История химии с древнейших времен до конца XX века. В 2 т. Т. 1

Согласно этому закону, газы всегда соединяются в простых объемных отношениях. Объемы вступающих в реакцию газов, находящихся при одинаковых внешних условиях, относятся между собой, а также к объемам образующихся газообразных продуктов реакции, как небольшие целые числа. Это обобщение, также известное как второй закон Гей-Люссака, имело фундаментальное значение для последующего развития химии.

Гей-Люссак отметил, что плотность газов пропорциональна принятым соединительным весам (эквивалентным массам)

или простым кратным последним. Он придавал закону простых объемных отношений большое значение для объяснения природы веществ. Найденные закономерности привели французского ученого к мысли об отсутствии взаимодействия между частицами в газообразных телах. Развитие этой идеи могло бы привести к выводу о равенстве числа частиц в одинаковых объемах газов (при одинаковых внешних условиях) и, соответственно, к выводу о пропорциональности весов одинаковых объемов газов и их атомных весов. Однако Гей-Люссак не предпринял попытки на основании своих опытов пересмотреть атомные веса Дальтона, хотя считал, что открытый им закон может способствовать развитию атомистики.

^{Жозеф Луи Гей-Люссак (1778–1850)} 

Следует отметить, что и сам Дальтон предполагал возможность определения атомных весов на основании плотности веществ в газообразном состоянии, однако отверг эту возможность. В случае равенства числа частиц в равных объемах газов число вступающих в соединение и образующихся частиц задается непосредственно соотношением объемов. При традиционном рассмотрении реакции образования, например, окиси азота как реакции простого присоединения п частиц азота к п

частицам кислорода в ней следовало ожидать образования такого же числа частиц оксида азота (II): N + О = NO. Однако наблюдаемое экспериментально удвоение объема (N₂ + O₂ = 2NO) означало, с точки зрения Дальтона, либо неравенство числа частиц в равных объемах газов[38], либо возможность разделения атомов реагирующих газов на половинки (см. рис.)

^{Варианты объяснения образования двух объемов оксида азота (II):}

^{а) — закон Гей-Люссака и гипотеза о равенстве числа частиц не выполняются, реакция идет по «механизму» простого присоединения; б) — закон Гей-Люссака и гипотеза о равенстве числа частиц выполняются, входе реакции исходные частицы делятся}

Второе допущение противоречило основному положению атомистики — механической неделимости атомов — и разрушало методологическую основу закона постоянства состава и кратных отношений, поэтому оно и было отвергнуто Дальтоном, предположившим неточность в экспериментах Гей-Люссака.

Позднее согласовать между собой данные весового и объемного анализов в своих работах предпринял выдающийся химик XIX в. — Й.Я. Берцелиус.

Во всех своих работах Гей-Люссак отстаивал экспериментальный характер исследований, считая, что он намного продуктивнее абстрактного подхода. Он был убежден, что в науках о природе необходимо прежде всего хранить верность принципам экспериментального метода, требующего, чтобы в науку не вводились представления, которые не могут быть доказаны опытом.

Своими ставшими классическими исследованиями галогенов, в особенности иода, недавно открытого Б. Куртуа, а также соединений фосфора, щелочных металлов и их пероксидов Гей-Люссак значительным образом способствовал развитию неорганической химии. Он впервые выделил дициан, который, будучи неорганическим соединением, находится на границе между органической и неорганической химией. Получая дициан реакцией термического разложения безводного цианида ртути:

Hg(CN)₂ = Hg + (CN)₂,

Гей-Люссак первым обнаружил в его химических свойствах сходство с галогенами.

В области аналитической химии он впервые ввел объемные методы, которые в дальнейшем сыграли важную роль при проведении как фундаментальных, так и прикладных исследований. Гей-Люссак также успешно использовал свой талант в развитии промышленной химии. В 1827 г. ему удалось существенным образом усовершенствовать процесс производства серной кислоты. Им была создана башня, которая позволяла регулировать подачу нитрозы в реакционную камеру, что привело к существенному экономическому эффекту.