Joseph Lous Gay-Lussac (1778-1850) fue un científico que realizó importantes estudios sobre los gases. Realizó la producción de agua a partir de la reacción entre los gases de hidrógeno y oxígeno y verificó que siempre reaccionó en la proporción de dos volúmenes de hidrógeno a un volumen de oxígeno, produciendo dos volúmenes de Agua:
Hidrógeno + Oxígeno → Agua
1er experimento: 2 L 1 L 2 L
2do experimento: 4 L 2 L 4 L
3er experimento: 8 L 4 L 8 L
Cuarto experimento: 16 L 8 L 160 L
Tenga en cuenta que en todos los experimentos la proporción es siempre la misma: 2: 1: 2.
Luego de varios experimentos y análisis, dándose cuenta de que lo mismo ocurría con otro tipo de reacciones entre gases, es decir, las reacciones siempre siguió una relación de volumen constante, este científico llegó a la siguiente ley de reacciones en volúmenes gaseosos, conocida como Ley volumétrica de Gay-Lussac o Ley de combinación de volúmenes:
Declaración de la ley volumétrica de Gay-Lussac
Pero esta ley estaba en contra de la
Teoría atómica de Dalton, que decía que todo estaba formado por partículas esféricas masivas e indivisibles, los átomos. Según esta teoría, el volumen de los productos en la reacción debería ser igual a la suma de los volúmenes de los reactivos. Por lo tanto, debería ocurrir lo siguiente:Hidrógeno + Oxígeno → Agua
2 volúmenes + 1 volumen → 3 volúmenes
Pero Gay-Lussac demostró que este no era el caso en la práctica, el resultado fue igual a dos volúmenes de vapor de agua.
La respuesta a esta aparente contradicción vino a través del hipótesis o Ley de Avogadro.
Sello impreso en Italia muestra Amedeo Avogadro y la enunciación de su ley, en 1956 *
Amedeo Avogadro (1776-1856) mostró que, en realidad, los gases no eran átomos aislados, sino moléculas (con la excepción del Gases nobles). Su ley decía:
Declaración de la ley de Avogadro
Avogadro demostró que 1 mol de cualquier gas tiene 6.02. 1023 moléculas. Este valor se conoce como Número o constante de Avogadro. Se comprobó que, en las Condiciones Normales de Temperatura y Presión (CNTP), en las que la presión es igual a 1 atm y la temperatura es de 273 K (0 ° C), el volumen ocupado por 1 mol de cualquier gas será siempre de 22,4 L. Este valor corresponde al volumen molar de gases. Estas relaciones son muy importantes para resolver ejercicios de estequiometría.
Esto puede parecer extraño, ya que puede surgir la siguiente pregunta: ¿Cómo podrían los gases con moléculas y átomos de diferentes tamaños ocupar el mismo volumen?
Bueno, esto se debe a que las moléculas de gas están tan separadas que el tamaño de las moléculas es insignificante.
De esta manera, la ley volumétrica de Avogadro explicó la ley volumétrica de Gay-Lussac. Observe a continuación que dos moléculas de hidrógeno (dos volúmenes) reaccionan con una molécula de oxígeno (un volumen) para formar dos moléculas de agua (dos volúmenes). El agua y el hidrógeno tienen el mismo volumen porque tienen la misma cantidad de moléculas, como establece la ley de Avogadro.
Proporción entre moléculas en la reacción de formación de agua.
Al mismo tiempo, la ley de Avogadro hizo que la teoría atómica se mantuviera, como puede ver que tanto en los reactivos como en los productos hay un total de 6 átomos (4 de hidrógeno y 2 de oxígeno).
Estas leyes volumétricas fueron muy importantes para el desarrollo del concepto de moléculas.
* Imagen con derechos de autor: rook76 / Shutterstock.com
Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/lei-volumetrica-gay-lussac.htm
