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lunes, 25 de mayo de 2026

Figura. Lucy Weston Pickett

 Lucy Weston Pickett (1904–1997) fue una química y cristalógrafa estadounidense reconocida por sus contribuciones al estudio de la estructura molecular mediante técnicas de difracción de rayos X. Nació en Massachusetts y desarrolló su formación científica en una época en la que las mujeres tenían acceso limitado a laboratorios universitarios y carreras académicas avanzadas. Estudió en el Mount Holyoke College y posteriormente realizó investigaciones de posgrado en química física y cristalografía. Desde el inicio de su carrera mostró interés por comprender cómo la disposición espacial de los átomos influye en las propiedades químicas de las sustancias, especialmente en compuestos inorgánicos y materiales cristalinos.

El trabajo de Pickett se centró en el análisis estructural de cristales utilizando rayos X, una técnica que permitió estudiar la posición de los átomos dentro de sólidos cristalinos. Sus investigaciones ayudaron a mejorar la comprensión de enlaces químicos, geometría molecular y organización interna de materiales complejos. También colaboró en estudios relacionados con compuestos de coordinación y estructuras inorgánicas, áreas fundamentales para el desarrollo posterior de la química del estado sólido y la ciencia de materiales. Durante gran parte del siglo XX, la cristalografía fue una herramienta esencial para conectar conceptos abstractos de átomos, moléculas y enlaces con observaciones experimentales directas, y Pickett formó parte de esa transformación metodológica de la química moderna.

Además de sus aportes científicos, Lucy W. Pickett tuvo un papel importante como docente e investigadora en instituciones académicas estadounidenses. Su carrera refleja las dificultades y avances de las mujeres en las ciencias experimentales durante el siglo XX. Aunque muchas veces trabajó en entornos donde el reconocimiento científico femenino era limitado, logró consolidar una trayectoria respetada en química estructural y cristalografía. Hoy es recordada como una investigadora que contribuyó al desarrollo de métodos para visualizar y comprender la organización tridimensional de la materia, fortaleciendo la relación entre química, física y análisis experimental avanzado.

Demostración. Extención de la ley de Dalton

Describiremos el modelo matemático de un sistema como el que se muestra en la figura [Diseño experimental avanzado de la ley de Dalton]

Para este caso iniciaremos despejando la cantidad de sustancia del [Teorema de la ley del gas ideal].

El teorema [1] vale igual para las cantidades totales, ya que aplicamos la conservación del número de entidades al asumir que los gases no reaccionan.

Luego al aplicar la forma (3) del [Teorema de la ley de Dalton] obtenemos la relación cuando no conocemos las masas de los gases.

Aunque las temperaturas pueden ser distintas, generalmente se asumen constantes, lo que hace que el teorema parezca una modificación de la ley de Boyle.

El teorema anterior adicionalmente se modifica usando la forma (2) del [Teorema de la ley de Dalton].

Ahora, si lo que conocemos son las masas es mas fácil, usaremos [Teorema de la ley del gas ideal], definido para la totalidad y combinamos con [3]

Y ahora la cantidad se puede sustituir por el cociente masa sobre masa molar como se deriva de el [Axioma de masa molar], en este caso nuevamente despejamos la presión total final sabiendo que el volumen se resuelve usando la forma (2) del [Teorema de la ley de Dalton].

Tenga en cuenta que los dos teoremas clave describen el mismo escenario pero desde datos de inicio distintos en uno conocemos las masas y en otro solo sus parámetros de gas a temperatura constante. 

Fórmula. Extensión de la ley de Dalton

 En caso de verse muy pequeño, pulse en la imagen para verla completa. Para ver de dónde sale la fórmula pulse en [Demostración. de la extensión de la Ley de Dalton].

Por factor marcado

(1) Masas parciales conocidas

(2) Presiones y volúmenes parciales conocidos, pero masas desconocidas

Por álgebra simbólica

(1) Masas parciales conocidas

(2) Presiones y volúmenes parciales conocidos, pero masas desconocidas

Parámetros

\(P\) y \(P_i\) Presión total y presión parcial (atm); \(V_i\) Volumen de parcial (L); \(m_i\) Masa parcial (g); \(M_i\) Masa molar (g/mol); \(T\) temperatura absoluta (K); \(R\) constante del gas ideal o constante de Regnault (atm L/ mol K)