La legge dei rapporti volumetrici semplici. Storia ed essenza della scoperta scientifica

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La scoperta di Gay-Lussac della legge dei rapporti semplici dei volumi dei gas reagenti ha avuto una forte influenza sullo sviluppo della chimica teorica. Questa legge, insieme a quella appena scoperta Dalton la legge dei rapporti multipli costituì la base della teoria dei composti chimici. Gay-Lussac appartiene a quei chimici che hanno gettato le basi della chimica classica nella prima metà del XIX secolo.

Joseph Louis Gay-Lussac (1778–1850) nacque nella cittadina di Saint-Leonard nella contea francese del Limosino. Dopo aver ricevuto una rigorosa educazione cattolica da bambino, Gay-Lussac si trasferì a Parigi all'età di quindici anni. Qui iniziò a studiare presso la pensione Sansier, dove presto si rivelarono le sue eccezionali capacità matematiche. Dal 1797 al 1800 Gay-Lussac studiò a Parigi all'Ecole Polytechnique. Il famoso chimico Claude Louis Berthollet insegnò chimica alla scuola. Sorse un'amicizia tra Gay-Lussac e Berthollet, che ebbe una grande influenza sullo sviluppo dello scienziato. Al termine del corso, Gay-Lussac ha lavorato per un breve periodo in imprese chimiche. Nel 1802 era già "tutore" (assistente) al Politecnico.

Nello stesso anno Gay-Lussac interviene in una riunione dell'Accademia delle scienze con il suo primo rapporto scientifico: "Sulla deposizione di ossidi metallici". In verità, il 1802 fu un anno felice per il giovane scienziato: indipendentemente da John Dalton, scoprì la legge della dilatazione termica dei gas. Gay-Lussac ha spesso condotto ricerche in collaborazione con altri eminenti scienziati, che hanno contribuito a molte scoperte eccezionali. Insieme a Jean Baptiste Biot, Gay-Lussac salì in mongolfiera nel 1804 per determinare la temperatura e il contenuto di umidità dell'alta atmosfera. Insieme a Welter, ha scoperto l'acido ditiononico. Gay-Lussac aveva una stretta amicizia con Louis Jacques Tenard, un professore di chimica parigino. Il loro lavoro congiunto ha portato a un miglioramento significativo del metodo di analisi elementare delle sostanze organiche.

Gay-Lussac è stato un eccellente sperimentatore e, quindi, in un laboratorio modestamente attrezzato, ha potuto scoprire molti fenomeni e leggi molto importanti per l'ulteriore sviluppo della chimica.

Già nel 1805 Gay-Lussac e Alexander von Humboldt, studiando i rapporti dei volumi dei gas reagenti, ha scoperto che un volume di ossigeno si combina con due volumi di idrogeno. Questo lavoro era strettamente correlato alle ulteriori ricerche di Gay-Lussac sulle reazioni gassose.

Poiché è molto più facile misurare i gas in volume che in massa, Lavoisier ha cercato di determinare i rapporti volumetrici nella reazione tra idrogeno e ossigeno. Le relazioni volumetriche tra idrogeno e azoto durante la decomposizione dell'ammoniaca furono studiate da Berthollet. Tali erano i dati sui rapporti di volume in alcune reazioni gassose.

Gay-Lussac ha continuato lo studio delle relazioni volumetriche nelle reazioni dei gas. Pubblicò i risultati di questi lavori nel 1808 nell'articolo "Sulla connessione dei corpi gassosi tra loro". Voleva "dimostrare che i corpi gassosi sono combinati tra loro in relazioni molto semplici e che la diminuzione di volume osservata nelle reazioni obbedisce a una certa legge".

Gay-Lussac ha scoperto la legge per pura esperienza. Nel derivare questa legge, non ha cercato di studiare tutti i tipi di reazioni dei gas, ma si è limitato a un numero relativamente piccolo di esse. Sulla base di questi dati, lo scienziato ha formulato la legge e ne ha tratto conclusioni. Così, misurando i volumi dei gas interagenti, Gay-Lussac è riuscito a stabilire correttamente la composizione di ammoniaca e cinque ossidi di azoto.

Lo scienziato, confrontando la formulazione della legge con i risultati ottenuti in modo diverso, ha riscontrato che la sua legge è confermata. Ha potuto fare affidamento su materiali ottenuti da altri ricercatori. Ad esempio, ha utilizzato le note definizioni della densità dei gas e, di conseguenza, i pesi di collegamento delle sostanze non gassose.

È molto importante che Gay-Lussac abbia potuto mostrare come, sulla base della legge da lui scoperta, sia possibile calcolare densità di sostanze gassose ancora sconosciute: “L'osservazione che diversi tipi di gas combustibili si combinano con l'ossigeno in rapporti semplici 1:1; 1:2 ci fornisce un mezzo per determinare la densità di vapore delle sostanze combustibili, o almeno per trovarla approssimativamente.Se cerchiamo mentalmente di convertire tutte le sostanze utilizzate in uno stato gassoso, un certo volume di ciascuna di esse sarà combinare con un volume uguale o doppio o mezzo di ossigeno Ora, se conosciamo i rapporti in cui l'ossigeno può combinarsi con sostanze combustibili allo stato solido o liquido, possiamo calcolare il volume di ossigeno e il volume di vapore di una sostanza combustibile che si combina con la stessa, il doppio o la metà del volume di ossigeno gassoso.

La chiarezza e la coerenza della presentazione da parte di Gay-Lussac dei suoi pensieri e dei risultati della ricerca possono servire da ottimo esempio per tutti gli scienziati naturali.

Berzelius applicò la legge di Gay-Lussac con grande successo per determinare la composizione e le caratteristiche quantitative di molti elementi e composti. Il lavoro dello scienziato francese ha anche contribuito in modo significativo a rafforzare la legge di costanza della composizione scoperta da Proust, che si è rivelata applicabile non solo ai solidi, ma anche alle sostanze gassose.

Nei suoi studi, Gay-Lussac doveva partire da osservazioni qualitative e prendere in considerazione gli studi quantitativi come condizioni e criteri per formulare una legge. Nasce così in chimica il concetto del rapporto tra qualità e quantità. Ciò ha contribuito in modo significativo a superare la comprensione metafisica della natura.

Avendo scoperto la legge delle semplici relazioni volumetriche, Gay-Lussac ha avuto un'influenza significativa sulla formazione della teoria atomica e molecolare.

Autore: Samin D.K.

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Lo squalo della Groenlandia è ampiamente distribuito in tutto il Nord Atlantico. Gli adulti di questo pesce raggiungono i 400-500 cm di lunghezza. La biologia della specie non è stata ancora sufficientemente studiata, tuttavia è noto che questi squali crescono ad una velocità di appena 1 cm circa all'anno. Questo fatto ha suggerito agli scienziati che gli squali della Groenlandia possono vivere un tempo insolitamente lungo.

I metodi tradizionali per determinare l'età dei pesci comportano l'analisi dei tessuti contenenti calcio. Sono molto rari nel corpo degli squali della Groenlandia, quindi per l'analisi gli ittiologi hanno utilizzato l'analisi al radiocarbonio della lente degli occhi del pesce catturato. In totale, gli scienziati hanno studiato 28 femmine di squalo della Groenlandia.

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