quarta-feira, 20 de maio de 2015

Biografia de Louis Joseph Gay-Lussac


Gay-Lussac
Louis Joseph Gay-Lussac. Nasceu em Saint-Léonard-de-Noblat, a 6 de Dezembro de 1778, e, faleceu em Paris, a 10 de Maio de 1850. Gay-Lussac foi um físico e químico francês. É conhecido na atualidade por sua contribuição às leis dos gases. Em 1802, Gay-Lussac foi o primeiro a formular a segunda lei dos gases, que estipula que um gás se expande proporcionalmente a sua temperatura absoluta se for mantida constante a pressão. Esta lei é conhecida atualmente como Lei de Charles. Outra grande contribuição de Gay-Lussac é a sua lei volumétrica, segundo a qual ele afirma que, nas mesmas condições de temperatura e pressão, os volumes dos gases participantes de uma reação têm entre si uma relação de números inteiros e pequenos. Sua tese foi publicada em 1808, e envolvia a reação entre hidrogênio e oxigênio, cujo produto era vapor d'água. Essa lei ocasionou na unidade de medida de volume para álcoois, utilizada para medir o volume de teor alcoólico das bebidas. Geralmente medida em graus. Ex.: 14°GL. Seu nome é um dos 72 nomes inscritos na Torre Eiffel.

Biografia

Túmulo de Gay-Lussac.
Filho de Antoine Gay-Lussac, advogado e procurador de Luis XVI. Realiza seus primeiros estudos na sua terra natal até que, em 1794, se dirige para Paris. Em 1797 foi aceito na École Polytechnique, fundada três anos antes; saindo dali em 1800 para ingressar na “École des Ponts et Chaussées” (Escola Nacional de Pontes e Estradas). Mas a profissão de engenheiro não o atraía, assim, passava cada vez mais tempo na Polytechnique assistindo a Claude Louis Berthollet, participa ativamente na Société d'Arcueil fundada por este durante mais de doze anos. Com apenas 23 anos, em Janeiro de 1803, apresenta ao Instituto (a Académie des Sciences) seu primeiro relatório, “Recherches sur la dilatation des gaz”, verificando descobrimentos realizados por Jacques Charles em 1787. Em 1804 efetua duas ascensões em um balão, alcançando uma altura de 7.000 metros. Em Janeiro de 1805 apresenta ao Instituto um novo relatório, na qual formula sua primeira lei sobre as combinações gasosas (Primeira lei de Gay-Lussac), e empreende logo em seguida uma viagem pela Europa com o seu amigo Alexander von Humboldt para estudar a composição do ar e o campo magnético terrestre. É eleito membro do Instituto em 1806, e dois anos depois se casa com Geneviève Rojot (1785-1876), com quem teve cinco filhos. Na Polytechnique inicia experimentos com uma gigantesca pilha de Volta de 600 pares de placas de cobre e zinco de 900cm² cada uma. Descobre, com Louis Jacques Thénard, o boro e o potássio. Em 1809 formula a sua lei estequiométrica Sur la Combinaison des Substances Gazeuses” (Sobre a Combinação de Substâncias Gasosas) e é designado Professor de Química Prática na École Polytechnique, e titular da cátedra de Física na recém criada Faculdade de Ciências de Paris (na Sorbonne). Nesse mesmo ano demonstra que o cloro, chamado até então de ácido muriático oxigenado, é um elemento químico simples; esta descoberta também foi realizada paralelamente por Humphry Davy. Os caminhos de investigação de Davy e Gay-Lussac voltaram a se cruzar em 1813, quando ambos, trabalhando separadamente, descobrem o iodo. Em 1815 descobre o ácido cianídrico (ácido prússico). Em 1816 reinicia, juntamente com François Arago, os “Annales de Chimie et de Physique”, do qual foi chefe de redação. Em 1818 é designado membro do Conseil de Perfectionnement des Poudres et Salpêtres, ao qual proporcionará melhorias sobre a composição das pólvoras, dos detonadores e as ligas para a fabricação de canhões. Nos dez anos compreendidos entre 1819 e 1828, trabalha em projetos variados: solubilidade dos sais, tecidos ignífugos (à prova de fogo), pó de branqueamento, graduação do álcool, a vela de estearina e os para-raios. Fez outras contribuições importantes para a química industrial, melhorando os procedimentos de fabricação do ácido sulfúrico e do ácido oxálico. Em 1829 foi nomeado chefe do Bureau de Garantie à la Monnaie, organismo público responsável pelo controle de qualidade da moeda cunhada. Ali desenvolveu um novo método para determinar o título da prata em uma liga, método que se usa ainda na atualidade. Como muitos cientistas franceses de seu tempo, combinou a sua atividade com a política. Foi eleito deputado por Haute-Vienne em 1831, e reeleito em 1834 e 1837. Em 1832 ingressa na Compagnie Manufacture des Glaces de Saint-Gobain com o cargo de "censor"; em 1840 ascenderá a administrador, para tornar-se em presidente do conselho de administração em 1843. Entretanto, o rei Luis Felipe I o nomeia "par de França" em 1839. Em 1840 renuncia à Polytechnique; em 1848 renuncia a maior parte de seus postos e se retira para descansar em sua propriedade em Lussac, perto de Saint-Léonard, onde havia construído um laboratório. Morreu em Paris dois anos depois. Está enterrado no cemitério de Père-Lachaise.

Publicações

  • Recherches physico-chimiques. 1811.
  • Cours de chimie de l'École polytechnique. Vol. 1, Vol. 2.
  • Leçons de physique de la faculté des sciences de París, (6 de Novembro 1827, 18 de Março de 1828).

Lei de Gay-Lussac
No âmbito da química e da física, a Lei de Gay-Lussac é uma lei dos gases perfeitos que estabelece que sob um volume e quantidade de gás constantes, a pressão é diretamente proporcional à temperatura.

\frac{P}{T} = k_{PT} \quad\therefore\quad P \propto T
onde:

P é a pressão do gás.
T é a temperatura termodinâmica.
k_{PT} é uma constante.
Portanto para comparar a mesma substância em estados diferentes (estando de acordo com as condições acima) afirma-se que:

\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2} \qquad \mathrm{ou} \qquad {P_1}{T_2}={P_2}{T_1}

Lei de Charles e Gay-Lussac

(Figura 1)
A Lei de Charles e Gay-Lussac, ou simplesmente Lei de Charles, é uma das leis dos gases. Relaciona o volume e a temperatura de uma certa quantidade de gás ideal, mantida a uma pressão constante, mediante uma constante de proporcionalidade direta. Nesta lei, Jacques Charles diz que para uma certa quantidade de gás a uma pressão constante, ao aumentar a temperatura, o volume do gás aumenta e ao diminuir a temperatura, o volume do gás diminui. Isto se deve porque a temperatura está diretamente relacionada com a energia cinética (devido ao movimento) das moléculas do gás. Assim que, para certa quantidade de gás a uma pressão dada, a maior velocidade das moléculas (temperatura), maior volume de gás. A Lei foi publicada pela primeira vez por Gay Lussac em 1803, mas fazia referência ao trabalho não publicado de Jacques Charles, em torno de 1787, o que levou a lei ser usualmente atribuída a Charles. A relação havia sido antecipada anteriormente nos trabalhos de Guillaume Amontons em 1702. Por outro lado, Gay-Lussac relacionou a pressão e a temperatura como magnitudes diretamente proporcionais na chamada "A Segunda Lei de Gay-Lussac".
(Figura 1): Uma animação demonstrando a lei de Charles, ou seja, a relação entre a temperatura e volume quando massa e pressão são mantidos constantes. Imagem: author - NASA's Glenn Research Center; Source - http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/aglussac.html
Volume sobre temperatura: Constante (K - em referência a si mesmo)
   \frac{V}{T} = k_2
ou também:
V = k_2T \qquad
onde:
  • V é o volume.
  • T é a temperatura absoluta (ou seja, medida em Kelvin).
  • k2 é a constante de proporcionalidade.
Também pode ser expressa como:
   \frac {V_1}{T_1} =   \frac {V_2}{T_2}
onde:

V_1\,= Volume inicial
T_1\,= Temperatura inicial
V_2\,= Volume final
T_2\,= Temperatura final
Isolando T₁ obtemos:
T_1 =\frac {V_1 \cdot T_2}{V_2}
Isolando T₂ obtemos:
T_2 =\frac {V_2 \cdot T_1}{V_1}
Isolando V₁ é igual a:
V_1 =\frac {V_2 \cdot T_1}{T_2}
Isolando V₂ obtemos:
V_2 =\frac {V_1 \cdot T_2}{T_1}
Um bom experimento para demonstrar esta lei é o de aquecer uma lata com um pouco de água, ao ferver a água, mergulhe em água fria e o seu volume se altera.

Referências

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