atoomtheorie – dat wil zeggen, de overtuiging dat alle materie bestaat uit kleine, ondeelbare elementen-heeft zeer diepe wortels. Aanvankelijk verscheen de theorie in duizenden jaren geleden in Griekse en Indiase teksten als een filosofisch idee. Echter, het werd niet wetenschappelijk omarmd tot de 19e eeuw, toen een evidence-based benadering begon te onthullen hoe het atomaire model eruit zag.het was in deze tijd dat John Dalton, een Engelse chemicus, meteoroloog en natuurkundige, een reeks experimenten begon die zouden uitmonden in het voorstellen van de theorie van de atomaire composities – die later bekend zou staan als Dalton ‘ s atomaire theorie – die een van de hoekstenen van de moderne fysica en chemie zou worden.

naast het creëren van een model voor atomaire interacties, wordt John Dalton ook gecrediteerd met het ontwikkelen van wetten om te begrijpen hoe gassen werken. Na verloop van tijd zou dit hem ertoe brengen dingen te concluderen over hoe atomen op elkaar inwerken, het gewicht van atomen, en wetten te ontwerpen die atoomtheorie als wetenschappelijke discipline vaststellen.

Dalton ‘ s Gas wetten:

Dalton kwam met zijn theorie van atomen als resultaat van zijn onderzoek naar gassen. Dit begon in 1800, toen Dalton secretaris werd van de Manchester Literary and Philosophical Society. Dalton begon een reeks essays in te dienen die zijn experimenten schetsten over de vorming van gemengde gassen, waaronder de druk van stoom en andere dampen bij verschillende temperaturen, bij verdamping. en over de thermische uitzetting van gassen.in zijn essays beschreef Dalton experimenten waarin hij probeerde de stoomdruk te bepalen op verschillende punten tussen 0 en 100 °C (32 en 212 °F). Op basis van zijn waarnemingen van zes verschillende vloeistoffen, concludeerde Dalton dat de variatie van dampdruk voor alle vloeistoffen gelijkwaardig was, voor dezelfde variatie van temperatuur, en dezelfde damp van een bepaalde druk.

hij concludeerde ook dat alle elastische vloeistoffen onder dezelfde druk gelijkmatig uitzetten wanneer warmte wordt toegepast. Verder merkte hij op dat Voor een bepaalde uitzetting van kwik (dat wil zeggen waargenomen temperatuurstijging met behulp van een kwikthermometer), dat de overeenkomstige uitzetting van lucht proportioneel minder is, hoe hoger de temperatuur gaat.

Dit werd de basis als Dalton ‘ s Law (aka. Dalton ‘ s law of partial pressures), waarin staat dat in een mengsel van niet-reagerende gassen de totale uitgeoefende druk gelijk is aan de som van de partiële drukken van de afzonderlijke gassen.

Dalton ‘ s atoomtheorie:

in de loop van dit onderzoek naar gassen ontdekte Dalton ook dat bepaalde gassen slechts in bepaalde verhoudingen konden worden gecombineerd, zelfs als twee verschillende verbindingen hetzelfde gemeenschappelijke element of groep elementen deelden.deze experimenten waren gebaseerd op twee theorieën die tegen het einde van de 18e eeuw naar voren waren gekomen en die betrekking hadden op chemische reacties. De eerste was de wet van behoud van massa, geformuleerd door Antoine Lavoisier in 1789, die stelt dat de totale massa in een chemische reactie constant blijft – dat wil zeggen dat de reagentia dezelfde massa hebben als de producten.de tweede was de wet van bepaalde proporties, voor het eerst bewezen door de Franse chemicus Joseph Louis Proust in 1799. Deze wet stelt dat als een verbinding wordt opgesplitst in bestanddelen, de massa ‘ s van de bestanddelen altijd dezelfde verhoudingen zullen hebben, ongeacht de hoeveelheid of de bron van de oorspronkelijke stof.

door deze wetten te bestuderen en hierop voort te bouwen, ontwikkelde Dalton zijn wet van meerdere proporties. Deze wet stelt dat als twee elementen kunnen worden gecombineerd om een aantal mogelijke samenstellingen te vormen, dan zullen de verhoudingen van de massa ‘ s van het tweede element, die combineren met een vaste massa van het eerste element, verhoudingen van kleine gehele getallen zijn.

met andere woorden, elementen combineren op atomair niveau in vaste verhoudingen die van nature verschillen op basis van de verbindingen die worden gecombineerd, vanwege hun unieke atoomgewichten. De bevindingen werden de basis van Dalton ‘ s atomaire wetten of Model, dat zich richt op vijf basisstellingen. T

de toestand dat elementen, in hun zuiverste toestand, bestaan uit deeltjes die atomen worden genoemd; dat atomen van een specifiek element allemaal hetzelfde zijn, tot op het allerlaatste atoom; dat atomen van verschillende elementen kunnen worden onderscheiden door hun atoomgewicht; dat atomen van elementen zich verenigen om chemische verbindingen te vormen; en dat atomen niet kunnen worden gecreëerd of vernietigd in chemische reactie, alleen de groepering verandert ooit.Dalton geloofde ook dat de atoomtheorie kon verklaren waarom water verschillende gassen in verschillende verhoudingen absorbeerde – zo vond hij bijvoorbeeld dat water kooldioxide veel beter absorbeerde dan stikstof. Dalton veronderstelde dat dit te wijten was aan de verschillen in Massa en complexiteit van de respectieve deeltjes van de gassen.

in feite was het juist deze observatie die verondersteld wordt de eerste keer te zijn dat Dalton zinspeelde op het veronderstelde bestaan van atomen. In de paper which address gas absorption in water, die voor het eerst werd gepubliceerd in 1805, schreef hij:

“Why does not water admit its bulk of every kind of gas alike? Deze vraag heb ik naar behoren overwogen, en hoewel ik niet in staat ben mezelf volledig te bevredigen, ben ik er bijna van overtuigd dat de omstandigheid afhangt van het gewicht en het aantal van de uiteindelijke deeltjes van de verschillende gassen.”

Dalton stelde voor dat elk chemisch element bestaat uit atomen van een enkel, uniek type, en hoewel ze niet met chemische middelen kunnen worden veranderd of vernietigd, kunnen ze combineren tot complexere structuren (d.w.z. chemische verbindingen). Dit markeerde de eerste echt wetenschappelijke theorie van het atoom, sinds Dalton zijn conclusies bereikte door experimenten en onderzoek van de resultaten op een empirische manier.

Dalton en atoomgewichten:

Dalton ‘ s begon ook met het bestuderen van atoomgewichten gebaseerd op de massaverhoudingen waarin ze gecombineerd werden, met het waterstofatoom als standaard. Dalton werd echter beperkt door de ruwheid van zijn laboratoriuminstrumenten en het feit dat hij zich niet kon voorstellen dat de atomen van bepaalde elementen in moleculaire vorm bestaan, zoals zuivere zuurstof (O2).

hij geloofde ook dat de eenvoudigste verbinding tussen twee elementen altijd één atoom per atoom is. Dit werd het best geïllustreerd in hoe hij dacht dat de chemische formule voor water HO was, niet H2O.

In 1803 presenteerde Dalton mondeling zijn eerste lijst van relatieve atoomgewichten voor een aantal stoffen. Dit artikel werd gepubliceerd in 1805, maar hij besprak daar niet precies hoe hij aan deze cijfers kwam. In 1807 werd zijn methode onthuld door zijn kennis Thomas Thomson, in de derde editie van Thomson ‘ s leerboek, a System of Chemistry. Tenslotte publiceerde Dalton een volledig verslag in zijn eigen boek, A New System of Chemical Philosophy, in 1808 en 1810.

wetenschappelijke fouten:

De belangrijkste fout in Dalton ‘ s theorie-d.w.z. het bestaan van zowel moleculen als atomen – werd later in 1811 in principe gecorrigeerd door Amedeo Avogadro. Avogadro stelde voor dat gelijke volumes van om het even welke twee gassen, bij gelijke temperatuur en druk, gelijke aantallen molecules bevatten. Met andere woorden, de massa van de deeltjes van een gas heeft geen invloed op het volume dat het inneemt.de wet van Avogadro stelde hem in staat de diatomaire aard van talrijke gassen af te leiden door de volumes te bestuderen waarop zij reageerden. Zo was Avogadro in staat om nauwkeuriger schattingen van de atoommassa van zuurstof en diverse andere elementen te bieden, en maakte een duidelijk onderscheid tussen moleculen en atomen. Helaas, deze en andere ontdekkingen zowel tegengesproken en verfijnde Dalton ‘ s theorieën.zo hebben wetenschappers sindsdien ontdekt dat het atoom – ooit beschouwd als het kleinste deel van de materie – in feite kan worden onderverdeeld in nog kleinere elementaire deeltjes. En terwijl Dalton atomen zag als een enkele entiteit zonder scheiding tussen positieve, negatieve en neutrale ladingen, vervolg experimenten door J.J. Thomson, Ernest Rutherford en Neils Bohr onthulden een complexere structuur aan het atoom.

deze theorieën werden later gevalideerd door waarnemingen met de elektronenmicroscoop. We weten ook dat atoomgewicht een product is van de structuur van de atomen zelf. Daarom wordt Dalton ‘ s atomaire Model, in zijn zuiverste vorm, nu alleen als geldig beschouwd voor chemische reacties. Dit doet echter niets af aan Daltons bijdrage aan de moderne wetenschap.voor zijn tijd was het atoom niet meer dan een filosofische constructie die werd doorgegeven uit de klassieke oudheid. Dalton ’s baanbrekende werk maakte niet alleen de theorie werkelijkheid, maar leidde tot vele andere ontdekkingen, zoals Einsteins relativiteitstheorie en Planck’ s kwantumtheorie – twee studiegebieden die de basis vormen van ons moderne begrip van de kosmos.

we hebben veel interessante artikelen geschreven over atoomtheorie hier op Universe today. Hier is er een over het aantal atomen in het universum, wat zijn de Delen van het atoom? Wie Was Democritus?, Bohr ‘ s Atomic Model, en Wat Is de Pudding pudding Model?

als u meer wilt weten over Dalton ’s model, bekijk dan het artikel van Central Queensland University over Dalton’ s Atomic model.

Astronomy Cast heeft vele interessante afleveringen over dit onderwerp opgenomen. Bekijk ze-aflevering 138: kwantummechanica, aflevering 378: Rutherford en atomen, en aflevering 392: Het Standaard Model-Intro.