Robert Boyle

Robert Boyle est né le 25 janvier 1627, à Lismore Castle, dans le comté de Waterford, en Irlande. L'Irlande de ce siècle est "écrasée" par les colonisateurs anglais qui font administrer leurs domaines par des régisseurs souvent malhonnêtes et mal intentionnés. Boyle naît dans ce siècle. Il est le septième enfant de Richard Boyle, un très riche aventurier du temps de la reine Élizabeth 1re. Dès l'âge de huit ans, on l'envoie étudier au "Eaton College" situé à Windsor, en Angleterre. De douze à dix-sept ans (1639 à 1644), il continue ses études avec un professeur privé. C'est durant cette période qu'il se rend en Suisse (où il séjournera le plus longtemps), en France et en Italie. Les matières qu'il doit étudier sont, entre autres, la philosophie, les mathématiques, la physique ainsi que d'autres disciplines concernant le milieu naturel.
Après cette période d'étude sous tutorat, il s'intéressera à la science. C'est en effet à ce moment qu'il retourne en Angleterre, à Dorset, qu'il commence des expérimentations scientifiques et la rédaction de quelques essais moraux. Il ne faut pas oublier que Boyle n'est pas que chimiste, il est aussi philosophe, comme la plupart des savants de cette époque. Il est également physicien. On dit qu'il est le premier savant qui soit à la fois chimiste et physicien.
Vers 1656, Boyle, qui a alors 29 ans, s'établit à Oxford (toujours en Angleterre) où il prend comme assistant un dénommé Robert Hooke. Ils feront des expériences sur l'air, le vide physique ainsi que sur la respiration et la combustion. À 33 ans, en 1660, il publie un premier livre qui établit sa renommée comme physicien et philosophe. C'est aussi à cette époque que Boyle devient membre fondateur de la "Royal Society of London for the Promotion of Natural Knowledge" ou, plus simplement, la "Royal Society". En 1661, à l'âge de 34 ans, Boyle publie ce que l'on considère comme son ouvrage le plus important, "The Sceptical Chymist" (Le Chimiste sceptique). Dans ce livre, il exprime ce qu'il pense de certaines théories qu'il trouve erronées, telles la théorie d'Aristote. En 1662, il arrive à découvrir la loi sur les gaz parfaits, loi qui sera redécouverte quelques années plus tard par le scientifique Edme Mariotte et que l'on nommera "loi de Boyle-Mariotte". En 1664, il publie un autre livre dans lequel il explique certaines de ses découvertes telles la découverte que le sirop de violettes change de couleur au contact d'une solution acide ou basique, permettant ainsi d'identifier ces solutions. On y explique aussi différents tests que Boyle avait mis au point et qui lui permettaient de découvrir de nouveaux éléments tels que le soufre.
En 1668, il déménage à nouveau pour s'installer dans une nouvelle ville, Londres, ainsi que dans un nouveau laboratoire où il continue ses recherches. À cette époque de sa vie. Boyle est en effet très religieux : il est directeur, pendant quelque temps, de la "East India Company" (compagnie des Indes orientales) et s'intéresse à l'action missionnaire; il travaille à l'expansion du christianisme dans cette région, prenant à ses frais les coûts de traduction des Écritures saintes. Ce chrétien convaincu essaie d'utiliser la science pour appuyer et confirmer ses croyances et c'est un peu l'idée qu'il soutient lorsque, en 1680, il publie "The Christian Virtuoso" dans lequel il affirme que l'étude de la nature est un des principaux devoirs de la religion.
Le 30 décembre 1691, Boyle meurt à Londres alors qu'il est âgé de 64 ans. On dit de lui qu'il a été le "père de la chimie anglaise". On lui doit en effet de nombreuses découvertes, de nombreuses expériences et de nombreuses théories qui serviront de bases, seront étudiées, reprises et modifiées au cours des générations de savants et de scientifiques qui vont suivre ce physicien-chimiste-philosophe irlandais que fut Robert Boyle.

Découverte

nous nous intéresserons particulièrement à une découverte concernant les gaz, qu'il a effectuée en 1662. Il effectue en effet des mesures sur l'air pour ensuite émettre la loi de la compressibilité des gaz:
P1 V1 = P2 V2
Cette loi porte aujourd'hui le nom de "loi de Boyle-Mariotte". Elle a été "redécouverte" par Mariotte, en France, quelques années plus tard, d'où son nom. Cette loi indique que, à température constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel à la pression. De ce fait, si un volume augmente, la pression diminue et si le volume diminue, la pression augmente. Qu'est-ce qui explique ce phénomène? Lorsqu'un volume est plus grand, les molécules de gaz ont beaucoup plus à parcourir avant de se rendre aux parois. Toutefois, si un volume diminue, les molécules de gaz vont prendre moins de temps à franchir la distance qui les sépare des parois, donc la pression sera plus forte. La température joue, elle aussi, un grand rôle au niveau du volume des gaz puisque le volume de ceux-ci varie en fonction de la température. À température constante, la pression et le volume auront toujours la même valeur. Par contre, si on augmente la température, le volume augmente et lorsqu'on diminue la température, le volume diminue. La chimie doit beaucoup à Robert Boyle.

Impact sur la société
Les découvertes de Boyle ont eu beaucoup d'impact sur la société de son époque et encore aujourd'hui. Dans un premier temps, il a permis à la science de progresser. D'ailleurs, c'est grâce à lui si, aujourd'hui, nos connaissances concernant la relation entre la pression et le volume ont évolué et sont maîtrisées. De plus, il nous arrive d'ignorer que plusieurs phénomènes sont à la base de ce que Boyle nous a apporté. Nous pouvons observer plusieurs faits concrets qui se passent dans la vie de tous les jours et qui illustrent la loi de la compressibilité des gaz. Par exemple, si nous avons un ballon qui s'envole dans le ciel lors d'une fête d'enfants, nous pouvons remarquer les phénomènes suivants : lorsque le ballon s'élève, la température baisse, donc le volume du ballon baisse, ce qui va compenser en partie pour la baisse de pression. Ainsi, la température ne sera pas la raison de l'éclatement du ballon, mais ce sera la baisse de pression qui fera que le volume du ballon pourra augmenter. Par contre, le facteur qui provoquera l'éclatement du ballon est le suivant : une pression atmosphérique qui diminue considérablememt en altitude, donc le volume du ballon qui augmente jusqu'à l'éclatement. On peut remarquer un phénomène semblable avec les pneus d'une automobile. À température constante, la pression et le volume restent normaux, donc les pneus de l'automobile ne subiront aucun changement. Toutefois, si la température refroidit beaucoup, le volume des pneus diminue. Un autre exemple auquel nous n'aurions peut-être pas songé est celui des avions, démontrant très bien la loi de Boyle. Lorsqu'on embarque à bord d'un avion et que celui-ci décolle, nous pouvons remarquer que nos oreilles deviennent bouchées. Plus on monte en altitude, plus la pression diminue et pour que ce phénomène n'entraîne pas des problèmes plus graves que de simples oreilles bouchées, on envoie de l'air dans la cabine afin que la pression de celle-ci soit plus grande que la pression extérieure, diminuant ainsi les maux d'oreilles.



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