L'année suivante, Lavoisier reprend l'expérience du pasteur, pesant tous les composants. Pendant douze jours d'affilée (oui, douze !) il fait bouillir 122 g de mercure dans une cornue reliée à une cloche remplie de 0,80 litre d'air.
Il recueille et pèse l'oxyde de mercure formé en surface (2,3 g) et l'air restant sous la cloche (0,66 litre). Dans cet « air » -du diazote-, la bougie s'éteint. Le gaz manquant (le dioxygène) s'est donc lié au mercure.
La preuve ? Lavoisier chauffe les 2,3 g d'oxyde de mercure et recueille sous sa cloche 0,14 litre d'un gaz qui avive la flamme d'une bougie. L'air se compose donc de plusieurs éléments :1/5 de dioxygène et 4/5 de diazote.