az atomelmélet – vagyis az a meggyőződés, hogy minden anyag apró, oszthatatlan elemekből áll – nagyon mély gyökerekkel rendelkezik. Kezdetben az elmélet több ezer évvel ezelőtt jelent meg görög és indiai szövegekben, mint filozófiai gondolat. A 19. századig azonban tudományosan nem fogadták el, amikor bizonyítékokon alapuló megközelítés kezdett feltárni, hogy néz ki az atommodell.

ez volt ebben Az időben, hogy John Dalton, egy angol vegyész, meteorológus, fizikus, kísérletezni kezdtek, amely csúcsosodik ki benne javasolja az elmélet az atomi kompozíciók–, amely ezt követően lenne ismert Dalton Atomi Elmélete – ez lesz az egyik sarokköve a modern fizika meg a kémia.

Az atomi kölcsönhatások modelljének létrehozásán túl John Daltonnak jóvá kell hagynia a gázok működésének megértésére vonatkozó törvények kidolgozását is. Az idő, ez járna neki, hogy kössön dolgot arról, hogyan atomok kapcsolatba, a tömeg az atomok, illetve design törvények megállapítása atomi elmélete, mint tudományág.

Dalton Gáztörvényei:

Dalton a gázokkal kapcsolatos kutatásai eredményeként jött létre atomelméletével. Ez 1800-ban kezdődött, amikor Dalton a Manchester irodalmi és Filozófiai Társaság titkára lett. Míg ott, Dalton kezdett benyújtott egy sor esszét, amely felvázolta kísérleteit az alkotmány vegyes gázok, beleértve a nyomás a gőz és más gőzök különböző hőmérsékleteken, a párolgás. a gázok hőtágulása.

esszéiben Dalton olyan kísérleteket írt le, amelyekben igyekezett megállapítani a gőz nyomását különböző pontokon 0 és 100 °C (32 és 212 °F) között. Hat különböző folyadék megfigyelései alapján Dalton arra a következtetésre jutott, hogy a gőznyomás változása minden folyadék esetében egyenértékű, ugyanazon hőmérsékletváltozásnál, és ugyanaz a gőz az adott nyomáson.

arra a következtetésre jutott, hogy az azonos nyomás alatt lévő összes rugalmas folyadék egyenletesen bővül hő alkalmazása esetén. Továbbá megjegyezte, hogy a higany bármely adott tágulása esetén (azaz a hőmérséklet emelkedése higanyhőmérővel), hogy a levegő megfelelő kiterjedése arányosan kisebb,annál magasabb a hőmérséklet.

Ez lett Dalton törvénye (más néven. Dalton törvénye a parciális nyomásokról), amely kijelentette, hogy a nem reagáló gázok keverékében a kifejtett teljes nyomás megegyezik az egyes gázok parciális nyomásának összegével.

Dalton atomelmélete:

a gázokkal kapcsolatos kutatás során Dalton azt is felfedezte, hogy bizonyos gázokat csak bizonyos arányban lehet kombinálni, még akkor is, ha két különböző vegyület ugyanazt a közös elemet vagy elemcsoportot osztja meg.

ezek a kísérletek két elméletre épültek, amelyek a 18. század vége felé merültek fel, amelyek kémiai reakciókkal foglalkoztak. Az első a tömegmegőrzés törvénye volt, amelyet Antoine Lavoisier 1789 – ben megfogalmazott, amely kimondja, hogy a kémiai reakcióban a teljes tömeg állandó marad-azaz a reagensek tömege megegyezik a termékekkel.

a második a határozott arányú törvény volt, amelyet először Joseph Louis Proust francia kémikus bizonyított 1799-ben. Ez a törvény kimondja, hogy ha egy vegyületet alkotó elemeire bontanak, akkor az összetevők tömegei mindig azonos arányban vannak, függetlenül az eredeti anyag mennyiségétől vagy forrásától.

ezeknek a törvényeknek A tanulmányozása és rájuk építve Dalton több arányú törvényt dolgozott ki. Ez a törvény kimondja, hogy ha két elem kombinálható számos lehetséges vegyület kialakításához, akkor a második elem tömegének aránya, amely az első elem rögzített tömegével kombinálódik, kis egész számok aránya lesz.

más szavakkal, az elemek atomi szinten rögzített arányokban egyesülnek, amelyek természetesen különböznek az összekapcsolt vegyületek alapján, egyedi atomsúlyuk miatt. Az eredmények Dalton Atomtörvényeinek vagy modelljének alapjává váltak, amely öt alapvető tételre összpontosít. T

Az állam, hogy az elemek, a legtisztább állapotban, áll a részecskék, úgynevezett atom; az atom egy adott elem mind egyformák vagytok, le a legutolsó atom; az atom különböző elemeket lehet azt szét az atomi súlyok; az atomok, elemek egyesülnek, hogy formában kémiai vegyületek; valamint, hogy az atomok sem lehet létrehozott vagy megsemmisült kémiai reakció, csak a csoportosítás sem változik.

Dalton azt is hitte, hogy az atomelmélet megmagyarázza, hogy a víz miért szívta fel a különböző gázokat különböző arányban – például azt találta, hogy a víz sokkal jobban szívja fel a szén-dioxidot,mint a nitrogén. Dalton feltételezése szerint ennek oka a gázok részecskéinek tömegében és összetettségében mutatkozó különbségek voltak.

valójában ez a megfigyelés volt az első alkalom, hogy Dalton utalt az atomok feltételezett létezésére. A vízben való gázelnyeléssel foglalkozó, 1805-ben megjelent tanulmányban azt írta:

” miért nem ismeri el a víz mindenfajta gáz nagy részét? Ezt a kérdést kellően figyelembe vettem, és bár nem vagyok képes teljesen kielégíteni magam, majdnem meggyőztem, hogy a körülmény a több gáz végső részecskéinek súlyától és számától függ.”

Dalton azt javasolta, hogy minden kémiai elem egyetlen, egyedi típusú atomokból álljon, és bár kémiai eszközökkel nem módosíthatók vagy megsemmisíthetők, összetettebb struktúrákat (azaz kémiai vegyületeket) képezhetnek. Ez jelentette az atom első igazán tudományos elméletét, mivel Dalton az eredmények empirikus módon történő kísérletezésével és vizsgálatával vonta le következtetéseit.

Dalton és atomi súlyok:

Dalton is elkezdte tanulmányozni az atomi súlyokat azon tömegarányok alapján, amelyekben kombináltak, a standardként vett hidrogénatommal. Daltont azonban korlátozta laboratóriumi eszközeinek durvasága, valamint az a tény, hogy nem gondolta, hogy bizonyos elemek atomjai molekuláris formában léteznek, például tiszta oxigén (O2).

azt is hitte, hogy a két elem közötti legegyszerűbb vegyület mindig egy atom. Ezt legjobban illusztrálta, hogy hogyan gondolta, hogy a víz kémiai képlete HO, nem H2O.

1803-ban Dalton orálisan bemutatta első, számos anyag relatív atomsúlyainak listáját. Ezt a papírt 1805-ben tették közzé, de nem beszélt pontosan arról, hogyan szerezte meg ezeket a számokat. 1807-ben módszerét megismerte Thomas Thomson, a Thomson tankönyv harmadik kiadásában, a kémia rendszerében. Végül Dalton 1808-ban és 1810-ben saját tankönyvében, a kémiai filozófia új rendszerében tette közzé teljes beszámolóját.

Tudományos hibák:

Dalton elméletének fő hibája – azaz mind a molekulák, mind az atomok létezését-később elvben korrigálta 1811-ben Amedeo Avogadro. Az Avogadro azt javasolta, hogy a két gáz egyenlő térfogatú, egyenlő hőmérsékleten és nyomáson egyenlő mennyiségű molekulát tartalmazzon. Más szavakkal, a gáz részecskéinek tömege nem befolyásolja az általa elfoglalt térfogatot.

Avogadro törvénye lehetővé tette számára, hogy számos gáz diatómiai természetét levezetje annak a térfogatnak a tanulmányozásával, amelyen reagáltak. Így az Avogadro pontosabb becsléseket tudott adni az oxigén atomtömegéről és más elemekről, és egyértelmű különbséget tett a molekulák és az atomok között. Sajnos ezek és más felfedezések egyaránt ellentmondtak és finomították Dalton elméleteit.

például a tudósok azóta felfedezték, hogy az atom – amint azt az anyag legkisebb részének gondolták – valójában még kisebb elemi részecskékre osztható. És mivel Dalton atomokként egyetlen entitásként fogant fel, és nincs elválasztás a pozitív, negatív és semleges töltések között, J későbbi kísérletei.J. Thomson, Ernest Rutherford és Neils Bohr egy összetettebb szerkezetet tártak fel az atom számára.

ezeket az elméleteket később az elektronmikroszkóppal végzett megfigyelések igazolták. Azt is tudjuk, hogy az atomtömeg maguk az atomok szerkezetének terméke. Ezért Dalton atommodelljét, a legtisztább formában, most csak a kémiai reakciókra tekintik érvényesnek. Ez azonban nem csökkenti Dalton hozzájárulását a modern tudományhoz.

korát megelőzően az atom alig volt több, mint a klasszikus ókorból átadott filozófiai konstrukció. Dalton úttörő munkája nemcsak valósággá tette az elméletet, hanem számos más felfedezéshez vezetett, például Einstein relativitáselméletéhez és Planck kvantumelméletéhez – két olyan tanulmányi területhez, amelyek a kozmosz modern megértésének alapját képezik.

számos érdekes cikket írtunk az atomelméletről itt, a mai univerzumban. Itt van egy az atomok számáról az univerzumban, melyek az Atom részei? Ki Volt Democritus? Bohr Atommodellje, és mi a Szilvapuding modell?

Ha többet szeretne megtudni Dalton modelljéről, nézze meg a Central Queensland Egyetem cikkét Dalton Atommodelljéről.

az Astronomy Cast számos érdekes epizódot rögzített a témában. Check them out-Episode 138: Quantum Mechanics, Episode 378: Rutherford and Atoms, and Episode 392: A Standard Modell-Intro.