CHIMIST ȘI FIZICIST FRANCEZ
1778-1850
Joseph-Louis Gay-Lussac a fost unul dintre marii oameni de știință ai epocii industriale. Născut la 6 decembrie 1778, la St. Léonard, în centrul Franței, a fost cel mai mare dintre cei cinci copii. Tatăl său a fost procuror și judecător avocat, iar tulburările politice din jurul Revoluției Franceze au jucat un rol timpuriu în dezvoltarea tânărului Joseph. Când tatăl său a fost arestat în 1794 (a fost eliberat mai târziu) ca membru al establishmentului burghez, Gay-Lussac a fost trimis la un internat din Paris.
Trei ani mai târziu, Gay-Lussac a fost acceptat la nou înființata și elita École Polytechnique din Paris, unde a studiat inițial matematică și inginerie. Cu toate acestea, în curând s-a îndrăgostit de știință și în special de chimie. Acest lucru s-a datorat în mare parte influenței renumitului om de știință Claude-Louis Berthollet (1748-1822), profesor la École, care a fost, de asemenea, un contemporan al lui Antoine Lavoisier. Berthollet a fost cel care l-a luat sub aripa sa pe Gay-Lussac ca student și asistent de laborator.
Cercetările pentru care Gay-Lussac este poate cel mai faimos implică experimentele cu gaze pe care le-a realizat la începutul carierei sale științifice. După absolvirea Școlii în 1800, a rămas asistentul lui Berthollet și un oaspete frecvent la casa de țară a acestuia de la Arcueil, lângă Paris. Cu încurajarea lui Berthollet, a matematicianului Pierre-Simon de Laplace și a altora, Gay-Lussac și-a început propriile cercetări în iarna anilor 1801 și 1802.
Printre primele lucrări ale lui Gay-Lussac s-a numărat o investigație amplă a modului în care volumul diferitelor gaze se modifică cu temperatura. Omul de știință englez John Dalton studia în mod independent același fenomen. Amândoi au constatat că volumul V al tuturor gazelor studiate creștea în mod similar cu creșterea temperaturii T atunci când presiunea P era menținută constantă ( VαT la P constantă ). Fiecare și-a publicat rezultatele în jurul anului 1802, lucrările experimentale ale lui Gay-Lussac fiind atât mai amănunțite, cât și mai precise decât cele ale lui Dalton. Cu toate acestea, creditul pentru această descoperire nu le revine de obicei nici lui Dalton, nici lui Gay-Lussac, ci lui Jacques Charles. Charles efectuase câteva lucrări inițiale privind dilatarea termică a gazelor în 1787. Deși Charles nu a publicat niciodată rezultatele experimentelor sale, în propriile sale memorii științifice, Gay-Lussac a recunoscut că a auzit de munca lui Charles. Astfel, legea care guvernează dilatarea termică a gazelor, deși uneori numită legea lui Gay-Lussac, a ajuns să fie cunoscută în mare parte ca legea lui Charles.
Studiile lui Gay-Lussac nu s-au limitat la proprietățile fizice ale gazelor. În 1804, Gay-Lussac a profitat de interesul tot mai mare al lumii pentru baloane și a efectuat mai multe zboruri pentru a studia atât câmpul magnetic al Pământului, cât și modul în care temperatura și compoziția atmosferei se modificau odată cu creșterea altitudinii. În cel de-al doilea zbor al său, a prelevat mostre de aer în timp ce atingea o altitudine de 23.018 picioare într-un balon cu hidrogen, un record care a rezistat timp de aproape cincizeci de ani. La întoarcerea pe Pământ, el a comparat probele de gaz cu cele prelevate la nivelul solului și a concluzionat că acestea erau în esență identice – asta în ciuda faptului că a luat notă de o durere de cap în timpul zborului, care foarte posibil să fi fost cauzată de scăderea nivelului de oxigen la mare altitudine.
În 1808, Gay-Lussac a publicat „Legea combinării volumelor de gaze”. El a determinat că atunci când diferite gaze reacționează, acestea o vor face întotdeauna în proporții mici de numere întregi (de exemplu, două volume de hidrogen vor reacționa cu un volum de oxigen formând H 2 O). Acesta a fost unul dintre cele mai mari progrese ale timpului său și a contribuit la formarea bazei pentru teoria atomică ulterioară și pentru modul în care se produc reacțiile chimice.
Împreună cu colegul său Louis-Jacques Thénard (1777-1857), Gay-Lussac a făcut o muncă considerabilă cu electrochimia pentru a produce cantități semnificative de sodiu și potasiu elementar, substanțe foarte reactive și utile care au fost folosite pentru a izola și descoperi elementul bor. Gay-Lussac a realizat, de asemenea, studii aprofundate asupra acizilor și bazelor și a fost primul care a dedus că există acizi binari (cu două elemente), cum ar fi acidul clorhidric (HCl), în plus față de acizii cunoscuți care conțin oxigen, cum ar fi acidul sulfuric (H 2 SO 4 ). În plus, a reușit să determine compoziția chimică a acidului prusic ca fiind acid cianhidric (HCN) și a fost considerat cel mai important practician al analizei organice.
În ultimii ani, Gay-Lussac a continuat să facă progrese în știință. El a dezvoltat o metodă precisă de analiză a conținutului alcoolic al lichiorurilor și a brevetat o metodă de fabricare a acidului sulfuric. Ultima sa publicație despre aqua regia (un amestec de acizi azotic și clorhidric care dizolvă aurul sau platina) a apărut cu un an înainte de moartea sa, în 1850. Gay-Lussac a fost un experimentator și teoretician de top. La mai bine de douăzeci și cinci de ani de la moartea lui Gay-Lussac, proeminentul chimist Marcellin Bertholet (1827-1907) a spus odată: „Noi toți predăm… chimia lui Lavoisier și Gay-Lussac” (Crosland, p. 248), un omagiu potrivit pentru doi oameni de știință remarcabili ai epocii.