Lavoisier : la chimie organique 
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Août 2011
Le savant, par son action auprès de ses collègues et ses synthèses, a permis des avancées dans ce domaine.
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Lavoisier s’y intéresse dès 1773-74, partie en rapport avec les expériences sur les gaz, partie en relation avec ses fonctions de Fermier Général (hygiène, assainissement). Il n’y consacre qu’un nombre réduit d’expériences, pourtant elles sont à l’origine d’écrits de synthèse fondamentaux, et d’ouverture pour des travaux futurs comme ceux de Claude Bernard.1
Importance de la balance
L’action de peser n’est pas inconnue des chimistes, mais la précision leur importait peu. L’évolution vient des minéralogistes (par l’importance de la teneur des matériaux précieux) puis de l’étude des eaux minérales et autres fluides. L’influence de Lavoisier se manifeste d’abord par l’acquisition et l’utilisation d’une batterie complète de balances de précision.
Il voit par ailleurs, dans ce principe, qui a dominé toutes ses activités scientifiques, une loi générale du monde, support de lois morales, source d’institutions sages et d’égalité sociale.
Il en tire, par association avec toutes ses autres recherches, le principe fondamental exposé dans le Traité de Chimie : «Rien ne se crée, ni dans les opérations de l’art, ni dans celles de la nature, et l’on peut poser en principe 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 changement, des modifications. C’est sur ce principe qu’est fondé tout l’art de faire des expériences en chimie ; on est obligé de supposer dans toutes une véritable égalité entre les principes du corps qu’on examine et ceux qu’on en retire par l’analyse. » |
1. Claude Bernard (1813-1878), médecin et physiologiste. Ses recherches portent, entre autres, sur le foie, le pancréas, la chaleur animale et certains poisons.  Grande balance de précision utilisée par Lavoisier (photo CNAM Musée des Arts et Métiers)
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La respiration
Dès l’Antiquité, des théories sur la respiration existent. Aristote décrivait déjà le rôle des poumons : « les animaux qui respirent se rafraîchissent par l’air. »
Les expériences se multiplient au XVII° et au début du XVIII° siècle. En 1757, Black démontre que la respiration transforme l’air atmosphérique en gaz mortel.
Lavoisier commence par effectuer des expériences avec des animaux (souris, moineaux), dans le cadre de ses recherches sur les gaz.2 Entre 1775 et 177, il arrive à la concluson que l'air ambiant est composé de 4/5 d'une "mofette" impropre à la respiration et 1/5 d'air respirable.
La première expérience sur la respiration humaine date de 1790 et son jeune collègue Seguin sert de sujet pour mesurer « l’air qui se fixe ou se dégage des corps »
Seguin est revêtu d’un vêtement spécial de taffetas enduit de gomme, il respire par l’intermédiaire d’un tuyau collé à sa bouche par du mastic. On peut ainsi mesurer la quantité d’oxygène: au repos, par temps froid, au cours d’un effort musculaire, … En novembre 1790, ils présentent le premier Mémoire sur la respiration des animaux :
« La respiration est une combustion lente de carbone et d’hydrogène. L’air de l’atmosphère fournit l’oxygène et le carbone; le sang, substance même de l’animal, fournit le combustible. À la sortie du poumon, l’air expiré contient moins d’oxygène que l’air inhalé; mais il renferme du gaz carbonique et davantage d’eau. » Lavoisier, très pris par ailleurs, laisse Seguin poursuivre seul le travail sur la respiration ainsi que celui sur la transpiration. |
2. Voir article : Lavoisier, la chimie pneumatique.
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La nutrition
Quelques expériences seulement à partir de la combustion de végétaux et de sucre où il retrouve un dégagement d’hydrogène et un résidu de carbone l’amènent à la conviction que les matières végétales et animales contiennent de l’oxygène, de l’hydrogène et du carbone.
En 1792, il se pose des questions sur les cycles de vie impliqués par la nutrition :
Les végétaux se nourrissent de l’air, de l’eau, de la terre ; Les animaux se nourrissent de végétaux (ou d’autres animaux) ; La fermentation, la putréfaction, la combustion nourrissent la terre. Comment fonctionne ce circuit ? Il ne participe pas lui-même aux réflexions sur la nutrition, pour lesquelles il joue un rôle d’incitateur auprès de ses collègues proches, et en créant concours et prix pour les savants européens. Il intervient dans les débats pour prôner la règle des bilans dans ce domaine aussi, le total des recettes doit être égal à celui des dépenses.
« Les animaux qui sont dans l’état de santé et qui ont pris toute leur croissance reviennent constamment chaque jour, à la fin de la digestion, au même poids qu’ils avaient la veille dans des circonstances semblables ; en sorte qu’une somme de matière égale à ce qui est reçu dans le canal intestinal se consume et se dépense, soit par la transpiration, soit par la respiration, soit enfin par différentes excrétions. »  Flacons utilisés pour la fermentation vineuse (image CNAM-Musé des Arts et Métiers)
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