Joseph Louis Gay-Lussac, Penemu Hukum Penggabungan Volume

source : wikimedia commons

Joseph Louis Gay-Lussac terkenal karena mengemukakan hukum volume gas. Mungkin ini karena masih menyandang namanya, hukum Gay-Lussac. Dia mengatakan bahwa ketika gas bergabung bersama, volumenya memiliki rasio sederhana satu sama lain jika suhu dan tekanannya sama. 

Volume ini juga memiliki rasio sederhana terhadap volume produk jika produk ini berupa gas. Jika produknya padat atau cair maka ini tidak berlaku. Misalnya, 2 cc hidrogen akan meledak dalam 1 cc oksigen untuk membentuk 2 cc uap. Ini adalah rasio volume sederhana. 

Tidak ada hidrogen atau oksigen yang tersisa. Ketika uap mengembun untuk membentuk air, ia akan menempati volume yang jauh lebih kecil. Ini hanya sebagian kecil dari pekerjaan Joseph Louis Gay-Lussac karena dia memiliki pikiran yang sangat aktif dan juga penemuannya di bidang fisika, dia memberikan kontribusi untuk kimia dan industri kimia.

Ia lahir di St. Leonard, sebuah kota kecil di Prancis Selatan, dan pada usia 19 tahun ia memasuki Sekolah Politeknik di Paris. Saat pergi pada tahun 1901 ia mulai bekerja untuk departemen Jalan Raya dan Jembatan. Pekerjaan penelitiannya dimulai ketika dia dipilih oleh Berthollet untuk bekerja sebagai asistennya dalam pekerjaan kimia pemerintah di Arcueil.

Pada tahun 1802, sebagai hasil eksperimennya dengan gas, ia mengajukan gagasan bahwa semua gas memuai dengan jumlah yang sama, suhunya dinaikkan dengan jumlah yang sama. Ide ini diajukan pada saat yang sama oleh Jacques Charles yang telah bekerja secara independen dari Joseph Louis Gay-Lussac. 

Joseph Louis Gay-Lussac juga melakukan eksperimen untuk mencari koefisien pemuaian gas. Itu adalah volume di mana satu sentimeter kubik gas akan memuai jika suhunya dinaikkan satu derajat celcius. Nilai yang dia temukan agak lebih tinggi dari apa yang sekarang diterima sebagai nilai sebenarnya.

Dia kemudian mengalihkan perhatiannya ke studi uap dan melakukan eksperimen untuk menemukan kepadatan tertentu dari mereka. Dia menyadari bahwa desain termometer dan barometer sama sekali tidak sempurna dan menghabiskan beberapa waktu untuk memperbaikinya.

Alexander Von Humboldt

Joseph Louis Gay-Lussac bertanya-tanya bagaimana komposisi atmosfer berubah dengan jarak dari bumi. Bagaimana suhu terpengaruh? Bagaimana magnet berperilaku? Pertanyaan-pertanyaan seperti itu menuntunnya untuk melakukan dua pendakian dengan balon untuk menyelidiki masalah-masalah ini. 

Pendakian kedua ini ia lakukan sendiri. Bersama dengan Alexander von Humboldt, dia menganalisis sampel udara yang diturunkan dari ketinggian 23.000 kaki.

Bersama-sama Joseph Louis Gay-Lussac dan Humboldt menemukan bahwa dua volume hidrogen bergabung dengan satu volume oksigen untuk membentuk air. Hasil ini membuat Joseph Louis Gay-Lussac bertanya-tanya apakah gas lain bereaksi dengan cara yang sama. Pada tahun 1808 ia telah mengumpulkan cukup bukti untuk menunjukkan bahwa memang demikian adanya. 

Gas memang bergabung dalam rasio volume sederhana, dan jika produknya adalah gas, mereka juga berada dalam rasio volume sederhana terhadap gas yang bereaksi. Pada cc nitrogen akan bergabung persis dengan 3 cc hidrogen untuk membentuk 2 cc gas amonia. Joseph Louis Gay-Lussac mengumumkan hukumnya pada tahun 1808.

Pada tahun 1809 ia diangkat sebagai profesor kimia di Sekolah Politeknik di Paris di mana ia sendiri pernah menjadi mahasiswa, dan juga seorang profesor kimia di Jardin des Plantes. Sejak saat itu penelitiannya sebagian besar di bidang kimia. 

Mereka membahas banyak topik. Mungkin kontribusinya yang paling penting adalah untuk industri. Oksida nitrogen digunakan sebagai katalis dalam pembuatan asam sulfat dengan proses ruang timbal. 

Mereka mempercepat reaksi; mengubah belerang dioksida menjadi belerang trioksida yang larut dalam air, untuk asam sulfat. Oksida-oksida ini dapat digunakan berulang-ulang tetapi pada saat itu tidak ada metode yang efektif untuk memulihkan oksida-oksida ini. Menara Joseph Louis Gay-Lussac pertama untuk pemulihannya digunakan pada tahun 1812. Menara serupa masih digunakan untuk tujuan yang sama hingga saat ini.

Hukum Pemuaian Gas dan Penggabungan Volume

Berikut ini adalah dua hukum Joseph Louis Gay-Lussac seperti dikutip dari situs https://www.newworldencyclopedia.org/ :

1. Hukum Pemuaian Gas

Pada tahun 1802, ia ditunjuk sebagai demonstran AF Fourcroy di cole Polytechnique. Pada tahun yang sama, ia menerbitkan makalah penting yang berkaitan dengan sifat-sifat gas. Gay-Lussac menemukan bahwa laju di mana semua gas mengembang dengan meningkatnya suhu adalah sama. 

Ini adalah penemuan yang signifikan, karena membuka jalan bagi konsep nol mutlak , suhu di mana volume semua gas dikurangi menjadi nol. Juga sekitar waktu ini ia memulai serangkaian eksperimen ambisius yang melibatkan fenomena yang beragam seperti perilaku cairan dan uap, dan peningkatan termometer dan barometer.

Gay-Lussac dan Jean-Baptiste Biot naik balon udara panas pada tahun 1804 (ilustrasi c. akhir abad kesembilan belas)

Gay-Lussac dan rekan ilmuwan Jean-Baptiste Biot ditugaskan oleh pemerintah Perancis, atas dorongan Berthollet dan Laplace, untuk melakukan pendakian dalam balon udara panas untuk mengukur medan magnet bumi dan melakukan eksperimen lainnya. 

Mereka menemukan bahwa sifat-sifat medan magnet tetap tidak berkurang pada ketinggian setinggi empat ribu meter. Mereka juga mengukur tekanan udara dan suhu selama pendakian mereka.

Untuk melakukan pembacaan pada ketinggian yang lebih tinggi, Gay-Lussac melakukan pendakian lagi, kali ini sendirian, dan mampu mencapai ketinggian tujuh ribu meter, rekor untuk waktu itu. 

Selama pendakian ini, Gay-Lussac mampu membawa kembali sampel udara, dan menemukan komposisinya sama dengan udara di permukaan bumi.

Pada tahun 1805, Gay-Lussac menemani Alexander von Humboldt dalam tur Eropa selama setahun, di mana ia bertemu dengan banyak ilmuwan terkenal pada zamannya, termasuk Alessandro Volta. Selama perjalanan ini ia melakukan pengukuran medan magnet bumi, dan mempelajari Gunung Vesuvius, sebuah gunung berapi aktif yang meletus sekitar waktu itu. 

Pada tahun 1807, setahun setelah kembalinya Gay-Lussac ke Prancis, Berthollet mendirikan perkumpulan ilmuwan yang disebut Societe d'Accueil . Gay-Lussac termasuk dalam keanggotaannya.

2. Hukum Penggabungan Volume

Di antara memoar yang diterbitkan oleh masyarakat termasuk pengukuran magnetik Gay-Lussac yang dibuat selama tur Eropanya, serta karya yang mungkin paling diingatnya, di mana ia merumuskan apa yang sekarang umumnya disebut hukum penggabungan volume Gay-Lussac. 

Joseph Priestley telah mengamati bahwa volume oksigen bergabung dengan volume ganda hidrogen untuk menghasilkan air . Gay-Lussac memperluas pengamatannya ke gas lain, dan mencatat bahwa, ketika menggabungkan satu sama lain, mereka selalu melakukannya berdasarkan volume dalam rasio integral sederhana. 

Misalnya, ia menemukan bahwa hidrogen dan klorin bergabung dalam volume yang sama, sedangkan satu volume nitrogen dan tiga volume hidrogen menghasilkan dua volume amonia .

Hukum ini membantu dalam pemahaman yang lebih lengkap tentang hukum serupa yang diumumkan oleh John Dalton , yang disebut hukum perbandingan berganda, yang mengatur bobot kombinasi suatu unsur yang membentuk lebih dari satu senyawa dengan unsur lain. 

Atas dasar karya Dalton dan Gay-Lussac, Amedeo Avogadro mengajukan hipotesis bahwa volume gas yang sama mengandung volume molekul yang sama, salah satu landasan kimia modern.

Berbagi :