atomová teorie-tedy přesvědčení, že veškerá hmota je složena z drobných, nedělitelných prvků-má velmi hluboké kořeny. Zpočátku se teorie objevila před tisíci lety v řeckých a indických textech jako filozofická myšlenka. Nicméně, to nebylo objal vědecky až do 19. století, kdy se přístup založený na důkazech začal odhalit, co atomic model vypadal.

To bylo v tomto okamžiku že John Dalton, anglický chemik, meteorolog a fyzik, začal sérii experimentů, které by měly vyústit v něm navrhuje teorii atomové skladby – které poté by být známý jako Daltonova Atomová Teorie – že by se stala jedním z pilířů moderní fyziky a chemie.

kromě vytvoření modelu pro atomové interakce je John Dalton také připočítán s vývojem zákonů pro pochopení toho, jak plyny fungují. Časem by ho to vedlo k závěru o tom, jak atomy interagovaly, hmotnost atomů, a navrhnout zákony, které zakládají atomovou teorii jako vědeckou disciplínu.

Daltonovy plynové zákony:

Dalton přišel se svou teorií atomů jako výsledek svého výzkumu plynů. Začalo to v roce 1800, kdy se Dalton stal tajemníkem Manchesterské literární a filozofické společnosti. Zatímco tam, Dalton začal předložené sérii esejů, které je uvedeno jeho experimenty na ústavu smíšené plyny, včetně tlaku páry a jiných par při různých teplotách, na odpařování. a na tepelnou roztažnost plynů.

ve svých esejích Dalton popsal experimenty, ve kterých se snažil zjistit tlak páry v různých bodech mezi 0 a 100 °C (32 a 212 °F). Na základě svého pozorování šesti různých kapalin, Dalton k závěru, že odchylka tlaku par pro všechny kapaliny byla ekvivalentní, pro stejnou změnu teploty, a stejné páry daném tlaku.

také dospěl k závěru, že všechny elastické tekutiny pod stejným tlakem se při aplikaci tepla rozšiřují stejně. Dále poznamenal, že pro dané rozšíření rtuti (tj. poznamenal nárůst teploty pomocí rtuťový teploměr), že odpovídající expanze vzduchu je proporcionálně menší, čím vyšší je teplota jde.

toto se stalo základem jako Daltonův zákon (aka. Daltonův zákon parciálních tlaků), který uvedl, že ve směsi non-reagující plyny, celkový tlak je roven součtu parciálních tlaků jednotlivých plynů.

Daltonova atomová teorie:

V průběhu tohoto výzkumu plyny, Dalton také zjistil, že některé plyny mohou být pouze v kombinaci v určitém poměru, i když dvě různé sloučeniny sdílejí stejný společný prvek nebo skupinu prvků.

tyto experimenty byly postaveny na dvou teoriích, které se objevily na konci 18. století a zabývaly se chemickými reakcemi. Prvním byl zákon zachování hmoty, formulovaný Antoinem Lavoisierem v roce 1789, který uvádí, že celková hmotnost v chemické reakci zůstává konstantní-tj. že reaktanty mají stejnou hmotnost jako produkty.

druhým byl zákon definitivních rozměrů, který poprvé prokázal francouzský chemik Joseph Louis Proust v roce 1799. Tento zákon stanoví, že pokud sloučenina je rozbité dolů do jeho základní prvky, pak masy voličů, bude mít vždy stejné proporce, bez ohledu na množství nebo zdroj původní látky.

studoval tyto zákony a stavěl na nich, Dalton vyvinul svůj zákon více proporcí. Tento zákon říká, že pokud dva prvky mohou být kombinovány k vytvoření několika možných sloučenin, pak poměr hmotností druhý prvek, který v kombinaci s pevné hmoty z první prvek, budou poměry malých celých čísel.

jinými slovy, prvky se kombinují na atomové úrovni v pevných poměrech, které se přirozeně liší na základě sloučenin, které jsou kombinovány, díky své jedinečné atomové hmotnosti. Zjištění se stala základem Daltonových atomových zákonů nebo modelu, který se zaměřuje na pět základních vět. T

stát, že se prvky, ve své nejčistší podobě, se skládají z částic zvaných atomy, které atomy určitého prvku jsou všechny stejné, až na poslední atom; že atomy různých prvků může být řečeno, od sebe podle jejich atomové hmotnosti; že atomy prvků spojit se tvořit chemické sloučeniny; a že atomy mohou být vytvořeny ani zničena v chemické reakci, pouze seskupení někdy změní.

Dalton také věřil, že atomová teorie může vysvětlit, proč voda absorbovala různé plyny v různých poměrech – například zjistil, že voda absorbovala oxid uhličitý mnohem lépe než absorbovala dusík. Dalton předpokládal, že to bylo způsobeno rozdíly v hmotnosti a složitosti příslušných částic plynů.

ve skutečnosti se předpokládá, že právě toto pozorování bylo poprvé, co Dalton naznačil předpokládanou existenci atomů. V papíru, který se zabýval absorpci plynu ve vodě, který byl poprvé publikován v roce 1805 napsal:

„Proč není voda přiznat svou část každý druh plynu podobně? Tuto otázku jsem řádně zvážit, a i když nejsem schopen uspokojit sebe, úplně jsem téměř přesvědčen, že okolnost, závisí na hmotnosti a počtu konečný částice z několika plynů.“

Dalton navrhla, že každý chemický prvek je složen z atomů jediného, jedinečného typu, a ačkoli oni nemohou být změněna či zničena chemickými prostředky, mohou spojit, vytvářet složitější struktury (např. chemické sloučeniny). To znamenalo první skutečně vědeckou teorii atomu, protože Dalton dospěl ke svým závěrům experimentováním a zkoumáním výsledků empirickým způsobem.

Dalton A Atomová hmotnost:

Dalton je také začal studovat atomové hmotnosti založen na hmotnostní poměr, v němž jsou kombinovány s atom vodíku přijata jako standard. Nicméně, Dalton byl omezen hrubost jeho laboratorní přístroje a skutečnost, že on si představit, že atomech jistých prvků, které existují v molekulární formě, jako čistý kyslík (O2).

on také věřil, že nejjednodušší sloučenina mezi dvěma prvky je vždy jeden atom každý. Byl to nejlépe dokládá, jak on si myslel, že chemický vzorec pro vodu byl HO, není H2O.

V roce 1803, Dalton ústně představil svou první seznam relativní atomové hmotnosti pro řadu látek. Tento dokument byl publikován v roce 1805, ale on tam nehovořil přesně o tom, jak získal tyto údaje. V roce 1807, jeho metoda byla odhalena jeho známým Thomasem Thomsonem, ve třetím vydání Thomsonovy učebnice, systém chemie. Nakonec Dalton publikoval celý účet ve své vlastní učebnici, nový systém chemické filozofie, v letech 1808 a 1810.

vědecké nedostatky:

hlavní chyba v Daltonově teorii-tj. existenci molekul i atomů později v zásadě korigoval v roce 1811 Amedeo Avogadro. Avogadro navrhl, že stejné objemy jakýchkoli dvou plynů, při stejné teplotě a tlaku, obsahují stejný počet molekul. Jinými slovy, hmotnost částic plynu neovlivňuje objem, který zabírá.

Avogadrův zákon mu umožnil odvodit diatomickou povahu četných plynů studiem objemů, při kterých reagovaly. Avogadro tak dokázal nabídnout přesnější odhady atomové hmotnosti kyslíku a různých dalších prvků a jasně rozlišoval mezi molekulami a atomy. Bohužel, tyto a další objevy jsou v rozporu s Daltonovými teoriemi.

vědci například od té doby zjistili, že atom-kdysi považovaný za nejmenší část hmoty-lze ve skutečnosti rozdělit na ještě menší elementární částice. A zatímco Dalton koncipován jako atomy jako jediná entita bez oddělení mezi kladnými, zápornými a neutrálními náboji, následné experimenty J.J.Thomson, Ernest Rutherford a Neils Bohr odhalili složitější strukturu atomu.

Tyto teorie byly později potvrzeny pozorování pomocí elektronového mikroskopu. Víme také, že atomová hmotnost je produktem struktury samotných atomů. Proto je Daltonův atomový Model ve své nejčistší podobě nyní považován za platný pouze pro chemické reakce. To však nezmenšuje Daltonův příspěvek k moderní vědě.

před svou dobou byl atom o něco víc než filozofický konstrukt předávaný z klasického starověku. Dalton je průkopnická práce nejen z teorie reality, ale vedlo to k mnoha dalšími objevy, jako je Einsteinova teorie relativity a Planckovy kvantové teorie – dva obory, které tvoří základ naší moderní chápání kosmu.

napsali jsme mnoho zajímavých článků o atomové teorii zde na Universe today. Zde je jeden o počtu atomů ve vesmíru, jaké jsou části atomu?, Kdo Byl Democritus? Bohrův atomový Model a jaký je model švestkového pudinku?

Pokud se chcete dozvědět více o Daltonově modelu, podívejte se na článek z Central Queensland University o Daltonově atomovém modelu.

astronomické obsazení zaznamenalo mnoho zajímavých epizod na toto téma. Podívejte se na ně-epizoda 138: kvantová mechanika, epizoda 378: Rutherford a atomy a epizoda 392: Standardní Model-Intro.