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Via : le Firago
Aujourd'hui, nous savons que toute la diversité de notre monde et de l'univers, aussi bien au niveau de la matière inorganique que organique, a été conçue à l'aide de seulement 92 éléments.
Mais, comment sommes-nous arrivés à ce constat ? Il est évident que cela ne s'est pas fait en un jour et nous vous invitons à travers ce reportage de découvrir les recherches effectuées par d'éminents chimistes qui ont permis de révéler les secrets de la matière...
Avant d'aller plus loin, nous allons définir ce qu'est un élément. La découverte de ce dernier est récente puisqu'elle ne date que de seulement 200 ans. Un élément se définie par une substance que l'on ne peut décomposer en d'autres plus simples par réaction chimique.
Jusqu'au XVIIe siècle, on n'avait donc aucune connaissance des éléments présents au sein de la matière et l'on se basait donc que sur ce qui était observable autour de nous.
Mais, ce siècle marqua un tournant majeur avec le travail des alchimistes qui tentèrent de comprendre ce qui les entourait dans l'espoir de découvrir une formule capable de transformer n'importe quelle matière en or.
C'est en partant du postulat que le corps humain contenait certainement de l'or que Hennig Brandt découvrit le premier élément. En effet, il eut l'idée d'utiliser l'urine pour extraire cette matière et décida de la distiller jusqu'à obtenir un résidu qui n'était bien entendu pas de l'or, mais qui avait la propriété d'émettre une vive lumière lorsqu'il rentrait en combustion. Du fait de cette propriété, Brandt décida d'appeler cette matière le « noctiluca » et c'est ainsi que le Phosphore fut découvert.
Quelques temps plus tard, ce fut Robert Boyle qui s'intéressa de près à cet élément et qui découvrit qu'il était possible d'obtenir du feu à volonté en associant la noctiluca avec de la fleur de souffre. En d'autres termes, c'est ce chimiste qui découvrit l'ancêtre de l'allumette...
Finalement, ce sont donc ces deux personnes qui permirent de donner les outils nécessaires au passage de l'alchimie à la chimie. Mais, c'est principalement Boyle qui a rendu la méthode scientifique accessible à tous en partageant ses découvertes.
Paradoxalement, bien que cette période concorde avec la fin de l'obscurantisme et le renouveau des connaissances au profit d'une meilleure compréhension du monde, c'est également à cette époque que la science s'égara le plus.
C'est ainsi qu'une théorie obsolète concernant la combustion vit le jour. Celle-ci, appelée la théorie du phlogistique et développée par Becher consistait à dire que la chaleur était constituée d'un fluide nommé phlogistique. Ainsi, après combustion, toute substance délivrée du phlogiston apparaîtrait sous sa vraie forme. Cette théorie eut un fort succès et freina un bon moment la découverte de nouveaux éléments.
En 1776, un chimiste du nom de Henry Cavendish fut le premier à découvrir l'hydrogène, élément le plus léger et abondant de l'univers. Pour ce faire, il mit un morceau de zinc dans un acide et recueillit le gaz dégagé par la réaction. Il comprit ensuite qu'en approchant une flamme de celui-ci, une détonation se produisait. Néanmoins, il ne comprit pas qu'il venait de découvrir un nouvel élément et conclut qu'il venait de mettre la main sur un nouveau type d'air qu'il baptisa « air inflammable » et qu'il pensait être le fameux phlogistique dont l'existence fut postulée par Becher.
En effectuant d'autres analyses, il comprit que cet « air » était en fait 11 fois plus léger que celui que l'on respirait. Pour autant, du fait qu'il attribua sa découverte à celle du phlogistique, il ne se verra jamais reconnaître de son vivant la découverte d'un nouvel élément.
Néanmoins, il contribua à faire comprendre que l'eau n'était pas un élément en lui-même puisqu'elle apparaissait suite à la réaction entre l'hydrogène et le feu.
Au milieu du XVIIIe siècle, trois types d'airs étaient alors connus. Il y avait l'air que l'on respire, l'air inflammable (hydrogène) et l'air fixe (dioxyde de carbone).
C'est en étudiant ces trois derniers que le pasteur Joseph Priestley découvrit l'existence d'un nouveau gaz, l'oxygène. Pour ce faire, il utilisa de l'oxyde de mercure qu'il chauffa et qu'il mélangea avec du mercure liquide afin de recueillir le gaz dégagé. Lorsqu'il mit en contact ce gaz avec une flamme, il remarqua que ce premier s'enflammait alors.
Néanmoins, comme pour la découverte précédente, il resta fixé sur le phlogistique et appela ce nouveau type d'air « l'air déphlogistiqué ».
Finalement, c'est Lavoisier qui trouva la faille dans la théorie du phlogistique. En effet, en mesurant un matériau avant et après combustion, celui-ci aurait dû perdre de la masse entre les deux mesures suite à la libération du phlogistique. Or, il n'en était bien entendu rien, et au contraire, il constata un gain de poids après avoir chauffé le matériau. Il soupçonna ainsi que de l'air pourrait s'ajouter durant la réaction, expliquant de ce fait l'augmentation de poids.
Il décida, après à Priestley, de refaire son expérience, mais cette fois à l'envers. Il chauffa ainsi du mercure jusqu'à obtenir de l'oxyde de mercure, puis chauffa de nouveau ce dernier et constata que la quantité d'air dégagé était exactement la même que celle absorbée précédemment. C'est alors qu'il comprit que ce gaz n'avait absolument rien à voir avec le phlogistique et décida d'appeler ce nouvel élément l'oxygène.
Durant sa carrière, Lavoisier réunit un total de 33 éléments qu'il classa en quatre catégories distinctes, mettant enfin de l'ordre dans les découvertes et débouchant sur un langage universel permettant de nommer ces éléments. Il mit ainsi fin à la théorie des 4 éléments et contribua grandement à la mise en place d'une méthode empirique.
Un peu plus tard, Humphry Davy eut l'idée d'utiliser la pile galvanique afin de décomposer certains éléments, comme la potasse, à l'aide d'une réaction électrochimique. Grâce à celle-ci, il put isoler le potassium, le sodium, le calcium et le magnésium.
Ceci marqua une avancée considérable dans le domaine de la chimie...