QUÍMICO Y FÍSICO FRANCÉS
1778-1850
Joseph-Louis Gay-Lussac fue uno de los grandes científicos de la era industrial. Nació el 6 de diciembre de 1778 en St. Léonard, en el centro de Francia, y fue el mayor de cinco hijos. Su padre era fiscal y abogado, y la agitación política que rodeaba a la Revolución Francesa influyó muy pronto en el desarrollo del joven Joseph. Cuando su padre fue arrestado en 1794 (más tarde fue liberado) como miembro del establishment burgués, Gay-Lussac fue enviado a un internado en París.
Tres años después, Gay-Lussac fue aceptado en la recién fundada y elitista École Polytechnique de París, donde inicialmente estudió matemáticas e ingeniería. Sin embargo, pronto se enamoró de la ciencia y especialmente de la química. Esto se debió en gran medida a la influencia del renombrado científico Claude-Louis Berthollet (1748-1822), un profesor de la École que también era contemporáneo de Antoine Lavoisier. Fue Berthollet quien tomó a Gay-Lussac bajo su tutela como alumno y ayudante de laboratorio.
Las investigaciones por las que Gay-Lussac es quizá más famoso son los experimentos con gases que realizó al principio de su carrera científica. Tras graduarse en la École en 1800, siguió siendo asistente de Berthollet y un invitado frecuente en su casa de campo en Arcueil, cerca de París. Con el estímulo de Berthollet, el matemático Pierre-Simon de Laplace y otros, Gay-Lussac comenzó su propia investigación en el invierno de 1801 y 1802.
Entre los primeros trabajos de Gay-Lussac se encontraba una extensa investigación sobre cómo cambia el volumen de varios gases con la temperatura. El científico inglés John Dalton estaba estudiando independientemente el mismo fenómeno. Ambos encontraron que el volumen V de todos los gases estudiados aumentaba de forma similar con una mayor temperatura T cuando la presión P se mantenía constante ( VαT a P constante ). Cada uno publicó sus resultados hacia 1802, siendo el trabajo experimental de Gay-Lussac más exhaustivo y preciso que el de Dalton. Sin embargo, el mérito de este descubrimiento no corresponde ni a Dalton ni a Gay Lussac, sino a Jacques Charles. Charles había realizado algunos trabajos iniciales sobre la expansión térmica de los gases en 1787. Aunque Charles nunca publicó los resultados de sus experimentos, en sus propias memorias científicas Gay-Lussac reconoció haber oído hablar del trabajo de Charles. Así, la ley que rige la expansión térmica de los gases, aunque a veces se denomina ley de Gay-Lussac, ha pasado a conocerse mayoritariamente como ley de Charles.
Los estudios de Gay-Lussac no se limitaron a las propiedades físicas de los gases. En 1804, Gay-Lussac aprovechó el creciente interés del mundo por los globos aerostáticos y realizó múltiples vuelos para estudiar tanto el campo magnético de la Tierra como la forma en que la temperatura y la composición de la atmósfera cambiaban al aumentar la altitud. En su segundo vuelo, tomó muestras de aire mientras alcanzaba una altitud de 23.018 pies en un globo de hidrógeno, un récord que duró casi cincuenta años. A su regreso a la Tierra, comparó las muestras de gas con las tomadas a nivel del suelo y llegó a la conclusión de que eran esencialmente idénticas, a pesar de haber notado un dolor de cabeza durante el vuelo que muy posiblemente se debía a la disminución de los niveles de oxígeno a gran altura.
En 1808 Gay-Lussac publicó su «Ley de combinación de volúmenes de gases». Determinó que cuando diferentes gases reaccionaban, lo hacían siempre en proporciones de números enteros pequeños (por ejemplo, dos volúmenes de hidrógeno reaccionarían con un volumen de oxígeno para formar H 2 O). Este fue uno de los mayores avances de su época y ayudó a formar la base de la posterior teoría atómica y de cómo se producen las reacciones químicas.
Con su colega Louis-Jacques Thénard (1777-1857), Gay-Lussac realizó un trabajo considerable con la electroquímica para producir cantidades significativas de sodio y potasio elementales, sustancias altamente reactivas y útiles que fueron utilizadas para aislar y descubrir el elemento boro. Gay-Lussac también realizó amplios estudios sobre los ácidos y las bases y fue el primero en deducir que existían ácidos binarios (de dos elementos), como el ácido clorhídrico (HCl), además de los ácidos conocidos que contienen oxígeno, como el ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ). Además, fue capaz de determinar que la composición química del ácido prúsico era ácido cianhídrico (HCN) y fue considerado el más destacado profesional del análisis orgánico.
En años posteriores, Gay-Lussac siguió avanzando en la ciencia. Desarrolló un método preciso para analizar el contenido alcohólico de los licores y patentó un método para la fabricación de ácido sulfúrico. Su última publicación sobre el agua regia (una mezcla de ácidos nítrico y clorhídrico que disuelve el oro o el platino) apareció el año anterior a su muerte, en 1850. Gay-Lussac fue un experimentalista y un teórico de primer orden. Más de veinticinco años después de la muerte de Gay-Lussac, el destacado químico Marcellin Bertholet (1827-1907) dijo en una ocasión: «Todos enseñamos… la química de Lavoisier y Gay-Lussac» (Crosland, p. 248), un justo homenaje a dos destacados científicos de la época.