简单体积比定律。科学发现的历史和本质

简单体积比定律。科学发现的历史和本质

最重要的科学发现

Gay-Lussac 发现的反应气体体积简单比率定律对理论化学的发展产生了重大影响。该定律与新发现的道尔顿多比定律构成了化合物理论的基础。 Gay-Lussac 属于那些在 XNUMX 世纪上半叶奠定了经典化学基础的化学家。

Joseph Louis Gay-Lussac (1778–1850) 出生于法国利穆赞县的圣伦纳德小镇。 Gay-Lussac 小时候接受过严格的天主教教育，十五岁时移居巴黎。在这里，他开始在 Sansier 寄宿公寓学习，并很快展现了他出色的数学能力。从 1797 年到 1800 年，盖-吕萨克在巴黎综合理工学院学习。著名化学家克劳德·路易斯·贝托莱特在学校教化学。 Gay-Lussac 和 Berthollet 之间产生了友谊，这对科学家的发展产生了很大的影响。课程结束后，Gay-Lussac 在化工企业工作了一段时间。 1802年，他已经是理工学院的“导师”（助教）。

同年，盖-吕萨克在科学院会议上发表了他的第一份科学报告：“关于金属氧化物的沉积”。的确，1802 年对这位年轻的科学家来说是快乐的一年：独立于约翰·道尔顿，他发现了气体的热膨胀定律。 Gay-Lussac 经常与其他著名科学家合作进行研究，这促成了许多杰出的发现。 1804 年，盖伊-吕萨克与让·巴蒂斯特·比奥一起乘坐气球上升，以确定高层大气的温度和水分含量。他与 Welter 一起发现了连二硫酸。 Gay-Lussac 与巴黎化学教授 Louis Jacques Tenard 有着密切的友谊。他们的共同工作导致有机物质元素分析方法的显着改进。

Gay-Lussac 是一位出色的实验者，因此，在一个设备简陋的实验室里，他能够发现许多对化学的进一步发展非常重要的现象和规律。

早在 1805 年盖-吕萨克和亚历山大·冯·洪堡，研究反应气体的体积比，发现一体积的氧气与两体积的氢气结合。这项工作与盖-吕萨克对气体反应的进一步研究密切相关。

由于体积比质量更容易测量气体，拉瓦锡耶试图确定氢气和氧气反应中的体积比。 Berthollet 研究了氨分解过程中氢和氮的体积关系。这就是某些气体反应中的体积比数据。

Gay-Lussac 继续研究气体反应中的体积关系。他在 1808 年的文章“关于气态物体之间的联系”中发表了这些工作的成果。他想“证明气态物体以非常简单的关系相互结合，并且在反应中观察到的体积减小遵循一定的规律。”

Gay-Lussac 纯粹是通过经验发现了这个定律。在推导这条定律时，他并没有试图研究各种气体反应，而是将自己限制在相对较少的几个方面。根据这些数据，科学家制定了规律并从中得出结论。因此，通过测量相互作用气体的体积，Gay-Lussac 设法正确确定了氨和五种氮氧化物的组成。

这位科学家将法律的制定与以不同方式获得的结果进行比较，发现他的法律得到了证实。他能够依赖其他研究人员获得的材料。例如，他使用了众所周知的气体密度定义，因此使用了非气态物质的连接重量。

Gay-Lussac 能够展示如何根据他发现的定律计算仍然未知的气态物质密度是非常重要的：“观察到不同类型的可燃气体以简单的比率与氧气结合1:1; 1:2 为我们提供了一种确定可燃物质蒸气密度的方法，或者至少可以近似地找到它。如果我们在精神上尝试将所有使用的物质转化为气态，它们中的每一种都会有一定的体积与相等或两倍或一半体积的氧气结合。现在，如果我们知道氧气可以与固态或液态的可燃物质结合的比例，我们就可以计算出氧气的体积和蒸气的体积一种可燃物质，与相同的物质结合，或者与两倍或一半体积的气态氧结合。

Gay-Lussac 对他的思想和研究结果的表述清晰而连贯，可以作为所有自然科学家的典范。

贝采利乌斯成功地应用了盖-吕萨克定律来确定许多元素和化合物的组成和数量特征。这位法国科学家的工作也极大地帮助加强了普鲁斯特发现的成分恒定定律，该定律不仅适用于固体，也适用于气态物质。

在他的研究中，盖-吕萨克必须从定性观察出发，并将定量研究作为制定法律的条件和标准。这就是化学中出现质量和数量之间关系的概念的方式。这大大有助于克服对自然的形而上学理解。

盖-吕萨克发现了简单体积关系定律，对原子分子理论的形成产生了重大影响。

作者：萨明 D.K.

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