Hóa lý

Năm 1802, ông đã nghiên cứu ra định luật Gay-Lussac, theo đó lượng khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ gia, nếu áp suất không thay đổi. Hệ số tăng thể tích, mà Gay-Lussac xác định mỗi mức độ tăng nhiệt độ, là 1/266 (thực tế: 1/273).

Theo định luật này, A. Crawford xác định nhiệt độ tại đó khối lượng của một khí biến mất. Những tính toán này gần với độ không tuyệt đối của nhiệt độ (-273 °C).

Công việc ban đầu cho định luật Gay-Lussac đã được thực hiện bởi một số nhà khoa học nổi tiếng (Amontons, Lambert, Charles), tuy nhiên, không xác định mức độ giãn nở với nhiệt độ tăng lên chính xác. Jacques Charles đã ghi nhận sự gia tăng nồng độ khí (oxy, nitơ, hiđro) trong khoảng từ 0 đến 100 °C.

Gay-Lussac, cùng với Alexander von Humboldt, điều tra lượng hyđrô và oxy kết hợp thành nước. Họ phát hiện ra chính xác hai thể tích khí hydro kết hợp với một thể tích khí oxy tạo ra nước. Hơn nữa, họ thực hiện các thí nghiệm để xác định thành phần của không khí.

Các thí nghiệm với các loại khí khác đã giúp ông nhận ra rằng các mối quan hệ không gian của các nguyên tử khí với các hợp chất trong một mối quan hệ đơn giản.[7]. Theo định luật này, Amedeo Avogadro sau đó đã phát triển giả thuyết của mình, sau này trở thành định luật của Avogadro.

Định luật này đã dẫn Gay-Lussac đến các kết luận khác. Năm 1815, Gay-Lussac đã phát triển một phương pháp xác định mật độ hơi. Dựa trên mật độ hơi phân tử khối lượng phân tử của các hợp chất hữu cơ và vô cơ có thể được thực hiện. Chỉ xác định khối lượng và trọng lượng của một khí được tạo ra trong quá trình chưng cất là đủ để xác định trọng lượng thực tế của một phân tử hữu cơ dễ bay hơi so với khí hydro. Ông đã sử dụng phương pháp này để xác định trọng lượng phân tử của axit hydrocyanic, etanol, dietyl ete.

Sau đó, năm 1865 phương pháp này đã được August Wilhelm von Hofmann và Victor Meyer cải tiến.

Năm 1807, Gay-Lussac tiến hành kiểm tra nhiệt độ với hai phòng nối bằng một đường ống, có thể tách rời và có kích thước bằng nhau. Với một máy bơm không khí, ông ta đã sơ tán một phòng rồi để cho dòng khí chảy từ căn phòng khác. Ông lưu ý nhiệt độ tăng lên trong quá trình luồng vào và giảm nhiệt độ trong khi dòng khí ra. Thử nghiệm này được thực hiện bởi James Prescott Joule năm 1845 với các phương pháp đo lường tốt hơn, kết quả của ông đã được nhập vào như là một định luật của Joule trong khoa học, đặt nền móng cho năng nội lượng của nhiệt động lực học. Tuy nhiên, nền tảng của mối quan hệ này đã được đặt ra bởi Gay-Lussac.

Gay-Lussac cũng xác định công suất nhiệt của khí ở áp suất không đổi và khối lượng liên tục. Năm 1822, ông giới thiệu hằng số khí chung R từ tỷ số Cp-Cv = R. Regnault sau này đã xác định được mối quan hệ chính xác hơn, vì vậy R cũng được gọi là hằng số Regnault.

Hóa vô cơ

anh Từ năm 1808, Gay-Lussac và Louis Jacques Thénard đã điều tra việc điều chế kali từ kali hydroxit bằng điện phân. Ông bị chấn thương mắt nghiêm trọng. Phải mất một năm cho đến khi tầm nhìn của ông đủ đáp ứng.

Năm 1809, Gay-Lussac và Louis Jacques Thénard tìm thấy kali amit và natri amit[8]. Năm 1810 họ tìm thấy kali peroxit và natri peroxit.

Gay-Lussac nghiên cứu iot được phát hiện bởi Bernard Courtois vào năm 1811 và cho thấy các tính chất hóa học của iot và clo tương tự nhau. Ông phát hiện ra hidro iotua và kali iođua. Ông đã xác định các trạng thái oxy hóa của axit sulfurơ (1813) và các ion nitơ. Cùng với Thénard, ông đã phát hiện ra nguyên tử bo và axit flohydric khan hiếm vào năm 1808.

Gay-Lussac đã có thể chứng minh rằng luận án của Lavoisier rằng tất cả các axit chứa oxy là không chính xác. Ông phát hiện ra rằng khí axit clohiđric không chứa oxy, có thể xác định axit hydrocyanic và hydro sulfua như axit. Vì các axit đã biết luôn chứa hydro.

Hóa hữu cơ

Cùng với Thénard, Gay-Lussac đã phát triển một bộ máy phân tích nguyên tố hữu cơ sử dụng kali clorat làm chất oxy hóa. Khối lượng khí đốt được xác định trong một ống thủy ngân, cacbon dioxit bị ràng buộc với kali hydroxit và sau đó xác định. Từ năm 1815, Gay-Lussac thay thế kali clorat bằng đồng(I) oxit[9] để phân tích nguyên tố.

Gay-Lussac cũng xác định thành phần hóa học của hydro xyanua (tạo ra từ hydro và xyanua)[10], xyanogen clorua, etanol và dietyl ete. Ông cũng xác định quá trình lên men.[11]

Cùng với Justus von Liebig, Gay-Lussac khảo sát bạc fulminic. Năm 1828, chất clo hoạt động trên chất béo và sáp, nhận ra sự trao đổi hydro với clo.[12]

Hóa phân tích

Gay-Lussac đã phát triển một phương pháp để xác định ancol và phương pháp thể tích để xác định hàm lượng bạc. Ông cũng giới thiệu phân tích chuẩn độ[13].

Hóa kỹ thuật

Để nắm bắt khí nitơ trong sản xuất axit sulfuric, ông đã phát triển tháp Gay Lussac.