De l'alchimie à la chimie

Présentation au sujet: "De l'alchimie à la chimie"— Transcription de la présentation:

1 De l'alchimie à la chimie

2 À quelle époque est née la chimie?
Moderne ? ? Renaissance ? ? ? Moyen âge J.-C. Antiquité Préhistoire

3 Physique : Du latin Physica dérivé du grec Physikê
« connaissance de la nature » Chimie : Du latin Chimica dérivé de Alchimia qui est dérivé de l’arabe al-kîmiya « au grand art des philosophes hermétiques, sages et archimages du moyen âge » Les méthodes sont archaïques ! Sources de la science : Curiosité et production ! Opposition ? Que non ! L’un est au service de l’autre ! Besoins Ý Technique Ý

4 400 000 avant J.-C. Les plus anciennes traces d’utilisation du feu
(époque paléolithique) Ses utilisations sont : - Comme source de lumière et de chaleur (cela a permis l'époque cavernicole). - Comme arme (contre les prédateurs). - Comme source d'énergie (transformation des aliments par cuisson. En effet, la cuisson des viandes appartient aux réactions de Maillard).

5 Les réactions de Maillard ?
Elles doivent leur nom à un médecin et chimiste nancéen, Louis-Camille Maillard, qui publia en 1912 une note décrivant les principales étapes. Les réactions de Maillard interviennent dès que l'on chauffe une denrée (la cuisson) et modifient la couleur, l'odeur et la saveur de la denrée : c'est l'essence de la cuisine cuite que l'on complète par l'association de denrées, juxtaposées ou combinées, dans le cadre d'une recette.

6 Lascaux, av. J.-C. Préparation et utilisation d’une palette de couleurs

7 Mésopotamie, av. J.-C. Utilisation de l’argile pour la poterie. Le tour de potier suivra vers avant J.-C.

8 Égypte, av. J.-C. Utilisation de cuivre et de plomb, la métallurgie est née !

9 Toujours en Égypte, 3 000 av. J.-C.
N’oublions pas que les égyptiens momifient les corps ! C’est de la chimie « hard core » ça !

10 Toujours en Égypte, 2 000 av. J.-C.
Invention du papyrus : la chimie des pâtes et papier est née ! L’invention à proprement parler du papier est estimée vers le premier siècle de notre ère !

11 Syrie, 30 av. J.-C. Le soufflage du verre est maîtrisé !

12 Un peu partout, de 500 avant J.-C. jusqu’au moyen âge
La teinturerie : C'est une activité très ancienne mais aux origines mal fixées. Elle fait appel à plusieurs colorants, qui ont principalement trois origines : Les teintures végétales : - Les extraits de la garance fournissaient le rouge Les extraits de la gaude donnaient la couleur jaune Les extraits du pastel et de l'indigo donnaient le bleu. Les teintures animales telles que le pourpre (utilisé pour l'encre du Pape) extrait d'un coquillage : le murex. Les teintures minérales (qu'on utilisait beaucoup dans les produits de beauté ou pour la décoration). - La céruse (PbCO3) donnait une belle coloration blanche mais toxique (Cf. Pb) Le cinabre (Hg2S) utilisé comme rouge à lèvres mais toxique lui aussi ! La malachite fardait les yeux en vert Le minium (Pb3O4) servait de peinture et de protection du bois des bateaux pour les Grecs Le gypse (CaSO4 ; 2 H2O) donne le plâtre en chauffant Le natron (Na2CO3) est une source de soude native et servait d'agent desséchant des momies La "potasse" (en fait K2CO3) pour l'enrichissement du sol puis pour la coloration de verres (100 après JC) Le salpêtre (KNO3) : premier produit de biotechnologie! Le soufre, dont il est fait mention dans la Bible et l'Odyssée, servait de désinfectant et de purificateur rituel. - Le tannage des peaux - La fermentation pour donner de la bière en Egypte et a Summer (plus rarement du vin).

13 Empire byzantin, 670 Le feu grégeois La formule est attribué au « chimiste » Callinicus originaire d’Héliopolis en Syrie (ou en Égypte selon Cédrénus). Elle aurait été élaborée vers 670. Ce mélange particulièrement inflammable de naphte, salpêtre, soufre et bitume possède une propriété stupéfiante : il brûle même au contact de l’eau. Les Grecs l’appelaient d’ailleurs feu « liquide » ou « maritime ». En brûlant, il produisait une fumée épaisse et une explosion bruyante qui ne manquait pas d’effrayer les Barbares.

14 Alchimie France, 1382 Nicolas Flamel (1330-1418)
Le secret de la pierre philosophale et la transmutation du mercure en argent et du plomb en or

15 Alchimie : C’est une philosophie à base expérimentale, trouvant son
origine à Alexandrie au IV ième siècle avant J.-C. Et vous savez que la bibliothèque d’Alexandrie était le centre intellectuel de la civilisation gréco-romaine. Qu’elle contenait toute la sagesse de l’Antiquité, y compris l’alchimie arabe et juive. Et qu’elle fût incendiée au VI ième siècle par les invasions arabes. Notez qu’en 50 avant J.-C. j’ai moi-même consulté des documents qui s’y trouvaient ! Cela va de soi ! L’Alchimie : était un art sacré, un mouvement spirituel, ésotérique, mystique et secret ! Un alchimiste, en purifiant la matière, essaie de se purifier lui-même. Sa base est la théorie des éléments, et applique sa recherche dans la transmutation des métaux dans l’objectif ultime d’arriver à l’or. Pour ce faire, un accessoire est impératif, la pierre philosophale ou de la poudre de projection. De plus cette recherche de la perfection s’accompagnait de la recherche de l’élixir de longue vie. Cette quête donna donc lieu à de multiples tentatives donnant naissance à plusieurs procédés en chimie; fusion, alliage, techniques de séparation et de purification telle la distillation, la sublimation, la filtration la dissolution, etc.

16 Donc,après le miracle grecque: grande élaboration, on désire comprendre !
Pour Thalès: l’eau est l’élément ! On arrive cependant à déterminer que toutes choses est composée de quatre éléments : Feu Eau Terre Air Cette conception de la matière perdurera jusqu’au XVIième siècle !

17 "Concepts qui précisent les propriétés antagonistes de la matière que
Les historiens s’entendent pour dire qu’il n’y a pas en chimie de personnage équivalent à ce que Copernic, Galilée ou Vésale ont été pour la physique. Cependant, à la fin du Moyen-âge, Paracelse ( ) entraînera l’abandon des quatre éléments pour introduire la notion de principe. Principe ?!?!? "Concepts qui précisent les propriétés antagonistes de la matière que l'on peut transformer avec un dualisme sexuel assez primitif" Le Soufre principe est : ce qui est actif, chaud, dur : Le Mercure principe est : ce qui est passif, froid, malléable, volatile : Le Sel : Ce qui permet dans un corps d'unir le soufre et le mercure, et d'assurer la cohésion du résultat le masculin le féminin Dès " l’or ", on cherche plutôt à comprendre les réactions qu’à obtenir un résultat !

18 Johann Joachim Bêcher ( ), médecin chimiste et alchimiste allemand, décrit 3 espèces de terre : la terre vitrifiable, inflammable et mercurielle. Il indique que les corps combustibles et les métaux renferment ces 3 terres. Par leur combustion, la terre inflammable se dégage. Georg Ernst Stahl ( ), un de ses élèves, appelle phlogistique (du grec phlogiston) la terre inflammable (il avait lui-même repris ce terme d'Aristote signifiant "inflammable"). "Le phlogistique est du feu fixé dans la matière et qui s'en échappe lors des combustions." De ce fait, plus un corps contient de phlogistique et mieux il brûle. Calcination d'un métal :                                                                                          Pour l'étape inverse, c'est à dire la régénération du métal, il faut fournir du phlogistique (en transférant celui contenu dans un corps en ayant beaucoup comme par exemple le charbon) :                                                                            C'est la première fois qu'il y a analogie entre calcination et oxydation.

19 En résumé :

20 É Ã É Ã É À quelle époque est née la chimie? Moderne Renaissance
Moyen âge à J.-C. É Antiquité Préhistoire

21 Les religions occuperont une place de toute première
instance au cours des douze siècles qui suivront ! Avec la destruction de la bibliothèque d’Alexandrie vers 640 suivant l’élan inspiré de Mahomet au peuple arabe, prendra fin la période « antique » des sciences ! C’est décidément le début du moyen âge des sciences! Catholicisme = carcan Islam = stimulant, on incite à la compréhension Moderne Renaissance Moyen âge J.-C. Antiquité Préhistoire

22 Les observations empiriques se succèdent au cours des ans, mais
sans trop d’organisation. Ce n’est que vers le XVII ième siècle que l’on aborde avec plus de rigueur cette science. On chauffe, on fait fondre et on brûle beaucoup de choses. C’est la calorimétrie. En revanche, on fonde les bases de la thermodynamique. C’est Lavoisier qui viendra changer cette tendance à « l’à peu près » Et on dira de lui qu’il est le père de la chimie moderne

23 Antoine Laurent de Lavoisier(1743-1794)
Un homme très ordonné dont la carrière brillante fut abrégée par ses fréquentations supposées avec la monarchie de Marie-Antoinette ! Il transforme le fameux "Rien ne se crée, rien ne se perd tout se transforme." de Anaxagore de Clazomènes, (philosophe de l'antiquité) en "Car rien ne se crée, ni dans les opérations de l'Art, ni dans celles de la Nature, et l'on peut en principe poser que dans toute opération, il y a une égale quantité de matière avant et après l'opération, que la qualité et la quantité des principes est la même, et qu'il n'y a que des changements, des modifications." On lui doit: Les méthodes quantitatives : Il généralise la loi de conservation de la masse ainsi que l'emploi de la balance mais n'est pas le premier à s'en servir. Le premier modèle fut imaginé par Phidon, tyran d'Argos en 667 av. J.C. ou par Palamède, fils d'un roi d'Eubée, vers 1280 av. J.C. Il définit le rôle de l'oxygène dans la théorie de la combustion (Chimie Antiphlogistique). La nouvelle nomenclature (1787) est inspirée du rangement en Classes et des espèces des Naturalistes. Elle a pour base une volonté de simplification et sera rapidement appliquée.

24 Lavoisier pose entre autre le concept d’air vital et d’air inflammable.
En 1776, chauffant alors du mercure dans un ballon remplis d’air, il arrive à sa transformation (oxydation), il pèse alors son produit et constate qu’il est plus lourd qu’au départ. Par la suite en chauffant le mercure oxydé. Il parvient à reconstituer les composantes originales et à libérer l’air vital (celui qui permet la vie ) donc l’oxygène. IL en vient donc à la conclusion que l’air participe à la réaction. Il rejette alors envers et contre tous la théorie du Phlogistique de Stahl. Cavendish renforce la position de Lavoisier en synthétisant de l’eau. Il fait retentir une étincelle électrique dans un mélange d’oxygène et d’hydrogène. L’expérience est reprise par Lavoisier et Laplace. Les consolidant sur la position de deux composantes de l’eau, air vital +air inflammable.

25 L’homme étant ce qu’il est, au fil des découvertes il faudra bien
La chimie prends alors un élan sans précédent ! La précision des mesures et une nomenclature elle aussi plus précise permet son développement de façon plus rationnelle qu’auparavant. L’homme étant ce qu’il est, au fil des découvertes il faudra bien classer ces choses ! «C'est ainsi que le liquide qui s'appellera désormais "acide sulfurique" ne sera plus "l'huile de vitriol". De même, on se déshabituera peu à peu de parler de l'esprit de Libavius (chlorure stannique) ou de celui de Vénus (acide acétique), du safran de Mars (oxyde de fer), de la laine philosophique (oxyde de zinc), des cristaux de lune (nitrate d'argent) ou de cristaux de Chypre (sulfate de cuivre). Le poète n'y trouvera sans doute plus son compte, mais, à coup sûr, l'apprenti chimiste y trouvera le sien». Écrit R. Massain Dans chimie et chimistes, éditions Magnard 1966.

26 C’est fini !