BLACK Joseph

Vie

· Joseph Black est né le 16 avril 1728 à Bordeaux (où son père était négociant en vins) et est décédé le 10 novembre 1799 à Édimbourg.

· Il grandit dans une famille d’origine écossaise/irlandaise, puis fait ses études en Écosse : à l’Université de Glasgow (vers 1746) puis à l’Université d’Édimbourg où il obtient son doctorat en médecine en 1754.

· Il occupe la chaire de médecine et de chimie à l’Université de Glasgow de 1756 à 1766, puis celle de médecine/chimie à l’Université d’Édimbourg de 1766 jusqu’à sa mort.

· Il reste célibataire, et s’inscrit dans le contexte des Lumières écossaises, en lien avec des personnalités comme David Hume ou Adam Smith.

Principaux travaux scientifiques

Voici les principales contributions de Joseph Black.

1) « Air fixe » (dioxyde de carbone)

· En étudiant la « magnésie alba » (carbonate de magnésium) et la pierre calcaire (carbonate de calcium), Black montre qu’en chauffant ces substances, elles dégagent un gaz — qu’il appelle « air fixe ».

· Il démontra que ce gaz était le même que celui libéré lors de certaines réactions acide/base, ou lors de la respiration animale : c’est l’un des premiers à montrer que l’air n’est pas un seul élément homogène et que ces « airs » peuvent être des substances chimiques.

· Cette découverte marque un pas majeur vers la chimie des gaz et la compréhension que les gaz peuvent être des substances propres, et non pas simplement « l’air » en tant que tel.

2) Chaleur latente et chaleur spécifique

· Black s’intéresse aussi aux phénomènes de chaleur : il distingue la quantité de chaleur (ou « chaleur massique/specific heat ») de l’intensité de température. Par exemple : deux corps de masses égales peuvent nécessiter des quantités de chaleur différentes pour augmenter de 1 °C.

· Il découvre le concept de chaleur latente : lors d’un changement d’état (fusion de la glace, ébullition de l’eau), une quantité de chaleur est absorbée ou libérée sans changement de température.

· Ces travaux préfigurent la thermodynamique et ont des liens indirects avec les développements techniques (par exemple l’amélioration des machines à vapeur).

3) Méthode quantitative et instrumentation

· Black fut aussi innovant dans la méthodologie : il utilisa une balance de précision pour mesurer des masses, pertes de poids, etc., dans ses expériences chimiques — un tournant vers une chimie quantitative.

· Il appliqua des mesures numériques à la chimie (par exemple, la perte de poids lors du chauffage d’un carbonate) qui annoncent la chimie moderne.

Héritage et importance

· Grâce à Black, la compréhension des gaz et de la chaleur change profondément. Il marque une transition entre la chimie « ancienne » (avec la théorie du phlogistique) et la chimie moderne.

· Ses travaux sur le “fixed air” ouvriront la voie à d’autres découvertes de gaz (azote, oxygène, etc.).

· Le fait qu’il ait mis en œuvre une instrumentation soignée et une approche quantitative le place parmi les fondateurs de la chimie analytique.

· Ses concepts (chaleur latente, chaleur spécifique) sont fondamentaux encore aujourd’hui dans la thermodynamique et la physique-chimie.

· Les bâtiments de chimie des universités de Glasgow et d’Édimbourg portent son nom.

Quelques repères chronologiques

· 1728 : naissance à Bordeaux

· Vers 1746 : études à Glasgow

· 1754 : doctorat en médecine à Édimbourg

· 1755 et après : travaux sur les carbonates, “air fixe”

· 1761 : études sur la chaleur latente et la chaleur spécifique

· 1766 : nomination à l’Université d’Édimbourg

· 1799 : décès à Édimbourg