بیوگرافی جان دالتون. جان دالتون

جان دالتون(6 سپتامبر 1766 - 27 ژوئیه 1844) یک معلم استانی انگلیسی، شیمیدان، هواشناس، طبیعت شناس و کواکر بود. یکی از مشهورترین و معتبرترین دانشمندان زمان خود که به دلیل کارهای نوآورانه خود در زمینه های مختلف دانش شهرت فراوانی یافت. او اولین کسی بود (1794) که تحقیقاتی انجام داد و نقص بینایی را که خودش از آن رنج می‌برد توصیف کرد - کوررنگی که بعداً به افتخار او کوررنگی نامیده شد. قانون فشارهای جزئی (قانون دالتون) (1801)، قانون انبساط یکنواخت گازها هنگام گرم شدن (1802)، قانون حلالیت گازها در مایعات (قانون هنری دالتون) را کشف کرد. قانون نسبت های چندگانه (1803) را ایجاد کرد، پدیده پلیمریزاسیون را کشف کرد (با استفاده از مثال اتیلن و بوتیلن)، مفهوم "وزن اتمی" را معرفی کرد، اولین کسی بود که وزن اتمی (جرم) تعدادی از عناصر را محاسبه کرد. و اولین جدول وزن اتمی نسبی آنها را تهیه کرد و بدین وسیله شالوده ساختار نظریه اتمی ماده را پی ریزی کرد.

استاد کالج منچستر، دانشگاه آکسفورد (1793)، عضو آکادمی علوم فرانسه (1816)، رئیس انجمن ادبی و فلسفی منچستر (از 1817)، عضو انجمن سلطنتی لندن (1822) و انجمن سلطنتی ادینبورگ (1835)، برنده مدال سلطنتی (1826).

جوانان

جان دالتون در خانواده ای کویکر در ایگلزفیلد، شهرستان کامبرلند به دنیا آمد. پسر یک خیاط، تنها در سن 15 سالگی بود که با برادر بزرگترش جاناتان در مدرسه کویکر در شهر کندال شروع به تحصیل کرد. در سال 1790، دالتون کم و بیش در مورد تخصص آینده خود تصمیم گرفته بود، انتخاب بین حقوق و پزشکی، اما برنامه های او بدون شور و شوق برآورده شد - والدین مخالف او قاطعانه مخالف تحصیل در دانشگاه های انگلیسی بودند. دالتون مجبور شد تا بهار 1793 در کندال بماند و پس از آن به منچستر نقل مکان کرد و در آنجا با جان گاف، فیلسوف نابینا چندمتخصصی آشنا شد که بسیاری از دانش علمی خود را در یک محیط غیررسمی به او منتقل کرد. این امر دالتون را قادر ساخت تا موقعیت تدریس ریاضیات و علوم را در کالج جدید، یک آکادمی مخالف در منچستر، به دست آورد. او تا سال 1800 در این سمت باقی ماند، زمانی که وضعیت بد مالی کالج او را مجبور به استعفا کرد. او شروع به تدریس خصوصی در ریاضیات و علوم کرد.

دالتون در جوانی با پروتستان معروف ایگلزفیلد الیهو رابینسون، هواشناس و مهندس حرفه ای ارتباط نزدیک داشت. رابینسون به دالتون علاقه ای به مسائل مختلف ریاضیات و هواشناسی القا کرد. دالتون در طول زندگی خود در کندال، راه حل هایی را برای مشکلاتی که در کتاب «خاطرات خانم ها و آقایان» در نظر گرفته بود، جمع آوری کرد و در سال 1787 شروع به نگه داشتن دفتر خاطرات هواشناسی خود کرد که در آن بیش از 57 سال بیش از 200000 مشاهدات ثبت کرد. در همان دوره، دالتون نظریه گردش جوی را که قبلا توسط جورج هدلی پیشنهاد شده بود، دوباره توسعه داد. اولین انتشار این دانشمند "مشاهدات و آزمایشات هواشناسی" نام داشت که حاوی جوانه های ایده های بسیاری از اکتشافات آینده او بود. با این حال، با وجود اصالت رویکرد او، جامعه علمی توجه زیادی به آثار دالتون نشان نداد. دالتون دومین اثر مهم خود را به زبان اختصاص داد؛ این اثر با عنوان «ویژگی‌های دستور زبان انگلیسی» (1801) منتشر شد.

کور رنگی

یک فرد سالم اعداد 44 یا 49 را در اینجا می بیند، اما فرد مبتلا به دوترانوپیا، به طور معمول، چیزی نمی بیند.

دالتون برای نیمی از زندگی خود هیچ تصوری از این نداشت که بینایی او مشکلی دارد. او در رشته اپتیک و شیمی تحصیل کرد، اما به لطف علاقه اش به گیاه شناسی نقص خود را کشف کرد. این واقعیت را که او نمی توانست گل آبی را از صورتی تشخیص دهد، به سردرگمی در طبقه بندی گل ها نسبت داد و نه نقص بینایی خود. او متوجه شد که گلی که در طول روز، در نور خورشید، آبی آسمانی (یا بهتر است بگوییم، رنگی که او آسمانی می دانست)، در نور شمع قرمز تیره به نظر می رسد. او به اطرافیان خود برگشت، اما هیچ کس به جز برادرش چنین تحول عجیبی را ندید. بنابراین، دالتون متوجه شد که مشکلی در بینایی او وجود دارد و این مشکل ارثی است. در سال 1794، بلافاصله پس از ورود به منچستر، دالتون به عضویت انجمن ادبی و فلسفی منچستر (Lit & Phil) انتخاب شد و چند هفته بعد مقاله‌ای تحت عنوان «مواردی غیرمعمول درک رنگ» منتشر کرد که در آن باریکی رنگ را توضیح داد. درک برخی از افراد با تغییر رنگ ماده مایع چشم . دالتون پس از توصیف این بیماری با استفاده از مثال خود، توجه افرادی را به خود جلب کرد که تا آن لحظه متوجه ابتلا به آن نشده بودند. اگرچه توضیحات دالتون در طول زندگی اش مورد تردید قرار گرفت، اما تحقیقات دقیق او در مورد بیماری خود آنقدر بی سابقه بود که اصطلاح "کوری رنگ" به شدت به این بیماری متصل شد. در سال 1995، مطالعاتی بر روی چشم حفظ شده جان دالتون انجام شد که طی آن مشخص شد که او از نوع نادر کوررنگی - پروتانوپیا - رنج می برد. در این حالت چشم نمی تواند رنگ های قرمز، سبز و سبز-آبی را تشخیص دهد. علاوه بر بنفش و آبی، او به طور معمول فقط یک رنگ را تشخیص می داد - زرد، و در مورد آن چنین نوشت:

آن قسمت از تصویر که دیگران آن را قرمز می نامند، به نظر من مانند یک سایه یا به سادگی ضعیف است. به نظر می رسد نارنجی، سبز و زرد سایه هایی از یک رنگ هستند که از تند تا زرد کم رنگ متغیر است.

پس از این کار دالتون، ده ها اثر جدید به موضوعات مختلف اختصاص یافت: رنگ آسمان، علل منابع آب شیرین، انعکاس و شکست نور، و همچنین مواردی در زبان انگلیسی.

توسعه مفهوم اتمی

در سال 1800، دالتون دبیر انجمن ادبی و فلسفی منچستر شد و پس از آن تعدادی گزارش تحت عنوان کلی "آزمایش ها" ارائه کرد که به تعیین ترکیب مخلوط گازها، فشار بخار مواد مختلف در دماهای مختلف در خلاء اختصاص داشت. و در هوا، تبخیر مایعات، و انبساط حرارتی گازها. چهار مقاله از این قبیل در سال 1802 در Society's Reports منتشر شد. به ویژه مقدمه کار دوم دالتون قابل توجه است:

در مورد امکان انتقال هر گاز و مخلوط آنها به حالت مایع به سختی می توان تردید داشت؛ فقط باید فشار مناسبی به آنها وارد کرد یا دما را کاهش داد تا اینکه به اجزای جداگانه جدا شد.

دالتون پس از تشریح آزمایش‌هایی برای تعیین فشار بخار آب در دماهای مختلف از 0 تا 100 درجه سانتی‌گراد، به بحث در مورد فشار بخار شش مایع دیگر می‌پردازد و به این نتیجه می‌رسد که تغییر فشار بخار برای همه مواد برای تغییر یکسان در برابر است. درجه حرارت.

دالتون در چهارمین اثر خود می نویسد:

من هیچ دلیل عینی نمی بینم که این واقعیت را نادرست در نظر بگیرم که هر دو گاز (محیط الاستیک) با فشار اولیه یکسان در هنگام تغییر دما به یک اندازه منبسط می شوند. با این حال، برای هر انبساط معینی از بخار جیوه (یک محیط غیر کشسان)، انبساط هوا کمتر خواهد بود. بنابراین، یک قانون کلی که ماهیت گرما و کمیت مطلق آن را توصیف کند، باید از مطالعه رفتار محیط الاستیک استخراج شود. قوانین گاز

جوزف لوئیس گی لوساک

بنابراین، دالتون قانون گی-لوساک را که در سال 1802 منتشر شد، تأیید کرد. دالتون در عرض دو یا سه سال پس از خواندن مقالاتش، تعدادی کار در مورد موضوعات مشابه، مانند جذب گازها توسط آب و مایعات دیگر منتشر کرد (1803). در همان زمان، او قانون فشارهای جزئی، معروف به قانون دالتون را فرض کرد.

مهمترین آثار دالتون مربوط به مفهوم اتمی در شیمی است که نام او مستقیماً با آن مرتبط است. پیشنهاد شده است (توماس تامسون) که این نظریه یا از مطالعات رفتار اتیلن و متان تحت شرایط مختلف یا از تجزیه و تحلیل دی اکسید نیتروژن و مونوکسید ایجاد شده است.

مطالعه یادداشت‌های آزمایشگاهی دالتون، که در بایگانی Lit & Phil کشف شد، نشان می‌دهد که وقتی او به دنبال توضیحی برای قانون نسبت‌های چندگانه می‌گشت، دانشمند بیشتر و بیشتر به در نظر گرفتن فعل و انفعالات شیمیایی به عنوان یک عمل ابتدایی از ترکیب اتم‌هایی با جرم‌های خاص نزدیک‌تر شد. . ایده اتم ها به تدریج رشد کرد و در ذهن او قوی تر شد، که توسط حقایق تجربی به دست آمده از مطالعه جو پشتیبانی می شد. اولین آغاز این ایده را می توان در انتهای مقاله او در مورد جذب گازها (نوشته شده در 21 اکتبر 1803، منتشر شده در 1805) یافت. دالتون می نویسد:

چرا آب مانند هر گازی شکل خود را حفظ نمی کند؟ با صرف زمان زیادی برای حل این مشکل، نمی توانم با اطمینان کامل پاسخ مناسبی بدهم، اما مطمئن هستم که همه چیز به وزن و تعداد ریز ذرات موجود در ماده بستگی دارد. تعیین وزن اتمی

فهرستی از نمادهای شیمیایی عناصر منفرد و وزن اتمی آنها، که توسط جان دالتون در سال 1808 گردآوری شده است. برخی از نمادهای مورد استفاده برای نشان دادن عناصر شیمیایی در آن زمان به دوران کیمیاگری باز می گردد. این لیست را نمی توان یک "جدول تناوبی" در نظر گرفت زیرا حاوی گروه های تکرار شونده (تناوبی) از عناصر نیست. برخی از مواد عناصر شیمیایی نیستند، به عنوان مثال، آهک (موقعیت 8 در سمت چپ). دالتون وزن اتمی هر ماده را نسبت به هیدروژن به عنوان سبک ترین محاسبه کرد و فهرست خود را با جیوه به پایان رساند که به اشتباه وزن اتمی بیشتر از سرب به آن اختصاص داده شد (مورد 6 در سمت راست)

اتم ها و مولکول های مختلف در کتاب جان دالتون دوره جدید در فلسفه شیمی (1808).

دالتون برای تجسم نظریه خود از سیستم نمادهای خود استفاده کرد که در دوره جدید فلسفه شیمی نیز ارائه شده است. دالتون در ادامه تحقیقات خود پس از مدتی جدولی از وزن اتمی نسبی شش عنصر - هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، کربن، گوگرد، فسفر، با در نظر گرفتن جرم هیدروژن برابر با 1 منتشر کرد. توجه داشته باشید که دالتون این روش را با استفاده از آن شرح نداده است. که او وزن های نسبی را تعیین کرد، اما در یادداشت های خود به تاریخ 6 سپتامبر 1803، جدولی برای محاسبه این پارامترها بر اساس داده های شیمیدانان مختلف در مورد تجزیه و تحلیل آب، آمونیاک، دی اکسید کربن و سایر مواد پیدا می کنیم.

دالتون در مواجهه با مشکل محاسبه قطر نسبی اتم ها (که دانشمند معتقد بود همه گازها از آن تشکیل شده اند)، از نتایج آزمایش های شیمیایی استفاده کرد. با فرض اینکه هر تبدیل شیمیایی همیشه در ساده ترین مسیر اتفاق می افتد، دالتون به این نتیجه می رسد که یک واکنش شیمیایی فقط بین ذرات با وزن های مختلف امکان پذیر است. از این لحظه به بعد، مفهوم دالتون بازتابی ساده از ایده های دموکریتوس نیست. گسترش این نظریه به مواد، محقق را به قانون نسبت های چندگانه سوق داد و آزمایش کاملاً نتیجه گیری او را تأیید کرد. شایان ذکر است که قانون نسبت‌های چندگانه توسط دالتون در گزارشی در مورد توصیف محتوای گازهای مختلف در جو پیش‌بینی شد که در نوامبر 1802 خوانده شد: «اکسیژن می‌تواند با مقدار معینی نیتروژن یا با دو برابر نیتروژن ترکیب شود. یکسان است، اما هیچ مقدار میانی برای مقدار ماده نمی تواند وجود داشته باشد. اعتقاد بر این است که این جمله مدتی پس از خواندن گزارش اضافه شده است، اما تا سال 1805 منتشر نشده است.

دالتون در کار خود "دوره جدید در فلسفه شیمی"، همه مواد را به دو، سه، چهار و غیره (بسته به تعداد اتم‌های موجود در مولکول) تقسیم کرد. در واقع، او پیشنهاد کرد که ساختار ترکیبات را بر اساس تعداد کل اتم ها طبقه بندی کنند - یک اتم عنصر X، ترکیب با یک اتم عنصر Y، یک ترکیب دوگانه به دست می دهد. اگر یک اتم از عنصر X با دو Y (یا برعکس) ترکیب شود، چنین ارتباطی سه برابر خواهد شد.

پنج اصل اساسی نظریه دالتون اتم های هر عنصر با بقیه متفاوت است و ویژگی مشخصه در این مورد جرم اتمی نسبی آنهاست. ترکیب همیشه دارای نسبت یکسانی از اتم‌ها در ترکیب خود است. هر واکنش شیمیایی به سادگی ترتیب گروه بندی اتم ها را تغییر می دهد. نگاه کنید به اتمیسم عناصر شیمیایی از ذرات کوچکی به نام اتم تشکیل شده اند

دالتون همچنین "قاعده بزرگترین سادگی" را پیشنهاد کرد، که با این حال، تایید مستقلی دریافت نکرده است: وقتی اتم ها تنها در یک نسبت ترکیب می شوند، این نشان دهنده تشکیل یک ترکیب دوگانه است.

این تنها فرضی بود که دانشمند به سادگی از ایمان به سادگی ساختار طبیعت دریافت کرد. محققان آن زمان داده های عینی برای تعیین تعداد اتم های هر عنصر در یک ترکیب پیچیده نداشتند. با این حال، چنین «فرض‌هایی» برای چنین نظریه‌ای حیاتی هستند، زیرا محاسبه وزن‌های اتمی نسبی بدون آگاهی از فرمول‌های شیمیایی ترکیبات غیرممکن است. با این حال، فرضیه دالتون او را بر آن داشت تا فرمول آب را به عنوان OH تعیین کند (از آنجایی که از نقطه نظر نظریه او، آب محصول واکنش H + O است و این نسبت همیشه ثابت است). برای آمونیاک او فرمول NH را پیشنهاد کرد که البته با ایده های مدرن مطابقت ندارد.

علیرغم تضادهای درونی در قلب مفهوم دالتون، برخی از اصول آن تا به امروز باقی مانده است، البته با ملاحظات جزئی. بیایید بگوییم که اتم ها واقعاً نمی توانند به قطعات تقسیم شوند، ایجاد یا نابود شوند، اما این فقط برای واکنش های شیمیایی صادق است. دالتون همچنین از وجود ایزوتوپ های عناصر شیمیایی اطلاعی نداشت که خواص آنها گاهی با موارد "کلاسیک" متفاوت است. علیرغم همه این کاستی ها، نظریه دالتون (اتم های شیمیایی) کمتر از نظریه اکسیژن لاووازیه بر پیشرفت شیمی در آینده تأثیر گذاشت.

سال های بالغ

جیمز پرسکات ژول

دالتون نظریه خود را به تی تامسون نشان داد، او به طور خلاصه آن را در ویرایش سوم "درس شیمی" خود (1807) تشریح کرد و سپس خود دانشمند ارائه آن را در قسمت اول جلد اول "درس جدید در" ادامه داد. فلسفه شیمی» (1808). قسمت دوم در سال 1810 منتشر شد، اما قسمت اول جلد دوم تا سال 1827 منتشر نشد - توسعه نظریه شیمیایی بسیار فراتر رفت، مطالب منتشر نشده باقیمانده برای مخاطبان بسیار محدود، حتی برای جامعه علمی، جالب بود. قسمت دوم جلد دوم هرگز منتشر نشد.

در سال 1817، دالتون رئیس شرکت Lit & Phil شد که تا زمان مرگش در این سمت باقی ماند و 116 گزارش تهیه کرد که اولین آنها قابل توجه ترین آنها هستند. در یکی از آنها که در سال 1814 ساخته شده است، او اصول تحلیل حجمی را توضیح می دهد که در آن یکی از پیشگامان آن بود. در سال 1840، کار او در مورد فسفات ها و آرسنات ها (اغلب یکی از ضعیف ترین ها در نظر گرفته می شود) توسط انجمن سلطنتی ارزش انتشار نداشت و دالتون را مجبور کرد که خودش این کار را انجام دهد. چهار مقاله دیگر او نیز به همین سرنوشت دچار شدند که دو مورد از آنها ("درباره میزان اسیدها، قلیاها و نمکها در نمکهای مختلف"، "درباره روشی جدید و ساده برای تجزیه و تحلیل قند") حاوی کشفی بود که خود دالتون آن را در رتبه دوم قرار داد. اهمیت بعد از مفهوم اتمی برخی از نمک های بی آب، هنگامی که حل می شوند، باعث افزایش حجم محلول نمی شوند، بر این اساس، همانطور که دانشمند نوشت، آنها "منافذ" خاصی را در ساختار آب اشغال می کنند.

جیمز پرسکات ژول - شاگرد معروف دالتون.

روش تجربی دالتون

سر همفری دیوی، حکاکی 1830 پس از نقاشی سر توماس لارنس (1769-1830)

دالتون اغلب با سازهای قدیمی و نادرست کار می کرد، حتی زمانی که سازهای بهتری در دسترس بودند. سر همفری دیوی او را یک "آزمایشگر بی ادب" نامید که همیشه حقایق مورد نیاز خود را پیدا می کرد و اغلب آنها را از ذهن خود می گرفت تا از شرایط واقعی تجربی. از سوی دیگر، مورخانی که مستقیماً با دالتون درگیر بودند، تعدادی از آزمایشات این دانشمند را تکرار کردند و برعکس، در مورد مهارت او صحبت کردند.

دالتون در مقدمه قسمت دوم جلد اول The New Deal می نویسد که استفاده از داده های تجربی دیگران او را به قدری گمراه کرد که در کتابش تصمیم گرفت فقط درباره چیزهایی بنویسد که شخصاً می تواند تأیید کند. با این حال، چنین «استقلال» منجر به بی اعتمادی حتی نسبت به چیزهای پذیرفته شده عمومی شد. به عنوان مثال، دالتون از قانون گاز گی-لوساک انتقاد کرد و به نظر می رسد هرگز به طور کامل آن را نپذیرفت. این دانشمند حتی پس از اینکه جی. دیوی ترکیب آن را مشخص کرد، به نظرات غیرمتعارف در مورد ماهیت کلر پایبند بود. او با وجود اینکه بسیاری آن را بسیار ساده تر و راحت تر از سیستم دست و پا گیر نمادهای دالتون می دانستند، او قاطعانه نامگذاری J. Ya. Berzelius را رد کرد.

زندگی شخصی و فعالیت های اجتماعی

جان دالتون (از کتاب: A. Shuster، A. E. Shipley. میراث علمی بریتانیا. - لندن، 1917)

حتی قبل از ایجاد مفهوم اتمی خود، دالتون به طور گسترده در محافل علمی شناخته شده بود. در سال 1804 به او پیشنهاد شد که یک دوره سخنرانی در مورد فلسفه طبیعی در مؤسسه سلطنتی (لندن) ارائه دهد، جایی که او سپس دوره دیگری را در 1809-1810 خواند. برخی از معاصران دالتون توانایی او را در ارائه مطالب به شیوه ای جالب و زیبا زیر سوال بردند. جان دالتون صدایی خشن، آرام و غیرقابل بیان داشت؛ علاوه بر این، دانشمند حتی ساده ترین چیزها را هم خیلی پیچیده توضیح می داد.

در سال 1810، سر همفری دیوی از او دعوت کرد تا در انتخابات انجمن سلطنتی شرکت کند، اما دالتون ظاهراً به دلیل مشکلات مالی نپذیرفت. در سال 1822 بدون اینکه بداند خود را نامزد کرد و پس از انتخابات هزینه لازم را پرداخت. شش سال قبل از این رویداد، او عضو متناظر آکادمی علوم فرانسه شد و در سال 1830 به عنوان یکی از هشت عضو خارجی آکادمی (به جای دیوی) انتخاب شد.

در سال 1833، دولت ارل گری حقوقی معادل 150 پوند به او اختصاص داد که در سال 1836 به 300 افزایش یافت.

دالتون هرگز ازدواج نکرد و دوستان کمی داشت. او یک ربع قرن با دوستش R. W. Jones (1771-1845) در خیابان جرج، منچستر زندگی کرد. کارهای معمول آزمایشگاهی و آموزشی او تنها با سفرهای سالانه به منطقه لیک یا بازدیدهای گاه به گاه از لندن قطع می شد. در سال 1822 او سفر کوتاهی به پاریس داشت و در آنجا با دانشمندان مختلف محلی ملاقات کرد. همچنین کمی قبل از آن در تعدادی از کنگره های علمی انجمن بریتانیا در یورک، آکسفورد، دوبلین و بریستول شرکت کرد.

پایان زندگی، میراث

پاسپارتو اثر دالتون (حدود 1840).

مجسمه نیم تنه دالتون توسط چانتری مجسمه ساز انگلیسی

در سال 1837، دالتون دچار حمله قلبی خفیف شد، اما در سال 1838 ضربه بعدی باعث اختلال در گفتار او شد. با این حال، این مانع از ادامه تحقیقات دانشمند نشد. در ماه مه 1844 از ضربه ای دیگر جان سالم به در برد و در 26 ژوئیه با دستی لرزان آخرین مطلب را در مجله هواشناسی خود ثبت کرد. در 27 جولای، دالتون در آپارتمانش در منچستر جسد پیدا شد.

جان دالتون در گورستان آردویک منچستر به خاک سپرده شد. امروزه در محل قبرستان زمین بازی وجود دارد که عکس هایی از آن باقی مانده است. نیم تنه دالتون (نوشته چانتری) ورودی کالج کینگ منچستر را زینت می دهد و مجسمه دالتون که آن هم توسط چانتری ساخته شده است، اکنون در تالار شهر منچستر قرار دارد.

به یاد کار دالتون، برخی از شیمی دانان و بیوشیمی دانان به طور غیر رسمی از اصطلاح «دالتون» (یا به اختصار Da) برای تعیین واحد جرم اتمی یک عنصر (معادل 1/12 جرم 12 درجه سانتیگراد) استفاده می کنند. همچنین نام این دانشمند خیابانی است که Deansgate و میدان آلبرت را در مرکز منچستر به هم متصل می کند.

یکی از ساختمان های پردیس دانشگاه منچستر به نام جان دالتون نامگذاری شده است. دانشکده فناوری را در خود جای داده و میزبان اکثر سخنرانی ها در مورد موضوعات علوم طبیعی است. در خروجی ساختمان مجسمه دالتون وجود دارد که از لندن به اینجا منتقل شده است (کار ویلیام تید، 1855، تا سال 1966 که در میدان پیکادیلی قرار داشت).

ساختمان اقامتگاه دانشجویی دانشگاه منچستر نیز نام دالتون را دارد. این دانشگاه کمک های مالی مختلفی به نام دالتون ایجاد کرده است: دو مورد در شیمی، دو در ریاضیات و جایزه دالتون در تاریخ طبیعی. همچنین مدال دالتون وجود دارد که به صورت دوره ای توسط انجمن ادبی و فلسفی منچستر اعطا می شود (در مجموع 12 مدال صادر شد).

دهانه ای روی ماه به نام او وجود دارد.

بسیاری از آثار جان دالتون در بمباران منچستر در 24 دسامبر 1940 نابود شد. اسحاق آسیموف در این باره نوشت: "در جنگ، نه تنها زنده ها می میرند."

اساس هر نظریه در علوم طبیعی
همیشه چیزی هست که نمی تواند
آزمایشی تایید شود
I. Ya. Berzelius

نظریه اتمی دی. دالتون با نسخه های قبلی اتمیسم چه تفاوتی دارد؟ کار دالتون چه تأثیری بر پیشرفت بعدی علوم طبیعی گذاشت؟ اتمیسم دالتون چه چیز جدیدی به درک پیدایش خواص مواد کمک کرد؟

درس-سخنرانی

مطالعه در مورد ترکیب مواد. از نظر تاریخی، چنین اتفاقی افتاد که دکترین عناصر و ایده های اتمی تا اوایل قرن نوزدهم. به‌عنوان روش‌های اساساً متفاوت برای توضیح ساختار و خواص اجسام در نظر گرفته شدند. ویژگی ها اغلب با وجود اصول اولیه خاصی در بدنه توضیح داده می شد که نقش آنها را عناصر ارسطو (آتش، آب، هوا، خاک)، سه اصل پاراسلسوس (جیوه، گوگرد، نمک) و یا هر مجموعه دیگری از ذات اولیه. طرفداران ایده های اتمی، خواص را با ویژگی های هندسی و مکانیکی ذرات تشکیل دهنده بدن (به عنوان مثال، با اندازه، شکل، حرکت، با نیروهای ذاتی آنها) مرتبط می کنند.

ایده لاووازیه در مورد وجود تعداد محدودی از عناصر در طبیعت که دارای مجموعه خاصی از خواص هستند و می توانند با روش های تجزیه و تحلیل شیمیایی تعیین شوند به سنتز بعدی اتمیسم و ​​مطالعه عناصر کمک کرد.

اما برای اینکه این دو آموزه در یک ادغام شوند، نظریه اتمی باید اصلاح می شد. و اصلی‌ترین کاری که باید انجام می‌شد این بود که خاصیتی از اتم پیدا کنیم که از یک سو در طی واکنش‌های شیمیایی و انتقال مجموع بدون تغییر باقی بماند و از سوی دیگر قابل تعیین تجربی کمی باشد. نه شکل و نه اندازه اتم ها برای این نقش مناسب نبودند، البته فقط به این دلیل که نمی توان آنها را به طور تجربی تعیین کرد. به عنوان ویژگی مناسب اتم، D. Dalton وزن اتمی نسبی را انتخاب کرد (این اصطلاح در حال حاضر استفاده می شود جرم اتمی نسبییا به سادگی "جرم اتمی").

جان دالتون (1766-1844) - فیزیکدان و شیمیدان انگلیسی. او که در زمینه های هواشناسی و فیزیک گاز کار می کرد، نقص بینایی معروف به کوررنگی را توصیف کرد.

نظریه دالتون. همه چیز با هواشناسی شروع شد، که دالتون در طول زندگی بزرگسالی خود آن را مطالعه کرد و حدود 200000 رکورد از شرایط آب و هوایی ثبت کرد. در فرآیند مشاهدات هواشناسی به خواص گازها و مخلوط گازها علاقه مند شد و هنگام بحث در مورد مسائل خاصی از فیزیک گازها از نظریه های اتمی استفاده کرد که از قرن هفدهم در انگلستان بسیار رایج بود. در نتیجه، تا سال 1801 او ایده های زیر را در مورد ماهیت حالت گازی ایجاد کرد:

• اتم های گاز توسط یک پوسته ترموژنیک احاطه شده اند که حجم آن با افزایش دما افزایش می یابد.
• بین ذرات گاز نیروهای دافعه ناشی از دفع پوسته های کالری و نیروهای جذاب ("میل شیمیایی") وجود دارد.
• ذرات گاز به قدری متراکم در فضا قرار دارند که پوسته های کالری با یکدیگر تماس دارند (شکل 55).

برنج. 55. مدل گاز دالتون

برای پاسخ به تعدادی از سؤالات مهم (چرا انتشار گاز رخ می دهد؛ چرا اتمسفر طبقه بندی نمی شود، به عنوان مثال، چرا گازهای سنگین در نزدیکی سطح زمین جمع نمی شوند و غیره)، قبل از هر چیز لازم بود که نحوه تعیین ترکیب را یاد بگیریم. مخلوط گاز؛ برای شروع - حداقل مقدار اکسیژن موجود در آن: بدون این امکان مطالعه تجربی تغییر ترکیب جو با ارتفاع، حلالیت گازها در آب و سایر مشکلات غیرممکن بود. به گفته دالتون، سریع‌ترین راه برای تعیین اکسیژن در یک مخلوط گازی، می‌تواند به اصطلاح آزمایش پریستلی باشد، یعنی واکنش‌هایی که در نماد مدرن به شکل زیر هستند:

2NO + O 2 → 2NO 2 یا در حضور آب:
2NO + O 2 + H 2 O → HNO 2 + HNO 3

در نتیجه، دالتون به نیاز به تعیین ترکیب اکسیدهای نیتروژن رسید و برای این امر لازم بود جرم اتمی نسبی نیتروژن و اکسیژن را بدانیم. بنابراین، در روند حل مشکل شیمیایی ترکیب اکسیدهای نیتروژن بود که مشکل تعیین جرم اتمی نسبی به وجود آمد. با این حال، برای ایجاد مقیاسی از جرم های اتمی نسبی (دالتون جرم اتم هیدروژن را یک در نظر گرفت)، لازم بود که ترکیبات اتمی ترکیبات را بدانیم - چند اتم از هر عنصر در مولکول گنجانده شده است ("مختلط" اتم، در اصطلاح دالتون) از یک ترکیب معین، و برای تعیین ترکیب اتمی یک ترکیب، باید ترکیب عنصری آن (بر حسب درصد جرم) و ... جرم اتمی نسبی اتم های عناصر را بدانید. در ترکیب گنجانده شده است. دایره بسته است.

دالتون برای اینکه به نحوی از این وضعیت خارج شود، قانونی را ارائه کرد که آن را «قاعده سادگی» نامید. او فقط آن را مطرح کرد، زیرا نمی توانست هیچ دلیل کم و بیش قانع کننده ای برای اثبات این قاعده ارائه دهد، فقط استدلال های گمانه زنی مانند "طبیعت همیشه به ساده ترین شکل عمل می کند"، "شما نباید پیچیدگی را بی جهت افزایش دهید" و غیره. .

نمادهای شیمیایی D. Dalton. 1810

طبق این قانون، اگر دو عنصر فقط یک ترکیب را تشکیل دهند (مثلاً هیدروژن و اکسیژن فقط آب می دهند، هنوز پراکسید هیدروژن کشف نشده است)، ترکیب آن ساده ترین خواهد بود: AB، یعنی آب در این مورد باید ترکیب HO، آمونیاک NH و غیره را دارند. همانطور که می بینیم، دالتون ترکیب آب و آمونیاک را «حدس نمی زد» و بنابراین مقیاس عددی جرم های اتمی نسبی او نادرست بود.

اما نواقص نظریه دالتون از پیشرفت او کم نمی کند. دالتون در استدلال خود از این واقعیت شروع کرد که یک عنصر اتم هایی از یک نوع با وزن اتمی معین است و هر اتم اتمی از یک عنصر شیمیایی خاص است. به عبارت دیگر، اتم های عناصر شیمیایی مختلف از نظر خواص و جرم یکسان نیستند، در حالی که همه اتم های یک ماده کاملاً یکسان هستند.

علاوه بر این، دالتون نشان داد که نظریه اتمی او نه تنها می تواند حدس و گمان باشد، بلکه می تواند یک نظریه عملی نیز باشد: مشکل پیدایش خواص مواد می تواند و باید با ترکیب اتمی اجسام مرتبط باشد.

ایده‌ها و ایده‌های اتمیستی در مورد عناصر، که تحت یک تکامل تاریخی طولانی قرار گرفته‌اند، سرانجام در یک آموزه اساسی متحد شدند.

• دالتون در محاسبات خود از جرم اتمی نسبی نیتروژن و اکسیژن، از محاسباتی که در آغاز قرن نوزدهم شناخته شده بود، استفاده کرد. اطلاعات در مورد درصد (بر حسب جرم) ترکیب آب (85٪ اکسیژن و 15٪ هیدروژن) و آمونیاک (80٪ نیتروژن و 20٪ هیدروژن). بر اساس این داده ها و اصل سادگی دالتون، مقادیری را که او برای جرم های نسبی نیتروژن و اکسیژن به دست آورده است، تعیین کنید (دالتون جرم اتمی هیدروژن را 1 در نظر گرفت).
• در ابتدا، دالتون معتقد بود که یکی از اکسیدهای نیتروژن، به اصطلاح اسید نمکی، دارای ترکیب اتمی است که در نماد مدرن می توان با فرمول NO 2 نشان داد. بر اساس داده ها، درصد (بر حسب وزن) ترکیب این اکسید. در آن زمان، 29.5 درصد نیتروژن و 70.5 درصد اکسیژن بود. دالتون با مقایسه ترکیبات اتمی فرضی و درصد تعیین شده تجربی این اکسید و با استفاده از مقیاس جرم اتمی نسبی خود (به مسئله قبلی مراجعه کنید)، فرمول جدیدی برای نیترات آمونیوم پیشنهاد کرد. کدام یک؟ پاسخ خود را با محاسبات توجیه کنید.
• چگونه می توان قانون ثبات ترکیب را از دیدگاه نظریه اتمی دالتون تفسیر کرد؟
• چرا دالتون اثر دو جلدی خود را که در سالهای 1808-1810 منتشر شد، «نظام جدیدی از فلسفه شیمی» نامید؟
• به نظر شما کدام مفاد نظریه اتمی دالتون بیشترین مخالفت ها را در بین هم عصران او برانگیخت؟

دالتون جان (دالتون جی.)
(6.IX.1766 - 27.VII.1844)

جان دالتوناو که در خانواده ای فقیر به دنیا آمد، دارای حیا و عطش فوق العاده ای برای دانش بود. او هیچ مقام دانشگاهی مهمی نداشت، اما یک معلم ساده ریاضی و فیزیک در مدرسه و کالج بود.

دالتون قوانین گازهای فیزیک را کشف کرد و در شیمی قانون نسبت های چندگانه، اولین جدول جرم های نسبی اتمی را گردآوری کرد و اولین سیستم نمادهای شیمیایی برای مواد ساده و پیچیده را ایجاد کرد.

جان دالتون - شیمیدان و فیزیکدان انگلیسی، عضو انجمن سلطنتی لندن (از سال 1822). در ایگلزفیلد (کامبرلند) به دنیا آمد. تحصیلاتم را به تنهایی دریافت کردم.
در 1781-1793 - معلم ریاضیات در مدرسه ای در کندال، از سال 1793 او فیزیک و ریاضیات را در کالج نیو منچستر تدریس کرد.

تحقیقات علمی پایه قبل از 1800-1803. متعلق به فیزیک، موارد بعدی - به شیمی.
انجام (از سال 1787) مشاهدات هواشناسی، رنگ آسمان، ماهیت گرما، شکست و انعکاس نور را مطالعه کرد. در نتیجه نظریه تبخیر و اختلاط گازها را ایجاد کرد.
توصیف (1794) یک نقص بینایی به نام کور رنگی.

باز شد سه قانون، که جوهر اتمیسم فیزیکی او را از مخلوط های گازی تشکیل می دهد: فشارهای جزئیگازها (1801)، وابستگی ها حجم گازهادر فشار ثابت روی دما(1802، مستقل از J.L. Gay-Lussac) و وابستگی انحلال پذیریگازها از فشارهای جزئی آنها(1803) این آثار او را به حل مسئله شیمیایی رابطه بین ترکیب و ساختار مواد هدایت کرد.

پیشنهاد و اثبات شده (1803-1804) نظریه ساختار اتمی، یا اتمیسم شیمیایی، که قانون تجربی ثبات ترکیب را توضیح می دهد.
پیش بینی و کشف نظری (1803) قانون مضرب: اگر دو عنصر چند ترکیب را تشکیل دهند، جرم یک عنصر در هر جرم یکسان عنصر دیگر به صورت اعداد کامل مرتبط است.

تألیف (1803) اول جدول جرم اتمی نسبیهیدروژن، نیتروژن، کربن، گوگرد و فسفر، جرم اتمی هیدروژن را به عنوان واحد در نظر می گیرند.

پیشنهادی (1804) سیستم علائم شیمیاییبرای اتم های "ساده" و "پیچیده".
او (از سال 1808) کارهایی را با هدف روشن کردن برخی مفاد و توضیح ماهیت نظریه اتمی انجام داد.

عضو بسیاری از آکادمی های علوم و انجمن های علمی.

اولین دانشمندی که در جهت جدید توسعه شیمی به موفقیت چشمگیری دست یافت، شیمیدان انگلیسی جان دالتون (1766-1844) بود که نام وی ارتباط نزدیکی با نظریه اتمی دارد. در آغاز قرن نوزدهم، دالتون چندین اصل تجربی جدید را کشف کرد: قانون فشارهای جزئی(قانون دالتون) قانون حلالیت گازها در مایعات(قانون هنری دالتون) و در نهایت قانون مضرب. توضیح این الگوها (در درجه اول قانون نسبت های چندگانه) بدون توسل به این فرض که ماده گسسته است غیرممکن است. دالتون بر اساس قانون نسبت های چندگانه، کشف شده در سال 1803 و قانون ثبات ترکیب، نظریه اتمی-مولکولی خود را که در کار خود "سیستم جدید فلسفه شیمیایی" منتشر شده در سال 1808 بیان شده است، توسعه داد.

مفاد اصلی نظریه دالتون به شرح زیر است:

1. همه مواد از تعداد زیادی اتم (ساده یا پیچیده) تشکیل شده اند.

2. اتم های یک ماده کاملاً یکسان هستند. اتم های ساده مطلقاً تغییرناپذیر و غیر قابل تقسیم هستند.

3. اتم های عناصر مختلف قادرند به نسبت های معینی با یکدیگر ترکیب شوند.

4. مهمترین خاصیت اتم ها این است وزن اتمی.

قبلاً در سال 1803، اولین جدول وزن اتمی نسبی عناصر و ترکیبات خاص در مجله آزمایشگاهی دالتون ظاهر شد. به عنوان یک نقطه مرجع، دالتون وزن اتمی هیدروژن را که برابر با واحد است انتخاب می کند. دالتون برای تعیین اتم های عناصر از نمادهایی به شکل دایره هایی با اشکال مختلف در داخل آنها استفاده می کند. پس از آن، دالتون بارها و بارها وزن اتمی عناصر را تصحیح کرد، اما برای اکثر عناصر مقادیر نادرستی از وزن اتمی ارائه کرد.

دالتون مجبور شد این فرض را بپذیرد که اتم های عناصر مختلف در تشکیل اتم های پیچیده به یکدیگر می پیوندند. "اصل حداکثر سادگی". ماهیت اصل این است که اگر فقط یک ترکیب دوتایی از دو عنصر وجود داشته باشد، مولکول آن (اتم پیچیده) توسط یک اتم از یک عنصر و یک اتم دیگر تشکیل می شود (اتم پیچیده در اصطلاح دالتون دو برابر است). اتم های سه گانه و پیچیده تر تنها زمانی تشکیل می شوند که چندین ترکیب توسط دو عنصر تشکیل شده باشند. از این رو دالتون فرض کرد که مولکول آب از یک اتم اکسیژن و یک اتم هیدروژن تشکیل شده است. نتیجه یک مقدار کمتر برآورد شده از وزن اتمی اکسیژن است که به نوبه خود منجر به تعیین نادرست وزن اتمی فلزات بر اساس ترکیب اکسیدها می شود. اصل بیشترین سادگی (که توسط اقتدار دالتون به عنوان خالق نظریه اتمی-مولکولی پشتیبانی می شود) متعاقباً نقش منفی خاصی در حل مسئله وزن اتمی ایفا کرد. با این حال، به طور کلی، نظریه اتمی دالتون پایه و اساس همه توسعه بیشتر علوم طبیعی را تشکیل داد.

دالتون، جان

فیزیکدان و شیمیدان انگلیسی جان دالتون در روستای ایگلزفیلد در کامبولند در خانواده ای بافنده به دنیا آمد. او تحصیلات خود را به جز دروس ریاضیات که از معلم نابینا جی. گاوف گرفته بود، به تنهایی دریافت کرد. در 1781-1793 دالتون ریاضیات را در مدرسه ای در کندال، و از سال 1793 - فیزیک و ریاضیات را در کالج نیو منچستر تدریس کرد. کار علمی دالتون در سال 1787 با مشاهدات هوا آغاز شد. در طول 57 سال بعد، او یک دفتر خاطرات هواشناسی داشت که در آن بیش از 200000 مشاهدات را ثبت کرد. دالتون در طول سفرهای سالانه خود در اطراف منطقه دریاچه، از قله‌های Skiddaw و Helvellyn برای اندازه‌گیری فشار اتمسفر و نمونه‌برداری از هوا صعود کرد.

در سال 1793، دالتون اولین اثر خود را به نام مشاهدات هواشناسی و طرح ها منتشر کرد که حاوی آغاز اکتشافات آینده او بود. او در تلاش برای درک اینکه چرا گازهای موجود در اتمسفر مخلوطی با خواص فیزیکی خاص تشکیل می دهند و در لایه هایی مطابق با چگالی آنها روی هم قرار نمی گیرند، نشان داد که رفتار گاز به ترکیب مخلوط بستگی ندارد. دالتون قانون فشار جزئی گازها را فرموله کرد و همچنین وابستگی حلالیت گازها به فشار جزئی آنها را کشف کرد. در سال 1802، دالتون به طور مستقل، مستقل از J. L. Gay-Lussac و J. Charles، یکی از قوانین گاز را کشف کرد: در فشار ثابت، با افزایش دما، همه گازها به یک اندازه منبسط می شوند.

دالتون با مطالعه ترکیبات شیمیایی، دریافت که در ترکیبات مختلف دو عنصر، برای مقدار یکسان یک عنصر مقادیر دیگری وجود دارد که به صورت اعداد صحیح ساده به یکدیگر مرتبط هستند (قانون نسبت های متعدد). دالتون سعی کرد قوانین کشف شده را با استفاده از مفاهیم اتمی که توسعه داد توضیح دهد. دالتون مفهوم وزن اتمی را به عنوان مهمترین ویژگی اتم معرفی کرد. دالتون با یک در نظر گرفتن وزن اتمی هیدروژن، وزن اتمی تعدادی از عناصر را محاسبه کرد و اولین جدول جرم اتمی نسبی (1803) را تهیه کرد.

دالتون واکنش‌های شیمیایی را فرآیندهای اتصال و جداسازی اتم‌های متصل به یکدیگر می‌دانست، زیرا تنها این می‌تواند تغییرات ناگهانی ترکیب را هنگام تبدیل یک ترکیب به ترکیب دیگر توضیح دهد. بنابراین، هر اتم از هر عنصر، علاوه بر جرم معین، باید دارای خواص خاص و از نظر شیمیایی غیرقابل تقسیم باشد.

محاسبات دالتون از جرم اتمی نادرست بود زیرا او بین اتم ها و مولکول ها تمایز قائل نشد و دومی را اتم های پیچیده نامید. با این وجود، به لطف دالتون بود که اتمیسم مبنای علمی طبیعی جدیدی دریافت کرد. کار دالتون به نقطه عطفی در توسعه علم شیمی تبدیل شد. در سال 1804، دالتون همچنین سیستمی از نمادهای شیمیایی برای اتم‌های «ساده» و «پیچیده» پیشنهاد کرد. نام دالتون به یک نقص بینایی - کوررنگی، که خود او از آن رنج می برد و در سال 1794 توصیف کرد، داده شده است.

در سال 1816 دالتون به عضویت آکادمی علوم فرانسه، رئیس انجمن ادبی و فلسفی منچستر و در سال 1822 به عضویت انجمن سلطنتی لندن انتخاب شد. در سال 1832، دانشگاه آکسفورد مدرک دکترای حقوق را به او اعطا کرد.