Джон Дальтон: открытие атома

Еще древние греки предполагали, что каждая форма материи может быть разбита на более мелкие части. Они назвали ту самую маленькую частицу, которая больше не могла быть разбита на более мелкие части, атомом.

Галилей и Ньютон использовали термин «атом» одинаково. Роберт Бойль и Антуан Лавуазье были первыми, кто использовал слово «элемент» для описания одного из недавно открытых химических веществ. Вся эта работа, однако, была основана на общей философской теории, а не на научных наблюдениях и доказательствах. Доказательства существования атома обнаружил лишь Джон Дальтон.

Джон Дальтон родился в 1766 году недалеко от Манчестера (Англия), и получил строгое воспитание квакеров. С небольшим формальным образованием он провел 20 лет, изучая метеорологию и преподавая в религиозных школах колледжа. Ближе к концу этого периода Дальтон присоединился и представил Философскому обществу различные документы. К ним относятся документы о барометре, термометре, гигрометре, количестве осадков, образовании облаков, испарении, атмосферной влажности и точке росы. В каждом документе были представлены новые теории и передовые результаты исследований.

Дальтон быстро прославился своим новаторским мышлением и полностью переключился на научные исследования. В 1801 году он переключил свое внимание с изучения атмосферных газов на химические соединения. Дальтон не имел опыта или обучения химии. Тем не менее, он уверенно работал в своих исследованиях.

К этому времени было обнаружено почти 50 химических элементов - металлы, газы и неметаллы. Но ученые, изучающие химию, были озадачены фундаментальным вопросом, на который они не могли ответить: как элементы на самом деле объединялись, образуя тысячи соединений, которые можно найти на Земле? Например, как водород (газ) соединяется с кислородом (другой газ), образуя воду (жидкость)? Кроме того, почему ровно один грамм водорода всегда соединяется с ровно восемью граммами кислорода, образуя воду - никогда больше, никогда меньше?

Дальтон изучил все химические реакции, которые он мог найти (или создать), пытаясь разработать общую теорию о том, как ведет себя фундаментальная частица каждого элемента. Он сравнил вес каждого химического вещества и вероятную атомную структуру каждого элемента в каждом соединении. После года обучения ученый решил, что эти соединения были определены простыми числовыми соотношениями по весу. Это решение позволило ему вывести количество частиц каждого элемента в различных известных соединениях (вода, эфир и т.д.).

Дальтон предположил, что каждый элемент состоит из крошечных неразрушимых частиц, которые объединяются с другими элементами в соединения. Он использовал древнегреческое слово «атом» для этих частиц. Но теперь это имело особый химический смысл.

Дальтон показал, что все атомы любого одного элемента были идентичны, так что любой из них мог соединиться с атомами какого-либо другого элемента с образованием известных химических соединений. Каждое соединение должно было иметь фиксированное количество атомов каждого элемента. Эти фиксированные отношения никогда не менялись. Он сделал вывод, что соединения будут состоять из минимально возможного числа атомов каждого элемента. Таким образом, вода не была бы H 4 O 2, потому что H 2 O был проще и имел одинаковое соотношение атомов водорода и кислорода.

Далтон был первым, кто использовал буквенные символы (H, O и т.д.) Для представления различных элементов. Ученые с готовностью приняли теории и открытия Далтона, и его концепции быстро распространились по всей западной науке. Мы все еще используем его концепцию атома сегодня.

Фото: fishki.net