Mendeleïev : l’Histoire d’un tableau à Mines ParisTech

L’année 2019 célèbre les 150 ans du tableau périodique des éléments. Pour cet anniversaire, la Bibliothèque et le Musée de Minéralogie de Mines ParisTech s’associent pour créer l’exposition Avant Mendeleïev : genèse d’un tableau. Disponible jusqu’au 31 janvier 2020, elle retrace les contributions des scientifiques ayant précédé Mendeleïev qui l’ont amené à présenter le tableau périodique des éléments, aujourd’hui une référence pour tous les scientifiques et étudiants.

Pour les 150 ans du tableau périodique des éléments, Mines ParisTech accueille jusqu’au 31 janvier 2020 l’exposition Avant Mendeleïev : genèse d’un tableau. Une occasion de découvrir les scientifiques ayant participé à la mise au point de cette classification et au développement des connaissances à travers les années. Amélie Dessens est conservatrice des bibliothèques et responsable du pôle patrimoine de Mines ParisTech, et Sarah Hijmans doctorante à l’Université de Paris au sein du laboratoire SPHère. Elles ont créé l’exposition en collaboration avec Didier Nectoux, conservateur du Musée de Minéralogie, pour mettre en avant et partager la richesse culturelle de la bibliothèque et du musée de l’école. « C’est grâce à ce genre d’exposition, ou des partenariats avec les scolaires » indique Didier Nectoux, « qu’il est possible de faire vivre ce patrimoine en dehors de l’école ». Il ajoute que « cette richesse doit être préservée et partagée. Et ces collections sont essentielles, aujourd’hui encore. Les transformations du XXI^e siècle nous poussent à étudier de nouvelles possibilités pour trouver des alternatives, et nous avons besoin de documentation, d’archives, pour savoir les pistes qui ont déjà été étudiées, abandonnées, et pourquoi ».

L’exposition, agencée chronologiquement, commence aux portes de la Bibliothèque avec les balbutiements de l’étude des éléments : l’alchimie. « Chez les alchimistes, il n’y avait pas que le désir de transformer le plomb en or, » précise Amélie Dessens. « Au-delà du sens ésotérique auquel on rapporte souvent l’alchimie aujourd’hui, c’est aussi et surtout les prémices de la chimie et de l’identification des éléments qui nous intéressent ici ». En vitrine, huit minéraux accompagnent les ouvrages. Les sept premiers éléments identifiés et le bismuth, dont la première trace écrite remonte à 1558 avec le savant allemand Georg Agricola. Cependant, il était déjà connu dans les centres miniers européens auparavant. Cela marque aussi l’importance de la publication accompagnant les découvertes, essentielle pour situer temporellement les connaissances.

Un long chemin parcouru

De Bergen à Lavoisier, de Döbereiner à Newland, les vitrines montrent point par point les avancées, décisions, recherches ayant façonné l’étude et la classification des éléments. Deux grands tournants se démarquent. En premier lieu Lavoisier, qui entraîne une véritable révolution chimique. En partie en inaugurant une méthode scientifique pour démontrer ses théories, mais aussi en proposant la première classification des « 33 substances simples » et en mettant au point avec Berthollet une nomenclature chimique permettant à tous de travailler avec la même dénomination des éléments. Le deuxième grand tournant se forme dans les années 1860. Les scientifiques remarquent que les éléments peuvent avoir des propriétés chimiques similaires en fonction de leur poids atomique. Ils commencent alors à les classer selon ces critères et à proposer des formats de classification possibles, que l’exposition nous présente à travers des schémas, notes et publications.

Il y a par exemple Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois, géologue, minéralogiste et professeur à l’école des Mines de Paris, qui apporte en 1862 une contribution conséquente. Ce fut le premier à démontrer le principe de périodicité à travers une classification en spirale : la vis tellurique. « Mendeleïev n’a pas été le premier à démontrer la périodicité, ni même à indiquer où se placeraient les éléments manquants dans son tableau » précise la commissaire d’exposition Amélie Dessens, « mais à la différence des autres, il osa prédire les propriétés des éléments manquants. Dimitri Mendeleïev publie son tableau en 1869. Lorsque le gallium est découvert en 1875, confirmant ses prédictions, cela fait alors le tour de la communauté scientifique. C’est là que la classification de Mendeleïev marque les esprits, jusqu’à s’installer dans nos manuels scolaires.

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Pour aller plus loin : Une minute par élément, c’est Éléments-Terre

Le musée de minéralogie de Mines ParisTech produit une mini-série vidéo intitulée Éléments-Terre et animée par Didier Nectoux, conservateur du musée. Des QR Codes sont à retrouver tout au long de la visite pour rediriger vers ces vidéos. Réalisée dans le cadre des 150 ans du tableau périodique des éléments, cette série nous présente à chaque épisode un de ces éléments, ses propriétés et les minéraux desquels il peut être extrait, comme le lithium par exemple :