BERTHELOT MARCELIN (1827-1907)

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

La « mécanique chimique »

Dans son désir d'unifier, dans un même régime théorique, les « cycles de réactions qui permettent de produire à volonté tel type chimique et tel composé déterminé soit naturel, soit artificiel », Berthelot ne pouvait manquer de rechercher un principe universel d'analyse des actions chimiques. Il crut le trouver dans la thermochimie.

Les processus chimiques s'accompagnent généralement d'échanges thermiques plus ou moins intenses. On distingue classiquement les réactions exothermiques des endothermiques, selon qu'elles donnent lieu à un dégagement ou à une absorption de chaleur, compte tenu du travail relatif aux variations de volume. Les mesures thermochimiques sont une application de la calorimétrie ; elles ont atteint aujourd'hui une extrême finesse (microcalorimétrie de Tian et Calvet), à la suite de Berthelot, qui les a développées avec une grande habileté expérimentale ; on lui doit, entre autres dispositifs bien connus, une bombe calorimétrique pour la mesure des chaleurs de combustion à volume constant. C'est à partir de 1865 qu'il entreprend les études de thermochimie qui le conduiront à formuler en 1873 son « principe du travail maximal ». Lavoisier et Laplace avaient donné le premier énoncé quantitatif touchant à la thermochimie, postulé, il est vrai, sans vérification expérimentale ; Henri Hess procède à Pétersbourg aux premières investigations systématiques ; en 1840, il stipule comme une loi empirique la constance de la somme des effets thermiques dans le passage entre deux états donnés d'un système chimique, quelles que soient les étapes transitoires. Cet énoncé est une conséquence de la loi de la conservation de l'énergie formulée deux ans plus tard par J. R. Mayer et qui sera précisée en 1847 par Helmholtz. À la suite de Julius Thomsen, qui introduit les considérations précédentes dans l'interprétation des phénomènes thermochimiques, la chaleur de réaction mesure la différence de l'énergie d'un système avant et après la transformation. Ces vues ont conservé leur validité, et elles sont à la base du calcul des chaleurs de réaction dans de nombreux cas de processus organiques qui ne se prêtent pas à des mesures directes. Thomsen a encore noté que la chaleur de combustion des composés organiques est approximativement une grandeur additive de valeurs propres aux atomes et à des éléments structuraux qu'il n'était pas en son pouvoir de définir. Mais en prenant la chaleur de réaction pour une mesure de l'affinité chimique, il en vient à prétendre imprudemment que tout processus purement chimique libère de la chaleur. Publiées en 1854, les idées de Thomsen anticipent sur les thèses de Berthelot, qui, non sans mauvaise foi, récusera la priorité du chimiste danois. « Tout changement chimique accompli sans l'intervention d'une énergie étrangère tend vers la production du corps ou du système de corps qui dégage le plus de chaleur. » Tel est l'énoncé dans lequel Berthelot espérait avoir trouvé une loi fondamentale, et qui ne tardera pas à être vivement contesté. Il excluait la possibilité des décompositions exothermiques reconnues par P. A. Favre ; il rendait difficile l'interprétation des réactions réversibles, ce qui ne manque pas de piquant si l'on se rappelle que Berthelot fut le premier chimiste à avoir exactement étudié les réactions d'estérification, que limite le processus inverse d'hydrolyse. Critiqué sans ménagement par Duhem, entre autres, Berthelot tentera de sauver la validité de son énoncé par toutes sortes d'artifices intellectuels, attribuant le déficit calorifique des réactions endothermiques à des actions « purement physiques » connexes des processus « purement chimiques », aboutissant, en fin de compte, à des sommations de grandeurs hétérogènes. Aujourd'hui, le « principe du travail maximal » a perdu presque tout crédit ; on a certes reconnu qu'il implique une relation valable au voisinage du zéro thermique absolu, savoir que la chaleur de réaction équivaut à la diminution de l'énergie totale d'un système ; mais, hors de cette limite théorique, la seule valeur pratique conservée à ce « principe » est celle d'un critère grossier de prévision dans l'évolution des systèmes chimiques.

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 5 pages

Écrit par :

Classification

Autres références

«  BERTHELOT MARCELIN (1827-1907)  » est également traité dans :

ACÉTYLÈNE

  • Écrit par 
  • Henri GUÉRIN
  •  • 5 095 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Historique »  : […] Isolé, semble-t-il, dès 1836 par E. Davy, préparé en 1860 par M.  Berthelot, qui lui donne son nom et l'étudie, l'acétylène ne devait devenir un produit courant qu'après que H. Moissan et T. L. Willson eurent préparé, en 1892, indépendamment l'un de l'autre, du carbure de calcium au four à arc, four inventé par H. Davy dès 1801, mais développé industriellement par Siemens à partir de 1877. Quelqu […] Lire la suite

ALCHIMIE

  • Écrit par 
  • René ALLEAU, 
  • Universalis
  •  • 13 656 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Une synthèse du savoir ésotérique »  : […] Marcelin Berthelot fut le premier à entreprendre la traduction et la publication de collections manuscrites qui n'avaient pas encore été sérieusement étudiées par les historiens des sciences. Ignorant le syriaque et l'arabe, ne connaissant qu'imparfaitement le grec, Berthelot fit appel à des collaborateurs érudits. Ceux-ci, malheureusement, n'étant point informés de la nature des opérations décri […] Lire la suite

ATOMIQUE THÉORIE

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 1 433 mots

Dans le chapitre « La résistance de Berthelot »  : […] La résistance irréductible à la théorie atomique, avec Marcelin Berthelot (1827-1907) à sa tête en France à la fin du xix e  siècle, fut un esprit de chapelle, veillant à ce que les nominations à des chaires universitaires soient de la même stricte obédience. Se réduisit-elle à un conservatisme obtus ? De toute évidence, non. Berthelot lui-même était trop intelligent pour cela. Certes, il commit u […] Lire la suite

ENCYCLOPÉDIE

  • Écrit par 
  • Alain REY
  •  • 5 701 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre «  Les temps modernes »  : […] Après la tentative valeureuse et gigantesque de l'éditeur Panckoucke, cette Encyclopédie méthodique faite de nombreux traités, le genre entre dans une nouvelle ère. Le temps n'est plus des réflexions critiques de Bayle ou de Diderot ; l'encyclopédisme s'inscrit dans les besoins didactiques de la révolution industrielle et prend des styles différents suivant les cultures. En Allemagne, c'est le rè […] Lire la suite

FERMENTATIONS - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Paul MAZLIAK
  •  • 519 mots

1789 Dans son Traité élémentaire de chimie , A. Lavoisier (1743-1794) décrit la « fermentation vineuse » comme une division du sucre en deux portions (alcool et acide carbonique), division réalisée par un « ferment ». 1833 A. Payen (1795-1871) et J.-F. Persoz (1805-1868) isolent de grains d'orge germés la « diastase », une substance protéique capable d'hydrolyser l'amidon in vitro. 1837-1838 Ch […] Lire la suite

FORMIQUE ACIDE

  • Écrit par 
  • Bernard BACH
  •  • 331 mots

Encore appelé acide méthanoïque, l'acide formique est secrété notamment par la fourmi. Formule brute H—COOH Masse moléculaire : 50,00 Point d'ébullition : 101  0 C Point de fusion : 8,6  0 C Densité : 1,22 Liquide incolore, à odeur d'acide acétique, miscible à l'eau. Les propriétés chimiques du premier représentant des acides aliphatiques diffèrent sensiblement de celles de ses homologues supérieu […] Lire la suite

MÉTABOLISME

  • Écrit par 
  • Paul DI COSTANZO, 
  • Charles KAYSER, 
  • Jo NORDMANN
  •  • 8 430 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre «  Le bilan énergétique »  : […] C'est seulement cent ans environ après Lavoisier que Berthelot a montré que l'énergie dégagée par la combustion des aliments dans l'organisme se calculait par la différence entre la chaleur de combustion des aliments et celle des déchets éliminés. En d'autres termes, ce qui importe est la différence entre l'état initial et l'état final. Berthelot a construit une « bombe calorimétrique » pour mesur […] Lire la suite

MÉTHANOL ou ALCOOL MÉTHYLIQUE

  • Écrit par 
  • Bernard BACH
  •  • 483 mots
  •  • 1 média

Formule chimique : H—CH 2 OH Masse moléculaire : 32,00 g Point d'ébullition : 64,7  0 C Point de fusion : — 94  0 C Densité (à 0  0 C) : 0,814 Autrefois appelé carbinol ou esprit de bois (car obtenu par distillation du bois), l'alcool méthylique, aujourd'hui nommé méthanol, est un liquide incolore d'odeur agréable. Découvert par R. Boyle en 1661 , il est miscible à l'eau à toutes proportions ; il […] Lire la suite

ORGANIQUE CHIMIE

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER, 
  • Charles PRÉVOST
  •  • 7 020 mots
  •  • 1 média

En dehors des deux thèmes de recherche fondamentaux, la pierre philosophale et l'élixir, les alchimistes avaient réussi, grâce à des recettes plus ou moins rationnelles, à élaborer de nombreuses substances (qui sont, à quelques impuretés près, ce qu'on appelle aujourd'hui composés définis), dont quelques-unes avaient déjà des applications pratiques. Mais l'origine des matières premières mises en […] Lire la suite

PASTEUR LOUIS (1822-1895)

  • Écrit par 
  • Paul MAZLIAK
  •  • 6 426 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre «  Passage à la biologie appliquée : l'étude des fermentations »  : […] Pasteur est nommé en 1848 professeur de physique au lycée de Dijon. Comme il désire poursuivre ses recherches, l'enseignement lui complique la vie ; son maître Balard lui obtient alors un poste de professeur suppléant à l'École de pharmacie de Strasbourg, pour qu'il puisse reprendre ses travaux. Il sera nommé en 1852 professeur titulaire à la faculté des sciences de Strasbourg. En 1849, Pasteur ép […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Jacques GUILLERME, « BERTHELOT MARCELIN - (1827-1907) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/marcelin-berthelot/