Gay-Lussac, una ciencia elegante

Rementeria Argote, Nagore

Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

Es conocido por ser autor de la ley de combinación de volúmenes. Por la precisión de sus obras, XIX. Fue uno de los científicos más admirados del siglo XX. Pero no creas que era un hombre para estar dentro del laboratorio: El 16 de septiembre de 1804 llegó a subir más de siete mil metros para realizar mediciones y tomar muestras en un aerostato.
Gay-Lussac tuvo que hacer pipetas y baretas más precisas para que los resultados fueran fiables.

De joven, su ayudante de Berthollet le abrió muchas puertas, ya que en su casa rural de Arcueil se reunían científicos punteros de la época como Lavoisier o Laplace.

XIX. A principios del siglo XX, la química, a diferencia de la física, aún no consiguió un modelo matemático para explicar y predecir los hechos. El matemático Laplace defendía un modelo matemático para explicar la química. Creía en la regularidad del medio físico y pensaba que las reacciones podían expresarse de forma sencilla mediante fórmulas.

Su trabajo puede considerarse un ejemplo de método científico. Uno de los ejemplos más claros es la subida al aerostato. En septiembre de 1804 se elevó a siete mil metros de altitud en el aerostato. Su intención era comprobar si el campo magnético de la Tierra y la composición del aire varían o no con la altitud.

Primero hizo una ascensión de hasta cuatro mil metros acompañada por el matemático Biot. En aquella subida se fue midiendo la intensidad del campo magnético terrestre. En la siguiente subió solo hasta los siete mil metros. En esta ascensión, además de la intensidad del campo magnético, midió la temperatura y la presión y fue recogiendo muestras de aire a medida que ascendía. En esta segunda ascensión alcanzó la altitud más alta hasta entonces y se necesitó medio siglo para volver a subir a más de siete mil metros.

Gay-Lussac (1778-1850).

Tras analizar las mediciones realizadas en el aerostato y las muestras recogidas, concluyó que tanto el campo magnético de la Tierra como la composición del aire permanecían constantes, al menos hasta los seis mil metros. Esta última determinación es muy significativa y demuestra que Gay-Lussac no quería las afirmaciones absolutas y conocía los límites de su trabajo.

Hoy en día se sabe que a medida que asciende en altura, a pesar de que hay menos aire, la relación entre los componentes es la misma, por lo que los primeros cien kilómetros de la atmósfera se denominan homosferas. El campo magnético también se puede decir que se mantiene constante a medida que asciende en altura.

Piénsese en el grado en que Gay-Lussac era metódico: aunque las mediciones en aerostato no se ajustaban a los resultados obtenidos por Alexander Von Humbolt, el prestigioso investigador de Prusia reconoció la precisión del trabajo de Gay-Lussac y mostró su deseo de colaborar. Así, en 1804 se midieron las proporciones de hidrógeno y oxígeno que reaccionan para formar agua. Vieron que los dos volúmenes del hidrógeno formaban el agua con un único volumen de oxígeno. Y es que este resultado puso en cuestión el trabajo de otro investigador, ya que Dalton, midiendo las masas de hidrógeno y oxígeno, no consiguió un número tan redondo en proporcionalidad. Sin embargo, Dalton no tuvo en cuenta la seriedad de la investigación de Gay-Lussac y le acusó de hacer trampa para conseguir el resultado deseado.

Ley de Gay-Lussac

Gay-Lussac mejoró diversas herramientas de laboratorio.

A raíz de esta investigación, su obra más conocida llegó en 1808: Ley de Combinación de Volúmenes. Esta ley, conocida también como Ley de Gay-Lussac, confirma que al combinar gases lo hacen en simples relaciones de volúmenes. Gracias a ello, entre otras cosas, Berzelius construyó en 1828 la primera tabla de pesos atómicos.

Sin embargo, no puede omitirse el trabajo de Gay-Lussac en la difusión de gases. En 1802 publicó la Ley de Extensión de Gases, que luego se denominó Ley de Charles. De hecho, antes Jacques Charles obtuvo resultados similares, aunque posteriormente se publicaron. Según esta ley, el volumen de un gas es proporcional a su temperatura absoluta a presión constante, por lo que todos los gases se expanden en la misma proporción a medida que aumenta la temperatura.

Esta ley abrió nuevas vías. Tomando como base las leyes 2 y 3 de la termodinámica, Avogadro también lo tuvo en cuenta a la hora de plantear su hipótesis. Según esta hipótesis, todos los gases tienen el mismo número de partículas por unidad de volumen a una temperatura determinada. Esta hipótesis fue rechazada por los científicos de la época y no tuvo mucha audiencia hasta décadas después. Pero sería importante para Gay-Lussac si lo hubiera aceptado, ya que podría explicar por qué su ley y la de Dalton no se ajustaban.

Como se puede observar, Gay-Lussac fue un científico refinado y metódico, pero también cabezudo.

Las mediciones realizadas en el aerostato permitieron conocer mejor la atmósfera.

El científico francés trabajó en varios campos. Junto a Laplace investigó la capilaridad y con la ayuda de Thenard descubrió el elemento boro. Inventor de la torre de absorción para la producción de ácido sulfúrico, las Torres Gay-Lussac se utilizaron en la industria para obtener ácido sulfúrico hasta bien entrado el siglo veinte. También trabajó en la mejora de herramientas de laboratorio como pipeta y bureta. Como se puede observar, Gay-Lussac no era un hombre para estar quieto.

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila