Top models

Dans notre dernier billet, nous analysions un défaut d’ordre didactique relativement fréquent en matière de communication de la chimie : la confusion dans l’emploi des notions de molécule et de substance. Pour l’illustrer, nous suggérions notamment qu’il était possible de formuler plus adroitement, et de manière moins ambiguë, la proposition : « Les chimistes font réagir des molécules chimiques entre elles pour fabriquer de nouveaux matériaux ». C’est ainsi que certains de nos lecteurs nous ont proposé, à juste raison, de remplacer l’emploi des « molécules chimiques » par des expressions telles que « substances réactives », « réactifs chimiques » ou « composés chimiques ».

Certains, au contraire plus sceptiques, nous ont rétorqué avec étonnement : « Composé chimique et molécule ne sont-ils pourtant pas synonymes ? ». Nous répondrons par la négative, en leur faisant remarquer que les deux termes se placent à des niveaux de description totalement différents : 1/ Les notions de composé moléculaire, de mélange, de substance, de propriété chimique, etc. sont macroscopiques et tangibles ; 2/ Les notions d’atome, de molécule, de site actif, d'orbitale, de couche électronique, de charge partielle, etc. sont microscopiques [i] et le plus souvent abstraits.

Pourquoi les chimistes oublient-ils si facilement cette distinction ? Probablement parce qu’ils sont habitués à expliciter les propriétés macroscopiques de la matière par ses caractéristiques microscopiques, exercice dans lequel ils excellent d’ailleurs. Que l’on songe simplement aux pKa des acides organiques : parce que ce sont des grandeurs thermodynamiques macroscopiques, elles n’ont aucun sens au niveau moléculaire ; les chimistes en explicitent pourtant les différences et variations en comparant les structures des molécules correspondantes.

Non, composé chimique et molécule ne sont pas synonymes. Ils sont parents, ou homologues, mais dans des registres incommensurables, comme le sont le génotype et le phénotype d’un être vivant.

D’autres écueils du même type existent d’ailleurs dans le domaine de la communication de la chimie. Au-delà de l’incessante alternance entre les mondes du réel et de l’abstrait, le scientifique peut en effet être amené à utiliser simultanément différents modèles théoriques pour illustrer une même réalité [ii]. Et de ce fait, son aisance et son habitude de jongler avec eux peuvent là encore l’amener à passer inconsidérément de l’un à l’autre, voire à les mélanger dans son discours. On verra ainsi très souvent, dans un même exposé, les modèles de Bohr ou de Rutherford côtoyer des modèles quantiques de l’atome (figure), sans que le communiquant ne prenne la peine de s’attarder (ou simplement de s’étonner) sur le fait que dans le premier modèle, les électrons qui possèdent l’énergie potentielle la plus élevée sont les plus éloignés du noyau, alors que cette règle est continuellement transgressée dans le second modèle.


Différents modèles de l'atome.
De l’électron 1s et de l’électron 2p, lequel est le plus proche du noyau ?



Cette constatation est vraie pour les modèles, mais elle l’est aussi pour les représentations graphiques et schématiques. Des molécules organiques sont ainsi souvent représentées sur un même document selon des formalismes très variés, mais adaptés au propos du moment : formule « brute » pour la composition de la molécule, formule « semi-développée plane » pour les groupes fonctionnels, formule « spatiale » en représentations de Cram, Newman ou Haworth pour la stéréochimie, formule « en bâtonnets » pour la structure électronique… Là encore, le manque de passerelles entre les différentes représentations est préjudiciable à la compréhension du non-chimiste.

Pour peu qu’on lui en donne les clefs et qu’on lui laisse le temps de se les approprier, ce dernier sera capable de faire le lien entre les différents modèles et représentations qu’on lui propose. Mais cela suppose également qu’on lui indique les transitions entre les différents mondes sous-tendus par ces modèles et qu’on lui montre les chemins qu’il peut emprunter pour y tisser les liens nécessaires à leur véritable compréhension. A ce titre, une vigilance constante de la part du communiquant est de mise, et il va sans dire que limiter le nombre de modèles et de représentations simplifiera dans tous les cas grandement la compréhension des interlocuteurs non-initiés.

Ou, pour reprendre la métaphore du langage du mois dernier, qu’il nous suffise de dire qu’il ne viendrait à l’idée de personne d’enseigner deux langues étrangères en même temps en en mélangeant les outils (c’est-à-dire le vocabulaire) et les conditions d’utilisation (les règles de grammaire)...


[i] La notion de « corps pur », simple ou composé, est à cet égard particulièrement intéressante car elle fait le lien entre ces deux catégories. Elle désigne en effet une substance pure (macroscopique) tout en faisant référence à la nature des molécules (microscopiques) qui la composent.
[ii] Eastes, R.-E. Les pièges de la médiation scientifique – Propositions de « bonnes pratiques », L’actualité Chimique, Le chimiste et le profane : partager, dialoguer, communiquer, vulgariser, enseigner, n°280-281, nov-déc 2004.

Chimie et pollution chimique

Depuis plusieurs mois, nous essayons de montrer que les problèmes de communication qui se cristallisent autour de l’emploi du terme « chimique » sont essentiellement dus aux différences de perception qu’ont de cet adjectif les chimistes et les non-chimistes, ces perceptions se référant aux trois types de conceptions décrits dans le billet intitulé Des différentes façons d'être chimique.
Dans le billet du mois dernier, nous décrivions par exemple les problèmes de compréhension qui pouvaient résulter de l’emploi dans ses sens 2 ou 3 (conceptualisé par la chimie ou relevant de son domaine d’étude) de l’expression "produit chimique" par les chimistes, alors que les non-chimistes perçoivent généralement cette expression dans son sens 1 (synthétisé par la chimie) [i].
A l’inverse, à cause de la position défensive adoptée par les chimistes, ce sont eux qui parfois commettent l’erreur de ne percevoir l’adjectif "chimique" que dans son sens 1, quant il est employé par les non-chimistes dans ses sens 2 ou 3. C’est le cas de la "pollution chimique".

Lorsqu’il est nécessaire de distinguer différents types de pollutions (et nous parlons ici bien de types, et non de sources), une approche intuitive consiste à les séparer selon les grandes classes de savoir qui permettent de les décrire. Ainsi la pollution bactérienne d’une rivière sera dite "biologique" (que l’origine en soit anthropique ou naturelle) et les interférences produites sur les appareils électroniques par les éruptions solaires seront identifiées à de la pollution "électromagnétique". De la même manière, l’effet de serre additionnel issu de la transformation du CO2 en méthane par les élevages bovins ou les rizières sera qualifié de pollution "chimique", dans les sens 2 et 3 du terme.
Impossible de s’en plaindre, puisque les chimistes eux-mêmes répètent à l’envie que "tout est chimique". Et pourtant dans ces cas-là, combien de fois la corde sensible du chimiste soucieux de l’image de sa discipline ne vibre-t-elle pas, par crainte que cette pollution soit soudain attribuée à la chimie et à son industrie ?

C’est ce qui arrive aux auteurs de l’ouvrage Tout est chimie ! que nous avons commencé à étudier le mois dernier [ii], lorsqu’ils font dire à Tante Julie (page 48) : "[…] ce n’est pas la chimie qui est à la base de toutes les pollutions que nous voyons à la télé. C’est plutôt la façon dont nous vivons au quotidien qui est la cause de ces désastres […]" (figure ci-contre).
Ainsi donc, et pour résumer la problématique générale développée dans nos dernières chroniques, les chimistes utilisent l’adjectif chimique pour apposer leur marque sur des catégories du monde (au sens 2 et 3, comme dans le cas des "produits chimiques naturels"), mais lorsque ce sont les non-chimistes qui l’emploient dans les sens 2 et 3 (l’exemple de la "pollution chimique" étant particulièrement significatif), ils l’entendent au sens 1 et s’en offusquent.

Figure 1 : Tout est chimie ! La pollution chimique représentée dans le sens 1 de l’usage du terme « chimique » pour pouvoir mieux le dénoncer ensuite.

Comment se dégager de cette difficulté ? En prenant la peine de clarifier les différents sens du terme "chimique" d’une part, en l’employant avec précaution d’autre part, et en substituant certaines expressions équivoques par d’autres. C’est ce qui fera l’objet de notre prochain billet.

[i] Voir la démonstration dans le billet du 31 janvier.
[ii] Joussot-Dubien, C. Rabbe, C. Tout est chimie ! Les minipommes, éditions du Pommier, Paris, 2006.

Naturel "et" chimique ?

Dans notre billet du 30 septembre 2008, nous proposions de distinguer différentes « manières d’être chimique » et annoncions que cette clarification nous permettrait de dépasser les difficultés liées aux ambigüités du terme « chimique », elles-mêmes évoquées dans les billets précédents.

Qu’en est-il exactement et dans quelle mesure ces promesses peuvent-elles être tenues ? L’analyse d’un petit livre édité en 2006 par les éditions du Pommier en collaboration avec le CEA, Tout est chimie ! (Joussot-Dubien, C. Rabbe, C. Les minipommes) va nous aider à le préciser. Car il contient, selon nous, autant de bonnes idées (figures) que d’exemples de ces formulations équivoques qu’au fil de nos chroniques nous nous attachons à dénoncer.

Revenons donc à l’expression « Tout est chimique » et à ses variantes, telles que le titre de cet opuscule ou cette phrase que l’on trouve à la page 22 : « Tout n’est-il pas produit chimique ? […] Quand on parle de « produits chimiques », on désigne toutes les molécules qui sont dans les gaz, les liquides ou la matière solide qui nous entourent. ».

« Les produits naturels sont donc chimiques » ajouteraient très certainement les auteurs, à l’instar de nombre de nos collègues. Qu’entendraient-ils par là ? Simplement, et ils n’auraient pas tort, que les produits de la nature sont composés de molécules, pour la plupart identifiées par les chimistes ; que l’ensemble de ces produits appartient donc aux champs de conceptualisation et d’étude de la chimie (les deuxième et troisième niveaux d’appartenance que nous identifiions le mois dernier) ; et qu’à ce titre, on peut les qualifier de « chimiques ». Preuve en est que dans la phrase citée en exergue, le « produit chimique » est défini par la notion de « molécule », c’est-à-dire de manière conceptuelle [i].


Mais comment le non-chimiste perçoit-il, lui, le « produit chimique » ?

Nous l’avons précisé dans le billet du 31 janvier 2008 : comme une substance à la fois « synthétique et réactive ». C’est-à-dire qu’il considère l’adjectif « chimique », parce que c’est ainsi qu’on lui a appris à le faire à l’école, dans le premier sens de notre classification ; et non pas dans le deuxième ou le troisième. Terrible hiatus alors, entre l’auteur du message et son interlocuteur… Et incompréhension de ce dernier, doublée d’une sourde inquiétude, à l’idée qu’il puisse être entouré de « produits chimiques ». Or de cette inquiétude à la défiance, il n’y a qu’un pas. Et voilà que la plus belle entreprise de communication de la chimie risque de se retourner contre les objectifs de son auteur, s’il n’a pas su prendre conscience de ce décalage.

Que faire ? Commencer par réaliser qu’il est moins risqué, en vertu de la prégnance des valeurs naturalistes que nous évoquions dans le billet du 28 avril 2008, d’expliquer en quoi la chimie procure une compréhension de la nature plutôt que de se l’approprier en la qualifiant de chimique. Ce qui amènera par exemple à remplacer l’expression « Tout est chimique » par « La chimie permet de comprendre la structure et les transformations de la matière, qu’elle soit synthétique ou naturelle ».

Alors, l’impérialiste expression de « produit chimique naturel » cèdera la place à celle de « substance naturelle », en levant l’ambigüité du terme « chimique » et sans rien perdre du message, le concept de « substance » véhiculant implicitement l’idée que l’objet dont il est question est à la fois identifié et compris par la chimie.

D’autres prescriptions pourront sans peine être tirées de cette grille d’analyse. En attendant le prochain billet, également inspiré de ce petit livre, le lecteur saura-t-il par exemple prévoir ce qui pourra être dit de la notion de « pollution chimique » ?
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[i] Notons tout de même que, compte tenu de l’incommensurabilité de ces niveaux de description, la formulation est en outre un peu maladroite du point de vue pédagogique.

Des différentes façons d'être "chimique"

« Mais Papa, c’est ma chaise ! » me dit un matin ma fille de 2 ans ½ qui avait l’habitude de prendre son petit déjeuner sur le siège que je venais de choisir. Voulant profiter de l’occasion pour lui enseigner les premiers rudiments philosophiques relatifs à la notion de propriété, je lui répondis : « Oui, lorsque tu y es assise, c’est la tienne ; mais c’est aussi la mienne, car c’est moi qui l’ai achetée. Et on peut même dire que c’est celle du menuisier qui l’a fabriquée. C’est donc la chaise de plusieurs personnes, mais pour des raisons différente… ».

En m’entendant lui répondre de la sorte, je trouvai soudain la solution à une question qui me résistait depuis des semaines et que nous évoquions dans la chronique du numéro de juin-juillet 2008. « Y aurait-il également plusieurs manières d’être chimique ? ». Car à bien y réfléchir, parce que les chimistes qualifient de « chimique » ce qui relève de la chimie (productions, mais aussi concepts et mécanismes), l’adjectif revêt bien une dimension d’appropriation, instaurant par cet usage une relation d’appartenance à la chimie.

Comme pour la chaise de ma fille, il est alors possible de distinguer plusieurs niveaux caractérisant cette appartenance ; nous en proposons ici trois principaux, chaque nouvelle catégorie élargissant un peu plus l’acception du terme chimique, comme autant de disques concentriques :

1/ Est chimique ce qui est produit par la chimie (substances synthétiques, installations industrielles…) ;

2/ Est chimique ce qui est conceptualisé par la chimie (notions de mole, d’orbitale, nomenclatures...) ;

3/ Est chimique ce qui appartient au champ d’étude et d’interprétation de la chimie (pollution, vie…).

Selon le cadre dans lequel on le considèrera, un même objet, un même concept, pourra donc être chimique… ou ne pas l’être.

Tableau : « Chimique » : trois différents degrés d’appartenance. Ce qui n’est pas chimique dans une catégorie peut l’être dans une autre (l’ozone de la stratosphère n’est pas synthétisé par les chimistes, mais il est conceptualisé par la chimie ; le vin ne peut être défini chimiquement mais la chimie est capable d’en décrire les divers composants, etc.) [i].

Le même traitement peut être appliqué à chaque discipline, en redéfinissant convenablement à chaque fois les différents degrés d’appartenance. « Mathématique », « physique », « biologique », « chimique »… chaque entrée du tableau ci-dessus peut alors être considérée à l’aune de sa position dans les différents disques concentriques disciplinaires, c’est-à-dire de ses degrés d’appartenance aux mathématiques, à la physique, à la biologie ou à la chimie [ii]. Ainsi, si le corps humain est chimique, il est assurément (et entre autres) également biologique et physique, mais pour des raisons différentes (figure).

Figure : L’exemple du cheveu, objet naturel (biologique [iii]) dont on peut étudier la composition (chimique) et qui possède une élasticité (physique) mesurable.

Savoir s’il est plus l’un ou l’autre a peu de sens et peu d’intérêt ; en revanche, savoir « de quelle façon » il est l’un ou l’autre nous semble absolument fondamental pour la pratique de communication de la science en général, et de la chimie en particulier. Nous verrons ainsi prochainement comment il est possible de lever, par cette distinction, la plupart des ambiguïtés que nous avons relevées dans nos chroniques passées.

« Tout est chimique », peut-être… mais comment ?

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[i] Ces frontières, qui relèvent de la modélisation que nécessite notre tentative de clarification des sens du mot chimique, sont bien évidemment floues et poreuses. Les cas limites n’en sont d’ailleurs que plus intéressants.
[ii] Pour ce qui concerne le « biologique », la définition du disque central est ambiguë car le sens de l’adjectif a récemment évolué. Il peut être employé à la fois pour parler d’un objet « naturel » (c’est le cas de l’expression "agriculture biologique") et, comme pour la chimie, désigner un objet « construit » par la biologie (un organisme transgénique, par exemple). Nous l’emploierons ici au sens de « naturel ».
[iii] Remarquons d’ailleurs que les autres disciplines sont souvent moins gourmandes que la nôtre : viendrait-il à l’idée d’un mathématicien de qualifier la Terre de « mathématique » sous prétexte qu’elle est (presque) sphérique ? En revanche, et conformément à notre analyse, on parle de pensée philosophique, d’idée politique, de pratique pédagogique, même lorsque ces pensées, idées et pratiques sont profanes et empiriques, et donc pas consciemment produites par les disciplines académiques correspondantes.

« Tout » est chimique ?

Dans deux de nos chroniques précédentes, nous nous amusions à analyser l'usage que se font du mot "chimique" les non chimistes. Mais qu'en est-il des chimistes ? Bien sûr, le chimique, c'est leur rayon ! D'ailleurs, ne cherchez pas et écoutez-les, « tout » est chimique... L'air que vous respirez, le goût de votre café, votre peau, votre organisme tout entier... Tout !

Tout ? Avant de s'interroger comme il se doit sur cette « évidence », commençons tout de même par remarquer avec le didacticien de la chimie Roger Barlet, que les termes chimie et chimiste ne souffrent pas, dans la perception courante de cette discipline, des mêmes a priori que leur cousin "chimique". Il écrit notamment : « Le terme chimie évoque une science positive, créatrice de produits, omniprésente, utile et réparatrice, qui possède un champ scientifique, une pratique et un langage » et « Le terme chimiste évoque une profession honorable et intéressante » [i].

La raison nous en semble relativement simple : les deux premiers termes sont nettement moins ambigus que le troisième. La chimie, bien qu'à la fois science de la nature et industrie, tout autant descriptive de phénomènes naturels que productrice d'objets artificiels, est avant tout une activité humaine bien identifiée : celle qui a trait à l'étude et à l'exploitation de la structure, des propriétés, de la réactivité et des transformations de la matière. Le chimiste quant à lui, est identifié avec encore moins d'ambivalence, tout simplement comme celui qui pratique la chimie, qu'il soit enseignant-chercheur ou industriel.

Hélas, le mot « chimique » est nettement plus difficile à définir et à cerner dans ses multiples sens... "Chimique" qualifie sans aucun doute les produits et les objets de la chimie, les substances artificielles et les molécules de synthèse ; mais désigne-t-il également ce qu'elle se contente de décrire ? Certes le concept de molécule relève indéniablement de la chimie ; mais la molécule d'eau interstellaire, qui n'a pas attendu les chimistes pour exister, peut-elle sans hésitation être qualifiée de chimique ? Et pourquoi les astrophysiciens qui en décèlent la présence par leurs mesures spectrales ne pourraient-ils eux aussi en revendiquer l'attribution ? Certes les mécanismes cérébraux reposent sur des phénomènes physicochimiques de mieux en mieux identifiés, mais la pensée, la conscience, le langage, que certains considèrent comme les propres de l'homme, peuvent-ils pour autant être qualifiés de "chimiques" ? Et si à chacun de ces niveaux, de natures si différentes, la chimie a des choses à dire, est-il possible qu'il existe également différents degrés, différentes manières "d'être chimique" ?

Là pourrait bien résider la clé du problème. Car comme tout concept multiforme, l'adjectif "chimique" est sujet à des interprétations maladroites et fallacieuses, au point même d'en devenir flou dans certaines situations. Or les chimistes eux-mêmes pourraient bien porter la responsabilité de sa fatale ambiguïté. Tout est chimique... Vraiment tout ? Réponse dans la chronique du mois d'octobre.

Tout est chimique ?

Les émanations de méthane issues de l'élevage intensif : une pollution chimique ?

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[i] Barlet R., L'espace épistémologique et didactique de la chimie, L'Actualité Chimique, n°4, avril 1999.

Ce qui est chimique pour les uns...

Dans notre précédente chronique (ci-dessous), nous évoquions le sens dont est chargée l'expression produit chimique dans le langage courant. Nous montrions notamment que le produit chimique, en tant que substance littéralement « produite pour faire de la chimie », était essentiellement considéré comme à la fois synthétique et réactif, et donc non-naturel et potentiellement dangereux.

Pour les chimistes, comme nous le verrons dans une chronique ultérieure, le sens de l'adjectif chimique dépasse largement cette conception commune ; « La photosynthèse, c'est de la chimie », nous risquons-nous souvent à revendiquer. Or cette différence de conception entre spécialistes et non-spécialistes n'est pas sans poser de réels problèmes de communication. Cela nous amène dès aujourd'hui à nous intéresser plus finement à la question de ce qui est (ou non) chimique, et des différents sens de cet adjectif.

Attardons-nous donc encore un peu sur la perception publique commune du « chimique » et conservons pour plus tard l'étude de la conception que s'en font de leur côté les chimistes spécialistes. Une recherche des occurrences du mot chimique sur les sites non-scientifiques de la toile montre certes qu'il est souvent employé dans un sens défavorable : « Savons 100 % naturels, sans colorant chimique ni conservateur ! », se félicite tel fabriquant ; « Pollution chimique : 3 millions de morts chaque année ! », alerte tel guide santé …

La chronique précédente et les suivantes nous permettront de commencer à en comprendre les raisons. Mais n'existe-t-il par ailleurs aucune occurrence courante (non scientifique ou technique [i]) du mot chimique qui véhicule une acception, sinon un peu positive, au moins admise ?

Nous laissons le lecteur y réfléchir quelques instants avant de le laisser lire la suite...

Figure 1 : Sac de caisse distribué par une chaîne de supermarchés suisse promouvant le label « biologique » Naturaplan.

Difficile, n'est-ce pas ? Pour commencer, la levure chimique est encore et toujours vendue sous ce vocable sur les étals des supermarchés français. Les Suisses, quant à eux, n'hésitent pas à porter leur linge « au chimique », c'est-à-dire dans les boutiques de nettoyage à sec dont les enseignes indiquent sans vergogne « Nettoyage chimique ». Ce deuxième exemple est plus compréhensible que le premier : le terme chimique y véhicule essentiellement une idée d'efficacité [ii]. La levure parviendra-t-elle en revanche conserver son adjectif très longtemps ? Elle aussi ne doit probablement son sursis qu'à son efficacité et à sa facilité d'utilisation, comparées à celles de la véritable levure de boulanger : en tant qu'additif alimentaire, peut-être devra-t-elle un jour s'ajuster au renforcement des valeurs naturalistes de notre société et être rebaptisée en levure carbonatée ou en poudre à pâte, comme la nomment les Québécois.

Dans un registre un peu différent et de manière étonnante, on trouve souvent une connotation positive, certes paradoxale, dans l'usage d'un autre adjectif : alchimique. En tant que métaphore de relations amoureuses ou professionnelles particulièrement réussies, telles que celles qui se développent entre un homme et une femme ou dans un groupe de travail efficace, l'alchimie a parfois même acquis un sens plus favorable que la chimie elle-même, probablement en raison de son caractère métaphysique et magique.

Ce qui est « chimique » n'est donc pas toujours mal perçu, bien que les exemples cités constituent plus des exceptions à la règle que des preuves de son contraire. Comment s'en sortir ? Peut-être en commençant par changer quelques mauvaises habitudes en matière de communication de la chimie.

Nous y reviendrons très bientôt...

Figure 2 : Poudre à pâte chez les Québécois, poudre à lever.

[i] Nous excluons donc de notre recherche les notions d'élément, de génie, d'énergie ou de communication chimiques.
[ii] Il est bien entendu permis de s'amuser à constater du fait que, par conséquent, le nettoyage à l'eau n'est pas considéré comme chimique, en dépit des hautes technologies mises en œoeuvre dans les produits lessiviels modernes !

Connaissez-vous d'autres expressions courantes faisant intervenir l'adjectif chimique dans un sens non-défavorable ? Proposez-les nous en ligne, en commentaire de cette entrée de blog, en laissant vos coordonnées. Chaque nouvelle proposition sera récompensée !