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Philosophie chimique

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Emmanuel Renault

Deuxième Partie. La philosophie chimique et ses problèmes

Problème 1. Matière, simplicité, combinaison

Texte intégral

1Quelle est la structure de la matière (est-elle atomique ou non), quelle est la nature des forces chimiques (se distinguent-elles essentiellement des forces physiques et électriques), en quoi consistent précisément les forces d’affinité (faut-il admettre une affinité élective) ? Tels sont les problèmes fondamentaux de la philosophie chimique du début du siècle. Elles se rattachent très directement, quoique de façon différente, à la révolution lavoisienne. La question de la structure de la matière est relancée par l’atomisme chimique de Dalton dont nous avons vu qu’il se rattache doublement à la rupture lavoisienne : d’une part en confirmant la définition de la chimie comme une science fondamentalement statique et vouée à l’étude de la composition des corps, d’autre part, en fournissant son fondement ontologique au concept fonctionnel de corps simple. Les problèmes de la nature des forces chimiques et de l’affinité concernent quant à elle les domaines de la chimie non étudiés par Lavoisier et devant être refondus par les principes de sa théorie.

1 – Deux problèmes théoriques liés à la simplicité

2La question de la simplicité chimique est indissociable de deux problèmes fondamentaux de la chimie de l’époque : le problème de la nature de la combinaison chimique et de sa différence avec la composition mécanique, le problème de la composition chimique et de son explication.

  • 1 U. Klein, « Origin of the concept of Chemical compound », in Science in Context, 7, 2, 1994, p. 163 (...)
  • 2 H. Metzger, Newton, Stahl, Boerhave et la doctrine chimique, p. 124 sq. Voir par exemple Venel, art (...)
  • 3 Trommsdorf, Systematisches Handbuch der gesammten Chemie, Erster Band, p. 59.
  • 4 Op. cit., t. II, p. 228 (Contexte 2, Annexe 2)
  • 5 W. Ostwald, L’évolution d’une science. La chimie, Flammarion, 1909, p. 14-15 : « L’hypothèse atomis (...)

3On peut considérer que le concept de composé chimique, forgé à la fin du xviie siècle, marque la date de naissance de la chimie moderne. Contrairement à ce que pouvait soutenir Duhem dans Le mixte et la combinaison chimique : Essai sur l’évolution d’une idée (1902), d’un point de vue par trop continuiste, ce concept ne remonte pas aux théories antiques de la composition des atomes et il est bel et bien indépendant de l’idée d’atome. La simplicité chimique n’est pas conçue à l’époque tant sous le modèle d’un atome n’ayant pas de parties, que sous le modèle d’une « pureté chimique » définie par des propriétés physiques invariantes et par un comportement chimique constant, la pureté chimique devant au demeurant être spécifiée par les procédures de décomposition pour obtenir l’idée de simplicité1. L’indépendance des concepts de simplicité et de combinaison à l’égard des concepts d’atomes et de composition devait être indirectement renforcée par la chimie phlogistique. À la suite de Stahl, les chimistes qui affirmèrent l’autonomie de la chimie par rapport aux prétentions de la mécanique newtonienne, s’appuyèrent sur la distinction de « l’union mixive », propre aux phénomènes chimiques, et de l’union par agrégation, propre aux phénomènes mécaniques2. Le thème dynamiste de la pénétrabilité de la matière (et de la combinaison comme compénétration totale des réactifs) semblait de nature à étayer cette distinction en rendant raison du fait qu’à l’issue de la combinaison, le composé ne conserve plus en lui de trace immédiate de ses composants. Il est vrai que la chimie phlogistique admet l’existence d’atomes et qu’elle semble donc assez peu compatible avec la métaphysique dynamiste. Mais les phlogisticiens considéraient bien l’unité par mixion comme une unité plus intime que l’unité par juxtaposition et telle est l’origine du thème, développé notamment par Trommsdorf, suivant lequel la combinaison chimique suppose une division à l’infini qui ne peut être explicitée qu’au moyen de la philosophie dynamiste : « La dissolution […] consiste en une vraie pénétration des matières, et contient une division complète jusqu’à l’infini. Je laisse la philosophie de la chimie (Kant, Link, Schelling) expliquer ceci plus précisément. »3 Klaproth, lui aussi, compte sur la philosophie dynamiste pour expliquer la pénétration totale des substances que la combinaison chimique semble impliquer4. Au début du siècle dernier, Ostwald considérerait encore que les propriétés des combinaisons chimiques sont incompatibles avec l’atomisme5.

  • 6 B. Bensaude, I. Stengers, Histoire de la chimie, La découverte, 1992, p. 140.
  • 7 A.J. Rocke, Chemical Atomism in the Nineteenth Century, p. 6-8.
  • 8 Les poids atomiques sont en fait des poids relatifs. Prenons l’exemple de l’oxygène et d’un métal. (...)
  • 9 A.J. Rocke, op. cit., p. 61-66. Pour une présentation de ces querelles autour de la question de l’a (...)
  • 10 Berzelius se proposait ainsi de développer l’étude des proportions chimiques à partir des lois de G (...)

4La question de la simplicité est également au cœur de la question des différents degrés de composition des corps chimiques. En redéfinissant la chimie comme une science de la composition, Lavoisier ouvrait la voie à un nouveau programme de recherche : « Décomposer, identifier, nommer, classer, ces activités qui constituent la “carte de visite” de la chimie scientifique ont désormais le corps simple pour notion de base et la balance pour instrument privilégié. Mieux, la balance n’est plus seulement un moyen, elle dicte au chimiste son but : caractériser chaque corps simple par un poids, la quantité pondérale qui entre en combinaison. Tel est l’objectif, l’obsession qui oriente et réorganise la discipline.»6 Ce programme de recherche se développa tout particulièrement sous la forme de l’étude des proportions gouvernant la combinaison des corps (Stoechiométrié). L’idée que les éléments se combinent suivant des proportions définies (loi des proportions définies) était couramment admise au xviiie siècle, mais elle fut vigoureusement remise en cause par Berthollet dans son Essai de statique chimique ; c’est pourquoi sa découverte est couramment associée au nom de Proust qui s’opposa aux arguments de Berthollet7. Même si elle ne s’y réduit pas, la chimie de Dalton, et de Thomson qui contribua à la diffusion de la chimie atomiste, consiste principalement en une tentative d’explication des proportions définies interprétées comme une conséquence de la structure atomique de la matière. Les recherches stoechiométriques se développaient chez Dalton dans le cadre d’une étude des poids spécifiques des substances élémentaires. Selon lui, les proportions chimiques s’expliquent par l’association d’atomes définis par un poids spécifique. Aussi peut-on, à partir de règles simples concernant la composition des atomes de deux corps simples, déterminer leur poids atomique8. Inversement, une fois déterminés les poids atomiques, on peut déterminer la composition des différentes combinaisons de ces deux corps. La Stoechiométrie se voyait ainsi engagée dans l’entreprise de sa propre fondation sur la base de l’étude des quantités pondérales des corps simples, mais cette entreprise cessa bientôt d’être associée au seul nom de Dalton. Jugeant trop incertaines les hypothèses de combinaison sur lesquelles ce dernier fondait son entreprise, Wollaston proposa en effet une méthode de détermination des poids spécifiques plus simple et plus empirique, faisant l’économie de l’idée d’atome9. Il avait été précédé en cela par Berzelius qui proposait de déterminer les poids spécifiques par la mesure directe du poids d’un volume du corps simple à l’état gazeux10.

  • 11 La question de la réception de l’atomisme en Allemagne est étudiée par A.J. Rocke, dans son ouvrage (...)
  • 12 Comme par Schweiger, éditeur du Neues Journal für Chemie und Physik. Dans un article intitulé « Ueb (...)
  • 13 Hegel, Dissertation sur les orbites des planètes (1801), Vrin, 1979, p. 133 : « En réalité, croyant (...)
  • 14 Op. cit., p. 449.
  • 15 H.C. Oersted, Ṛecherches sur l’identité des forces électriques et chimiques, p. 4-5 (voir l’Annexe  (...)
  • 16 Annexe 2.

5En Allemagne, où la théorie atomiste commença à être connue au moment où elle commençait à être contestée outre-Manche, la vigueur de la chimie dynamiste devait empêcher plus qu’ailleurs l’adoption de l’hypothèse atomiste, et l’étude des proportions chimiques tendit à se développer sous les auspices de Richter plutôt que sous celle de Dalton11. L’œuvre de Richter pouvait être considérée comme l’exemple d’une étude tout à la fois phénoméniste et dynamiste des proportions chimiques. Dans le contexte allemand dans les années 1800, son œuvre put être aussi considérée comme le modèle que la chimie devait imiter pour se constituer en science12. Le début d’un article de Schweiger, éditeur du Neues Journal für Chemie und Physik, mérite de ce point de vue d’être cité car en associant Richter à Kepler, il insiste sur l’origine allemande de la véritable scientificité en chimie, de même que Hegel insistait à la même époque sur la supériorité de Kepler sur Newton13 ; « Le développement des tables stoechiométriques est l’une des tâches les plus importantes de la nouvelle chimie. Par elle, il devient possible de déterminer a priori au moyen du calcul la composition des corps simples ; et ceci est précisément l’objectif fondamental, s’agissant de la doctrine des rapports déterminés des mélanges chimiques. Le fait que personne avant Richter n’ait conçu l’idée d’une science chimique mathématique, et ne l’ait exprimée avec clarté, est un fait décisif. C’est donc à lui que revient l’honneur d’avoir donné la première impulsion à de tels calculs, obtenus grâce aux lois découvertes par lui, et c’est pourquoi nous pouvons à bon droit l’appeler le Kepler de la chimie. »14 C’est également chez Richter qu’il faut chercher l’origine de l’idée, avancée par Oersted, suivant laquelle l’étude des forces chimiques dans le cadre d’une mathématique appliquée sera l’origine d’un « nouvel essor » de mathématiques15, idée dont on trouve un écho chez Hegel lui-même16.

  • 17 Après avoir constaté que les travaux de Richter n’ont eu de retentissement en Allemagne qu’une fois (...)
  • 18 G. Girtanner, Anfangsgründe der Antiphlogistischen Chemie, Dritter, verbesserte und stark vehrmerte (...)
  • 19 À comparer avec l’Annexe 1 de l’introduction.

6À la notable exception de Guyton de Morveau, les travaux de Richter sont restés inconnus en France et en Angleterre, jusqu’à ce qu’ils aient été mentionnés par Berthollet et Wollaston. Comme le déplore Hegel, le détour par l’étranger semble la seule voie de légitimation de la science allemande17. La chimie richterienne, entreprenant une rationalisation des travaux de Bergmann sur les affinités, conservait certains aspects du langage de la chimie phlogistique combattue par la nouvelle chimie lavoisienne ; Richter s’était en outre livré à une critique de la chimie phlogistique dont les principaux arguments sont restitués et réfutés par Girtanner18. Il n’est donc pas étonnant qu’elle ait été ignorée et présumée réfutée par le progrès des sciences, si ce n’est par Guyton19. Il y avait pourtant chez Richter un élément novateur, qui valut ensuite à celui-ci d’être considéré comme le fondateur de la Stoechiométrie. Richter analysait les quantités de réactifs nécessaires pour que leur mélange conduise à l’équilibre. Ces relations quantitatives, en devenant le centre de l’attention de Berthollet, sortirent Richter de l’oubli. La critique que Wollaston fit de l’explication atomiste des proportions théorie exigea bientôt de la chimie quelle se contente d’une étude phénoméniste des proportions, ou des équivalents, en proposant ainsi une Stoechiométrie qui était quant à son orientation épistémologique assez proche de celle de Richter.

  • 20 W. Ostwald, L’évolution d’une science. La chimie, p. 43.
  • 21 Richter, op. cit., p. I.
  • 22 Mesure, p. 66, W. 5, p. 424 ; 1819/1820, p. 102.
  • 23 Le principe de cette Stoechiométrie est exposé de façon pédagogique par Hegel dans l’additif du par (...)

7L’importance de Richter pour la chimie allemande de l’époque tient cependant surtout de sa volonté de fonder l’étude des proportions sur la seule considération des forces chimiques et de constituer scientifiquement la chimie comme une théorie mathématisée des forces. C’est indéniablement par cette double démarche qu’il est le plus novateur et « affranchi de la manière la plus originale des idées et de la science du passé »20. Son objectif était « d’exposer la chimie, non plus comme art, mais aussi comme science »21, sous la forme d’une mathématique appliquée. Richter élabore ainsi des tables stoechiométriques, en classant les acides et les alcalins suivant leur intensité, au moyen de l’étude de la quantité requise pour que les différents acides neutralisent la même quantité d’un même alcalin, et inversement. Il parvient ainsi à déterminer deux séries : celle de la neutralité des différents acides par rapport à un alcalin de référence et celle de la neutralité des différents alcalins par rapport à un acide de référence. Fischer – dont Hegel considère qu’il représente un progrès par rapport à Richter22 – parvint en 1802, dans ses remarques à la traduction allemande des Ṛecherches sur les lois de l’affinité (1801) de Berthollet, à réunir ces deux séries en une seule. Les différents acides et les différents alcalins furent ainsi rangés en une série de rapports proportionnels permettant de déduire les quantités de réactif conduisant à la neutralité dans le cas de l’affinité simple (celui de la réaction d’un acide avec un alcalin) ainsi que dans le cas d’une double affinité (celui où l’acide et l’alcalin d’un sel réagissent avec l’acide et l’alcalin d’un second sel)23. C’est en ce sens que la chimie parvenait à déduire a priori au moyen du calcul.

  • 24 Trommsdorf, op. cit., p. 1.
  • 25 Sur J.B. Richter, voir J.R. Partington, vol. III, p. 674-688. Sur le rapport de Richter à Kant, F. (...)
  • 26 Kant, Œuvres, t. 2, p. 367 : « Dans toute théorie particulière de la nature, on ne peut trouver de (...)
  • 27 La notion de « rêve newtonien » vient de l’article de A. Thackray, « Quantified Chemistry – The New (...)
  • 28 B. Bensaude-Vincent insiste sur le fait que Lavoisier, éloigné du « rêve newtonien », conçoit avant (...)
  • 29 On doit à A. Thackray (ibid.) d’avoir insisté sur l’existence de deux modèles de quantification en (...)
  • 30 F. Gregory étudie cette critique dans « Romantic Kantianism and the End of the Newtonian Dream », o (...)
  • 31 Kant, Œuvres, t. 2, p. 453.
  • 32 Id. Ce qui ne signifie pas que la chimie soit dénuée de principes, ni que le savoir chimique soit d (...)
  • 33 Voir dans les Idées pour une philosophie de la nature, le chapitre intitulé : « Une chimie comme sc (...)
  • 34 Trommsdorf, op. cit., p. 1-2 : « L’expérience ne fournit jamais d’inductions complètes, et les inco (...)

8La force de l’œuvre richtérienne réside notamment en la suppression de ce qui semblait devoir restreindre la chimie à l’histoire et au témoignage des sens, à savoir la solidarité de son objet avec les qualités sensibles. Le lien de la chimie et des qualités sensibles est une évidence pour de nombreux chimistes de l’époque ; c’est cette dimension qualitative de l’objet qui réduit la chimie à l’état de savoir empirique : « Les objets de la chimie sont toutes les choses du monde sensible ; son fondement est l’expérience, grâce à quoi elle les atteint par des observations et des expérimentations. »24 Richter est un élève de Kant25. C’est de lui qu’il hérite la conviction qu’il ne peut y avoir de science que mathématique26, ainsi que l’idée suivant laquelle les qualités peuvent être exprimées par la grandeur intensive. C’est précisément dans ce type de quantification que les acides et les alcalins sont décrits. Les divers acides et les divers alcalins voient leurs différences réduites à celles de degrés d’acidité et d’alcalinité, et c’est de cette quantification de l’acidité et de l’alcalinité que Richter parvient à déduire les proportions constitutives des différents sels. Richter hérite également de Kant l’idée que la chimie doit consister en une étude des forces. La forme de son entreprise de quantification s’en ressent. Il se propose en effet de rendre compte des phénomènes chimiques à partir d’une description mathématique des forces et de leurs rapports. Il est ainsi, avec Berthollet, l’un des derniers représentants de « rêve newtonien »27, ou de l’espoir de doter la chimie d’un formalisme analogue à celui de la mécanique newtonienne. Alors que le programme de recherche analytique hérité de Lavoisier28 oriente la chimie vers une quantification pondérale, Richter oriente la Stochiométrie allemande vers une quantification qui est plus ambitieuse parce qu’elle est apte à rendre compte du mécanisme de la réaction tout comme des proportions29. Précisons cependant que Richter tire son inspiration de Kant tout en s’en inspirant assez librement. C’est pourquoi Fries développa une critique de la tentative de mathématisation richtérienne, en rappelant la lettre et l’esprit des thèses kantiennes30. Tout ce qui relève de la quantité n’est pas pour autant susceptible d’une construction a priori, condition sine qua non de la scientificité ; seules les grandeurs extensives peuvent être construites. Les forces d’affinité – entendons la plus ou moins grande réactivité d’un acide avec un alcalin – , devraient en effet renvoyer aux divers équilibres des forces d’attraction et de répulsion. La force d’attraction, proportionnelle à la quantité de matière, peut être construite, mais il n’en va pas de même de la force de répulsion qui renvoie à une grandeur irréductible à toute extension31. C’est pourquoi Kant affirme l’inconstructibilité de la densité de la matière, et qu’« à plus forte raison, pour les affinités chimiques, on ne pourra tenter d’autre voie que celle de l’expérimentation »32. Schelling reprendra cette argumentation, qui conclut de l’inconstructibilité à la non-scientificité33, et contribuera sans doute à convaincre certains chimistes de la faible rationalité de leur savoir34.

  • 35 Log. III, p. 244, W. 6, p. 433-434 ; voir également Enc., § 325, add., W. 9, p. 287 : « Le corps co (...)
  • 36 Enc., § 200, add.
  • 37 1823-1824, p. 123.
  • 38 Enc., § 328, add., W. 9, p. 295.
  • 39 § 330, rq : « Cependant, on laisse de côté encore une différence en ce qui concerne la différence e (...)
  • 40 Mesure p. 67-70.
  • 41 Ibid, p. 68.
  • 42 Hegel présente l’orientation générale de la chimie de Dalton à la fin de l’additif du paragraphe 33 (...)
  • 43 D.M. Knight, Atoms and Elements, A Study of Theory of Matter in England in the Nineteenth Century, (...)
  • 44 Mesure, p. 73-74.
  • 45 Berthollet, Revue de l’Essai de statique chimique, Éditions de l’École Polytechnique, 1980, p. 147  (...)
  • 46 E. Färber, « Hegels Philosophie der Chemie », Kant-Studien, Bd. XXX, p. 104.

9Les chimistes allemands furent donc généralement hostiles à la chimie atomiste pour des raisons qui tiennent tout autant à leur interprétation de la combinaison chimique qu’à leur explication des proportions chimiques. Les positions de Hegel à ce propos sont tout à fait révélatrices. Conformément à sa définition de la chimie comme science fondamentale, il insiste sur la spécificité de la composition chimique et son irréductibilité à toute composition mécanique. Il suit ainsi la plupart des chimistes de son temps qui distinguent rigoureusement la combinaison chimique et le simple mélange qui est une union encore mécanique. C’est cette spécificité de la combinaison chimique qui est visée lorsque le paragraphe 328 de l’Encyclopédie distingue un processus formel, d’un processus réel (le processus proprement chimique) en affirmant que « l’entière totalité concrète du corps s’engage » dans le processus réel. Ces formulations témoignent de l’adhésion de Hegel à la représentation dynamiste de la combinaison chimique. Lorsqu’il affirme que les corps chimiques versent totalement dans la réaction chimique, il reprend cette identification de la combinaison et de la pénétration totale des réactifs. D’après lui, les corps chimiques ne renvoient pas à des atomes chimiques restant inchangés et entrant seulement dans différents rapports de composition. Les objets chimiques doivent être conçus comme des « moments » (et non comme des existences indépendantes)35 dotés de « l’impulsion absolue à s’intégrer les uns par les autres et les uns aux autres »36. Leur combinaison doit être conçue comme une « intégration »37 ou un « contact total »38, non comme une composition mécanique. Conçue en ce sens dynamiste, la combinaison chimique est le critère de la corporéité chimique, un critère permettant de distinguer les phénomènes chimiques et les phénomènes d’autres niveaux de la nature, un critère permettant par là même de s’opposer aux tentatives de réduction du chimique à l’électrique. Si l’électricité permet d’expliquer l’attraction chimique en tant qu’elle résulte d’une polarité, elle est incapable d’expliquer la permanence de cette attraction sous forme de cohésion, car les charges électriques se neutralisent au contact de telle sorte qu’elles perdent toute attraction l’une pour l’autre39. Cette théorie de la combinaison chimique s’accompagne également d’une critique virulente de l’atomisme40. Indépendamment des critiques d’ordre spéculatif que Hegel adresse à l’atomisme, il lui reproche de n’être corroboré en rien par les phénomènes chimiques auquel il est appliqué, voire d’être incompatible avec eux : « On ne voit pas alors la nécessité de se forger de telles représentations, qui ne sont pas mises en évidence par l’expérience, qui même au fond, se contredisent et ne sont corroborées d’aucune façon. »41 Ces différentes objections sont dirigées contre Berzelius, mais Hegel s’en prend également à Dalton dont il connaît la contribution au développement de la Stochiométrie. Dans l’additif du paragraphe 333, il présente l’orientation d’ensemble de la chimie de Dalton en se référant à la question des degrés de combinaison de l’oxygène avec les bases oxydables : « Dalton avait d’abord fait des expériences à ce propos, mais ses déterminations étaient recouvertes de la pire forme de la métaphysique atomiste, dans la mesure où il déterminait les premiers éléments ou la première quantité simple comme atome, puis parlait du poids et des relations pondérales de ces atomes : ils devraient être sphériques et entourés d’une atmosphère calorique plus ou moins dense ; et il enseigne ensuite comment déterminer leurs poids relatifs et leurs diamètres ainsi que leur nombre dans les corps composés. »42 Il ne faudrait pas céder à l’illusion rétrospective suivant laquelle l’atomisme chimique s’est imposé sans peine du fait de sa rationalité intrinsèque et que seules les hypothèses métaphysiques dynamistes en ont retardé l’acception. Comme le remarque Knight43, la chimie de Dalton subit immédiatement trois types de critiques. La première, qui est notamment représentée par Laplace, s’oppose à Dalton du point de vue de l’espoir newtonien de constituer une science des forces chimiques. La seconde, représentée notamment par Wollaston, considère les atomes comme des entités théoriques inutiles. La troisième, notamment défendue par Davy, considère que la diversité des substances provient des différents rapports qu’entretiennent les forces de la nature, plutôt que de la diversité des atomes. Knight montre que Davy attaque en fait Dalton sur ces trois fronts à la fois. D’une certaine manière, on peut dire la même chose de Hegel, qui hérite du « rêve newtonien » par l’intermédiaire de Richter, qui considère la diversité des corps simples comme l’expression des différentes combinaisons de la polarité chimique plutôt que comme une diversité substantielle inexplicable, et qui voit dans les atomes une hypothèse indépendante des lois stochiométriques44 à quoi rien ne correspond dans l’empirie (comme Wollaston et Berthollet)45. Lorsque Fäber, qui resta longtemps le seul véritable commentateur de la philosophie hégélienne de la chimie, soutient qu’elle ignore les deux grands progrès de la chimie du début du xixe siècle que constituent l’électrochimie et la détermination des poids atomiques, il se montre victime de l’illusion rétrospective de l’évidence intrinsèque de l’atomisme et de l’électrochimisme46.

10En fait, l’hypothèse atomiste et l’hypothèse dynamiste ont toutes les deux leurs forces et leurs faiblesses, aussi bien dans l’explication des propriétés de la combinaison chimique que dans l’explication des proportions chimiques. A ce propos encore, la chimie hégélienne constitue un bon révélateur.

2 – Le problème de la combinaison chimique

  • 47 Mesure, p. 68.
  • 48 Ibid., p. 57 : « Après le mélange de deux matières spécifiquement différentes se manifeste un chang (...)
  • 49 Ibid., p. 70.

11Hegel oppose deux arguments à l’explication atomiste de la combinaison chimique. Le premier concerne l’explication de la dissolution : si l’on explique la dissolution par le fait que le solvant pénètre le corps dissous par les interstices (le vide) qui séparent ses atomes, il en résulte « que les substances dissoutes prennent place là où le solvant n’est pas – car les interstices sont les espaces vides de solvant –, et donc que les substances dissoutes ne se trouvent pas dans le solvant, mais qu’elles l’environnent et l’entourent […] à l’extérieur de lui, qu’assurément, par conséquent, elles ne sont pas non plus dissoutes en lui »47 ; on voit mal en effet comment la simple occupation des interstices d’un corps suffirait à le dissoudre. Le second concerne la manière dont la chimie atomiste explique la combinaison. Il s’avère en effet que le poids spécifique des parties constituantes n’est pas conservé dans le poids spécifique du corps qu’elles constituent. Celui-ci n’est pas égal au rapport de la somme des poids et de la somme des volumes48. Seul le poids est conservé. C’est pourquoi les proportions du corps composé sont en réalité établies par la chimie atomiste en considération du seul poids (et non du poids spécifique) des corps simples qui le constituent. La Stochiométrie atomiste se trouve ainsi prise dans la contradiction consistant à affirmer que le tout résulte de la composition de parties définies par une grandeur spécifique, tout en reconnaissant que cette grandeur spécifique est niée dans la composition. La conceptualité utilisée – définition par les poids spécifiques – est niée par les procédures mises en oeuvres – rôle déterminant du simple poids. D’après Hegel, il faut y voir de façon plus générale l’échec d’une Stochiométrie pondérale s’attachant aux compositions en fonction de la simple grandeur extensive (le poids) et non en fonction de grandeurs intensives (l’intensité des forces d’affinité) : « Cela ne signifie rien d’autre sinon que les particules chimiquement différentes, qui sont en présence les unes des autres en tant que quantité dénombrable, se rassemblent dans la simplicité d’une grandeur intensive, ce qui se manifeste aussi dans la diminution du volume. Au contraire, dans la théorie corpusculaire, les atomes combinés chimiquement doivent se maintenir dans les interstices, c’est-à-dire en dehors les uns des autres (juxtaposition).»49

  • 50 Chez Link, l’extériorité réciproque des composants dans le mixte est maintenue au prix d’une remise (...)
  • 51 Log. III, p. 242.
  • 52 1819/1820, p. 91.
  • 53 Enc., § 328, add., W. 9, p. 295.
  • 54 J.J. Winterl, Darstellung der vier Bestandtheilen der anorganischen Natur, 1804 : « Nous avons préc (...)

12La théorie hégélienne n’en met pas moins en lumière certaines des insuffisances de l’interprétation dynamiste de la combinaison chimique. Si celle-ci parvient à expliquer la manière dont les parties constituantes semblent disparaître dans le corps qu’elles composent et constituer ainsi une troisième substance, elle rend d’autant plus difficile la compréhension du fait que ces parties constituantes réapparaissent lors de la réaction de cette troisième substance avec d’autres substances. Prenons l’exemple des réactions entre sels. Soit deux sels S1 et S2 composé chacun d’un acide(x) et d’un alcalin (y) différent : S1 (x1, y1), S2 (x2, y2). D’après les théories de l’affinité élective, les deux sels réagiront l’un avec l’autre si l’affinité (ou l’attraction chimique) de xl et de y2 est plus grande que celle qui les combine respectivement avec y1 et x2. Il faut donc supposer qu’avant même la décomposition de ses sels, leurs composants restent présents en eux comme les forces actives et distinctes qui expliquent précisément cette décomposition. Dès lors, il semble nécessaire, dans une optique dynamiste, d’abandonner l’idée que le mixte se définit par une compénétration totale, et par là même, de revenir sur la différence du mélange et de la combinaison chimique50. Que Hegel ait éprouvé cette difficulté, c’est ce que prouvent ses hésitations ; s’il conçoit parfois la combinaison chimique comme une « intégration », il la conçoit parfois également comme un « contact total ». Conformément à sa distinction rigoureuse du mélange et de la combinaison, Hegel maintient la différence de ce que l’on nommait alors les parties dissimilaires (les substances chimiques qualitativement différentes) et les parties similaires (les composants d’un mixte), mais il refuse également de penser la combinaison comme une fusion complète de ces parties en insistant sur le fait qu’elles sont conservées à titre de « moments » : « Le produit est un neutre, c’est-à-dire un produit dans lequel les ingrédients, que l’on ne peut plus nommer des objets, n’ont plus leur tension, mais où s’est maintenue la capacité de leur indépendance et tension extérieure. »51 Il est frappant que Hegel soit ainsi conduit à concevoir la combinaison suivant le modèle (atomiste) d’une liaison, d’un lien établi entre des différences, plutôt que selon le modèle (dynamiste) de la pénétration totale des substances : dans la combinaison, les parties constituantes « ne sont pas données comme matières, mais comme propriétés liées à quelque chose, ordinairement comme amenées dans la liaison en tant que moment »52. Cette théorie de la liaison chimique s’accompagne chez Hegel de la thèse d’une intervention active du milieu chimique de la réaction (eau ou air suivant que les réactions se font par voie sèche ou humide) dans le lien chimique des réactifs : « Et puisque les corps structurés qui entrent dans le procès doivent parvenir à un contact total des uns avec les autres – alors que ceci n’est pas possible seulement par frottement, comme indifférence mécanique et violence réciproque s’exerçant comme dans le processus électrique de surface –, ils doivent donc se rencontrer dans l’indifférent, qui, comme leur indifférence est un élément physique abstrait. »53 L’interprétation de la combinaison comme lien semble provenir de la chimie de Winterl54 et constituer l’une des nombreuses traces qu’en conserve la chimie hégélienne de l’Encyclopédie. Elle est complétée par une théorie du rôle actif du milieu dans les réactions qui s’inspire de Berthollet.

  • 55 F. Hildelbrandt, Encyklopädie der Gesammten Chemie, p. 30.
  • 56 Ibid, p. 31.
  • 57 Ibid., p. 32.
  • 58 Ibid., p. 68-71.
  • 59 Sur ces questions, voir E. Renault, La naturalisation de la dialectique, p. 248- 259.

13La différence des deux modèles de la combinaison, et la nécessité d’user d’un modèle atomiste pour rendre compte de la réaction des corps composés, était affirmée à l’époque par un tenant de la chimie dynamiste comme Hildelbrandt. À propos de la suppression réciproque des propriétés spécifiques des parties constituantes dans le composé, il écrit : « Cette suppression réciproque peut se produire de telle sorte que les substances combinées l’une à l’autre perdent quelque chose, à savoir ce en quoi leurs différences se fondent »55 ; et il ajoute : « mais cette suppression peut aussi se produire de telle sorte que chaque substance conserve son existence individuelle (totalement ou en partie), et qu’elles ne soient que deux principes réciproquement liés l’un à l’autre. »56 Le premier modèle serait plus conforme à la réalité, mais le second permettrait de rendre plus intelligible la conservation virtuelle des parties dissimilaires dans la combinaison : « Il faut donc bien aussi que dans un tel mélange, les principes substantiels (Grundstoffe) soient encore présents d’une certaine manière […] Et alors la représentation imagée d’une liaison des atomes de l’un des principes substantiels avec ceux de l’autre est un moyen aussi utile pour se rendre concevable une combinaison, que celui au moyen duquel on se représente en géométrie une ligne courbe comme brisée, alors que sa courbure doit être pensée in abstracto comme continue. »57 Peut-être faut-il d’ailleurs voir l’effet de l’impossibilité de concevoir la combinaison chimique en termes strictement dynamistes dans le fait que Hildelbrandt déclare finalement adhérer à l’hypothèse atomiste telle qu’elle est formulée par J.J. Winterl58. Toujours est-il que la solution intrumentaliste préconisée par Hildelbrandt (utiliser un modèle atomiste pour sa seule commodité) ne pouvait satisfaire Hegel qui préfère préciser en quoi les parties dissimilaires sont irréductibles à des atomes (c’est l’enjeu du concept de moment qui insiste sur la dimension fondamentalement relationnelle de l’objectivité chimique, qu’il s’agisse des parties dissimilaires ou des parties similaires) et en quoi consiste le lien qui fait la combinaison59.

3 – Le problème des lois Stoechiométriques

  • 60 Enc. § 333, add., W. 9, p. 326-327 ; 1819/1820, p. 98-100.
  • 61 Richter est l’initiateur de l’étude quantitative des règles qui président à la composition des corp (...)
  • 62 Pour l’étude du développement de la Stoechiométrie durant cette période, voir J.R. Partington, op. (...)
  • 63 Il la considère comme la troisième loi stoechiométrique, après la loi des proportions de neutralisa (...)
  • 64 1819/1820, p. 99 : « Une loi fondamentale concerne les divers niveaux d’oxydation d’une base, quand (...)

14Les forces et les faiblesses de l’atomisme et du dynamisme s’expriment tout aussi clairement dans la théorie hégélienne de la Stoechiométrie. L’étude de l’affinité donne à Hegel l’occasion de consacrer des développements à la théorie des proportions chimiques60. Il se réfère avant tout à celui qu’il considère à juste titre comme le fondateur de la Stoechiométrie, Richter61, en indiquant par là même son adhésion au projet d’une Stoechiométrie dynamique. Richter avait initié l’étude des proportions en énonçant les lois des proportions de neutralisation entre acides et alcalins, ou leurs lois de proportions réciproques, et Hegel ne se contente pas de se référer à ces lois de neutralisation, puisqu’il évoque aussi bien les principaux résultats du développement de la chimie stoechiométrique au cours des quinze premières années du siècle62. Dans les Leçons, il se réfère en outre à la loi des proportions multiples, découverte par Dalton, et à la loi des oxydes63, découverte par Berzelius. Sans doute tire-t-il la plus grande partie de son information de la Ṛecherche sur les proportions chimiques de Berzelius, comme l’indique le fait qu’il se réfère dans les Leçons à la loi des proportions multiples dans la version qu’en donnait Berzelius64.

  • 65 Même si chez Berzelius elle semble avoir une importance opératoire supérieure à celle des proportio (...)
  • 66 Dans un passage qui cherche à établir l’indépendance de la stoechiométrie vis-à-vis de l’électrochi (...)

15Les remarques de la Philosophie de la nature se nourrissent de passages de la Théorie de la mesure, où Hegel, de façon plus abstraite, mais non moins développée, expose ce qui peut être considéré comme une véritable théorie de ces lois stoechiométriques. L’analyse développée dans la section « lignes nodales de rapports de mesure » trouve dans les séries des niveaux d’oxydation son référent le plus explicite, et les lois des proportions réciproques de Richter y font l’objet d’une analyse très détaillée. Or, la loi des proportions multiples et la loi des proportions réciproques peuvent être considérées comme les deux lois fondamentales de la Stoechiométrie. La loi des proportions multiples de Dalton prend en effet chez Berzelius la forme de la série des niveaux d’oxydation puisque dans son système oxygénétiste (Berzelius attribuant comme Lavoisier à l’oxygène une fonction centrale), les différents degrés de composition des corps simples ne peuvent être que des niveaux d’oxydation ; quant à la loi des oxydes, elle peut être considérée comme l’une des conséquences de la loi des proportions réciproques65. On peut donc considérer que la Stoechiométrie repose sur les deux lois fondamentales que Hegel considère dans la Théorie de la mesure, celle des proportions multiples découverte par Dalton et reformulée par Berzelius, et celle des proportions réciproques, découverte par Richter66. La première énonce les règles de composition des acides et des alcalins, la seconde celle des sels.

  • 67 Voir la note 8.

16Lorsque l’on constate en outre que les passages consacrés aux séries de niveaux d’oxydation et aux proportions réciproques sont précédés de réflexions portant sur la « gravité spécifique » des corps simples, il ne semble plus permis de douter que l’intention hégélienne est de discuter la Stoechiométrie de l’époque. Les recherches stoechiométriques se développaient depuis Dalton dans le cadre d’une étude des poids spécifiques des substances élémentaires, les proportions chimiques étant ainsi expliquées par l’association d’atomes définis par un poids spécifique. Aussi pouvait-on, à partir de règles simples concernant la composition des atomes de deux corps simples, déterminer leur poids atomique67. Inversement, une fois déterminés les poids atomiques, on pouvait déterminer la composition des différentes combinaisons de ces deux corps. La Stoechiométrie se voyait ainsi engagée dans l’entreprise de sa fondation sur la base de l’étude des quantités pondérales des corps simples. Le rejet hégélien de l’atomisme conduit certainement à juger la méthode des volumes, préconisée par Wollaston, plus acceptable que celle des poids atomiques, et il semble que le passage que la Théorie de la mesure consacre à la détermination des poids spécifiques se réfère à cette méthode des volumes plus qu’à toute autre. Mais la théorie hégélienne de la Stoechiométrie ne peut aucunement être réduite à une intervention dans ce débat. Tournée contre les différentes formes de Stoechiométries pondérales, elle s’efforce de défendre une interprétation dynamique des lois stoechiométriques. La prise de parti hégélienne en faveur d’une Stoechiométrie dynamique ne signifie pas non plus que les recherches stoechiométriques de Dalton, Berzelius ou Wollaston soient invalidées par principe. Dans sa Théorie de la mesure, Hegel propose bien plutôt une justification d’ordre ontologique de l’entreprise stoechiométrique et des différentes lois et classifications auxquelles elle conduit.

  • 68 La catégorie de mesure autonome (qui appartient à la première partie de la Science de la logique : (...)
  • 69 Mesure, p. 53 : « La mesure, désormais prise comme mesure réelle, est premièrement une mesure auton (...)
  • 70 Mesure, p. 61-62 : « Dans la sphère chimique, l’élément matériel a sa relation spécifique dans sa r (...)
  • 71 Id. : « physikalische, zunächst materielle Dinge ».

17Les structures fondamentales du chimisme relèvent des catégories de polarité et de totalité (dans la mesure où les réactions s’expliquent par la polarité des corps, où les corps chimiques sont animés dans les réactions d’un mouvement de combinaison, ou de totalisation). L’objectivité chimique est structurée par une opposition polaire dans laquelle chacun des termes est posé comme totalité étant en soi, puisqu’il existe comme le mouvement de s’unir à son autre. C’est cette structure ontologique qui est visée par Hegel, dans la Théorie de la mesure, par la catégorie de « mesure autonome »68. En première approximation, on dira que le concept de mesure définit le rapport de deux qualités. La thématisation de l’être par la catégorie de mesure autonome revient à considérer les choses comme le rapport quantitatif de leurs propres qualités, et les qualités comme des réalités indissociables de leur rapport à d’autres qualités. Les qualités n’y ont plus l’indépendance de l’espace et du temps, existant indifféremment l’un à l’autre, bien qu’exprimant leur vérité sous la forme de rapports quantitatifs dans le mouvement. Les qualités s’y rapportent les unes aux autres dans un rapport intériorisé ; elles accèdent par là même à une forme d’autonomie69. Les qualités chimiques, indissociables du rapport à un autre, en sont un exemple. Elles sont autonomes au sens où elles intègrent en elles l’extériorité avec laquelle elles entrent en rapport (chaque corps chimique se définissant par la relation qu’il entretient avec un corps opposé : oxygène/corps combustibles, alcalins/acides…)70. Mais, posée comme mesure autonome, l’objectivité est encore appréhendée à travers la contradiction de l’autonomie et de la non-autonomie qui définit tout aussi essentiellement le chimisme ; non autonomie tout aussi essentielle dans la mesure où les mixtes existent indépendamment des processus qui les produisent et qu’ils restent pris dans la tension de polarités qui risquent en permanence de les décomposer. D’une part, les « choses physiques »71 que sont les mesures autonomes sont posées comme des rapports à elles-mêmes – comme celui de leur poids et de leur volume, ou comme celui de l’acidité et de l’alcalinité qui définit leur degré d’acidité. D’autre part, elles y sont posées comme rapport à d’autres choses physiques – rapport d’un poids relatif aux autres poids relatifs, ou rapport d’un acide aux alcalins.

  • 72 Ibid., p. 54 : « Une certaine chose est elle-même déterminée comme rapport métrique de quantités qu (...)

18Le type de rapports ontologiques explicités par le concept de mesure autonome trouve donc son objectivité dans les structures spécifiques du chimisme. En ce sens, on peut considérer que l’étude de la Stoechiométrie, dans le cadre de l’analyse de la catégorie de mesure autonome, équivaut à une fondation ontologique de la Stoechiométrie. Par cette catégorie, comme nous l’avons dit, le réel est appréhendé comme un rapport de qualités, plus précisément, comme le rapport de qualités dotées d’une quantité72 (poids, volume, acidité, cette dernière admettant des degrés). La présupposition fondamentale des recherches stoechiométriques est que l’on peut définir un corps composé à partir des proportions de ses composants, ce qui revient à appréhender la spécificité (la qualité) d’un corps composé en déterminant des quantités qui renvoient aux corps simples spécifiquement (qualitativement) distincts qui le constituent. Hegel, en faisant apparaître la qualité d’un corps chimique comme le rapport quantitatif des qualités qui le constituent, justifie totalement ce type de démarche. L’approche stoechiométrique s’avère donc être ontologiquement justifiée, et ceci quel que ce soit le modèle de Stoechiométrie auquel on se réfère, qu’il s’agisse de la caractérisation des proportions en termes pondéraux, ou en terme de neutralisation, et c’est pourquoi Hegel peut développer sa catégorie de mesure autonome dans le cadre d’une analyse de ces différents modèles.

  • 73 Voir les Annexes 1 et 2.
  • 74 Par. 333, add., W. 9, p. 326-327.

19La Théorie de la mesure ne se contente pas de fonder abstraitement la Stoechiométrie par ses présupposés ontologiques les plus généraux, elle s’emploie également à fonder les différentes lois et séries liées à la recherche des proportions chimiques73. Hegel s’efforce d’y démontrer la rationalité des lois richtériennes de neutralisation réciproque, dont il fait notamment apparaître qu’elles parviennent à exprimer tant les rapports qu’entretiennent entre elles les forces d’affinité de neutralisation que ceux des forces d’affinité élective. Il s’attache en outre à établir que les séries des niveaux d’oxydation, dont nous avons vu qu’elles jouent le rôle de loi de proportions multiples, constituent une réélaboration plus riche du contenu rationnel des lois de neutralisation réciproques. Leur plus grande rationalité consiste notamment en ce que la dimension qualitative de l’affinité, encore enveloppée dans le quantitatif par les lois des proportions réciproques, s’y trouve mieux explicitée. Une insistance toute particulière sur les séries de proportions réciproques caractérise ces développements. Elle résulte du fait que ces lois sont à même de fournir une classification des corps chimiques capable de rendre compte de l’ensemble de leurs rapports chimiques, mais elle exprime sans doute également une interprétation originale de la Stoechiométrie. Il est frappant que dans les Leçons de 1819-1820, Hegel continue de considérer la loi des proportions réciproques comme le fondement de l’étude des proportions chimiques, alors que les chimistes de l’époque semblent s’accorder au contraire pour attribuer cette fonction aux lois de proportions multiples. Celles-ci ont l’avantage d’énoncer les règles les plus simples et les plus générales de la combinaison. Par ailleurs, en énonçant les règles que suivent les corps simples lorsqu’ils s’unissent les uns aux autres, elles semblent dévoiler les règles fondamentales (ontologiquement antérieures) qui président aux proportions chimiques. Par rapport à elles, les lois des proportions réciproques semblent être particulières (elles ne valent que pour certains corps) et dérivées (elles ne valent que pour les corps composés). Cependant, l’aspect fondamental de la loi des proportions multiples va surtout de soi dans le cadre de la chimie atomiste. Si l’on admet que la structure atomique de la matière explique les proportions, il faut en effet reconnaître que les règles d’association des atomes sont le fondement de la Stoechiométrie. En faisant des lois de proportions réciproques le modèle de l’étude des proportions multiples, Hegel milite pour un autre type de Stoechiométrie, basée sur la considération des forces actives dans la réaction plutôt que sur la composition de la matière. Il est à noter qu’une telle démarche ne s’oppose pas seulement aux Stoechiométries explicitement atomistes, comme celles de Berzelius et de Dalton, mais aussi à toutes celles qui conserveraient la démarche fondamentale de l’atomisme, en étudiant les proportions chimiques en termes statiques à partir du poids spécifique de leurs composants. La démarche hégélienne se situe dans le cadre plus général d’un refus de ce que nous nommons les stoechiométries pondérales, refus qui conduit Hegel à une réinterprétation de la loi des proportions multiples en termes dynamiques. L’idée d’une explication des proportions chimiques par des forces n’est pas l’apanage de Richter. L’un des objectifs de l’électrochimie était en effet d’expliquer les proportions par les forces s’exerçant entre les constituants d’un corps (Hegel se réfère à Berzelius et à Schweiger74 en ce sens), mais selon Berzelius, du moins en ce qui concerne la composition des oxydes, si les forces expliquent que certains corps se combinent avec certains autres (exemple : l’oxygène étant un corps absolument négatif, il peut se combiner avec tous les autres), elles n’expliquent que le fait de la combinaison, non ses proportions. Les proportions suivant lesquelles les réactifs se combinent restent quant à elles déterminées par la structure atomique de la matière. L’intérêt du modèle richtérien est précisément que les forces y expliquent aussi bien le fait que les corps se combinent (la polarité des forces explique la combinaison des acides avec les alcalins) que les proportions exactes suivant lesquelles ils se combinent. Cependant, ce type d’explication ne semble s’appliquer qu’aux proportions constitutives des sels. La possibilité d’une stoechiométrie dynamiste dépend donc de l’application de cette démarche à la loi des proportions multiples.

  • 75 Mesure, p. 77-82.
  • 76 Mesure, p. 64 : « Ce qui est posé par là, c’est un renversement du rapport indifférent, purement ex (...)

20Quelle est donc l’interprétation hégélienne de la loi des niveaux d’oxydation75, dont nous savons qu’elle est la version berzeliusienne de la loi des proportions multiples ? On constate que Hegel l’interprète, de même que la loi des proportions réciproques, comme l’expression de la spécification réciproque des qualités, ou comme l’expression d’un rapport de force qualitatif entre les deux substances. Les divers niveaux d’oxydation ne résulteraient pas de la structure atomique des constituants, mais du fait que les forces par lesquelles ces constituants se spécifient réciproquement ne peuvent se combiner qu’en certaines valeurs discrètes (du fait de leur dimension qualitative) exprimant les modalités de leurs compatibilités. Du point de vue de l’économie interne de la Théorie de la mesure, la série des niveaux d’oxydation constitue la vérité des séries de proportions réciproques, en tant qu’elles parviennent à exprimer adéquatement la dimension qualitative des forces d’affinités et du rapport entre mesures autonomes. Alors que l’affinité élective reste enveloppée dans des déterminations purement quantitatives76, la ligne nodale du rapport de mesure en explicite sa dimension qualitative, en la présentant comme rupture de la continuité quantitative (série de valeurs dicrètes plutôt que rapports de proportionalité), ou comme saut qualitatif. Le formalisme des proportions multiples se présente donc spéculativement (c’est-à-dire ontologiquement, dans cette Logique ontologique qu’est la Science de la logique) comme la vérité de celui des proportions réciproques. Du point de vue de la philoSophie chimique également, la primauté revient aux séries de Richter ; on le voit au fait que les lois des proportions multiples sont interprétées dans la conceptualité spécifique de la loi des proportions réciproques, comme des rapports de forces dotées d’une dimension qualitative. C’est là un point décisif puisque les deux principales lois gouvernant les proportions chimiques sont ainsi interprétées dans le cadre d’une même stoechiométrie dynamique.

  • 77 Mesure, p. 70-71.
  • 78 À notre connaissance, il n’existait pas à l’époque d’explication dynamique des proportions multiple (...)
  • 79 D.-M. Knight, « Steps towards a Dynamical Chemistry », Ambix, 14, 1967, p. 179-196.

21Sans doute cette articulation de la théorie des proportions réciproques et de celle des lignes nodales de rapports métriques vient-elle apporter la réponse à l’objection de principe que Berzelius adressait aux stoechiométries dynamistes. Cette objection est mentionnée par Hegel dans la remarque qu’il consacre au problème de l’affinité, mais il ne semble pas alors prendre toute la mesure du problème soulevé par Berzelius77. Celui-ci considérait que seule une hypothèse atomiste peut rendre compte de l’existence de proportions définies. Hegel se contente de railler cette objection en indiquant que l’existence de forces d’affinités implique par elle-même celle de proportions définies. Les travaux de Richter témoignent en effet que les proportions peuvent être expliquées par des forces, et c’est à eux que Hegel se réfère ainsi. Mais le cœur de l’objection de Berzelius est ailleurs. Ce qui semble en effet difficile à concevoir, dans le cadre théorique fourni par Richter, c’est que deux corps déterminés définis par des forces déterminées puissent se combiner suivant différentes proportions. Or c’est précisément ce qui se passe dans les combinaisons des corps simples avec l’oxygène, et c’est sans doute ce type de proportions que Berzelius jugeait inexplicable par une Stoechiométrie dynamique. En admettant que Hegel ait saisit la pointe de l’objection, quel serait donc le sens de sa réponse ? Elle consisterait à affirmer que si l’on reconnaît une dimension qualitative aux forces d’affinité de ces composés (oxydés) que sont les acides et les alcalins, on doit également la reconnaître à leurs composants que sont l’oxygène et les bases oxydables, de sorte que l’on doit également admettre qu’ils ne peuvent se combiner suivant des proportions continues, mais seulement suivant des proportions discrètes. Hegel parvient ainsi à montrer que la logique de la Stoechiométie dynamique n’est pas incompatible avec l’existence de séries d’oxydation, mais il n’explique pas pour autant par quels processus les forces chimiques qui définissent l’oxygène et les bases acidifiables peuvent conduire à des proportions multiples. Telle était pourtant l’explication chimique que Berzelius demandait78. L’explication des proportions multiples restera longtemps la croix de la chimie dynamiste79.

Annexes

Annexe 1. Hegel et le développement de la Stoechiométrie

Étant donné l’importance de Richter pour la chimie allemande de l’époque, il était justifié de soumettre à un traitement tout particulier la loi des proportions réciproques élaborée par Richter. C’est ce que fait la Théorie de la mesure80 en présentant une analyse dont la richesse épistémologique et la précision n’ont pas d’égal dans le système hégélien et sans doute très peu dans les autres philosophies de la science. Tout un ensemble de problèmes épistémologiques entre dans cette analyse qui porte sur la nature de l’affinité, sur son rapport avec l’affinité élective et sur les questions du classement des corps chimiques. De façon magistrale, ces différents thèmes se trouvent articulés rigoureusement les uns aux autres dans le cadre de l’analyse des ressources spécifiques d’une forme mathématique : la série de rapports proportionnels. Celle-ci est elle-même thématisée en son contenu proprement mathématique, à partir de concepts qui expriment la structure du quantitatif lui-même : le nombre dénombré et le nombre dénombrant. Il est en outre tout à fait remarquable que Hegel présente un développement dans lequel la dynamique rationnelle de la déduction spéculative de ce type de série soit identifiée au mouvement historique par lequel elle s’est effectivement constituée. Hegel pense ici en épistémologue historien de la science, même si selon lui, la chimie n’a fait dans ce cas que parcourir un développement logique et non pas proprement historique. Comme nous le verrons, pour Hegel, la rationalité de ce type de séries d’affinité tient à ce qu’elles parviennent à réduire à une expression simple les multiples séries d’affinités constitutives des tables d’affinités81, tout en conservant l’intégralité des relations décrites par celles-ci. Or, cette réduction correspond très précisément au mouvement historique de la constitution de la série des proportions réciproques. Comme il le remarque lui-même, on doit à Richter et à Guyton de Morveau le perfectionnement des tables d’affinités82, et à Fischer, propagateur des idées de Richter, leur simplification en une seule série d’affinité83. Richter devait par la suite reprendre le formalisme de Fischer pour l’appliquer de façon exhaustive aux différents acides et alcalins84. Considérons donc de plus près la reprise spéculative de ce mouvement historique.

L’analyse hégélienne des proportions de neutralisation part de la version initiale des travaux de Richter, celle des Anfangsgründe der Stöchiometrie. Les acides et les alcalins y sont appréhendés quantitativement comme des degrés d’acidité ou d’alcalinité. Ceci revient déjà à les considérer comme des mesures. Un degré d’acidité consiste en effet déjà en un certain rapport de l’acidité et de l’alcalinité car l’acidité et l’alcalinité sont des notions purement relatives. Or, puisque l’alcalinité et l’acidité se définissent par leur rapport réciproque, un degré d’acidité déterminé doit impliquer un rapport déterminé aux alcalins. On peut donc tâcher, comme Richter, de mesurer le degré d’acidité d’un acide par la quantité de chaque alcalin nécessaire à la neutralisation d’une même quantité de cet acide. Ce qui vient d’être dit des acides vaut bien entendu aussi des alcalins. De la sorte, les corps ne sont plus seulement considérés comme des mesures immédiates (des degrés d’acidité ou d’alcalinité), mais aussi comme des rapports à d’autres corps, eux-mêmes définis comme des mesures. Si l’on prend le cas d’un acide, son degré d’acidité s’exprimera dans l’ensemble des rapports de neutralisation qu’il formera avec l’ensemble des alcalins. L’acide sera ainsi défini par un ensemble de mesures qui sont l’expression quantitative de l’ensemble des rapports qu’il entretient avec les alcalins. En tant que cette série de mesures doit exprimer la dimension qualitative ou spécifique de cet acide, et non celle des alcalins avec lesquels il réagit, il faut que l’acide joue le rôle de l’unité dans les différentes mesures. Pour une même quantité de cet acide (qui remplit ainsi la fonction du nombre nombrant ou de l’unité de mesure), il faut une quantité variable de divers alcalins (quantité qui remplit ainsi la fonction des nombres dénombrés, ou des quantités mesurées). Les quotients, ou les exposants, de ces différents rapports sont les nombres qui définissent le degré d’acidité de l’acide en question : « la chose expose ainsi son exposant qualitatif sous la forme de la série des divers nombres dénombrés – à l’égard desquels elle joue le rôle de l’unité – sous la forme d’une série de rapports spécifiques à d’autres »85. Tel est le niveau où est resté Richter en sa première formulation. Chaque acide et chaque alcalin se voyaient définis par la série de leurs rapports avec l’ensemble des alcalins ou des acides avec lesquels ils réagissaient. L’étude stoechiométrie prenait ainsi la forme d’une série de deux types de séries : celle de chacun des acides avec l’ensemble des alcalins, et celle de chacun des alcalins avec l’ensemble des acides. On doit à Fischer d’être parvenu à exprimer l’ensemble de ces séries au moyen d’une seule série de nombres proportionnels. Voyons comment Hegel rend compte du mécanisme de cette réduction du complexe au simple.

Deux conditions doivent être remplies pour que cette réduction soit menée à bien. Il faut tout d’abord que chaque série définissant un degré d’acidité ou d’alcalinité par un ensemble de mesures, soit réduite à une seule et même grandeur. Il sera ainsi possible de constituer une série de degré d’acidité et une série de degré d’alcalinité. Il faudra ensuite que ces deux séries soient rendues homogènes l’une à l’autre, afin que l’on puisse déduire du degré d’acidité d’un acide et du degré d’alcalinité d’un alcalin les quantités nécessaires pour leur neutralisation réciproque. On pourra de la sorte déduire l’ensemble des séries du tableau à partir d’une seule série. Dans le cadre des séries de Richter, chaque acide est défini par une série spécifique et les différentes séries sont incomparables dès lors que l’unité constituant les mesures est toujours changeante86. Afin de tirer des différentes séries correspondant aux différents acides la série de leurs degrés d’acidité, il faudrait rendre comparables ces différentes séries. Or, il suffit pour cela d’inverser la structure de la mesure. Il suffit de prendre la série opposée – celle des alcalins – pour unité de mesure et les acides qui s’y opposent comme quantité mesurée87. Si les quantités de neutralisation des divers alcalins sont proportionnelles au degré d’acidité de l’acide avec lequel elles réagissent, la même série de quantités d’alcalins peut en effet mesurer le degré d’acidité des différents acides88. Et une telle règle de proportion existe bien89, puisque les différents acides se comparent effectivement à une même série quantitative d’alcalins, on pourra donc quantifier le degré d’acidité en comparant les quantités d’acides exigées pour la neutralisation des alcalins. Le second objectif est aisément obtenu car chaque degré d’acidité peut lui-même être considéré comme une certaine quantité d’acide. Telle est l’une des ressources d’un quantum, pouvoir être considéré comme grandeur intensive tout autant que comme grandeur extensive. Il en résulte que la série des degrés d’acidité peut à son tour jouer le rôle de l’unité et déterminer les degrés d’alcalinité des membres de la série opposée90.

On obtient ainsi deux séries opposées qui, en tant que nombres proportionnels (Hegel parle de « nombres comparatifs »), indiquent des degrés d’acidité et d’alcalinité et en tant que grandeurs extensives, indiquent les quantités nécessaires pour la neutralisation des quantités associées aux corps de la série opposée91. Ces deux séries de nombres naturels, qui pourraient être transformées en une série de nombres relatifs, appréhendent chaque corps sous les trois moments de la mesure : nombre nombrant, nombré dénombré, exposant. Elles rendent compte de l’ensemble des séries de neutralisation (celles où un corps joue le rôle de l’ unité de la série), en définissant les corps par un degré ou comme un nombre comparatif (un corps y apparaît comme nombre dénombré par la série opposée prise comme unité), et comme une quantité à neutraliser (le corps apparaît alors comme l’exposant d’une série dont un membre de la série opposée est l’unité92). La valeur de cette série est d’autant plus remarquable qu’elle parvient à rendre compte, par cette formulation mathématique simple, des différentes modalités de l’activité chimique des corps considérés. Elle ne se contente pas de récapituler l’ensemble des rapports quantitatifs de neutralisation, elle thématise de surcroît la dimension qualitative de cette activité. Ce n’est pas seulement l’affinité de neutralisation, c’est aussi l’affinité élective que les séries de neutralisation réciproques portent à l’expression mathématique. On notera à ce propos que Hegel ne se contente pas de remarquer que les séries d’affinités de neutralisation peuvent rendre compte de l’ordre empirique des affinités électives. Il affirme aussi que le formalisme des séries de neutralisation réciproque est adéquat à l’expression de la dimension qualitative de l’affinité chimique. C’est là un point qu’il établit en analysant le statut des quanta dans ces séries. Les quanta ne sont pas ici présents comme de simples quanta, mais comme les exposants de rapports de qualités. Nous avons vu que la caractérisation des corps comme des mesures immédiates reposait sur une tentative de saisir leurs qualités. Nous voyons maintenant que ces mesures immédiates (les degrés d’acidité ou d’alcalinité) ne peuvent exprimer la nature du corps que si elles sont des mesures médiates, ou des rapports de différentes mesures immédiates les unes avec les autres (rapports des termes des deux séries). Ceci signifie que les corps chimiques sont désormais appréhendés par ces séries comme des qualités n’existant que comme rapport à d’autres qualités, ou encore, comme des qualités qui se posent les unes les autres en vertu de leur propre nature93. C’est pourquoi l’on doit considérer que les différences quantitatives des corps d’une même série impliquent autant de rapports qualitatifs différents. On comprendra par là même qu’en présence de deux termes de la série opposée, un corps n’exerce d’affinité élective qu’envers l’un des deux94.

Annexe 2. Hegel et les tables Stoechiométriques

Si la philosophie hégélienne s’attache à fonder les lois stoechiométriques, elle semble aussi animée du souci de justifier les modalités stoechiométriques de classement des corps. La Stoechiométrie pondérale s’emploie à caractériser les corps à partir des proportions de leurs composants. La détermination de celles-ci suppose la mesure préalable du poids spécifique des composants. L’approche stoechiométrique suppose de la sorte une classification préalable des corps simples en terme de poids spécifique. C’est une telle procédure classificatoire que Hegel prend pour objet dans le chapitre « Combinaison de deux mesures »95. Il en fait apparaître la double rationalité. D’une part, la valeur d’une telle appréhension de la réalité résulte du fait qu’elle ne se contente pas de caractériser l’objectivité par une simple quantité, mais qu’elle se réfère à une mesure (au sens hégélien du terme). La corporéité chimique n’est pas ainsi réduite à une donnée immédiate comme son poids, mais est appréhendée comme le rapport immanent de ses différentes qualités, à savoir son poids et son volume. Hegel explique d’autre part qu’un tel type de définition du corps comme mesure implique aussi la prise en compte de son rapport à d’autres corps ou à d’autres mesures. La logique de cette classification ne relève pas simplement de la série de mesure, mais aussi de celle du « rapport de mesures autonomes »96. Ce point apparaît mieux dans la deuxième version, celle de la deuxième édition, de la Théorie de la mesure. En 1812, Hegel affirmait que la dimension qualitative de la mesure autonome la libérait de toute dépendance vis-à-vis d’un autre97. En 1831, il insiste plutôt sur le fait que l’expression qualitative de la qualité implique sa relativité98. Bien qu’exprimant un rapport qualitatif, le poids spécifique réduit le corps chimique à une quantité dont le caractère spécifique et la dimension qualitative n’apparaissent que par comparaison avec ces autres quantités, implicitement qualitatives, que sont les autres poids spécifiques. Hegel se donne ainsi les moyens de prendre en considération la variabilité du poids spécifique99. Sans doute cherche-t-il ainsi à rendre compte de ce qui ne peut manquer d’apparaître comme un caractère frappant des classifications pondérales des corps simples. Pour des raisons diverses100, celles-ci classaient les corps en terme de poids relatifs plutôt qu’en terme de poids spécifiques ; si elles définissaient les corps comme mesures, elles trouvaient dans un corps déterminé, soit l’oxygène, soit l’hydrogène, l’unité de mesure des autres corps. Suivant l’unité de mesure choisie, le poids spécifique (en fait relatif) des autres corps subissait une variation. On comprend l’intérêt spéculatif que Hegel pouvait trouver à ce type de procédure. Ce n’était plus une chose qui se mesurait elle-même, mais un ensemble de choses qui se mesuraient réciproquement en se spécifiant ainsi les unes les autres.

La rationalité de ce type de classification n’est certes que relative. Rationalité il y a dans la mesure où l’autonomie des corps est appréhendée en terme de rapport avec d’autres corps autonomes. Cette rationalité reste cependant insuffisante dans la mesure où le rapport qui définit chaque corps n’est établi que sur la base d’une comparaison extérieure, indépendante du comportement chimique effectif des corps. C’est de ce point de vue que ce type de classification est pris dans une dialectique qui conduit le lecteur aux lois des proportions réciproques. Ces lois ne souffrent pas d’un tel défaut. Les corps y sont en effet classés suivant les rapports chimiques qu’ils entretiennent les uns avec les autres et qui expriment totalement leur nature. Aussi constituent-elles l’idéal vers lequel toute classification doit tendre. Nous savons que la classification des corps composés (acides, alcalins, sels) à partir de leur affinité est l’application immédiate de ce type de classification ; la classification des corps simples sera également entreprise à partir de la considération de leurs forces d’affinités.

À ce stade de l’analyse, la question suivante pourrait surgir : si les séries d’oxydation sont à leur tour la suppression dialectique des lois de proportions réciproques, pourquoi ne fourniraient-elles pas elles-mêmes un modèle de classification supérieur. Hegel, en se référant à Richter101 semble en évoquer la possibilité, tout en reconnaissant que la chimie n’est pas encore parvenue à ce stade : « Il y aurait à reconnaître les exposants de la série des pesanteurs spécifiques comme un système fondé sur une règle qui spécifierait une pure pluralité arithmétique en une série de nœuds harmoniques. La même exigence trouverait sa place pour la connaissance des affinités mentionnées. Mais la science a encore beaucoup de chemin à parcourir pour en arriver là, autant que pour saisir en un système de mesure des distances des planètes dans le système solaire. »102 Contrairement à la version de 1812, une classification suivant un tel formalisme est ici évoquée au conditionnel. Ces réserves s’expliquent sans doute par le soupçon qui pèse à la fin de sa vie sur un type de série dont il est conscient d’avoir surévalué la pertinence dans sa Dissertation sur les orbites des planètes103.

Notes

1 U. Klein, « Origin of the concept of Chemical compound », in Science in Context, 7, 2, 1994, p. 163-204.

2 H. Metzger, Newton, Stahl, Boerhave et la doctrine chimique, p. 124 sq. Voir par exemple Venel, article « Mixte et mixion », Encyclopédie, t. 10, p. 585- 586 : « Les mixtes ou corps chimiques composés sont formés par l’union de principes divers […], ils diffèrent essentiellement en cela des agrégés, agrégats ou corps formés par l’union de substances pareilles ou homogènes. »

3 Trommsdorf, Systematisches Handbuch der gesammten Chemie, Erster Band, p. 59.

4 Op. cit., t. II, p. 228 (Contexte 2, Annexe 2)

5 W. Ostwald, L’évolution d’une science. La chimie, Flammarion, 1909, p. 14-15 : « L’hypothèse atomiste présente une difficulté qui n’avait pas échappé à Boyle. Si les atomes restaient inaltérés dans leurs combinaisons, ils serait naturel que les propriétés des combinaisons fussent les sommes ou les moyennes des valeurs convenablement formées des propriétés de ces éléments. Boyle avait déjà tiré cette conclusion de l’hypothèse qu’il acceptait car, à plusieurs reprises, il s’étonne que les phénomènes chimiques réels ne soient pas conformes à cette vue […]. Cette difficulté de l’hypothèse atomique n’a pas encore été écartée, mais nous nous sommes entre temps si bien habitués à cette contradiction qu’elle ne nous gêne guère. »

6 B. Bensaude, I. Stengers, Histoire de la chimie, La découverte, 1992, p. 140.

7 A.J. Rocke, Chemical Atomism in the Nineteenth Century, p. 6-8.

8 Les poids atomiques sont en fait des poids relatifs. Prenons l’exemple de l’oxygène et d’un métal. Soit o le poids atomique de l’oxygène, pris comme unité de référence (o = 1). Si l’on connaît le degré n d’oxydation, il est alors possible de déterminer le poids atomique m du métal, à partir de la quantité M de métal et de la quantité O d’oxygène qui entrent dans la réaction : m / n x o = M / O d’où m = M x n x O / O. Le problème de la détermination des poids atomiques est donc celui de la détermination de la composition des corps. Dalton formulait à ce propos des règles de combinaison (voir Les atomes, une anthologie historique, Press-Pocket, 1991, p. 82-85) que certains chimistes jugèrent arbitraires.

9 A.J. Rocke, op. cit., p. 61-66. Pour une présentation de ces querelles autour de la question de l’atomisme, on se reportera également à B. Bensaude-Vincent, C. Kounelis, Les atomes, Une anthologie historique, p. 80-142.

10 Berzelius se proposait ainsi de développer l’étude des proportions chimiques à partir des lois de Gay-Lussac sur les volumes des gaz. Les idées de Berzelius à ce propos subirent d’importantes modifications ; A.J. Rocke, op. cit., p. 66-78 ; J.R. Partington, A History of Chemistry, Mac Millan, londres, 1970, vol. 4, p. 160-161.

11 La question de la réception de l’atomisme en Allemagne est étudiée par A.J. Rocke, dans son ouvrage Chemical Atomism in the Nineteenth Century, p. 125-151.

12 Comme par Schweiger, éditeur du Neues Journal für Chemie und Physik. Dans un article intitulé « Ueber stöchiometrische Tafeln » (Vol. 11, 1814, p. 449 sq.) l’auteur met en lumière la nouvelle pertinence que la chimie richtérienne reçoit de la chimie de Wollaston (p. 453-454).

13 Hegel, Dissertation sur les orbites des planètes (1801), Vrin, 1979, p. 133 : « En réalité, croyant partout définir des proportions entre forces, Newton a construit un édifice composite fait de physique et de mathématiques, où l’on a peine à trier ce qui relève de la science physique et constitue pour elle un apport réel. Quant à Kepler, il avait reconnu que la gravité est une qualité commune des corps […] et si cet homme doué d’un amour et d’une sensibilité très purs envers la philosophie et les sciences, avait pu supporter la confusion qui, nous le verrons, provient de la position des forces – force de gravité, force centripète, force centrifuge – il aurait pu très facilement déguiser sous une apparence physique l’expression pure et mathématique des lois qu’il avait découvertes. » On retrouve également l’apologie de « notre Kepler » dans un poème de Hôlderlin intitulé « Kepler », de même que dans les carnet de Novalis (voir les textes cités par F. De Gandt, in Hegel, Les orbites des planètes, p. 173-175).

14 Op. cit., p. 449.

15 H.C. Oersted, Ṛecherches sur l’identité des forces électriques et chimiques, p. 4-5 (voir l’Annexe 2 du Contexte 3).

16 Annexe 2.

17 Après avoir constaté que les travaux de Richter n’ont eu de retentissement en Allemagne qu’une fois qu’on en eut parlé à l’étranger, Hegel espère que la théorie goethéenne des couleurs bénéficiera d’une même fortune (§ 333, add., W. 9, p. 325-326). Il se réfère à Guyton de Morveau dans la remarque du même paragraphe : « Le pas le plus important vers la simplification des particularités dans les affinités électives a été fait grâce à la loi découverte par Ṛichter et Guyton de Morveau, selon laquelle des combinaisons neutres ne souffrent aucune altération quant à leur état de saturation si le mélange s’opère par voie de dissolution et si les acides échangent entre eux leurs bases. »

18 G. Girtanner, Anfangsgründe der Antiphlogistischen Chemie, Dritter, verbesserte und stark vehrmerte Auflage, Berlin, 1801.

19 À comparer avec l’Annexe 1 de l’introduction.

20 W. Ostwald, L’évolution d’une science. La chimie, p. 43.

21 Richter, op. cit., p. I.

22 Mesure, p. 66, W. 5, p. 424 ; 1819/1820, p. 102.

23 Le principe de cette Stoechiométrie est exposé de façon pédagogique par Hegel dans l’additif du paragraphe 333, W. 9, p. 326. Voir aussi Leçons, p. 100. Pour la question de la déduction dans le cas de la double et de la simple affinité chez Fischer, voir A. Doz, Mesure, p. 145-150.

24 Trommsdorf, op. cit., p. 1.

25 Sur J.B. Richter, voir J.R. Partington, vol. III, p. 674-688. Sur le rapport de Richter à Kant, F. Gregory, « Romantic Kantianism and the End of the Newtonian Dream in Chemistry », op. cit., p. 113 sq. F. Gregory, en présentant la critique kantienne adressée par Fries à Richter, tend à insister sur les aspects non-kantiens de l’œuvre du second. C’est la démarche opposée que nous suivrons ici.

26 Kant, Œuvres, t. 2, p. 367 : « Dans toute théorie particulière de la nature, on ne peut trouver de science à proprement parler que dans l’exacte mesure où il peut s’y trouver de la mathématique. »

27 La notion de « rêve newtonien » vient de l’article de A. Thackray, « Quantified Chemistry – The Newtonnian Dream », op. cit.

28 B. Bensaude-Vincent insiste sur le fait que Lavoisier, éloigné du « rêve newtonien », conçoit avant tout la quantification en référence à la physique expérimentale, Lavoisier, Mémoires d’une révolution, p. 70-74.

29 On doit à A. Thackray (ibid.) d’avoir insisté sur l’existence de deux modèles de quantification en chimie au tournant du siècle. Elles se sont développées parallèlement au cours du xviiie siècle (voir sur ce point A. Lundgreen, « The Changing Role of Numbers in the 18 th Century Chemistry », in T. Frängsmyr et al., The Quantifying Spirit in the 18 th Century, p. 245-266). Une première tradition se rattache à Newton, et tout particulièrement à la question 31 de l’Optique dont elle cherche à développer les indications. C’est le « rêve newtonien ». Une seconde tradition se développe au contraire à partir de l’application des techniques de physique expérimentale dans le domaine de la chimie appliquée.

30 F. Gregory étudie cette critique dans « Romantic Kantianism and the End of the Newtonian Dream », op. cit.

31 Kant, Œuvres, t. 2, p. 453.

32 Id. Ce qui ne signifie pas que la chimie soit dénuée de principes, ni que le savoir chimique soit dénué de toute rationalité. Dans la seconde préface de la Critique de la raison pure (B XII), Kant fait au contraire de Stahl l’auteur d’une révolution scientifique analogue à celle de Galilée. À propos de ces ambiguités kantiennes, voir M. Le Quan, La chimie selon Kant, PUF, 2000.

33 Voir dans les Idées pour une philosophie de la nature, le chapitre intitulé : « Une chimie comme science est-elle possible ? » (S.W. 2, p. 257-272).

34 Trommsdorf, op. cit., p. 1-2 : « L’expérience ne fournit jamais d’inductions complètes, et les incomplètes, de même que les analogies, ne donnent pas de degrés de certitude plus élevés que celui de la probabilité ; c’est pourquoi les propositions de la chimie ne sont pas capables de certitude apodictique, mais seulement de probabilité. »

35 Log. III, p. 244, W. 6, p. 433-434 ; voir également Enc., § 325, add., W. 9, p. 287 : « Le corps comme particulier n’est pas indépendant, pas autonome, mais membre dans la chaîne et lié à un autre […]. La relativité du corps doit apparaître, et cet apparaître est la transformation des corps dans le procès chimique. »

36 Enc., § 200, add.

37 1823-1824, p. 123.

38 Enc., § 328, add., W. 9, p. 295.

39 § 330, rq : « Cependant, on laisse de côté encore une différence en ce qui concerne la différence entre le processus concret [chimique] et le schéma abstrait [électrique], à savoir la puissance [Stärke] de la cohésion des substances composées par le processus chimique en oxydes, sels, etc. Cette puissance contraste assurément beaucoup avec le résultat de la simple décharge électrique […]. Celle-ci est le résultat spécifique du procès chimique. » C’est un des thèmes de la critique hégélienne de l’électrochimie de Berzelius. Dans la remarque qu’il lui consacre dans la Logique (Mesure, p. 67-77), Hegel écrit que la théorie de Berzelius « ne nous donne aucun éclaircissement sur ce qui est proprement chimique dans le procès chimique » (p. 72). Relevons que Berzelius soulevait lui-même le problème, Essai, p. XI : « C’est seulement la cohésion entre les molécules qui n’est pas facilement expliquée par cette méthode. Il n’est pas prouvé, cependant, qu’elle ne puisse être un effet de la même force primitive, puisque l’on ne conçoit pas jusqu’à présent comment cette force l’a produite. Je ne trouve pas dans cette circonstance une réfutation de l’hypothèse électrique » ; voir également, p. 73.

40 Mesure p. 67-70.

41 Ibid, p. 68.

42 Hegel présente l’orientation générale de la chimie de Dalton à la fin de l’additif du paragraphe 333 (W. 9, p- 326), à propos de la question des degrés d’oxydation.

43 D.M. Knight, Atoms and Elements, A Study of Theory of Matter in England in the Nineteenth Century, Hutchinson of London, Londres, 1967, p. 20-21.

44 Mesure, p. 73-74.

45 Berthollet, Revue de l’Essai de statique chimique, Éditions de l’École Polytechnique, 1980, p. 147 : « N’est-ce pas nous jeter dans les spéculations les plus vagues de la métaphysique que de ramener ces éléments aux atomes invisibles, mais différents en grandeur et unis entre eux par une force qu’on ne détermine pas ? »

46 E. Färber, « Hegels Philosophie der Chemie », Kant-Studien, Bd. XXX, p. 104.

47 Mesure, p. 68.

48 Ibid., p. 57 : « Après le mélange de deux matières spécifiquement différentes se manifeste un changement – habituellement un changement de volume. »

49 Ibid., p. 70.

50 Chez Link, l’extériorité réciproque des composants dans le mixte est maintenue au prix d’une remise en cause de l’opposition de la combinaison et du mélange. En concevant la combinaison chimique à partir de la pénétration des réactifs qui se produit déjà dans le mélange, Link réduit la distinction du mélange et de la combinaison à une différence de degré : « La solution est une combinaison chimique moins intime ; ces deux phénomènes viennent donc d’un même genre, mais ils en sont des espèces différentes » (op. cit.., t. 1, p. 66). D’une certaine manière, il suit Kant en cela. Ce dernier affirmait dans les Premiers principes métaphysiques : « Deux matières spécifiquement différentes, qui se dissoudraient de telle sorte qu’on ne trouverait aucune partie de l’une qui ne fut unie à une partie de l’autre matière spécifiquement différente, selon la même proportion qui gouverne le mélange total, formeraient une dissolution absolue ; on peut l’appeler aussi pénétration chimique » (Œuvres, t. 2, p. 447-448) On voit cependant que selon Kant, la combinaison chimique résulte d’un passage à la limite qui implique une discontinuité du mélange et de la combinaison. Notons que cette dissolution absolue suppose une pénétration absolue peu compatible avec l’idée d’une compressibilité et d’une pénétrabilité seulement relatives de la matière !

51 Log. III, p. 242.

52 1819/1820, p. 91.

53 Enc., § 328, add., W. 9, p. 295.

54 J.J. Winterl, Darstellung der vier Bestandtheilen der anorganischen Natur, 1804 : « Nous avons précédemment énuméré trois parties constituantes de la nature inorganique : la matière [Stoff], dans laquelle nous ne trouvons aucune différence ; le lien, aux multiples différences ; l’esprit [les principes], qui est double et cause immédiate de toutes les actions ». Cité par H.A. M. Snelders, in « The Influence of the Dualistic System of J.J. Winterl… ».

55 F. Hildelbrandt, Encyklopädie der Gesammten Chemie, p. 30.

56 Ibid, p. 31.

57 Ibid., p. 32.

58 Ibid., p. 68-71.

59 Sur ces questions, voir E. Renault, La naturalisation de la dialectique, p. 248- 259.

60 Enc. § 333, add., W. 9, p. 326-327 ; 1819/1820, p. 98-100.

61 Richter est l’initiateur de l’étude quantitative des règles qui président à la composition des corps, mais il ne semble pas que son œuvre ait été pour quelque chose dans la formulation par Dalton de la loi des proportions multiples ; sur ce point, voir A.J. Rocke, op. cit., p. 27-29. Pour l’analyse hégélienne de ce développement, voir l’annexe I.

62 Pour l’étude du développement de la Stoechiométrie durant cette période, voir J.R. Partington, op. cit., t. 3, p. 640-688.

63 Il la considère comme la troisième loi stoechiométrique, après la loi des proportions de neutralisation et la loi des proportions multiples : « Le troisième rapport concerne une combinaison neutre contenant un acide et un oxyde [un alcalin] ; chacun contient une quantité d’oxygène ; ces deux quantités ont un rapport simple de l’oxygène [il faut lire : ces deux quantités d’oxygène sont dans un rapport simple], un multiple d’un nombre entier » (1819-1820). Dans un supplément à la Ṛecherche, Berzelius expliquait que la quantité d’oxygène de l’alcalin est un multiple de celle de l’acide.

64 1819/1820, p. 99 : « Une loi fondamentale concerne les divers niveaux d’oxydation d’une base, quand deux corps se combinent en plusieurs rapports, leurs quantités sont alors dans une progression très simple : 1, 1/2, 2, 4, 8, etc. ». Dans le système oxygénétiste de Berzelius, les différents degrés de composition des corps simples ne pouvaient être que des niveaux d’oxydation. Il affirme dans la Ṛecherche qu’ils suivent la série à laquelle Hegel se réfère ici. Le fait que cette série d’oxydation soit considérée par Hegel comme la version adéquate de la loi des proportions multiples est attesté par un passage de la Théorie de la mesure, où il est question de « la très intéressante réduction, établie par Berzelius, des combinaisons de deux corps à un système simple de rapports quantitatifs peu nombreux » (Mesure, p. 73). Les séries de proportions de Dalton ne contenaient que des nombres entiers.

65 Même si chez Berzelius elle semble avoir une importance opératoire supérieure à celle des proportions réciproques. Avant d’être redécouverte par Berzelius, Richter avait déjà indiqué qu’elle était l’un des corollaires de la loi des proportions réciproques (E.M. Melhado, Jacob Borzelius, p 166).

66 Dans un passage qui cherche à établir l’indépendance de la stoechiométrie vis-à-vis de l’électrochimie, Hegel les considère bien de cette manière : « Aussi bien les rapports numériques des séries d’affinités découvertes par Richter que la très intéressante réduction, établie par Berzelius, des combinaisons de deux corps à un système de rapports quantitatifs peu nombreux, sont entièrement indépendants de cette mixture qui se veut électrochimique » (Mesure, p. 73).

67 Voir la note 8.

68 La catégorie de mesure autonome (qui appartient à la première partie de la Science de la logique : Doctrine de l’être) n’est certes pas aussi riche que celle d’objet chimique (troisième partie : Doctrine du concept). La description du chimisme proposée dans le troisième livre de la Logique s’est enrichie de la prise en compte de la dimension processuelle par laquelle sont soulignées l’intériorité et la subjectivité de l’objectivité. Dans la Théorie de la mesure, c’est seulement l’existence relationnelle des objets et des propriétés chimiques qui est thématisée. Mais si la catégorie d’objet chimique est plus riche que celle de mesure autonome, elle intègre en elle le contenu de cette dernière en fixant par là même le lieu de son objectivité.

69 Mesure, p. 53 : « La mesure, désormais prise comme mesure réelle, est premièrement une mesure autonome d’une corporéité, laquelle mesure se rapporte à d’autres et, en s’y rapportant, les spécifie, en spécifiant par là même la matérialité autonome. »

70 Mesure, p. 61-62 : « Dans la sphère chimique, l’élément matériel a sa relation spécifique dans sa relation à son autre ; il n’existe que comme cette différence. »

71 Id. : « physikalische, zunächst materielle Dinge ».

72 Ibid., p. 54 : « Une certaine chose est elle-même déterminée comme rapport métrique de quantités qui ont aussi une qualité, et cette chose est la relation de ces quantités. »

73 Voir les Annexes 1 et 2.

74 Par. 333, add., W. 9, p. 326-327.

75 Mesure, p. 77-82.

76 Mesure, p. 64 : « Ce qui est posé par là, c’est un renversement du rapport indifférent, purement extérieur, en un rapport qualitatif, et inversement un passage de la détermination spécifique en rapport purement extérieur. »

77 Mesure, p. 70-71.

78 À notre connaissance, il n’existait pas à l’époque d’explication dynamique des proportions multiples. Le fait que Hegel se soit contenté de cette solution de principe est conforme à son refus de proposer des hypothèses et de substituer le discours philosophique au discours scientifique.

79 D.-M. Knight, « Steps towards a Dynamical Chemistry », Ambix, 14, 1967, p. 179-196.

80 Mesure, p. 57-64, W. 5, p. 416-423.

81 Dans les tables d’affinités, chaque corps est caractérisé par une série correspondant aux modalités de sa réaction avec les corps avec lesquels il peut réagir. Cette série peut être quantitative si elle est construite en fonction de l’affinité de neutralisation (comme chez Richter), ou exprimer une simple relation d’ordre si elle est construite sur la seule considération des affinités électives. On trouve encore de telles tables d’affinités électives dans les manuels de l’époque, ainsi dans les Grundrisse der Chemie, nach der neuesten Entdeckungen entworfen de Gren et Bucholz, dont la deuxième édition date de 1809 ; t. 2, p. 757 sq.

82 Enc., § 333, remarque et add., W. 9, p. 325-326 ; 1819/1820, p. 100-101.

83 Mesure, p. 66 : « Fischer a, le premier, dégagé ses séries dans leur simplicité à partir des travaux de Richter. » La série de Fischer fut publiée dans une note à sa traduction des Ṛecherches sur les causes de l’affinité de Berthollet. Elle furent ensuite intégrées par Berthollet à sa Statique chimique (p. 134-135).

84 On trouvera ces séries dans son Chemisches Handworterhuch, « Neutralité », t. 3, p. 164-165. C’est à ce texte que nous nous référerons dorénavant.

85 Mesure, p. 58.

86 Mesure, p. 58-59 : « Si l’on considère une chose autonome formant avec une série d’autres choses autonomes une série d’exposants, et qu’on la compare avec une autre extérieure à la série, il semble qu’elle s’en différencie en ce que l’autre constitue avec les mêmes termes de la série une nouvelle série d’exposants. Mais de cette façon, ces deux choses autonomes ne seraient pas comparables : chacune est en effet, en ce cas, prise comme unité à l’égard de ses exposants et les deux séries formées à partir de cette relation sont dans un rapport d’altérité indéterminée. »

87 Id. : « Chacune [des choses comparées] prise à part, en dehors de la comparaison, est l’unité des rapports avec les membres de la série opposée, qui sont les nombres nombrés vis-à-vis de cette unité, et représentent donc la série des exposants. Mais inversement, cette série est l’unité pour ces deux choses qui, comparées entre elles, sont, l’une vis-à-vis de l’autre, des quanta ; comme telles elles sont elles-mêmes divers nombres nombrant référés à cette même unité. »

88 S’il y a rapport de proportion, la série des alcalins peut être considérée comme une constante, et elle agit comme l’unité mesurant les quantités d’acides (voir note suivante). Hegel souligne cette condition : « Si le rapport des exposants est ainsi une unité existant pour elle-même véritablement déterminée, c’est qu’il est le rapport constant qu’ont entre eux les membres de la série, vis-à-vis des deux choses comparées ; ainsi il peut être l’unité commune aux deux choses » (id.). Hegel ne se contente donc pas d’opérer un simple renversement dialectique, il expose la condition empirique qui rend ce renversement possible.

89 Les conséquences d’une telle proportion peuvent être exprimées de la façon suivante. Soit un ensemble d’alcalins I dont les quantités Qi sont fixées de telle sorte que chacune neutralise une quantité déterminée Qa d’un acide de référence, il existe alors une quantité Qj de chaque acide J qui parvient à neutraliser chacune des quantités Qi des alcalins I, et le degré d’acidité des acides est défini par la variable xj telle que : Qj = Qa / xj.

90 Les choses mesurées comme nombres nombrés « sont pareillement des choses autonomes, chacune étant une certaine chose spécifique avec un rapport de mesure qui lui appartient. Elles sont donc également de ce fait chacune à prendre comme unité, de telle sorte qu’elles trouvent l’une et l’autre dans les deux, ou plutôt dans les multiples choses comparées, une série d’exposants, lesquels sont les nombres comparatifs de ces dernières » (Mesure, p. 59-60).

91 Richter (id.) prend l’acide sulfurique comme unité (1000). Il détermine ensuite les quantités d’alcalins neutralisant cette quantité d’acide et obtient ainsi des nombres exprimant le degré d’alcalinité : potasse (1605), ammoniaque (609)… Il peut alors déterminer des degrés d’acidité en mesurant les quantités d’acide nécessaires à la neutralisation des quantités d’alcalins définies précédemment : acide carbonique (577), acide citrique (1583)…

92 Mesure, p. 60 : « De cette façon, les deux côtés sont des séries, dans lesquelles chaque nombre : 1) fait fonction d’unité vis-à-vis de la série qui lui est opposée, laquelle lui donne son être déterminé pour soi comme une série d’exposants ; 2) est lui-même un exposant pour chacun des membres de la série qui lui est opposée ; 3) est un nombre comparatif par rapport aux autres nombres de sa propre série, nombre nombré – le même qui lui revient en tant qu’exposant – dont l’unité déterminée pour elle-même n’est autre que la série opposée. »

93 Ibid., p. 61 : « Dans ce rapport, ce n’est pas l’une qui est passée en l’autre, il n’y a pas une négation, généralement parlant, mais les deux choses sont posées négativement, et comme chacune néanmoins se maintient dans son indifférence, sa négation est de nouveau niée. Leur unité qualitative ainsi constituée est, de ce fait, une unité exclusive existant pour elle-même. »

94 Id. : « Si les exposants sont tout d’abord des nombres comparatifs, c’est dans le moment de l’exclusion qu’ils trouvent leur détermination vraiment spécifique l’un vis-à-vis de l’autre, et leur différence acquiert ainsi en même temps une nature qualitative […]. De ce fait, l’affinité d’une chose autonome à l’égard de la pluralité opposée n’est plus une relation indifférente, mais une affinité élective. »

95 Ibid., p. 54-57. Il s’agit bien ici de classification au sens où Hegel montre que la détermination d’un poids relatif est liée à la détermination des autres poids relatifs. Le référent de ces rapports de poids spécifiques est la classification pondérale dont il est question à propos des métaux dans la Philosophie de la nature, et que la stoechiométrie pondérale tentait d’étendre à tous les corps.

96 C’est là le titre du passage considéré.

97 Log. I, p. 319 : « L’exposant de cette relation est un quantum immédiat seulement en comparaison avec d’autres relations de ce type ; mais cette détermination par le moyen d’autre chose ne la concerne en rien […] Pour autant que ses côtés changent comme quanta, elle [cette relation] se maintient en eux, tout comme une relation immédiate en général ; en tant que l’un des côtés est l’unité, l’autre est le nombre numéré, et c’est seulement l’unité qui change là, non le nombre numéré spécifique ou l’exposant ». La même idée est reprise dans la remarque consacrée à l’idée d’affinité élective (p 333, p. 253).

98 Mesure, p. 5 5 : « Cet exposant est le quantum de la chose, mais c’est un quantum immédiat, et celui-ci (et donc la nature spécifique d’une telle chose) n’est déterminé que dans la comparaison avec d’autres exposants de semblables rapports. »

99 Alors qu’en 1812 il soulignait l’invariabilité de l’exposant, il précise en 1831 : « Mais comme par ailleurs cette mesure de la chose repose sur le quantum, elle n’est de nouveau que comme déterminéité extérieure, indifférente, et la chose, de ce fait, est variable en dépit de sa détermination de mesure interne. » (id.).

100 Ces raisons tiennent à la commodité dans la version berzeliusienne de la Ṛecherche. Mais elles aussi tiennent au mode de calcul des poids atomiques ou des équivalents.

101 Richter prétendait que l’on pouvait trouver des séries arithmétiques et géométriques entre les poids spécifiques des acides et des bases, et que ces séries rangeaient ces acides et ces bases dans l’ordre de la force de leur acidité et de leur alcalinité. Voir par exemple l’article « Neutralité » dans son Chemisches Handworterbuch (t. 3, p. 166-168).

102 Mesure, p. 76.

103 Enc., § 280, remarque.

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