En este blog se busca ampliar el conocimiento general sobre Robert Boyle y su contribución mas importante a la química...
Robert Boyle
(25/01/1627 - 30/12/1691)
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Nació el 25
de Enero 1627 en Lismore, Irlanda.
Fue un Matemático irlandés, nacido en el seno de una familia aristocrática y económicamente acomodada, situación que le permitió acceder a una formación de élite.
Fue un Matemático irlandés, nacido en el seno de una familia aristocrática y económicamente acomodada, situación que le permitió acceder a una formación de élite.
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Durante doce años
trabajó en la Universidad de Oxford, entre 1656 y 1668 y sería en este lapso
que realizaría una serie de experimentaciones claves para determinar las
características físicas del aire y el rol clave de éste en procesos como ser el
de la combustión, la respiración y la difusión del sonido.
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Robert Boyle fue
uno de los químicos más destacados de Europa durante el siglo XVII. Si bien su
obra también abarcó otros campos como la filosofía y la teología, áreas en las
cuales también influyó, sería en la química en la cual mayormente aportaría
grandes novedades que lo erigirían en una eminencia de la materia.
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Su investigación
respecto de las propiedades que presentan los gases es lo más destacado de su
obra.
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Apodado como
el "Padre de la Química moderna",
fue el primero en emplear el término "Análisis Químico" en su actual
significado.
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Es muy conocida
su ley: "A temperaturas iguales, los
volúmenes de los gases están en razón inversa a la presión".
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En su
libro Sceptical Chymist (1661) contradecía los puntos de vista
de Aristóteles acerca de los cuatro elementos, tierra, aire, fuego y
agua. Opinaba que la materia estaba compuesta de corpúsculos los cuales eran
diferentemente construidos sobre distintas configuraciones de partículas
primarias.
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Perteneció a
la Real Sociedad. Causó una gran influencia en Isaac Newton y algún
tiempo después, en otros científicos.
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Robert Boyle
falleció el 30 de Diciembre 1691 en Londres.
LEY DE BOYLE
Robert Boyle, alrededor de 1660, experimentó con un manómetro que contenía aire atrapado en la parte cerrada del tubo en U.
Modificaba la presión a la que se encontraba el aire según iba variando la cantidad de Hg. La temperatura se mantenía constante durante la experiencia al igual que la cantidad de aire.
La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle, como se la conoce a veces), formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante, y dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión: donde es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.
Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta. El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:
Además se obtiene despejada que: Donde:
Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta. El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:
Además se obtiene despejada que: Donde:
P1= P2 * V2/ V1 P1= Presión Inicial
V1= P2 * V2/P1 P2= Presión Final
P2= P1 * V1/V2 V1= Volumen Inicial
V2= P1 * V1/P2 V2= Volumen Final
La ley de Boyle establece que a temperatura constante, la presión de una cantidad fija de gas es inversamente proporcional al volumen que ocupa.
- Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor, ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.
- Cuando disminuye el volumen, la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo por lo que aumenta la presión.
- Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen es constante.
Por lo que la expresión matemática de esta ley es:
Si la presión se expresa en atmósferas (atm) y el volumen en litros (l), la constante k estará dada en (l·atm), que son unidades de energía y entonces, la constante de Boyle representa el trabajo realizado por el gas al expandirse o comprimirse.
Otra forma de expresar la Ley de Boyle es:
Mediante los siguientes experimentos podemos observar la aplicación de la ley de Boyle:
Ejercicio de aplicación: Un tanque de 20 litros de helio se encuentra a 400 atm de presión, con este tanque de helio se llenan globos en un parque y cada globo tiene un volumen de 4 litros y se inflan a 2 atm de presión ¿ Cuantos globos se pueden inflar? suponga que no hay cambio de temperatura
Bibliografía:
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