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DÉCOUVERTES SCIENTIFIQUES LES PLUS IMPORTANTES
La loi des rapports volumétriques simples. Histoire et essence de la découverte scientifique
Annuaire / Les découvertes scientifiques les plus importantes La découverte par Gay-Lussac de la loi des rapports simples des volumes de gaz réactifs a eu une forte influence sur le développement de la chimie théorique. Cette loi, ainsi que la nouvelle découverte Dalton la loi des rapports multiples a formé la base de la théorie des composés chimiques. Gay-Lussac appartient à ces chimistes qui ont jeté les bases de la chimie classique dans la première moitié du XIXe siècle. Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) est né dans la petite ville de Saint-Léonard dans le comté français du Limousin. Ayant reçu une éducation catholique stricte dans son enfance, Gay-Lussac s'installe à Paris à l'âge de quinze ans. Ici, il a commencé à étudier au pensionnat de Sansier, où ses capacités mathématiques exceptionnelles se sont rapidement révélées. De 1797 à 1800, Gay-Lussac étudie à Paris à l'Ecole Polytechnique. Le célèbre chimiste Claude Louis Berthollet enseigna la chimie à l'école. Une amitié naquit entre Gay-Lussac et Berthollet, qui eut une grande influence sur le développement du scientifique. A la fin du cursus, Gay-Lussac travaille un court laps de temps dans des entreprises chimiques. En 1802, il est déjà « précepteur » (assistant) à l'École polytechnique. La même année, Gay-Lussac prend la parole lors d'une réunion de l'Académie des sciences avec son premier rapport scientifique : "Sur le dépôt des oxydes métalliques". Vraiment, 1802 fut une année heureuse pour le jeune scientifique : indépendamment de John Dalton, il découvrit la loi de la dilatation thermique des gaz. Gay-Lussac a souvent mené des recherches en collaboration avec d'autres scientifiques éminents, ce qui a contribué à de nombreuses découvertes exceptionnelles. Avec Jean Baptiste Biot, Gay-Lussac monta en ballon en 1804 pour déterminer la température et l'humidité de la haute atmosphère. Avec Welter, il découvre l'acide dithionique. Gay-Lussac avait une amitié étroite avec Louis Jacques Tenard, un professeur parisien de chimie. Leur travail commun a conduit à une amélioration significative de la méthode d'analyse élémentaire des substances organiques. Gay-Lussac était un excellent expérimentateur et, par conséquent, dans un laboratoire modestement équipé, il a pu découvrir de nombreux phénomènes et lois très importants pour le développement ultérieur de la chimie. Déjà en 1805 Gay-Lussac et Alexandre de Humboldt, étudiant les rapports des volumes des gaz réactifs, a constaté qu'un volume d'oxygène se combine avec deux volumes d'hydrogène. Ce travail était étroitement lié aux recherches ultérieures de Gay-Lussac sur les réactions gazeuses. Puisqu'il est beaucoup plus facile de mesurer les gaz en volume qu'en masse, Lavoisier essayé de déterminer les rapports volumétriques dans la réaction entre l'hydrogène et l'oxygène. Les relations volumétriques entre l'hydrogène et l'azote lors de la décomposition de l'ammoniac ont été étudiées par Berthollet. Telles étaient les données sur les rapports volumiques dans certaines réactions gazeuses. Gay-Lussac poursuit l'étude des relations volumétriques dans les réactions des gaz. Il publie les résultats de ces travaux en 1808 dans l'article "Sur la connexion des corps gazeux entre eux". Il voulait « prouver que les corps gazeux se combinent entre eux dans des relations très simples et que la diminution de volume observée dans les réactions obéit à une certaine loi ». Gay-Lussac a découvert le droit par pure expérience. En dérivant cette loi, il n'a pas cherché à étudier toutes sortes de réactions gazeuses, mais s'est limité à un nombre relativement restreint d'entre elles. Sur la base de ces données, le scientifique a formulé la loi et en a tiré des conclusions. Ainsi, en mesurant les volumes de gaz en interaction, Gay-Lussac parvient à établir correctement la composition de l'ammoniac et des cinq oxydes d'azote. Le scientifique, comparant la formulation de la loi avec les résultats obtenus d'une manière différente, a constaté que sa loi était confirmée. Il a pu s'appuyer sur des matériaux obtenus par d'autres chercheurs. Par exemple, il a utilisé les définitions bien connues de la densité des gaz et, par conséquent, les poids de liaison des substances non gazeuses. Il est très important que Gay-Lussac ait pu montrer comment, sur la base de la loi qu'il a découverte, il est possible de calculer des densités encore inconnues de substances gazeuses : « L'observation que différents types de gaz combustibles se combinent avec l'oxygène dans des rapports simples 1:1 ; 1:2 nous donne un moyen de déterminer la densité de vapeur des substances combustibles, ou du moins de la trouver approximativement. Si nous essayons mentalement de convertir toutes les substances utilisées à l'état gazeux, un certain volume de chacune d'elles combiner avec un volume égal, double ou demi d'oxygène. Maintenant, si nous connaissons les rapports dans lesquels l'oxygène peut se combiner avec des substances combustibles qui sont à l'état solide ou liquide, nous pouvons calculer le volume d'oxygène et le volume de vapeur d'une substance combustible qui se combine avec celle-ci, soit avec le double, soit avec la moitié du volume d'oxygène gazeux. La clarté et la cohérence de la présentation de Gay-Lussac de ses pensées et des résultats de ses recherches peuvent servir d'excellent exemple pour tous les scientifiques naturels. Berzelius a appliqué la loi de Gay-Lussac avec grand succès pour déterminer la composition et les caractéristiques quantitatives de nombreux éléments et composés. Les travaux du scientifique français ont également contribué de manière significative à renforcer la loi de constance de la composition découverte par Proust, qui s'est avérée applicable non seulement aux solides, mais également aux substances gazeuses. Dans ses études, Gay-Lussac doit partir d'observations qualitatives et prendre en compte les études quantitatives comme conditions et critères d'élaboration d'une loi. C'est ainsi que le concept de la relation entre la qualité et la quantité est né en chimie. Cela a contribué de manière significative à surmonter la compréhension métaphysique de la nature. Ayant découvert la loi des relations volumétriques simples, Gay-Lussac a eu une influence significative sur la formation de la théorie atomique et moléculaire. Auteur : Samin D.K.
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