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DESCUBRIMIENTOS CIENTÍFICOS MÁS IMPORTANTES
La ley de relaciones volumétricas simples. Historia y esencia del descubrimiento científico.
Directorio / Los descubrimientos científicos más importantes. El descubrimiento de Gay-Lussac de la ley de las proporciones simples de los volúmenes de los gases que reaccionan tuvo una fuerte influencia en el desarrollo de la química teórica. Esta ley, junto con la recién descubierta Dalton la ley de las proporciones múltiples formó la base de la teoría de los compuestos químicos. Gay-Lussac pertenece a aquellos químicos que sentaron las bases de la química clásica en la primera mitad del siglo XIX. Joseph Louis Gay-Lussac (1778–1850) nació en el pequeño pueblo de Saint-Leonard en el condado francés de Limousin. Habiendo recibido una estricta educación católica cuando era niño, Gay-Lussac se mudó a París a la edad de quince años. Aquí comenzó a estudiar en el internado Sansier, donde pronto se revelaron sus destacadas habilidades matemáticas. De 1797 a 1800, Gay-Lussac estudió en París en la Ecole Polytechnique. El famoso químico Claude Louis Berthollet enseñó química en la escuela. Surgió una amistad entre Gay-Lussac y Berthollet, que tuvo una gran influencia en el desarrollo del científico. Al final del curso, Gay-Lussac trabajó por un corto tiempo en empresas químicas. En 1802, ya era "tutor" (asistente) en la Escuela Politécnica. En el mismo año, Gay-Lussac habló en una reunión de la Academia de Ciencias con su primer informe científico: "Sobre la deposición de óxidos metálicos". En verdad, 1802 fue un año feliz para el joven científico: independientemente de John Dalton, descubrió la ley de expansión térmica de los gases. Gay-Lussac a menudo realizó investigaciones en colaboración con otros científicos destacados, lo que contribuyó a muchos descubrimientos destacados. Junto con Jean Baptiste Biot, Gay-Lussac subió a un globo en 1804 para determinar la temperatura y el contenido de humedad de la atmósfera superior. Junto con Welter, descubrió el ácido ditiónico. Gay-Lussac tenía una estrecha amistad con Louis Jacques Tenard, un profesor de química parisino. Su trabajo conjunto condujo a una mejora significativa en el método de análisis elemental de sustancias orgánicas. Gay-Lussac fue un excelente experimentador y, por lo tanto, en un laboratorio modestamente equipado, pudo descubrir muchos fenómenos y leyes que son muy importantes para el desarrollo ulterior de la química. Ya en 1805 Gay-Lussac y Alexander von Humboldt, estudiando las proporciones de los volúmenes de los gases que reaccionan, encontró que un volumen de oxígeno se combina con dos volúmenes de hidrógeno. Este trabajo estuvo estrechamente relacionado con la investigación adicional de Gay-Lussac sobre reacciones gaseosas. Dado que es mucho más fácil medir gases por volumen que por masa, Lavoisier trató de determinar las proporciones volumétricas en la reacción entre el hidrógeno y el oxígeno. Berthollet estudió las relaciones volumétricas entre el hidrógeno y el nitrógeno durante la descomposición del amoníaco. Tales eran los datos sobre relaciones de volumen en ciertas reacciones de gases. Gay-Lussac continuó el estudio de las relaciones volumétricas en las reacciones de los gases. Publicó los resultados de estos trabajos en 1808 en el artículo "Sobre la conexión de los cuerpos gaseosos entre sí". Quería "demostrar que los cuerpos gaseosos se combinan entre sí en relaciones muy simples y que la disminución de volumen observada en las reacciones obedece a una cierta ley". Gay-Lussac descubrió la ley puramente por experiencia. Al derivar esta ley, no buscó estudiar todo tipo de reacciones de gases, sino que se limitó a un número relativamente pequeño de ellas. Con base en estos datos, el científico formuló la ley y sacó conclusiones de ella. Así, al medir los volúmenes de los gases que interactúan, Gay-Lussac pudo establecer correctamente la composición del amoníaco y cinco óxidos de nitrógeno. El científico, comparando la formulación de la ley con los resultados obtenidos de otra manera, encontró que su ley se confirma. Pudo confiar en los materiales obtenidos por otros investigadores. Por ejemplo, utilizó las conocidas definiciones de la densidad de los gases y, en consecuencia, los pesos de conexión de las sustancias no gaseosas. Es muy importante que Gay-Lussac haya podido mostrar cómo, sobre la base de la ley que descubrió, es posible calcular densidades aún desconocidas de sustancias gaseosas: “La observación de que diferentes tipos de gases combustibles se combinan con oxígeno en proporciones simples 1: 1; 1: 2 nos da un medio para determinar la densidad de vapor de las sustancias combustibles, o al menos encontrarla aproximadamente.Si tratamos mentalmente de convertir todas las sustancias utilizadas en un estado gaseoso, un cierto volumen de cada uno de ellos combinarse con un volumen igual, doble o medio de oxígeno Ahora, si conocemos las proporciones en las que el oxígeno puede combinarse con sustancias combustibles que se encuentran en estado sólido o líquido, podemos calcular el volumen de oxígeno y el volumen de vapor de una sustancia combustible que se combina con la misma, ya sea con el doble o con la mitad del volumen de oxígeno gaseoso. La claridad y consistencia de la presentación de Gay-Lussac de sus pensamientos y resultados de investigación puede servir como un excelente ejemplo para todos los científicos naturales. Berzelius aplicó la ley de Gay-Lussac con gran éxito para determinar la composición y las características cuantitativas de muchos elementos y compuestos. El trabajo del científico francés también ayudó significativamente a fortalecer la ley de constancia de composición descubierta por Proust, que resultó ser aplicable no solo para sólidos, sino también para sustancias gaseosas. En sus estudios, Gay-Lussac tuvo que partir de observaciones cualitativas y tener en cuenta los estudios cuantitativos como condiciones y criterios para formular una ley. Así surgió en química el concepto de la relación entre calidad y cantidad. Esto contribuyó significativamente a la superación de la comprensión metafísica de la naturaleza. Habiendo descubierto la ley de las relaciones volumétricas simples, Gay-Lussac tuvo una influencia significativa en la formación de la teoría atómica y molecular. Autor: Samin D.K.
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