DALTON JOHN (1766-1844)

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La théorie atomique a présidé dans une large mesure au développement de la chimie tout au long du xixe siècle. Elle fut appliquée pour la première fois de façon précise aux phénomènes chimiques par l'Anglais John Dalton. Ses prédécesseurs avaient accepté implicitement l'atomisticité de la matière, mais Dalton eut l'idée originale de considérer que chaque élément chimique était constitué d'atomes différents en masse des atomes des autres éléments ; une combinaison chimique s'expliquait alors par l'union de ces atomes en proportions fixes ; les masses atomiques relatives devenaient calculables à partir de faits expérimentaux. C'est surtout dans le domaine de la chimie organique que la théorie atomique se révéla d'une portée inestimable, comme le montrèrent les travaux de Liebig, Kekulé, Van't Hoff et Le Bel, qui introduisirent le concept de valence, pouvoir de combinaison de chaque atome. Ils expliquèrent les propriétés des composés en les reliant à la distribution spatiale des atomes. Les déterminations précises des masses atomiques, par Berzelius et Stas notamment, rendirent possible le classement des éléments dans le tableau périodique de Mendeleïev (1869).

Les origines de la théorie de Dalton

Dans la tradition de Gassendi, Boyle et Newton, les chimistes du xviiie siècle tenaient pour acquise l'atomisticité de la matière. Ils pensaient que les atomes étaient tous identiques en nature, mais qu'ils pouvaient différer dans leur forme. Les substances composées résultaient d'arrangements différents des atomes. Ils attendaient d'un second Newton la découverte des lois régissant les forces interatomiques qui transformeraient ainsi la chimie de science expérimentale en science déductive. Lavoisier, dans son Traité élémentaire de chimie (1789), mit en garde les chimistes contre des spéculations sur les atomes conduisant à des discussions d'ordre métaphysique, et il les pressa d'accepter comme unités fondamentales, ou éléments, toutes les substances qui ne pouvaient être analysées plus avant. L'usage de la balance devait lui fournir les preuves dont il avait besoin pour anéantir la théorie du phlogistique ; mais, comme ses contemporains Laplace et Berthollet, il espérait voir se développer une chimie quantitative des forces.

Dalton étudia les mathématiques avec le savant aveugle John Gough qui, en 1793, le recommanda pour le poste de professeur de mathématiques et de physique au New College de Manchester. En 1794, il fut élu membre de la société de littérature et de philosophie de cette même ville ; c'est dans les locaux de cette société qu'il effectua toutes ses recherches après sa démission de son poste d'enseignant en 1799. Son premier livre, Meteorological Observations and Essays, publié en mars 1793, n'a pas une grande importance intrinsèque, mais il montre l'originalité de l'esprit de son auteur pour qui la météorologie devait peut-être rester le principal sujet d'intérêt. En 1794, Dalton découvre qu'il est aveugle aux couleurs ; c'est l'occasion pour lui d'une publication. Le phénomène, appelé depuis « daltonisme », est lié à la non-perception ou à la confusion de certaines couleurs. Les années suivantes, il commence à s'intéresser à la chimie ; la théorie atomique est le résultat de sa tentative de concilier la chimie et la météorologie. Il était généralement admis que l'air atmosphérique était un composé assez lâche d'oxygène et d'azote. Dalton rétorquait que l'existence de combinaisons chimiques n'était absolument pas évidente ; pour expliquer pourquoi l'oxygène, plus dense que l'azote, lui est néanmoins mêlé de façon uniforme, il émit l'hypothèse qu'une particule de n'importe quel gaz repousse les particules identiques, mais est indifférente aux autres.

Cette théorie reçut un accueil mitigé, mais Dalton l'employa dans ses recherches sur l'absorption des gaz par l'eau. En l'absence de réactions chimiques, il constata que la quantité absorbée dépendait de la pression, et il chercha alors pourquoi des quantités égales de tous les gaz n'étaient pas absorbées par un volume donné d'eau. Il montra que les particules étaient de tailles différentes, les plus petites et les plus simples étant les moins aisément absorbées. Cela le conduisit à étudi [...]

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Écrit par :

  • : senior lecturer history of science, University of Durham, États-Unis, P.H.D., editor, British Journal for History of Sciences

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Pour citer l’article

David Marcus KNIGHT, « DALTON JOHN - (1766-1844) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/john-dalton/