teoria atomică – adică credința că toată materia este compusă din elemente mici, indivizibile – are rădăcini foarte adânci. Inițial, teoria a apărut în urmă cu mii de ani în textele grecești și indiene ca idee filosofică. Cu toate acestea, nu a fost îmbrățișat științific până în secolul al 19-lea, când o abordare bazată pe dovezi a început să dezvăluie cum arăta modelul atomic.în acest moment, John Dalton, chimist, meteorolog și fizician englez, a început o serie de experimente care au culminat cu propunerea teoriei compozițiilor atomice – care ulterior va fi cunoscută sub numele de teoria atomică a lui Dalton – care va deveni una dintre pietrele de temelie ale fizicii și chimiei moderne. dincolo de crearea unui model pentru interacțiunile atomice, John Dalton este, de asemenea, creditat cu dezvoltarea legilor pentru înțelegerea modului în care funcționează gazele. În timp, acest lucru l-ar determina să concluzioneze lucruri despre modul în care atomii au interacționat, greutatea atomilor și să proiecteze legi care stabilesc teoria atomică ca disciplină științifică.

legile gazelor lui Dalton:

Dalton a venit cu teoria atomilor ca rezultat al cercetărilor sale în domeniul gazelor. Acest lucru a început în 1800, când Dalton a devenit secretar al Societății Literare și filosofice din Manchester. În timp ce era acolo, Dalton a început să prezinte o serie de eseuri care au subliniat experimentele sale privind constituirea gazelor mixte, inclusiv presiunea aburului și a altor vapori la temperaturi diferite, asupra evaporării. și pe expansiunea termică a gazelor.

în eseurile sale, Dalton a descris experimente în care a căutat să stabilească presiunea aburului în diferite puncte cuprinse între 0 și 100 ct (32 și 212 CTF). Pe baza observațiilor sale asupra a șase lichide diferite, Dalton a concluzionat că variația presiunii vaporilor pentru toate lichidele era echivalentă, pentru aceeași variație a temperaturii și aceeași vapori a oricărei presiuni date.

el a concluzionat, de asemenea, că toate fluidele elastice sub aceeași presiune se extind în mod egal atunci când se aplică căldură. Mai mult, el a observat că pentru orice expansiune dată a mercurului (adică creșterea notată a temperaturii folosind un termometru cu mercur), că expansiunea corespunzătoare a aerului este proporțional mai mică, cu cât temperatura este mai mare.

aceasta a devenit baza ca Legea lui Dalton (aka. Legea presiunilor parțiale a lui Dalton), care afirma că într-un amestec de gaze care nu reacționează, presiunea totală exercitată este egală cu suma presiunilor parțiale ale gazelor individuale.

Teoria atomică a lui Dalton:

în cursul acestei cercetări privind gazele, Dalton a descoperit, de asemenea, că anumite gaze pot fi combinate doar în anumite proporții, chiar dacă doi compuși diferiți împărtășesc același element comun sau grup de elemente.

aceste experimente s-au bazat pe două teorii care au apărut aproape de sfârșitul secolului al 18-lea care se ocupau de reacțiile chimice. Prima a fost legea conservării masei, formulată de Antoine Lavoisier în 1789, care afirmă că masa totală într – o reacție chimică rămâne constantă-adică că reactanții au aceeași masă ca și produsele.a doua a fost Legea proporțiilor definite, dovedită pentru prima dată de chimistul francez Joseph Louis Proust în 1799. Această lege prevede că, dacă un compus este împărțit în elementele sale constitutive, atunci masele constituenților vor avea întotdeauna aceleași proporții, indiferent de cantitatea sau sursa substanței originale.

studiind aceste legi și construind pe ele, Dalton și-a dezvoltat Legea de proporții multiple. Această lege prevede că, dacă două elemente pot fi combinate pentru a forma un număr de compuși posibili, atunci raporturile maselor celui de-al doilea element, care se combină cu o masă fixă a primului element, vor fi raporturi de numere întregi mici.

cu alte cuvinte, elementele se combină la nivel atomic în raporturi fixe care diferă în mod natural în funcție de compușii combinați, datorită greutăților lor atomice unice. Descoperirile au devenit baza legilor sau modelului Atomic al lui Dalton, care se concentrează pe cinci teoreme de bază. T

Starea că elementele, în starea lor cea mai pură, constau din particule numite atomi; că atomii unui element specific sunt toți la fel, până la ultimul atom; că atomii diferitelor elemente pot fi deosebiți prin greutățile lor atomice; că atomii elementelor se unesc pentru a forma compuși chimici; și că atomii nu pot fi creați sau distruși în reacție chimică, doar gruparea se schimbă vreodată.Dalton credea, de asemenea, că teoria atomică ar putea explica de ce apa a absorbit diferite gaze în proporții diferite – de exemplu, el a descoperit că apa a absorbit dioxidul de carbon mult mai bine decât a absorbit azotul. Dalton a emis ipoteza că acest lucru se datorează diferențelor de masă și complexitate a particulelor respective ale gazelor.

de fapt, tocmai această observație se crede că este prima dată când Dalton a sugerat presupusa existență a atomilor. În lucrarea care a abordat absorbția gazelor în apă, care a fost publicată pentru prima dată în 1805, el a scris:

„de ce apa nu admite cea mai mare parte a oricărui tip de gaz la fel? Această întrebare am luat-o în considerare în mod corespunzător și, deși nu sunt în stare să mă satisfac complet, sunt aproape convins că circumstanța depinde de greutatea și numărul particulelor finale ale mai multor gaze.”Dalton a propus că fiecare element chimic este compus din atomi de un singur tip unic și, deși nu pot fi modificați sau distruși prin mijloace chimice, se pot combina pentru a forma structuri mai complexe (adică compuși chimici). Aceasta a marcat prima teorie cu adevărat științifică a atomului, deoarece Dalton a ajuns la concluziile sale prin experimentarea și examinarea rezultatelor într-un mod empiric.

Dalton și greutățile atomice:

Dalton a început, de asemenea, să studieze greutățile atomice pe baza raporturilor de masă în care s-au combinat, cu atomul de hidrogen luat ca standard. Cu toate acestea, Dalton a fost limitat de cruzimea instrumentelor sale de laborator și de faptul că nu a conceput că atomii anumitor elemente există în formă moleculară, cum ar fi oxigenul pur (O2).

el credea, de asemenea, că cel mai simplu compus dintre oricare două elemente este întotdeauna un atom fiecare. Acest lucru a fost cel mai bine ilustrat în modul în care el credea că formula chimică pentru apă era HO, nu H2O.

în 1803, Dalton a prezentat Oral prima sa listă de greutăți atomice relative pentru o serie de substanțe. Această lucrare a fost publicată în 1805, dar nu a discutat acolo exact cum a obținut aceste cifre. În 1807, metoda sa a fost dezvăluită de cunoștința sa Thomas Thomson, în a treia ediție a manualului lui Thomson, un sistem de Chimie. În cele din urmă, Dalton a publicat o relatare completă în propriul său manual, un nou sistem de filozofie chimică, în 1808 și 1810.

defecte științifice:

principalul defect al teoriei lui Dalton – adică. existența atât a moleculelor, cât și a atomilor – a fost corectată ulterior în principiu în 1811 de Amedeo Avogadro. Avogadro a propus ca volume egale de oricare două gaze, la temperatură și presiune egale, să conțină un număr egal de molecule. Cu alte cuvinte, masa particulelor unui gaz nu afectează volumul pe care îl ocupă.legea lui Avogadro i-a permis să deducă natura diatomică a numeroaselor gaze prin studierea volumelor la care au reacționat. Astfel, Avogadro a fost capabil să ofere estimări mai precise ale masei atomice a oxigenului și a altor elemente și a făcut o distincție clară între molecule și atomi. Din păcate, aceste și alte descoperiri au contrazis și au rafinat teoriile lui Dalton.

de exemplu, oamenii de știință au descoperit de atunci că atomul – cândva considerat a fi cea mai mică parte a materiei – poate fi de fapt împărțit în particule elementare și mai mici. Și în timp ce Dalton a conceput ca atomi ca o singură entitate fără separare între sarcini pozitive, negative și neutre, experimentele ulterioare ale lui J.J. Thomson, Ernest Rutherford și Neils Bohr au dezvăluit atomului o structură mai complexă.

aceste teorii au fost validate ulterior prin observații făcute cu microscopul electronic. De asemenea, știm că greutatea atomică este un produs al structurii atomilor înșiși. Prin urmare, modelul Atomic al lui Dalton, în forma sa cea mai pură, este acum considerat valabil doar pentru reacțiile chimice. Cu toate acestea, acest lucru nu diminuează contribuția lui Dalton la știința modernă.

înainte de vremea sa, atomul era puțin mai mult decât o construcție filosofică transmisă din Antichitatea clasică. Munca inovatoare a lui Dalton nu numai că a făcut teoria o realitate, dar a dus la multe alte descoperiri, cum ar fi teoria relativității a lui Einstein și teoria cuantică a lui Planck – două domenii de studiu care stau la baza înțelegerii noastre moderne a cosmosului.am scris multe articole interesante despre teoria atomică aici la Universe today. Iată unul despre numărul de atomi din Univers, care sunt părțile atomului?, Cine A Fost Democrit?, Modelul Atomic al lui Bohr și care este modelul de budincă de prune?

Dacă doriți să aflați mai multe despre modelul lui Dalton, consultați articolul de la Universitatea Centrală din Queensland despre modelul Atomic al lui Dalton.

Astronomy Cast a înregistrat multe episoade interesante pe această temă. Verificați-le-episodul 138: mecanica cuantică, Episodul 378: Rutherford și atomii și episodul 392: Modelul Standard-Intro.