Ley de Gay-Lussac

ley de Gay-Lussac suele referirse a la ley de Joseph-Louis Gay-Lussac de combinar volúmenes de gases, descubierta en 1808 y publicada en 1809. Sin embargo, a veces Se refiere a la proporcionalidad del volumen de un gas con respecto a su temperatura absoluta a presión constante. Esta última ley fue publicada por Gay-Lussac en 1802, pero en el artículo en el que describió su trabajo, citó trabajos anteriores inéditos de la década de 1780 de Jacques Charles. En consecuencia, la proporcionalidad volumen-temperatura suele conocerse como Ley de Charles.

Ley de combinación de volúmenes

La ley de combinación de volúmenes establece que cuando los gases reaccionan químicamente entre sí, lo hacen en cantidades por volumen que guardan proporciones de números enteros pequeños (los volúmenes calculados a temperatura y presión estándar).

La relación entre los volúmenes de los gases reactivos y los productos gaseosos se puede expresar en números enteros simples.

Por ejemplo, Gay-Lussac descubrió que dos volúmenes de hidrógeno y un volumen de oxígeno reaccionarían para formar dos volúmenes de agua gaseosa. Basándose en los resultados de Gay-Lussac, Amedeo Avogadro planteó la hipótesis de que, a la misma temperatura y presión, volúmenes iguales de gas contienen el mismo número de moléculas (ley de Avogadro). Esta hipótesis significaba que el resultado anteriormente indicado

2 volúmenes de hidrógeno + 1 volumen de oxígeno = 2 volumen de agua gaseosa

también podría expresarse como

2 moléculas de hidrógeno + 1 molécula de oxígeno = 2 moléculas de agua.

También se puede expresar de otra forma de ejemplo, 100 ml de hidrógeno se combinan con 50 ml de oxígeno para dar 100 ml de vapor de agua. Hidrógeno (100 ml) + Oxígeno (50 ml) = Agua (100 ml)

Por tanto, los volúmenes de hidrógeno y oxígeno que se combinan (es decir, 100 ml y 50 ml) tienen una relación simple de 2:1.

La ley de combinación de gases fue hecha pública por Joseph Louis Gay-Lussac en 1808. Sin embargo, la hipótesis de Avogadro no fue inicialmente aceptada por los químicos hasta que el químico italiano Stanislao Cannizzaro convenció al Primer Congreso Internacional de Química en 1860.

Ley presión-temperatura

En el siglo XVII, Guillaume Amontons descubrió una relación regular entre la presión y la temperatura de un gas a volumen constante. Algunos libros de texto de introducción a la física todavía definen la relación presión-temperatura como la ley de Gay-Lussac. Gay-Lussac investigó principalmente la relación entre volumen y temperatura y la publicó en 1802, pero su trabajo cubrió algunas comparaciones entre presión y temperatura. Dada la tecnología relativa disponible para ambos hombres, Amontons solo podía trabajar con aire como gas, mientras que Gay-Lussac pudo experimentar con múltiples tipos de gases comunes, como oxígeno, nitrógeno e hidrógeno.

Ley volumen-temperatura

Con respecto a la relación volumen-temperatura, Gay-Lussac atribuyó sus hallazgos a Jacques Charles porque utilizó gran parte de los datos inéditos de Charles de 1787; por lo tanto, la ley pasó a ser conocida como la ley de Charles o la Ley. de Charles y Gay-Lussac.

Las leyes de Amonton, Charles y Boyle forman la ley combinada de los gases. Estas tres leyes de los gases en combinación con la ley de Avogadro pueden generalizarse mediante la ley de los gases ideales.

Gay-Lussac utilizó la fórmula adquirida de ΔV/V = αΔT para definir la tasa de expansión α de los gases. Para el aire, encontró una expansión relativa ΔV/V = 37,50% y obtuvo un valor de α = 37,50%/100°C = 1/266,66°C lo que indicó que el valor del cero absoluto era aproximadamente 266,66°C por debajo de 0°C.. El valor de la tasa de expansión α es aproximadamente el mismo para todos los gases y esto a veces también se denomina ley de Gay-Lussac. Consulte la introducción a este artículo y la Ley de Charles.