John Newlands et la loi des octaves

Qui était John Newlands ?

John Alexander Reina Newlands (1837–1898) est né à Londres et a étudié au Royal College of Chemistry. Sa mère était d'origine italienne, et en 1860 il est parti en Italie combattre comme volontaire dans les forces de Giuseppe Garibaldi lors de la campagne d'unification du pays. De retour à Londres, il a travaillé comme chimiste analyste, puis comme chimiste dans l'industrie du raffinage du sucre.

Un élément sur huit

Dans une série de courts articles parus dans la revue Chemical News à partir de 1864, Newlands a rangé les éléments connus par poids atomique croissant et a attribué à chacun un numéro de position. En août 1865, il a fait remarquer que les éléments aux propriétés semblables tendaient à apparaître à sept places d'écart. Le lithium était le numéro 2, le sodium le 9 et le potassium le 16 ; le même espacement reliait le fluor et le chlore, ainsi que le magnésium et le calcium. Comme chaque huitième élément faisait écho au premier, il a comparé cette régularité à une octave en musique et l'a appelée la loi des octaves.

On sait maintenant pourquoi le compte tombait sur huit. Les gaz nobles n'avaient pas encore été découverts ; chaque série d'éléments légers comptait donc sept membres, et le huitième élément commençait la série suivante.

Un accueil froid

Le 1er mars 1866, Newlands a présenté ses idées à la Chemical Society de Londres. L'auditoire n'a pas été convaincu. Un membre, le physicien George Carey Foster, a demandé si Newlands avait jamais essayé de classer les éléments par ordre alphabétique, laissant entendre que presque n'importe quel arrangement ferait apparaître des coïncidences occasionnelles. La société a refusé de publier le mémoire, expliquant qu'elle n'imprimait pas de travaux purement théoriques.

Là où les octaves se sont trompées

Les critiques avaient de vraies raisons de douter. La régularité tenait bien pour les éléments légers, jusqu'au calcium, mais au-delà elle s'effondrait : le fer se retrouvait sur la même ligne que l'oxygène et le soufre, et le cobalt et le nickel devaient partager une seule place dans la famille du fluor et du chlore. À plusieurs endroits, Newlands a casé deux éléments dans une même position, et son tableau ne laissait aucune case vide pour des éléments encore à découvrir. Lorsque le nouvel élément suivant est apparu, il n'avait nulle part où aller.

Enfin reconnu

Après que le tableau périodique de Mendeleïev de 1869 a été accepté, Newlands a soutenu qu'il avait repéré le premier la régularité périodique, et en 1884 il a rassemblé ses articles dans un livre pour défendre sa cause. La Royal Society, qui avait décerné sa médaille Davy conjointement à Mendeleïev et à Lothar Meyer en 1882, a décerné la même médaille à Newlands en 1887 pour sa découverte de la loi périodique.

On se souvient aujourd'hui de Newlands comme de l'un des plus importants précurseurs du tableau périodique. Son idée de donner à chaque élément une place numérotée dans une séquence a pris un nouveau sens en 1913, lorsque Henry Moseley a montré que chaque élément possède son propre numéro atomique.