Paul Sabatier, chimiste languedocien, prix Nobel 1912

Pour continuer ce feuilleton, je dirai quelques mots de deux gloires de la chimie française, tous les deux prix Nobel en 1912 : Paul Sabatier, le toulousain né à Carcassonne et Victor Grignard, le lyonnais né à Cherbourg.

 

Ma propre histoire scientifique me rattache à ces deux hommes : j'ai fait toutes mes études à l'Université Paul Sabatier à Toulouse, où le fantôme du grand chimiste hantait encore les murs de l'Ecole de Chimie (hélas, j'ai égaré les cornues que j'avais subtilisées dans les sous-sol !).

 

J'y ai rencontré Armand Lattes, élève de Georges Mignonac qui fut l'élève de... Paul Sabatier

 

Enfin le patron du laboratoire où j'ai préparé ma thèse à Toulouse fut Michel Lesbre, pionnier de la chimie du germanium et élève de... Victor Grignard.

 

 

Un diplômé de l'Université Paul Sabatier, ne peut faire l'impasse sur l'histoire de ce très grand chimiste toulousain (né à Carcassonne en 1854), d'autant qu'elle recoupe celle de la chimie française, de la fin du XIXème siècle au début du XXème siècle.

 

L'homme et son histoire

 

Paul Sabatier, normalien de la rue d'Ulm, agrégé, a préparé sa thèse de doctorat avec un pionnier de la chimie moderne que j'ai évoqué à plusieurs reprises sur ce site : Marcellin Berthelothomme aux multiples facettes, qui mena de grands combats : contre le vitalisme et cela contribua à sa gloire,  contre l'atomisme et cela fit perdre quelques années à la chimie française.

 

Paul Sabatier, atomiste de conviction, s'éloigna donc du Collège de France, où se situait le laboratoire de son "patron", fut professeur à Bordeaux puis rejoignit Toulouse (en 1882) où il avait fait ses humanités.

 

Paul Sabatier fut en effet élève du lycée de Toulouse - ancêtre du lycée Pierre de Fermat - fondé en 1806, mais également du Collège Sainte-Marie fondé par les Jésuites en 1874, qui devint le Caousou.

 

A Toulouse, le Carcassonnais occupa la chaire de chimie générale pendant 46 ans et fut doyen de la Faculté des Sciences à partir de 1905. Il y enseigna jusqu'à sa mort en 1941.

 


Hôtel de Bernuy
Hôtel de Bernuy

La Faculté des Lettres et Sciences de Toulouse fut créée - comme beaucoup en France - en 1808, en même temps que celles de théologie, de droit (qui avait largement les faveurs des élites locales) et  de l'Ecole de médecine.

 

Cette faculté végéta longtemps dans des conditions misérables, partageant des locaux (deux salles) dans une dépen­dance de l’hôtel de Bernuyavec le Collège (lycée Pierre de Fermat) et la bibliothèque municipale. Elle accueillait (faute de débouchés) très peu d'étudiants (une quarantaine lors de l'arrivée de Paul Sabatier).

 

LIRE : Toulouse et son université, Facultés et étudiants dans la France du 19ème siècle,

John M. Burney

 

 

Paul Sabatier fut l'homme providentiel de Toulouse ; pour la science, pour sa faculté et pour son université.

 

Il permit à la nouvelle Faculté des Sciences (photo ci-dessous) de s'implanter sur les allées Jules Guesde en 1891 (je fus de ceux qui en 1962 y furent accueillis pour la dernière fois) et d'y trouver son public : pour l'année universitaire 1927-1928, la Faculté des Sciences et les Instituts associés avaient deux fois plus d'étudiants que la Faculté de Droit !

 

Paul Sabatier fut à l'origine de la création de ces Instituts : d'électrotechnique, de chimie (il utilisa même une partie de son prix Nobel pour financer l'Ecole de Chimie, rue des 36 Ponts) et agricole, qui permirent à Toulouse d'accueillir avant la première guerre plus de 10% de l'effectif total des étudiants en sciences, avec un fort contingent d'étrangers (plus de 50% en 1929 !).

 

Grâce à ces Instituts (l'INP aujourd'hui), l'Université Paul Sabatier de Toulouse est actuellement celle qui présente le meilleur taux d'insertion pour ses étudiants.

 

Enfin, la (re)création d'une université à Toulouse, en 1896, doit aussi beaucoup à Paul Sabatier et à... Jean Jaurès, qui était alors Maître de conférences à la Faculté des Lettres.

 

La chimie de Paul Sabatier

 

Ce que l'on retient de Sabatier, ce qui lui valu le prix Nobel de chimie, c'est une réaction de catalyse hétérogène , la réduction de l'éthylène en éthane sur du nickel finement divisé, qu'il étendit ensuite avec son collaborateur, l'abbé Jean-Baptiste Senderens, à d'autres composés insaturés.

 

Notons que peu de temps aupa­ra­vant, deux éminents chi­mis­tes fran­çais, Henri Moissan "inventeur" du fluor (prix Nobel 1906) et Charles Moureu, avaient réa­lisé des expé­rien­ces voi­si­nes. Faute d'avoir pu analyser les gaz formés, ils étaient passés à côté de l'interprétation du phénomène.

 

Les tra­vaux de Sabatier et Senderens ont donc permis de mettre au point une méthode géné­rale d’hydrogéna­tion cata­ly­ti­que, mais aussi de mieux appréhender le phé­no­mè­ne cata­ly­ti­que.

 

Le terme de catalyse avait été employé pour la première fois par le chimiste suédois Jacob Berzelius en 1835 pour caractériser une méthode de synthèse, qui incluait les synthèses " par ferments " (les réactions enzymatiques).

 

Dans le protocole de Sabatier/Senderens, le nickel est le catalyseur, c'est à dire l'entité qui accélère la vitesse de la réaction (qui doit être possible en son absence), y participe, mais doit-être récupéré à son terme (voir cycle catalytique).

 

Il faut noter que dans une catalyse hétérogène, la surface du catalyseur solide au contact des réactants, joue un rôle primordial (d'où le nickel finement divisé de Sabatier). En effet, c’est à ce niveau que les espèces réagissent entre elles et se transforment pour conduire aux  produits de la réaction.
La surface du catalyseur en contact avec les réactifs est appelée surface active. Un catalyseur est d’autant plus efficace que sa surface active est grande.

 

Aujourd'hui, les applications de la catalyse sont multiples dans l'industrie, mais aussi en chimie fine.

 

Notre dernier prix Nobel de chimie, Yves Chauvin, est à l'origine d'une réaction catalytique, la métathèse, très couramment utilisée dans les laboratoires de recherche.

 

Pour terminer, je reproduirait cette partie du discours que le Recteur Paul Lapie (1867-1927) prononça à Toulouse en hommage à Paul Sabatier. Il y définit la catalyse :

 

 « Qu’est-ce que la cata­lyse, la méthode favo­rite de M. Sabatier ? C’est la syn­thèse par laquelle deux corps n’ayant pas l’un pour l’autre une très grande affi­nité consen­tent à s’unir lorsqu’un métal pré­side à leur mariage.

 

Que cer­tains métaux exer­cent cette curieuse magis­tra­ture, on le savait avant M. Sabatier. Mais on n’avait guère assisté à la céré­mo­nie que dans des cas où l’un des époux était de l’oxy­gène.

 

Le savant tou­lou­sain a montré que l’hydro­gène peut jouer le même rôle et il a déter­miné avec pré­ci­sion les condi­tions dans les­quel­les il s’y prête […..]. Puisque le nickel, par exem­ple, est indis­pen­sa­ble à la com­bi­nai­son de l’acé­ty­lène et de l’hydro­gène, il faut sup­po­ser que le nickel com­mence par atti­rer l’hydro­gène, mais que l’hydro­gène, capri­cieux, rompt bien­tôt avec le métal pour s’unir à l’acé­ty­lène.

 

Les yeux n’aper­çoi­vent, sous la pré­si­dence d’un métal passif, qu’une com­bi­nai­son : l’esprit ne peut expli­quer les faits que par deux maria­ges sépa­rés par un divorce."

 

Merveilleuse est la fécondité de cette idée, elle est une source iné­pui­sa­ble de phé­no­mè­nes nou­veaux... les corps engen­drés, on peut les comp­ter par cen­tai­nes. »

 

Qu'en termes poétiques cette chimie-là est dite... Il est vrai que Paul Lapie était un spécialiste des sciences humaines...

 

 

 A VOIR CI-DESSOUS LA PASSIONNANTE CONFERENCE D'ARMAND LATTES

 Professeur émérite de l'Université Paul Sabatier, ancien directeur de l'Ecole de Chimie de Toulouse.

 

 Dans cette conférence (destinée à un très large auditoire), le professeur Armand Lattes (élève d'un élève de Sabatier), qui quitta la vénérable faculté des allées Jules Guesde au même moment  que moi, pour rejoindre le site de la route de Narbonne - lui déjà brillant Maître de Conférences, moi tout jeune étudiant - retrace brillamment la vie et l'œuvre du savant toulousain, si profondément ancré dans son terroir, qu'il fallut créer pour lui (et pour Victor Grignard, le lyonnais) un statut de non-résident pour qu'il puisse être admis à l'Académie des Sciences de Paris.