, ayant travaillé ensemble la question en 1786, sont chargés de rédiger en toute hâte un ouvrage pratique, accessible aux ouvriers. L’ouvrage est prêt et publié en 1793. Enfin, parallèlement à son action pour accroître la production du traditionnel salpêtre, Berthollet cherche à utiliser un nouveau produit issu de ses recherches antérieures. En 1787, au cours de ses expériences sur l’acide marin déphlogistiqué (chlore), il avait découvert un nouveau sel qu’il avait nommé « muriate oxygéné de potasse » conformément aux principes de la nomenclature en cours d’élaboration. Ce sel (chlorate de potassium), ayant la propriété de détoner alors que jusqu’alors cette propriété n’était reconnue qu’aux sels de nitre, Berthollet le présente comme un candidat potentiel pour remplacer la poudre noire au salpêtre. Lavoisier, alors régisseur des poudres et salpêtres, envisage sérieusement cette suggestion et Berthollet se voit chargé par le gouvernement de conduire des essais officiels7. Las ! le 27 octobre 1788, lors d’une production expérimentale, un « funeste accident » se produit à la poudrerie d’Essonnes, coûtant la vie à deux participants et auquel Berthollet, Lavoisier et sa femme échappent de justesse. Le projet d’une poudre de muriate est alors officiellement abandonné, bien que Lavoisier et Berthollet poursuivent leurs recherches en laboratoire. Il est réveillé quatre ans plus tard après la déclaration de guerre en avril 1792. À la demande de Guyton, Berthollet supervise la reprise de la production expérimentale. Un nouvel accident, au printemps 1793, l’engage à renoncer, le muriate oxygéné de potasse étant décidément un sel trop instable pour remplacer le salpêtre dans la poudre. C’est compter sans la machine mise en route. Le programme se poursuit, au prix d’un changement d’objectif : il ne s’agit plus de remplacer la poudre noire, mais de fabriquer des explosifs pour charger les obus imaginés par Choderlos de Laclos. Après des essais comparatifs durant l’été 1793, Berthollet est chargé d’en organiser la production en grand dans un centre d’épreuves secrètes d’artillerie créé à Meudon. Là, pendant deux ans, son assistant Jean-Joseph Welter parviendra à fabriquer des obus de muriate par milliers.

8Mais le besoin en salpêtre reste tellement pressant que le Comité de salut public a invité les citoyens à collecter le salpêtre dans leurs habitations et leur fait donner des rudiments de connaissances pour le traiter sous forme d’instructions et de cours : en février 1794, sont ainsi institués les « cours révolutionnaires » dont le programme est annoncé en ces termes : « Mort aux tyrans. Programme des cours révolutionnaires sur la fabrication des salpêtres, des poudres et des canons ». Monge et Hassenfratz y enseignent la fabrication des canons, tandis que Berthollet, Guyton de Morveau et Fourcroy se chargent d’enseigner la préparation de la poudre.

Les leçons de l’École normale : un essai pédagogique

9Telles sont les circonstances révolutionnaires qui poussèrent ce médecin, conseiller d’une manufacture royale, vers l’enseignement. Ce ne fut qu’un bref épisode dans sa longue carrière. Avant comme après la Révolution, Berthollet est avant tout un chercheur, travaillant dans son laboratoire privé, ou dans sa bibliothèque, entouré de quelques collègues. Or voici qu’il doit pour la première fois exposer les grandes lignes de la discipline qu’il pratique depuis quinze ans devant un auditoire nombreux, tout à fait hétérogène et, de plus, mal installé dans des locaux trop étroits.

  • 8 Voir la quatrième leçon sur la lumière, p. 284-285.
  • 9 Voir par exemple la huitième leçon sur le nitre où Berthollet précise que les élèves devront détai (...)
  • 10 Cette démarche pédagogique suscite d'ailleurs une protestation de l'un des auditeurs, Latapie, qui (...)

10L’ensemble des douze leçons est relativement court par rapport aux leçons d’Haüy et de Daubenton, avec deux séances de débat seulement. Les choix pédagogiques de Berthollet sont clairement définis en première séance. Dans l’introduction de la première leçon, il précise qu’il suppose des connaissances déjà acquises chez les auditeurs. Et au fil des séances, il devient manifeste qu’il présuppose une bonne connaissance des ouvrages élémentaires de même qu’une certaine familiarité avec les opérations de préparation et de purification des substances. Berthollet se représente son auditoire comme formé de chimistes déjà avancés appelés à conduire des recherches utiles comme à instruire le peuple. A eux revient la tâche de répandre les lumières de la chimie aux élèves, au distillateur, au teinturier, à la ménagère8. Quant au formateur de formateurs, sa mission n’est pas de délivrer des connaissances de base mais plutôt de dégager des vues générales, un programme-cadre dont les futurs instructeurs pourront s’inspirer pour construire des cours élémentaires. Pour Berthollet, comme pour Haüy, il est clair que le cours délivré à l’Ecole normale ne constitue pas un prototype des cours élémentaires que les élèves auront à enseigner. Mais alors qu’Haüy précise que son cours est plus vaste que les cours élémentaires, Berthollet, lui, suggère que les cours élémentaires devront être plus détaillés que le sien9. En effet, Berthollet fait tout pour installer un fossé entre un exposé des recherches avancées en chimie et un exposé élémentaire didactique. Après avoir souligné que l’on doit aborder l’étude des phénomènes de la nature sous divers points de vue pour faciliter l’organisation des idées chez les élèves aussi bien que pour chercher des choses nouvelles, que l’on doit faire découvrir les propriétés chimiques de substances à partir d’expériences pratiques, Berthollet attaque son programme par des considérations théoriques très générales sur les affinités10.

11La première leçon est consacrée à une définition générale de la chimie, aux règles à observer pour l’enseigner ainsi qu’à un premier essai de construction d’une théorie générale de l’acte chimique, fondé sur la notion d’affinité. En procédant du général au particulier, Berthollet adopte un plan très classique que l’on trouve dans la tradition des traités de chimie du xviiie siècle. Après ces chapitres généraux introductifs, il se lance dans l’étude des corps simples ou éléments. Berthollet se distingue néanmoins en ce qu’il donne priorité à l’énoncé des lois générales sur l’ordre du simple au complexe, qui fut adopté, bien avant Lavoisier, par Macquer par exemple dans ses Éléments de chimie théorique dès 1749. Au lieu de centrer tout l’exposé sur le va-et-vient entre corps simples et composés, comme le propose Lavoisier dans son Traité élémentaire, Berthollet conçoit plutôt l’étude des corps simples et composés comme un terrain pour tester la validité des lois générales : « L’attraction chimique luttant contre la force expansive du calorique est donc le principe de tous les phénomènes chimiques : pour en suivre l’application, considérons les propriétés des corps les plus simples, et surtout de ceux qui, entrant dans la composition des autres substances, influent sur leurs propriétés. » (programme, p. 256).

12Berthollet esquisse une sorte de fresque de l’évolution de la chimie en trois temps. La première période, qu’il nomme la « chimie philosophique », se définit par la découverte – non attribuée ni datée – d’une force unique responsable des affinités simples ou électives, de l’affinité de composition et de l’affinité d’agrégation. La « deuxième époque » de la chimie commence avec les tables de rapports d’Etienne-François Geoffroy (1718) et la troisième avec les Attractions électives de Bergman (1775) dont Berthollet fait un modèle de lecture pour les élèves. Berthollet ajoute au tableau la distinction entre affinités « divellentes » qui concourent à rompre les liaisons et affinités « quiescentes » qui conservent les combinaisons. A peine livré ce « kit » de concepts généraux, outils nécessaires à l’explication des réactions chimiques, Berthollet consacre la deuxième leçon à une revue des erreurs et anomalies en insistant sur leur vertu pédagogique : « Insistez, citoyens, à faire connaître à vos élèves les sources des erreurs. » Erreurs et anomalies perturbant la belle ordonnance générale sont un excellent antidote à l’esprit de système. Ici pointe la contribution personnelle de Berthollet et le sens de son œuvre : repérer les anomalies et tenter de les ramener à des phénomènes généraux.

13Avec la troisième leçon, consacrée à la chaleur, et la quatrième consacrée à la lumière, on se trouve dans un paysage plus traditionnel. Le calorique, ou substance de la chaleur, est, en effet, le premier des corps simples présenté dans les livres de chimie de Lavoisier, Fourcroy, Chaptal et il en sera ainsi dans tous les cours et livres durant plusieurs décennies. La notion de calorique intervient dans les cours de physique comme dans ceux d’histoire naturelle (voir l’annexe, « Calorique », p. 586). Mais Haüy et Daubenton abordent son étude après Berthollet et n’en présentent que les effets. C’est donc à la chimie que revient l’étude de sa nature et de ses propriétés. Berthollet commence par évoquer « l’utile supposition » du phlogistique ou feu combiné par Georg-Ernst Stahl, les travaux de William Cullen sur la baisse de température qui accompagne l’évaporation, de Joseph Black sur la chaleur latente, les efforts d’Adair Crawford et enfin les travaux de Laplace et Lavoisier pour déterminer la chaleur spécifique des corps. Cette approche historique introduit une discussion sur la nature de la chaleur. Berthollet énonce la règle générale de sa méthode – ne pas faire d’hypothèse – et aussitôt l’exception – il adhère à l’hypothèse du calorique. Cette position, partagée par la plupart des chimistes, soulève cependant une objection dans la première séance de débat. La critique porte non pas sur le fait de supposer une substance de la chaleur mais sur son rapport avec le phlogistique ou feu combiné de Stahl qui a été évincé par Lavoisier et supprimé de la nomenclature réformée.

14Berthollet décrit l’action du calorique par analogie avec la dissolution. Ce recours à l’analogie peut être aussi bien un procédé pédagogique qu’une hypothèse propre à Berthollet sur l’action chimique de la chaleur. Quant à la leçon sur la lumière, elle est très brève pour deux raisons : Berthollet écarte l’étude des phénomènes de réflexion, réfraction, etc., comme relevant de la physique et se borne à l’étude de l’action chimique de la lumière. Et surtout il adhère à l’idée que la lumière est la même chose que le calorique à la différence de vitesse près. C’est pourquoi, après avoir évoqué quelques effets chimiques de la lumière sur les sels – sans expliciter qu’il s’agit de ses propres travaux – puis sur les végétaux et les animaux, Berthollet consacre l’essentiel de la leçon à des considérations pratiques sur les moyens d’économiser le combustible. Ici pointe enfin la fonction sociale de la chimie. Jusqu’à cette leçon, la présence de la société et du contexte révolutionnaire était très discrète : à peine Berthollet faisait-il, dans la première leçon une allusion à l’utilité comme critère de sélection des substances à traiter dans un cours élémentaire de chimie. Mais ce cours sur la lumière prend une orientation plus économique voire domestique et Berthollet invite ses auditeurs à visiter les ateliers avec leurs élèves.

  • 11 J.-M. Raymond-Latour, Souvenirs d’un oisif, Lyon, Paris, 1836, p. 43. Il s’agit de la onzième leço (...)

15Avec la cinquième leçon consacrée à la composition et décomposition de l’eau, on revient sur le théâtre académique. Berthollet met en scène l’expérience célèbre d’analyse et de synthèse comme un instrument de persuasion que les futurs professeurs auront à utiliser dans leurs cours élémentaires. Probablement a-t-il réalisé lui-même l’expérience devant les auditeurs, du moins celle de décomposition car d’après le témoignage de Raymond-Latour une violente explosion se produisit « renversant Bernardin de Saint-Pierre placé tout près de son siège11 ». La présentation de cette expérience par quelqu’un qui fut témoin de l’événement, et lui-même convaincu par elle, est un document particulièrement intéressant pour les historiens. Berthollet insiste moins sur la « beauté » de l’expérience que sur les difficultés techniques qu’elle soulève. De plus, il n’attribue pas l’administration de la preuve à la seule expérience accomplie par Lavoisier et Meusnier en février 1785. Il en mentionne bien d’autres – exclusivement celles des Français : Monge, Lefèvre-Gineau, Seguin, Vauquelin –et insiste sur la diversité des choix de procédés. Enfin Berthollet ouvre la question de l’interprétation théorique de cette expérience en termes d’affinités.

16La sixième leçon traitant du gaz carbonique plonge l’auditoire dans l’étude chimique des gaz et de leur rôle dans le vivant, c’est-à-dire dans la science pneumatique. Berthollet rappelle la découverte du gaz carbonique que l’on nommait « air fixe », puis décrit sa formation et les difficultés de sa décomposition. Il passe ensuite à la respiration animale, évoquant les travaux de Lavoisier avec Jean-Baptiste Bucquet, Laplace et enfin avec Armand Seguin.

17La septième leçon aborde la question plus générale des propriétés des combustibles. Berthollet énumère trois paramètres dont dépend la qualité de combustible : la teneur et la proportion de carbone et d’hydrogène entrant dans la composition ; l’état physique du corps ; l’action des autres principes combinés avec eux. Mais Berthollet ne va pas plus avant dans l’analyse de la combustion et ne lui accorde pas un rôle privilégié alors qu’elle semble devenir – sous l’influence de Fourcroy peut-être – un principe classificateur des substances simples dans les cours de chimie. Berthollet préfère évoquer les applications domestiques des combustibles et surtout exposer les mécanismes physiologiques de la respiration, la transpiration, la chaleur animale et le rôle du sang. Bref, sa présentation de la chimie est largement ouverte sur la médecine.

18La huitième leçon a pour objet l’acide nitrique et les sels (nitrates) qu’on appelle nitres, un thème sur lequel Berthollet a beaucoup travaillé en 1781. Il ne mentionne pas ses travaux mais passe en revue ceux de Bergman et de Scheele sur la composition de l’acide nitrique, de Lavoisier sur le gaz nitreux et de Cavendish sur l’acide nitreux. Ensuite seulement il aborde la caractérisation du corps simple, l’azote et s’étend surtout sur les composés qu’il forme, en particulier sur la composition de la poudre de guerre et les moyens de récupérer le salpêtre dans les écuries.

19Avec la neuvième leçon consacrée à l’acide muriatique oxygéné (chlore), on touche plus encore aux travaux personnels de Berthollet. Il détaille les moyens de l’obtenir, ses propriétés à l’état de gaz ou en solution dans l’eau et enfin ses applications pratiques. Il décrit ensuite les propriétés de l’acide muriatique (acide chlorhydrique) qui, d’après la théorie de Lavoisier, devrait contenir de l’oxygène comme tous les acides. Or Berthollet signale que l’acide muriatique oxygéné « a pour base l’acide muriatique qui, jusqu’à présent n’a point été décomposé et qui doit par conséquent, être considéré comme une substance simple par les chimistes qui ne veulent asseoir leurs opinions que sur les faits constatés » (neuvième leçon, p. 318). Mais il réserve pour la dernière leçon la discussion générale sur la nature des acides.

20La dixième leçon consacrée à l’atmosphère et à la météorologie intervient après la leçon d’Haüy consacrée aux propriétés physiques de l’atmosphère. Berthollet déploie ici une autre face de la science pneumatique : l’étude de l’air atmosphérique, les instruments permettant de déterminer sa composition ou sa salubrité – les eudiomètres – et enfin les phénomènes météorologiques liés à la dilatation de l’air atmosphérique. Ici comme dans la leçon sur l’eau et sur les nitres, Berthollet cite largement les travaux de Lavoisier (sur la composition de l’air) et fait une allusion discrète à sa fin tragique « Que ne pouvez-vous entendre du grand chimiste français qui a tant contribué à ces découvertes le récit de ses travaux » (dixième leçon, p. 325). Mais dans cette leçon comme dans les autres, Berthollet cite largement les travaux des chimistes européens : Black, Priestley, Kirwan, Bergman, Scheele, Fontana, Senebier, sans jamais aventurer la moindre critique quant à leur interprétation phlogisticienne des phénomènes.

  • 12 C.-L. Berthollet « Sur l’analyse de l’alcali volatile et la composition de l’ammoniaque », in Hist (...)
  • 13 C.-L. Berthollet, « Observations sur l’hydrogène sulfuré », Annales de chimie, 25, 1798, p. 436-45 (...)

21La onzième leçon consacrée aux combinaisons de l’hydrogène traite en grande partie de l’ammoniac, dont Berthollet a établi la composition volumétrique en 178512, et du gaz hydrogène sulfuré, sur lequel il allait revenir dans un article13, mais aussi des gaz hydrogène carboné et phosphoré et de l’éther. C’est également pour lui l’occasion de décrire longuement l’action de l’électricité dans les décompositions, dont les expériences ont été multipliées dans les dernières années. Comparant son action à celle du calorique et de la lumière, il tente de rassembler les bases d’une théorie électrochimique élémentaire, mais note surtout que l’analogie peut permettre de « prévoir les effets que doit produire l’électricité sur différentes substances, et s’en servir comme d’un moyen très utile en chimie » (onzième leçon, p. 336).

  • 14 C.-L. Berthollet, « Mémoire sur l’acide prussique », Annales de chimie, 1, 1789, p. 30-39.

22Enfin la dernière leçon est tout entière consacrée à l’acidité. Berthollet commence par exposer la formation de l’acide sulfurique et de l’acide phosphorique, deux acides illustrant la théorie lavoisienne qui rapporte les propriétés communes des acides à la présence supposée d’oxygène dans leur composition. Berthollet évoque ensuite des acides végétaux ou animaux de composition plus douteuse avant d’entamer dans les dernières lignes une discussion ouverte de la théorie lavoisienne. Pour la première fois, Berthollet parle à la première personne du singulier : « Il se présente une question sur laquelle je ne me trouve pas d’accord avec la plupart des autres chimistes. » (douzième leçon, p. 350). Ces doutes personnels, Berthollet les a longuement nourris. En 1787, l’année même de la réforme de la nomenclature qui baptise l’air vital oxygène (c’est-à-dire générateur d’acide) en fonction des idées de Lavoisier, il avait déjà constaté dans son mémoire sur l’acide prussique que ce dernier contenait de l’hydrogène, de l’azote et du carbone, mais il laissait ouverte la possibilité qu’il contienne également de l’oxygène. Il émettait aussi des doutes quant à la présence d’oxygène dans l’acide sulfhydrique (hydrogène sulfuré14). En 1795, il passe des présomptions aux objections : il existe des substances oxygénées comme l’eau ou l’oxyde de fer qui ne présentent pas de propriétés acides. Symétriquement d’autres substances qui présentent des propriétés acides comme le soufre en combinaison ou l’acide prussique ne contiennent point d’oxygène.

  • 15 Voir infra, note 1, p. 250.

23La « nouvelle leçon » de 1801 revient justement sur ces objections. Pour Berthollet, qui aurait préféré une véritable refonte de son cours, cette leçon « en continuation » de celles de l’École normale n’est qu’un pis aller destiné à l’indispensable mise à jour des connaissances exposées six ans plus tôt. Depuis 1795, « la chimie s’est enrichie de nombreuses découvertes [et] perfectionnée dans un grand nombre de détails » (p. 352), et lui-même a poursuivi sa réflexion sur les affinités et l’équilibre chimique, surtout depuis son séjour en Égypte, et s’apprête à les développer dans les Annales de chimie15. Reprenant l’ordre des leçons d’origine, Berthollet commence par les différentes formes d’affinités et l’action expansive du calorique, avant de classer les substances selon leurs propriétés, insistant notamment sur les progrès de la physiologie végétale et de l’analyse des substances animales. Surtout, chaque fois, il insiste davantage encore sur le rôle des « circonstances » dans les réactions. Enfin, après avoir brossé rapidement un état de la chimie et de sa marche, il consacre un long développement à l’électricité, « l’une des acquisitions les plus fameuses que la chimie ait faites dans ces derniers temps » (p. 364), et termine par quelques conseils didactiques.

Bilan des leçons de Berthollet

24Pour tenter un bilan des douze leçons de chimie à l’École normale, on déploiera trois points de vue, celui des auditeurs, celui du professeur et enfin celui des historiens de la chimie.

25L’impact sur les auditeurs est difficile à évaluer. On a deux séances de débat seulement et les questions adressées révèlent pour la majorité une bonne compréhension des propos du professeur et même du non-dit puisque certaines objections portent sur des aspects non explicitement abordés, comme la nomenclature. Mais on peut supposer que seuls les auditeurs les plus avancés osent prendre la parole dans ces débats. Aussi ces interventions ne donnent-elles pas une image très fidèle de la réception du cours. D’après les quelques témoignages dont on dispose, le cours de Berthollet ne soulevait pas l’enthousiasme des auditeurs. Ce professeur occasionnel ne semble pas un brillant orateur. Joseph Fourier, l’un des élèves de l’École normale de l’an III décrivait ainsi ses cours dans une lettre du 18 mars 1795 :

  • 16 J. Fourier. lettre du 18 mars 1795 citée par M. Goupil, Le Chimiste Claude-Louis Berthollet..., op (...)

Berthollet est le plus grand chimiste que nous ayons, soit en France, soit chez les étrangers ; il n’est pas âgé (47 ans) et d’un extérieur assez ordinaire. Il ne parle qu’avec la plus extrême difficulté, hésite et se répète dix fois dans une phrase et paraît embarrassé dans les moindres détails d’une expérience16.

26Contraste entre l’éminence scientifique et les maladresses de la communication, telle est l’impression qui domine chez un autre élève qui suivit les leçons de Berthollet à l’École normale de l’an III avant de devenir son préparateur à l’École polytechnique. Jean-Michel Raymond-Latour, qui n’hésite pas à considérer Berthollet comme « le Newton de la chimie transcendante », se souvient :

  • 17 J.-M. Raymond-Latour. Souvenirs d’un oisif, op. cit., p. 51-52.

Savant profond et écrivain distingué, il était timide et souvent embarrassé, lorsqu’il voulait communiquer sa haute science à ses élèves, malgré qu’il s’énonçât avec aisance dans l’intimité. Je l’ai vu, dans l’une de ses leçons sur l’ammoniaque, au moment de parler de la décomposition de cet alcali, l’une de ses brillantes découvertes, être obligé de s’arrêter, rougir de modestie et si fort troublé que l’illustre Monge, qui avait la parole si facile, crut devoir terminer la leçon en faisant avec son enthousiasme accoutumé l’éloge de son collègue17.

  • 18 À la fin de la leçon supplémentaire de 1801, Berthollet met d’ailleurs fermement en garde « ceux q (...)

27La timidité et la pauvreté des performances oratoires de Berthollet n’ont certainement pas contribué à mettre les élèves à l’aise avec la chimie. Mais sa démarche pédagogique est aussi très étrange en comparaison de celle des contemporains. Comme s’il n’avait pas lu le Traité élémentaire de chimie de Lavoisier – dont il rédigea un rapport pour l’Académie –, Berthollet commence délibérément par la théorie des affinités, cette partie de la chimie que Lavoisier avait écartée de son traité comme étant la plus spéculative et la plus difficile, au nom du principe qu’il faut procéder du connu à l’inconnu et ne pas présupposer des connaissances chez les débutants. A une époque où l’impératif pédagogique est de « procéder du simple au complexe, du connu à l’inconnu », Berthollet s’engage sur une autre voie. Certes il conseille aux futurs professeurs de commencer par les « substances principes » puis de décrire par ordre les substances minérales, végétales et animales18. Il procède donc plus ou moins du simple au complexe, si l’on admet que la suite des trois règnes correspond à un ordre de complexité croissante. Mais il donne en préliminaire une théorie générale de l’affinité d’où tout le reste doit découler. De plus, dès la deuxième leçon, il donne un exposé des anomalies qu’il a repérées dans la théorie des affinités. Supposant, à tort, que son auditoire est déjà familier avec la tradition chimique, il avance ses dernières hypothèses, il expose ses propres doutes et questionnements, d’où il sortira quelques années plus tard une nouvelle théorie des affinités.

  • 19 Voir J. Langins, La République avait besoin de savants, Paris. Belin. 1987, p. 57-59 ; A. Fourcy, (...)

28Cette démarche, qui donne au geste d’enseigner une force créative, justifie l’intérêt des historiens de la chimie pour ces leçons. Mais comme stratégie didactique, l’essai ne fut guère probant. Berthollet adopte une tout autre stratégie dans le cours qu’il délivre à l’École centrale des travaux publics (future École polytechnique) où il est chargé de la partie du cours de chimie consacrée à la chimie animale. Le cours qui commence entre le 9 et le 17 février 1795, soit la semaine de sa troisième leçon à l’École normale (10 février 1795) comporte huit séances : Berthollet caractérise les substances animales par la présence d’azote qui les distingue des substances végétales. Il étudie l’ammoniac et la théorie de la causticité avant de présenter diverses substances animales (sang, lait, graisses...) et quelques acides animaux et termine par des considérations sur la digestion, la respiration et la chaleur animale19. Au lieu d’aventurer des idées nouvelles sur la théorie chimique, Berthollet expose des idées récentes, certes, mais moins personnelles. Il apparaît plutôt aux élèves de l’École normale comme un expert, auteur de nombreux travaux déjà reconnus, en particulier sur les arts chimiques, plutôt que comme un théoricien original. A Fourcroy, qui a établi les programmes, revient le soin d’exposer la théorie des affinités chimiques qu’il livre dans la version classique des affinités électives. Bref, le cours de chimie de l’École normale exhibe une expérience pédagogique unique, sinon ratée, en tout cas non reproductible. D’où ce paradoxe : ce qui fait l’intérêt de ces leçons pour l’historien de la chimie, qui voit dans ces pages les germes d’une authentique création théorique, est précisément ce qui fut cause de l’échec pédagogique de Berthollet.

  • 20 Voir B. Bensaude-Vincent, A. Garcia Belmar, J.-R. Bertomeu, L’Émergence d'une science de manuels. (...)

29Mais n’est-ce pas une lecture un peu réductrice de ces leçons ? À toujours focaliser sur les innovations, les historiens ont tendance à mépriser tous les aspects pédagogiques considérés comme de stériles répétitions. Or précisément le cours de Berthollet invite à relativiser le grand partage entre la science en train de se faire et la science enseignée. D’abord ce serait faire preuve d’anachronisme que de présupposer l’existence d’un tel partage à la fin du xviiie siècle, quand l’ensemble des cours révolutionnaires le dément, d’autant que ce partage résulte d’un processus lent et complexe d’évolution de l’enseignement comme des pratiques éditoriales au cours du xixe siècle20. De plus, ce serait appauvrir considérablement le cours de l’École normale de l’an III que de l’envisager uniquement sous l’angle des innovations théoriques qu’il annonce. L’intérêt de ce cours déborde largement le cadre de la gestation de l’œuvre de Berthollet.

30D’une part, comme on l’a remarqué, Berthollet dresse un tableau largement européen de l’état des connaissances qui fait la part belle à la chimie pneumatique, aux applications domestiques, médicales et militaires. Aux auditeurs de Berthollet, la chimie n’a pas pu apparaître comme « une science française » mais plutôt comme un champ en pleine effervescence cultivé par une communauté largement internationale. D’autre part, tout en affichant, comme Chaptal et Fourcroy, son entière adhésion à la théorie lavoisienne de l’oxygène et de la composition de l’air et de l’eau, Berthollet ne présente pas la position sur le phlogistique comme une ligne de partage qui organiserait ou réorganiserait tout le champ des connaissances. Cette controverse sur laquelle cristallise l’attention de tous les historiens de la chimie de cette époque reste un peu périphérique. Elle est dans l’ombre du tableau dressé par l’un des protagonistes les plus en vue. Il est aussi étrange que Berthollet, qui fut l’un des signataires de la Méthode de nomenclature chimique, ne consacre pas une seule leçon ni même une fraction de leçon à cette importante réforme. Alors qu’Haüy expose longuement les bases de la réforme des poids et mesures – à laquelle il participe – Berthollet élude la nomenclature qui commence pourtant à être diffusée dans la plupart des pays d’Europe au prétexte que les principes en doivent déjà être acquis par les auditeurs (voir la première séance de débat, p. 275). Berthollet semble en fait assez distant par rapport au groupe des « chimistes français », des disciples de Lavoisier qui menèrent campagne pour la diffusion de ce qu’on appelait encore la « chimie antiphlogistique ». Berthollet jugeait-il prudent de prendre ses distances par rapport à Lavoisier récemment guillotiné ou bien se sentait-il moins solidaire de ses théories chimiques ? La réponse serait conjecturale, mais si la comparaison entre un cours oral et des livres a un sens, elle suggère un contraste frappant. Par rapport aux exposés contemporains de Chaptal ou de Fourcroy, la chimie de Berthollet apparaît totalement dédramatisée. Alors que pour Chaptal et Fourcroy la chimie est une histoire collective, une geste héroïque scandée de « renouveaux » ou de « révolutions », la chimie que présente Berthollet est presque intemporelle. L’ébauche de périodisation dans la première leçon est limitée à la « chimie philosophique », c’est-à-dire finalement à la théorie de l’affinité ; contrairement à bien des traités du xviiie siècle, Berthollet ne reconnaît point de héros fondateurs ou révolutionnaires. La chimie apparaît davantage comme une entreprise collective, anonyme et communale, fortement liée au monde des artisans lors même qu’on parle de « chimie philosophique ».

31S’il convient de souligner l’originalité du style de Berthollet et même la hardiesse des idées qu’il expose dans ces cours, il est plus discutable d’y voir le « germe » de l’œuvre à venir ou même un « point d’inflexion » dans sa carrière.

  • 21 C.-L. Berthollet, « Observations sur l’hydrogène sulfuré », Annales de chimie, 25, 1798, p. 233-27 (...)

32Première remarque : des objections formulées en conclusion du cours à l’encontre de la théorie lavoisienne, rien ne suivit. En 1796, Berthollet confirme que l’hydrogène sulfuré ne contient pas d’oxygène21. Mais loin de se lancer dans une campagne d’expériences destinées à amender cette théorie, Berthollet se tait. Mieux, lorsque deux de ses élèves ou protégés, Gay-Lussac et Thénard établiront expérimentalement la nature du chlore en 1810 – un peu avant Humphry Davy – Berthollet leur prescrit de ne pas tirer de conséquences de leurs résultats. Les doutes élevés en 1795-1796 avaient été balayés ou simplement recouverts par d’autres intérêts ou enjeux.

  • 22 Sur le recours à la forme de l’essai plutôt qu’à un article pour exposer sa théorie et ses conséqu (...)
  • 23 F. L. Holmes, « From elective affinity to chemical equilibrium : Berthollet’s laws of mass action  (...)
  • 24 C.-L. Berthollet, Recherches sur les lois de l’affinité, Paris. Baudouin, 1801. Ce mémoire paraît (...)

33Deuxième remarque : les deux premières leçons semblent certes plus porteuses de « germes » que la dernière et on y a souvent vu l’esquisse – encore floue – de la théorie des affinités qui s’affirme dans l’Essai de statique chimique publié en 1803. On peut aussi voir dans ces deux leçons les premiers linéaments de l’argument que Berthollet opposera à Proust sur les proportions dans la formation des composés chimiques. L’idée d’une seule force à l’œuvre dans tous les phénomènes chimiques conduit à considérer la dissolution comme le « premier anneau des phénomènes chimiques ». Elle s’oppose à la distinction de deux catégories de composés : les combinaisons (en proportions fixes) et les mélanges (en proportions variables) que brandit Proust durant la controverse. On peut enfin voir dans la deuxième leçon consacrée aux anomalies les premiers germes de son attaque frontale de la théorie des affinités électives de Bergman. Mais cette sorte de lecture prémonitoire tend à occulter toutes les ressources d’observation ou de raisonnement que Berthollet a dû mobiliser pour parvenir à formuler sa théorie de l’acte chimique dans l’Essai22. Déjà, les historiens s’accordent sur l’importance des expériences industrielles de Berthollet – notamment de la production en grand du salpêtre avec l’influence des eaux de lavage – dans la genèse de ses vues sur l’influence de la concentration des réactifs sur le cours de la réaction23. Mais en 1795, Berthollet pouvait encore s’en tenir à une distinction entre les phénomènes chimiques déterminés par les affinités et les facteurs physiques qui expliqueraient les anomalies. La thèse qu’il avance dans l’Essai est beaucoup plus radicale : la direction d’une réaction n’est pas déterminée de manière absolue par les attractions électives. Or elle présuppose d’autres expériences, d’autres anomalies et de nouveaux raisonnements sur ces anomalies. Lors de l’expédition d’Égypte où il accompagna Bonaparte avec Monge, Berthollet a fait l’observation d’une autre anomalie devenue légendaire au bord d’un « lac de natron ». Comment comprendre que les rives de ce lac salé soient envahies de soude (carbonate de sodium) ? Berthollet en vient à faire de ce lac un modèle de réaction où les deux réactifs (ici le chlorure de sodium et le carbonate de calcium déposés en abondance au fond du lac) réagissent avec élimination des produits de la réaction. Il en tirera la conclusion que la réaction complète n’est pas la loi générale mais plutôt un cas particulier. De retour à Paris, en octobre et novembre 1799, Berthollet présente à l’Institut de France ses Recherches sur les lois de l’affinité, ébauchées en juillet devant l’Institut d’Égypte et qui seront publiées en 1801 et 180624. Quant aux thèses exposées dans Essai, elles présupposent en outre les discussions de Berthollet avec Laplace et les autres savants qui se regroupent pour former la Société d’Arcueil. Berthollet ne raisonne plus seul sur la base de ses observations et expérimentations ; il évolue dans un milieu qui élabore une doctrine, un programme newtonien. Il est alors en mesure de montrer que c’est la théorie newtonienne qui impose que les réactions chimiques soient en général incomplètes. Les facteurs physiques (concentration, température) ne sont plus des facteurs d’anomalie, des paramètres qui font obstacle à la force chimique. La force de la théorie élaborée par Berthollet tient, nous semble-t-il, à la singularité de son expérience, au jeu des circonstances dans lesquelles il a travaillé durant plus de dix ans. Les leçons de l’École normale sont moins une préfiguration de sa théorie qu’une des multiples circonstances parmi celles qui ont nourri son aventure intellectuelle.

Un art des circonstances

34Plus encore que dans les idées, « séminales » ou non, qui sont exposées dans ce cours, l’originalité de Berthollet est manifeste dans son style épistémologique. On trouve bien sûr, comme dans tous les cours de sciences expérimentales de l’époque, les refrains habituels contre l’esprit de système et des appels insistants à l’expérience. Mais ces propos convenus relèvent de la pédagogie élémentaire, du « dressage » des jeunes esprits, plus que de la pratique scientifique :

  • 25 Deuxième leçon, p. 266.

Insistez, citoyens, à faire connaître à vos élèves les sources des erreurs qui se sont opposées au progrès de nos connaissances. L’esprit de la jeunesse s’ouvre facilement aux séductions des systèmes ; ils épargnent le travail des recherches ; il faut saisir toutes les occasions pour le prémunir contre ce penchant25.

35Berthollet renouvelle la mise en garde – pour ses auditeurs cette fois – dans la troisième leçon, sur le calorique.

  • 26 Troisième leçon, p. 270.

Nous devons toujours en chimie nous tenir en garde contre les entreprises de l’imagination. Si nous voulons élever un édifice solide, ne faisons entrer dans la construction que des êtres que nous puissions soumettre à des expériences rigoureuses ; ne supposons aucun principe, mais cherchons à les découvrir, et commençons par les contenir dans un espace, par les soumettre au poids, par déterminer les changements sensibles qu’ils éprouvent lorsque nous les mettons en action avec d’autres principes26.

36L’injonction est toutefois assez rhétorique puisque Berthollet déroge aussitôt à la règle en adoptant l’hypothèse du calorique. Ce qui justifie l’hypothèse du calorique, c’est que l’expérience n’est jamais première chez Berthollet. Elle vient après le raisonnement, pour rectifier :

  • 27 Ibid., p. 270.

C’est une méthode que vous devez recommander aux élèves dont vous chercherez à développer le génie. Que, par le raisonnement, on tâche de deviner la nature ; mais qu’à chaque pas on rectifie l’opération de l’entendement par des expériences rigoureuses, comme le mécanicien rectifie les opérations de sa main, en appliquant à un mètre le bois qu’il vient de planer27.

  • 28 Sixième leçon, p. 296.
  • 29 Cinquième leçon, p. 293.

37L’expérience n’inspire pas vraiment la théorie, elle donne la mesure, elle ajuste. Réciproquement, elle n’apporte jamais une preuve garantie. Certes, Berthollet fustige les erreurs dans la deuxième leçon sur un ton très normatif. Certes la cinquième leçon présente l’expérience de décomposition et recomposition de l’eau comme « de nature à convaincre les chimistes de l’Europe ». Notons cependant que si l’expérience est convaincante, elle n’administre pas une preuve irréfutable. En elle-même la mise en scène ne dévoile aucune vérité, n’impose aucune évidence. Ce qui frappe, au contraire, dans les récits de cette expérience par Berthollet, c’est l’incertitude des interprétations qui, à chaque étape, soulève une masse de difficultés, exigeant de nouvelles mises au point techniques – notamment pour purifier et dessécher les gaz. Rien n’est plus éloigné de Berthollet que la conviction partagée par beaucoup de savants qu’une expérience peut clore une controverse. Plus qu’elles ne stabilisent les faits, ou fabriquent du consensus, les expériences évoquées par Berthollet ouvrent un espace de dialogue ou de discussion, voire une controverse. Par exemple, dans la sixième leçon sur le gaz carbonique, il résume les expériences de Black qui, en 1755, permirent d’isoler et de caractériser « l’air fixé » et il ajoute aussitôt : « Ces vérités importantes donnèrent lieu à beaucoup de discussions contradictoires, et à beaucoup de recherches nouvelles, sur la cause de la causticité et sur les propriétés de l’air fixe28. » Si l’expérimentation laisse une grande latitude d’interprétations, c’est qu’il est souvent difficile de démêler ce qui est l’effet de la réaction de ce qui est accidentel, on dirait aujourd’hui des artefacts. Ainsi à propos de l’expérience de composition de l’eau, Berthollet, rappelle la perplexité de ses collègues qui constatèrent que le produit était acide. Fallait-il considérer le gaz carbonique comme le produit direct de la combustion de l’hydrogène dans l’oxygène ou bien comme un effet parasite ?29 Seule l’attention aux circonstances de l’opération permet de conclure en montrant la variation de la quantité en fonction des circonstances changeantes.

  • 30 On relève près de 120 occurrences du terme dans le texte des leçons. Le record étant détenu par la (...)

38Le terme « circonstances » qui revient dans toutes les leçons livre la clé de l’épistémologie de Berthollet30. Dans l’univers de Berthollet, les circonstances font beaucoup. Elles font d’abord des choses très communes : elles permettent, favorisent, facilitent, ou bien contraignent la réaction, elles font varier les résultats. Mais elles font plus que cela : elles déterminent l’issue de la réaction. Avant même que Berthollet n’ait élaboré sa théorie de l’acte chimique, il livre aux auditeurs une ferme leçon de méthode :

  • 31 Deuxième leçon (fin)

Chargés de faire connaître par l’expérience les procédés de la nature, vous chercherez vous-même à les approfondir, et vous apprendrez à vos élèves à examiner avec soin toutes les circonstances qui les accompagnent : car lors même que les faits bien observés ne peuvent recevoir une explication satisfaisante, ils sont utiles à la science, et ils préparent de nouveaux progrès à la théorie31.

  • 32 Première leçon : « Un produit des plus avantageux de l’économie rurale, c’est le fromage ; et ses (...)

39Significativement l’attention aux circonstances se manifeste pour la première fois, dans la première leçon à l’occasion de la fabrication du fromage et du vin : deux arts chimiques et culinaires éminemment complexes32. Elle est très probablement induite par la familiarité de Berthollet avec les techniques et la production en grand. Mais elle est transposée de l’atelier au laboratoire. Contrairement au laboratoire de Lavoisier où l’on peut établir des bilans en tenant tous les paramètres sous contrôle, le laboratoire de Berthollet est ouvert aux circonstances. L’expérimentation n’est donc pas un jeu à somme nulle, bilan, preuve, mais un lieu où se produisent des événements.

  • 33 Douzième leçon, p. 349-350.

40Plus fondamentalement le cours de Berthollet exhibe une tension continuelle entre le général et le particulier. En même temps qu’il fait un effort pour déduire toute la chimie de lois générales, d’une théorie générale des causes de l’acte chimique, Berthollet n’en finit pas de pointer les anomalies, les exceptions, les cas singuliers. La tension devient telle qu’elle donne un tour presque dramatique à la dernière leçon où Berthollet semble s’interroger sur la vocation de la chimie. Face à la multiplicité des acides végétaux, le chimiste a le choix entre deux conduites : ou bien décrire et caractériser minutieusement chacun d’eux, multiplier les monographies et grossir les tables d’affinités ou bien dégager des principes généraux de leur formation dans la nature pour enrichir la théorie et ses applications aux arts33. Cette hésitation exprime deux doutes. D’abord elle traduit un doute sur le bien-fondé de ce travail empirique qui inventorie toutes les particularités individuelles, sur la possibilité de prévoir les transformations d’après les affinités propres à chaque substance. On peut et on doit énoncer des lois générales. Mais ces dernières soulèvent aussi un doute quant à leur empire. Nécessaires, elles ne sont pas suffisantes. Elles laissent échapper les singularités, les circonstances uniques ou combinées qui changent le cours des événements. Parvenir à régler par des énoncés généraux ces jeux de circonstances est l’idéal auquel aspire Berthollet et en un sens il y parviendra en 1803 dans l’Essai de statique chimique quand il posera que les réactions incomplètes sont la règle et que les composés en proportions fixes sont l’exception qu’il faut expliquer. Mais en 1795 Berthollet se borne à cette injonction méthodologique : développer l’attention aux circonstances.

Notes

1 M. Goupil, Le Chimiste Claude-Louis Berthollet 1748-1822. Sa vie, son œuvre, Paris, Vrin, 1977. Nous tenons à rendre hommage à Michelle Goupil pour cet ouvrage mais également pour les notes qu’elle a ébauchées en vue de cette édition des leçons de Berthollet.

2 C.-L. Berthollet, « Mémoire sur l’acide marin déphlogistiqué », Observations sur la physique, 26, 1785, p. 321-330.

3 P. Bret, « Les origines et l'organisation éditoriale des Annales de chimie (1787-1791) », in Œuvres de Lavoisier. Correspondance, vol. VI (1789-1791), Paris, Académie des sciences, 1997, p. 415-426.

4 C.-L. Berthollet, Éléments de l’art de la teinture, 2 vol., Paris, 1791, 2e éd., Paris, 1804. Voir aussi B. Whitney Keyser, « Between science and craft : the case of Berthollet and dyeing », Annals of Science, 47, 1990, p. 213-260 : A. Nieto-Galan, « From the workshop into print : Bancroft, and textbooks on the art of dyeing in the late eighteenth-century », in A. Lundgren, B. Bensaude-Vincent, Communicating Chemistry. Textbooks and their Audiences 1789-1939, Canton (Mass.), Science History Publications, 2000, p. 165-185.

5 Sur la mobilisation des savants auprès du pouvoir, voir N. et J. Dhombres, Naissance d’un nouveau pouvoir. Sciences et savants en France, 1789-1824, Paris, Payot, 1989 ; P. Bret, L’État, l’armée, la science. L’invention de la recherche publique en France, 1763-1830, Rennes, Presses universitaires de Rennes, « Collection Carnot », 2002.

6 C.-L. Berthollet, « Sur la décomposition du nitre », mémoire lu à l’Académie en janvier et février 1781, in Histoire et mémoires de l’Académie royale des sciences pour 1781, 1784, p. 21-33, p. 228-233 et p. 234-248.

7 Sur cet épisode voir P. Bret, « Une tentative d’exploitation militaire de la recherche en chimie : Berthollet et la poudre de muriate oxygéné de potasse (1787-1794) », in M. Goupil (dir.), Lavoisier et la révolution chimique, Palaiseau, Sabix, 1992, p. 195.

8 Voir la quatrième leçon sur la lumière, p. 284-285.

9 Voir par exemple la huitième leçon sur le nitre où Berthollet précise que les élèves devront détailler tous les nitrates.

10 Cette démarche pédagogique suscite d'ailleurs une protestation de l'un des auditeurs, Latapie, qui attendait des expériences montrant l'oxygène, grande vedette de la chimie lavoisienne (voir premier débat, sixième séance, p. 277).

11 J.-M. Raymond-Latour, Souvenirs d’un oisif, Lyon, Paris, 1836, p. 43. Il s’agit de la onzième leçon.

12 C.-L. Berthollet « Sur l’analyse de l’alcali volatile et la composition de l’ammoniaque », in Histoire et mémoires de l’Académie royale des sciences pour 1785, 1788, p. 316-326.

13 C.-L. Berthollet, « Observations sur l’hydrogène sulfuré », Annales de chimie, 25, 1798, p. 436-452.

14 C.-L. Berthollet, « Mémoire sur l’acide prussique », Annales de chimie, 1, 1789, p. 30-39.

15 Voir infra, note 1, p. 250.

16 J. Fourier. lettre du 18 mars 1795 citée par M. Goupil, Le Chimiste Claude-Louis Berthollet..., op. cit., p. 37.

17 J.-M. Raymond-Latour. Souvenirs d’un oisif, op. cit., p. 51-52.

18 À la fin de la leçon supplémentaire de 1801, Berthollet met d’ailleurs fermement en garde « ceux qui se destinent à l’enseignement de la chimie » contre la tentation « d’exposer dès l’abord la théorie des affinités et du calorique, qui pour être approfondie demande une connaissance de tous les faits, une comparaison de toutes les propriété ».

19 Voir J. Langins, La République avait besoin de savants, Paris. Belin. 1987, p. 57-59 ; A. Fourcy, Histoire de l’École polytechnique, 1828, rééd. Paris, Belin, 1987 ; E. Grison, « Les cours de chimie de Berthollet en pluviôse an III (février 1795) : le “cours révolutionnaire” de Polytechnique et les cours de l’École normale de l’an III ». La Jaune et la Rouge, novembre 1987, p. 36-40. Berthollet aura cependant l’occasion d’enseigner sa propre théorie des affinités dans son cours à l’École polytechnique en 1801.

20 Voir B. Bensaude-Vincent, A. Garcia Belmar, J.-R. Bertomeu, L’Émergence d'une science de manuels. Les livres de chimie en France-1789-1852, Paris, Éditions des archives contemporaines, 2002.

21 C.-L. Berthollet, « Observations sur l’hydrogène sulfuré », Annales de chimie, 25, 1798, p. 233-271.

22 Sur le recours à la forme de l’essai plutôt qu’à un article pour exposer sa théorie et ses conséquences voir P. Grapi, « The marginalization of Berthollet’s chemical affinities in the French textbook tradition at the beginning of the nineteenth century », Annals of Science, 58, 2001, p. 115-136.

23 F. L. Holmes, « From elective affinity to chemical equilibrium : Berthollet’s laws of mass action ». Chymia, 8, 1962, p. 105-145, en part. p. 109 ; M. Crosland, Introduction to the Essai de statique chimique, « The sources of science », 10, New York, Johnson Reprint Corporation, 1972. p. viii ; M. Goupil, Le Chimiste Claude-Louis Berthollet..., op. cit., p. 145.

24 C.-L. Berthollet, Recherches sur les lois de l’affinité, Paris. Baudouin, 1801. Ce mémoire paraît également par tranches aux Annales de chimie, 36, 1801, p. 302-317, p. 151-181, p. 221-252 ; 38, 1801, p. 3-29, p. 113-134. Il sera également publié en 1803 dans les Mémoires de la classe des sciences mathématiques et physiques, 3, 1803, p. 1-96, p. 207-228, p. 229-245.

25 Deuxième leçon, p. 266.

26 Troisième leçon, p. 270.

27 Ibid., p. 270.

28 Sixième leçon, p. 296.

29 Cinquième leçon, p. 293.

30 On relève près de 120 occurrences du terme dans le texte des leçons. Le record étant détenu par la treizième leçon (21 prairial an IX).

31 Deuxième leçon (fin)

32 Première leçon : « Un produit des plus avantageux de l’économie rurale, c’est le fromage ; et ses bonnes qualités sont dues, en grande partie, à quelques circonstances qu’il est facile de déterminer. La bonté des vins dépend en partie de la fermentation qu’il convient de diriger selon les qualités accidentelles du raisin : il est important de faire connaître les circonstances par lesquelles on modifie la fermentation et ses produits. »

33 Douzième leçon, p. 349-350.

© Éditions Rue d’Ulm, 2006

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