Teoremas. Ley de los volúmenes de combinación.

Factor de conversión

Teorema

 Donde:

\(V_i\) es el volumen del gas i a presión y temperatura constante medido en (L)

\(V_j\) es el volumen del gas j a presión y temperatura constante medido en (L)

\(\nu_{i|j}\) es el ratio estequiométrico del número estequiométrico i sobre número estequiométrico j (adimensional).

\(V_m\) es la constante de volumen molar en litros sobre mol (22.41 L/mol).

Demostración

 https://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2025/05/demostracion-ley.volumenes.combinacion.html

¿Descripción

 La ley de los volúmenes de combinación, formulada por Gay-Lussac en 1808, fue un hito fundamental en la historia de la química al mostrar que los gases reaccionan entre sí en proporciones volumétricas sencillas y constantes, siempre que se midan en las mismas condiciones de presión y temperatura. Sin embargo, su interpretación generó una profunda controversia. Dalton, creador de la teoría atómica, rechazó la idea de que volúmenes iguales de gases contuvieran el mismo número de partículas, pues ello lo obligaba a modificar sus hipótesis iniciales. Avogadro, en 1811, propuso precisamente este principio, al sostener que volúmenes iguales de gases, en iguales condiciones, contienen el mismo número de entidades elementales. Aunque su propuesta resolvía elegantemente la paradoja de Gay-Lussac, fue ignorada durante décadas. Incluso figuras como Humboldt, a pesar de su cercanía con Gay-Lussac, no impulsaron de manera decidida la idea, y gran parte de la comunidad científica permaneció dividida entre atomistas y antiatomistas.

Durante la segunda mitad del siglo XIX, muchos químicos utilizaron implícitamente los principios de Avogadro para establecer pesos atómicos y deducir fórmulas, aunque sin aceptar de manera explícita la existencia real de los átomos. Así, la teoría atómica se bifurcó en dos corrientes: por un lado, los atomistas, que empleaban el modelo para cálculos y para investigar la constitución de la materia; por otro, los antiatomistas, que consideraban los átomos meras construcciones algebraicas sin correlato físico.

El debate solo se resolvió hacia 1911, cuando Jean Perrin, mediante estudios sobre el movimiento browniano y el conteo indirecto de partículas, aportó pruebas concluyentes de la existencia de átomos y moléculas, validando la hipótesis de Avogadro y consolidando la visión atomista. Este desenlace muestra que las manipulaciones algebraicas y simbólicas en química no son abstracciones sin fundamento, sino modelos con referentes reales.

La ley de los volúmenes de combinación puede expresarse en dos lenguajes complementarios: como un sistema de factores de conversión, más largo y explícito, o mediante los teoremas algebraicos de Viète, más breve y abstracto. Ambos caminos ilustran cómo la química puede formular sus principios en registros distintos, pero equivalentes, de comprensión.