IMPORTANCIA HISTÓRICA DEL PRINCIPIO DE AVOGADRO Y LA LEY DE LOS VOLÚMENES DE COMBINACIÓN DE GAY-LUSSAC

 
 

¿CÓMO SE DETERMINAN LAS FÓRMULAS DE LOS COMPUESTOS QUÍMICOS?

¿CÓMO SE DESCUBRIÓ QUE DOS ÁTOMOS IGUALES PODÍAN FORMAR MOLÉCULAS DIATÓMICAS?

La ley de los Volúmenes de Combinación de Gay-Lussac tuvo una enorme importancia en el desarrollo de la Química durante la primera mitad del siglo XIX. Su aplicación conjunta con el Principio de Avogadro permitió realizar dos grandes descubrimientos:

- DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LAS FÓRMULAS QUÍMICAS

La determinación experimental de las fórmulas químicas era un problema no resuelto por la Química en el primer cuarto del siglo XIX. De hecho Dalton lo había soslayado planteando lo que denominó "Principio de Máxima Simplicidad". El considerado padre de la Química moderna, ante el problema de la determinación de las fórmulas químicas, no tuvo mejor idea que plantear la siguiente ocurrencia: "La naturaleza forma los compuestos más simples posible". Es decir, si el agua está formada por hidrógeno y oxígeno, su fórmula debe ser HO. De manera semejante, como el amoniaco está formado por hidrógeno y nitrógeno su fórmula debe ser NH.

Sin embargo, la aplicación conjunta del Principio de Avogadro y de la Ley de los Volúmenes de Combinación de Gay-Lussac, permite superar ese error, estableciendo un procedimiento para la determinación experimental de las fórmulas químicas.

Si, para formar agua, es necesario que se se unan el doble de partículas (átomos o moléculas) de hidrógeno que de oxígeno, es lógico suponer que la molécula de agua tendrá dos átomos de hidrógeno por cada uno de oxígeno (H2O). De igual manera se puede razonar con el amoniaco (NH3) y el cloruro de hidrógeno (HCl). Este descubrimiento fue de vital importancia. Por primera vez en la historia de la Química se disponía de un método experimental de determinación de fórmulas químicas. Se podía dejar de lado el Principio de Máxima Simplicidad de Dalton.

- DEMOSTRACIÓN DE LA EXISTENCIA DE MOLÉCULAS DIATÓMICAS DE LOS ELEMENTOS.

La aplicación conjunta del Principio de Avogadro y la Ley de los Volúmenes de Combinación de Gay-Lussac lleva a otra conclusión muy importante: Los elementos en estado gaseoso forman moléculas diatómicas.

Hoy día es normal aceptar ese hecho, sin embargo, en la primera mitad del siglo XIX era difícil aceptarlo. La razón es sencilla: ¿Cómo se mantienen unidos dos átomos iguales en una molécula?. A comienzos del siglo XIX había una explicación a las uniones formadas entre átomos diferentes: un átomo adquiría carga eléctrica positiva y otro negativa, dando como resultado una atracción eléctrica que los mantiene unidos. Pero esa explicación no sirve cuando los dos átomos son iguales ya que deberían adquirir el mismo tipo de carga eléctrica y, en consecuencia, repelerse. En ese momento histórico no había explicación a la formación de uniones entre átomos iguales. De hecho, el problema de la formación de moléculas diatómica homonucleares no se aclaró hasta bien entrado el siglo XX con la teoría del enlace covalente de Lewis.

Veamos la demostración de la existencia de las moléculas diatómicas de los elementos químicos

Si el hidrógeno y el cloro estuvieran formados por átomos individuales, la reacción entre un volumen de hidrógeno y un volumen de cloro solo formaría un volumen de cloruro de hidrógeno, no dos como indica la ley de los Volúmenes de Combinación de Gay-Lussac (datos experimentales).

Sin embargo, si suponemos que las partículas que forman el hidrógeno y el cloro son moléculas diatómicas, el problema desaparece. Todo cuadra con los datos experimentales expuestos en la Ley de los Volúmenes de Combinación.

El mismo razonamiento podríamos haber seguido en el caso de la reacción del hidrógeno y el oxígeno para formar agua.

Es un descubrimiento asombroso que iba en contra de los fundamentos de la incipiente Química de la primera mitad del siglo XIX. Su aceptación (no explicación) tuvo que esperar hasta el primer Congreso Químico de la historia (Karlruhe, 1860). Allí Cannizaro consiguió que la comunidad científica aceptara estos razonamientos basados en los descubrimientos de Avogadro.

Cannizaro

INDICE

- Leyes de las reacciones químicas

- Principio de conservación de la materia (LAVOISIER)

- Ley de las Proporciones simples (PROUST)

- Ley de las Proporciones múltiples (DALTON)

- Ley de los volúmenes de combinación (GAY-LUSSAC)

- Importancia histórica de la Ley de Gay-Lussac y el Principio de Avogadro. Moléculas diatómicas