Joseph Louis Gay-Lussac

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Joseph Louis Gay-Lussac (Saint-Léonard-de-Noblat, 6 dicembre 1778 – Parigi, 10 maggio 1850) è stato un fisico e chimico francese, conosciuto soprattutto per le leggi sui gas che portano il suo nome.

Tra le più importanti leggi da lui enunciate ce ne sono due:

Rapporti di combinazione tra sostanze gassose
Relazione tra pressione e temperatura in condizioni isocore

[modifica] Rapporti di combinazione tra sostanze gassose

Prima legge di Gay-Lussac

Quando due sostanze gassose reagiscono tra loro per formare nuove sostanze, anche esse gassose, i volumi dei gas reagenti e di quelli prodotti stanno tra loro in rapporti espressi da numeri interi e semplici

Questa legge è giusta e verificata, tuttavia nel periodo della sua formulazione risultava errata poiché i risultati di laboratorio erano diversi da quelli previsti da Gay-Lussac. Tuttavia i risultati diversi tra previsione teorica e sperimentale, come già menzionato, non sono dati da un'errata formulazione della legge ma dall'errato modello di molecola esistente allora. Infatti si pensava che atomi uguali non potessero legarsi insieme per formare una molecola, dato che avendo cariche elettriche uguali si sarebbero respinti. Quindi la visione microscopica di molti gas era errata, poiché era vista come insieme di singoli atomi indipendenti, e non era ritenuta possibile l'esistenza di molecole aventi più atomi identici. Solo con l'avvento di Avogadro sappiamo che moltissimi gas sono formati da molecole aventi atomi dello stesso tipo, come l'idrogeno, l'ossigeno, il cloro, rappresentati quindi con H², O² e Cl².

Per avere una rappresentazione pratica di quanto sopra enunciato si osservino questi due schemi:

Come intuito all'epoca di Gay-Lussac:

1 litro di H + 1 litro di Cl → 1 litro di HCl, quindi: 1 atomo di H + 1 atomo di Cl → 1 molecola di HCl

Dopo l'avvento di Avogadro:

1 litro di H² + 1 litro di Cl² → 2 litri di HCl, quindi: 1 molecola di H + 1 molecola di Cl → 2 molecole di HCl e quindi di conseguenza: 2 atomi di H + 2 atomi di Cl → 2 molecole di HCl

Questa legge permette inoltre di dedurre che in condizioni di uguale temperatura e pressione volumi uguali di gas differenti contengono lo stesso numero di particelle.

[modifica] Relazione tra pressione e temperatura in condizioni isocore

Seconda legge di Gay-Lussac

A volume costante, quando la temperatura di una determinata quantità di gas aumenta di 1°C la pressione del gas aumenta di una quantità uguale a 1/273 della pressione misurata a 0°C

Un gas in condizioni isocore, ovvero di volume costante, quando viene riscaldato incrementa la propria temperatura, e di conseguenza il movimento delle particelle in esso contenute. In un solido i movimenti sono solamente delle vibrazioni, ma nei gas, ove le particelle sono svincolate l'una rispetto all'altra, esse si muovono a velocità molto elevate urtando tra di loro e contro le pareti del contenitore con maggiore frequenza e intensità, e di conseguenza aumenta la pressione.

La legge si attiene alla seguente regola matematica: